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Apprendre par cœur ou comprendre ?

Apprendre par cœur ou comprendre ?

Les deux sont indissociables. Les recherches montrent qu’il faut valoriser l’apprentissage par coeur (tables de multiplication, classification), mais que l’acquisition des connaissances fait nécessairement appel à la compréhension et à une mémoire du sens nommée mémoire sémantique.

 

Règles grammaticales, connaissances

en biologie, dates de l’histoire de France, capitales du monde, tables de multiplication : lorsqu’un élève doit assimiler toutes ces connaissances, il a l’impression d’apprendre par coeur. Il faut bien en passer par-là, même si cela peut sembler inutile. Après tout, les téléphones portables donnent aujourd’hui accès à Internet et

toutes les connaissances sont à portée de main !

Mais ce serait une grave erreur que de cesser d’apprendre et de mémoriser, car le par cœur n’est qu’une des méthodes d’apprentissage. La mémoire étant multiple, plusieurs méthodes sont nécessaires.

L’attitude des philosophes, psychologues et

neuroscientifiques sur la mémorisation a

connu de multiples rebondissements. De

l’Antiquité à la Renaissance, la mémoire était la faculté la plus précieuse ; le mot mémoire vient de la déesse Mnémosyne, mère des muses qui présidaient aux grands domaines de la connaissance,

Histoire, Poésie, Littérature, Sciences...

Mais Descartes, contestant un charlatan de son époque, pensait que le raisonnement suffisait, reléguant la mémoire au second plan. C’est sans doute pour cette raison, qu’au sens populaire, y compris à l’école, la mémoire est souvent réduite au sens d’apprentissage « par coeur ».

Mais qu’en est-il réellement ? Dans quelle

mesure la mémorisation favorise-t-elle la compréhension et le raisonnement, ou les entravet- elle ? La conception cartésienne donna quelques signes de faiblesse lorsqu’au XIXe siècle, le neurologue Charcot rendit la notion de mémoire plus complexe. C’est lui qui démontra notamment, en observant des cas cliniques,

l’existence de « plusieurs mémoires ». Avec les connaissances de son temps, il associa ces mémoires aux sens et à la motricité : dès lors, on envisagea la possibilité de mémoires visuelle, auditive, motrice, olfactive… Et l’idée que les échecs scolaires puissent être imputés à une

mauvaise utilisation de la mémoire devint

séduisante : le philosophe et pédagogue français

Antoine de La Garanderie (1920-2010) soutint par exemple que les élèves ont principalement deux modes d’évocation – visuel ou auditif –, et que l’échec scolaire surviendrait lorsque l’enseignement est surtout visuel pour un élève auditif, ou inversement. Cette conception est

aujourd’hui abandonnée, car trop simpliste.

La fusion des mémoires

C’est dans les années 1960 que la mémoire

acquiert ses lettres de noblesse. Tout se joue d’abord dans le cadre des études « hommemachine » (télécommunications, ordinateur…) où certains chercheurs vont jusqu’à penser que l’intelligence repose sur la mémoire. On met en avant une hiérarchie de mémoires spécialisées, des mémoires sensorielles aux mémoires abstraites...

Qu’entendre par-là ? La mémoire sensorielle visuelle (ou iconique) est la capacité à « photographier » par exemple une ligne de chiffres sur un écran, et à les citer de mémoire lorsque l’écran s’éteint. Diverses expériences ont montré que le nombre de chiffres rappelés diminue rapidement si l’instruction d’énoncer ces chiffres intervient plus de 250 millisecondes après l’extinction de l’écran. Cette mémoire iconique est donc éphémère. L’équivalent dans le domaine sonore, la mémoire auditive, aurait une durée légèrement

supérieure, de 2,5 secondes : si l’on fait

entendre à quelqu’un une suite de sons, puis

qu’on lui demande de réaliser une rapide tâche de calcul mental (tâche de distraction), la capacité à citer de mémoire un des sons de la série devient très faible si la tâche de distraction se prolonge au-delà de 2,5 secondes.

Ainsi, à court terme (moins de cinq secondes) une présentation visuelle (sur écran) de lettres ou mots est moins efficace qu’une présentation auditive (mots entendus). Mais paradoxalement, le rappel des données visuelles ou auditives au bout de plusieurs secondes (environ dix secondes et plus) est équivalent.

L’explication en a été donnée par le chercheur anglais John Morton : selon lui, les informations visuelles ou auditives ne font que transiter dans des mémoires sensorielles, et se retrouvent fusionnées dans une mémoire commune, la mémoire lexicale ou mémoire des mots. La mémoire peut ainsi être représentée comme une sorte d’ordinateur avec différents modules spécialisés, tout comme un ordinateur est équipé d’une carte graphique, d’une carte son, etc.

