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Enseigner avec les neurosciences Egalement à disposition un outil de formation

Enseigner avec les neurosciences Egalement à disposition un outil de formation pour les enseignants et les élèves : Septembre 2020 Magali Berry, formatrice académique Serge Mathoux, IEN économie-gestion Préambule 1. Le cerveau, comment ça marche ? 2. La mémoire, comment peut-on la développer ? 3. Les fonctions executives, ça sert à quoi ? 4. L’attention, ça s’apprend ? 5. L’engagement actif, concrètement comment fait-on ? 6. Les erreurs, c’est bien d’en faire ? 7. La consolidation, ça veut dire quoi ? 8. Et si nous levions quelques neuro-mythes ? 9. Numérique et apprentissages Bibliographie Les neurosciences cognitives dans la classe (J.L Berthier, G.Bost) Le cerveau funambule (JP. Lachaux) Le cerveau et les apprentissages (G.Bost, O.Houdé) Activer ses neurones pour apprendre et enseigner (Steve Masson) Sitographie, pour aller plus loin… Steve Masson - Cerveau et apprentissage Neuro-classe Sciences cognitives https://view.