La mémoire est intelligente

Évidemment, il faut procéder à des exercices de mémorisation pour nourrir sa mémoire lexicale. C’est ce que font d’abord les parents en répétant sans fin le mot « fleur » à leur enfant lorsque celui-ci désigne l’objet en question. Et l’on comprend que sans ce « par coeur » élémentaire, aucune forme d’intelligence ne pourrait se développer chez l’enfant. Plus tard, l’enseignement de nombreuses matières se doit de poursuivre au moins en partie en ce sens, qu’il s’agisse d’apprendre des noms de lieux, d’objets, de techniques ou même de concepts. Mais la mémoire lexicale a-t-elle un lien avec la compréhension au sens large ? La découverte d’une nouvelle mémoire,

nommée mémoire sémantique ou mémoire

du sens, a révolutionné la façon dont on envisage cette question. Tout commence par les recherches d’un informaticien Ross Quillian etPar exemple, chaque fois que l’ordinateur rencontre dans le texte, le mot « pêche », il traduit par « fishing ». Évidemment, les problèmes ne tardent pas à apparaître : si la phrase est :

« Pour le dessert, je voudrais des pêches

Melba », on aboutit à une traduction cocasse… C’est d’ailleurs ainsi que procèdent beaucoup de logiciels qui vous livrent des traductions hilarantes : « Insérer le magicien de CD et de course » pour « Insérer le CD et démarrez l’assistant

», ou « Écrous mélangés » pour « mixed

nuts » : quelques exemples de très mauvaises traductions de l’anglais vers le français sur certains sites Internet qu’il est inutile de citer…

Les connaissances fondent le raisonnement

L’idée géniale de A. Collins et R. Quillian fut de tenir compte du fait que la plupart des mots sont polysémiques (affectés de plusieurs sens, tels disque, feuille ou pêche), et qu’il faut une interface entre le lexique étranger et le lexique natif, un « interpréteur de sens ». Cet interpréteur de sens se sert des mots du contexte (dessert,

Melba…) pour choisir le meilleur sens, qui

guide alors vers la bonne unité lexicale dans

notre mémoire lexicale. Supposant que notre mémoire est naturellement conçue ainsi,

A. Collins et R. Quillian découvrent la mémoire du sens, qu’ils nomment « mémoire sémantique » (du grec semios, signification). Mais comment imaginer le stockage de quelque chose d’aussi abstrait que le sens ? Leur théorie repose sur deux principes. Le premier principe est celui de hiérarchie catégorielle. Il stipule que les concepts de la mémoire sémantique sont classés de façon hiérarchique, les catégories étant emboîtées dans des catégories allant des plus particulières aux plus générales, à la façon d’une arborescence : la catégorie Canari appartient à la catégorie Oiseau, Oiseau à celle de Vertébré, Vertébré à

celle d’Animal, etc. Le second principe, dit

d’économie cognitive, veut que seules les propriétés (ou traits sémantiques) spécifiques soient classées avec les concepts associés. Par exemple la propriété jaune est classée avec le concept de canari, mais des propriétés plus générales comme bec ou ailes sont classées avec le concept d’oiseau.

Dans ce modèle, la mémoire sémantique est

organisée sous forme d’une arborescence économique.

La compréhension par un élève des

connaissances qu’on lui propose a lieu de deux façons. Soit par un accès direct à l’information qui fournit le sens : par exemple, on sait que le canari est jaune, car l’information jaune est déjà stockée en mémoire. Soit par inférence : c’est ce qui se passe si l’on demande à un enfant si un canari a un estomac. Dans ce cas, le réseau

sémantique sera activé pour trouver qu’un

canari est un oiseau, donc un animal, qui par

conséquent, doit avoir un estomac…

Dans ce dernier cas, l’information est reconstituée

– « inférée » est le terme technique – à

partir d’informations contenues dans d’autres parties de l’arborescence. Qu’est-ce que l’inférence?  Comme le montre cet exemple, c’est un raisonnement qui relève, non de la logique formelle, mais d’un réseau de connaissances. Voilà pourquoi certains chercheurs pensent que l’intelligence

se nourrit de la mémoire : plus la

mémoire stocke de connaissances, plus les inférences sont variées et correctes.

Évidemment, l’enfant ne naît pas avec une

mémoire sémantique tout imprimée, comme si le cerveau pouvait télécharger un logiciel prêt à l’emploi. Comment se construit donc sa mémoire sémantique ? Les souvenirs font partie de ce que le professeur émérite de l’Université de Toronto, au Canada, Endel Tulving a nommé la mémoire épisodique, somme des événements que nous avons mémorisés. Selon lui, chaque fois que nous lisons un mot déjà connu (par exemple le mot bateau) ou que nous voyons un bateau dans un port, ou dans un documentaire,

le concept associé fait l’objet d’un nouvel « épisode» stocké dans la mémoire épisodique.

 

L’apprentissage « par coeur »

est indispensable

M’intéressant aux apprentissages scolaires

(alors que E. Tulving travaillait plutôt sur la

pathologie de la mémoire), j’ai fait l’hypothèse

que la mémoire sémantique chez l’enfant est

fabriquée à partir de l’abstraction de tels épisodes.

Si le premier épisode « canari » pour un

enfant est souvent Titi, il va aussi enregistrer

d’autres épisodes ultérieurement, un canari vu

dans un livre, un canari dans une animalerie, un autre dans un documentaire (voir la figure 3).

Finalement, des mécanismes cérébraux d’abstraction vont extraire les points communs de tous ces épisodes pour constituer le concept

générique de canari. Certains auront peut-être

remarqué que les définitions des adultes et des

enfants diffèrent... Un adulte tend à évoquer un

canari de façon générique en déclinant des propriétés générales : « C’est un oiseau, petit et

jaune » tandis qu’un enfant répond plus souvent en décrivant un épisode : « Tu sais, c’est Titi »…

Ainsi, non seulement la mémorisation est

nécessaire aux raisonnements par inférence,

mais elle participe à la création du sens, au sein de la mémoire sémantique.Comment appliquer cette hypothèse à la pédagogie ? En insistant sur le fait que, pour apprendre les concepts, il faut multiplier les épisodes. En 1997, j’ai d’ailleurs intitulé cette nouvelle méthode « apprentissage multi-épisodique ». Ici, on quitte le terrain le plus strict de l’apprentissage par coeur, pour aborder celui de la multiplication des expériences

et des épisodes. L’apprentissage par coeur est plutôt du domaine de la mémoire lexicale; en revanche, pour apprendre le sens des

choses et construire sa mémoire sémantique, il

faut – répétons-le – multiplier les épisodes.

Accompagnés de nombreux enseignants, à

différents niveaux d’étude du primaire au lycée, nous avons testé avec succès cette méthode.

Certes, ce type d’enseignement est plus long :

exposer un cours ne constitue qu’un (gros) épisode, alors qu’ajouter un documentaire, une

recherche sur Internet ou dans un centre de

documentation, réaliser des travaux pratiques

ou des exercices, prend beaucoup de temps.

Mais ne vaudrait-il pas mieux réduire les programmes pour mieux assurer la mémorisation des connaissances ?

En tout cas, n’opposons surtout pas l’apprentissage par coeur à la compréhension. L’un et l’autre sont indispensables et complémentaires: l’apprentissage par coeur est le moteur de la mémoire réussite scolaire, davantage que les résultats obtenus aux tests de raisonnement pur. Le meilleur score de connaissance encyclopédique en 6e (4 000 termes identifiés, tels que tangente,

Vercingétorix, gerboise) correspond au meilleur élève (crédité d’une note de 17/20 de moyenne scolaire générale), tandis que les élèves obtenant les moins bons scores en connaissance encyclopédique ont une moyenne scolaire très basse (4,5/20). Les différences entre les élèves sont parfois énormes et sont très liées aux performances scolaires. Ainsi, les élèves qui ont acquis moins de 1 500 mots en fin d’année de 6e redoublent et ceux qui ont acquis moins de 9 000 mots en 4e ont une moyenne annuelle insuffisante. La mémoire des connaissances (lexicale et sémantique) est donc cruciale pour la réussite à l’école.

Dès lors, comment mémoriser les informations

de façon intelligente, sans « saturer », ni se

trouver dans une situation d’épuisement ou de

profonde lassitude ? La principale limite du

cerveau à cet égard est constituée par la mémoire à court terme, ou mémoire de travail. C’est le père de la cybernétique, Norbert Wiener, qui inaugura ce concept en 1948. Il fallut dix ans de plus pour en démontrer l’existence chez l’être humain. La mémoire de travail présente deux caractéristiques fondamentales : sa capacité limitée (environ six à sept unités familières, mots, images, chiffres, symboles, etc.) et une faible autonomie (moins de 20 secondes) qui

lui vaut parfois le nom de mémoire à court

terme. La mémoire de travail permet ainsi de

garder présent à l’esprit un numéro de téléphone le temps de le composer. Si l’on ne s’efforce pas de le mémoriser par des tentatives répétées, on ne le retiendra jamais. La mémoire de travail est la première porte d’entrée de la connaissance dans le cerveau : c’est elle qui organise les informations, et c’est par la répétition que ces connaissances peuvent être consolidées en mémoire à long terme.

Mémoire et réussite scolaire

Comment optimiser les apprentissages en

sachant que cette mémoire de travail ne peut

stocker simultanément plus de six ou sept éléments? Le psychologue George Miller a montré en 1956 qu’un moyen de dépasser cette limite était de grouper les informations par

paquets. Par exemple, plutôt que d’apprendre

les noms de 16 fleuves russes, on gagnera à

apprendre les noms de quatre provinces, et de

quatre fleuves par province. La mémoire de travail peut gérer quatre noms de provinces, et une fois que l’attention se focalise sur l’une d’elles, y classer quatre noms de fleuves Dès 1969, Gordon Bower et ses collègues de

l’Université de Berkeley à Los Angeles ont

montré l’efficacité de cette méthode de subdivision des tâches. Ils ont fait apprendre à des étudiants une liste d’environ 120 mots organisés en familles sémantiques – animaux, plantes,    etc. –, elles-mêmes subdivisées en sous-familles (plantes comestibles, d’ornement, sauvages), puis en catégories encore inférieures (fleurs, herbes aromatiques, etc.). Pour ne pas saturer la mémoire à court terme, le nombre de mots à chaque niveau n’excède pas quatre. Les performances ont été impressionnantes, 70 mots étant rappelés au premier essai contre une vingtaine seulement dans un groupe d’étudiants devant apprendre les mots sur une liste unique. Dans le groupe « subdivisé », la totalité de la liste est acquise dès le troisième essai d’apprentissage. Voilà pourquoi il est très efficace d’apprendre le cours en parties et sousparties bien organisées, selon un plan « sémantique » (on dit souvent « logique ») ; l’idéal pour éviter la surcharge est d’établir des parties de trois ou quatre éléments.

Une malédiction : la surcharge des programmes

Plusieurs remarques s’imposent à la lumière

de ces notions sur la mémoire. Tout d’abord,

l’apprentissage par coeur est une composante

non négligeable de l’accès à la connaissance,

mais aussi au raisonnement. Par ailleurs, on

gagnerait à proposer des programmes moins

« lourds », mais à passer plus de temps à enseigner les concepts les plus importants, par la méthode de la multiplication des épisodes, que nous avons mentionnée. Enfin, il faut une vraie réflexion sur la surcharge des connaissances et des programmes : nous l’avons évoqué, il est important de hiérarchiser sa méthode d’apprentissage selon le principe de la subdivision des informations pour tenir compte des limites du fonctionnement du cerveau. Pourtant, les enseignants ne semblent ne pas avoir intégré ces notions. J’en ai entendu déclarer en substance : « Comme les élèves oublient vite, si on leur enseigne beaucoup de choses, il en restera toujours un peu ».

Il y a bien des années, j’ai eu la curiosité de

comptabiliser le nombre de mots d’une leçon

d’histoire dans un manuel de 5e, et j’avais

recensé 300 noms, en plus du vocabulaire courant.

Et combien de mots dans la totalité des

manuels ? Ce fut le début d’une longue

recherche menée sur quatre ans avec une cinquantaine de professeurs de collèges et plusieurs dizaines d’étudiants, et dont la finalité était de dresser l’inventaire du vocabulaire des grandes matières : histoire, biologie, chimie, mathématiques, littérature, langues vivantes. C’est ce vocabulaire « encyclopédique » (Ramsès en histoire, diagonale en mathématiques, notonecte

en sciences de la vie et de la Terre, ou diaprure

en français), qui a été inventorié dans le

cadre d’un suivi de huit classes de collège, de la 6e jusqu’à la 3e. L’inventaire dans les manuels d’anglais de 6e de collège aboutit ainsi à un total impressionnant de 6 317 mots en 6e, 9 500 mots en 5e, 18 000 en 4e et enfin, près de 24 000 en 3e, tous ces mots en plus des 9 000 que compte le vocabulaire courant.

Comparé à ces « mots du programme » combien de termes un élève de 6e, c’est-à-dire un enfant de 12 ans, peut-il retenir en une année ?

Au moyen de questionnaires à choix multiples,

nous avons évalué ce total à 2 500 mots et

concepts acquis en moyenne à la fin de l’année, soit une surcharge de 60 pour cent. Cette étude porte sur des manuels des années 1990 à 1995, mais je n’ai pas eu connaissance de changements en faveur d’une simplification des programmes.

À mon avis, il ne faudrait pas supprimer

la diversité des matières, mais réduire les

programmes dans chacune d’entre elles. Car il

est important de ne pas se sentir écrasé par la

masse des informations, si l’on veut espérer leur donner une forme, une logique, construire des arborescences mentales et adjoindre le raisonnement au savoir brut. _

 

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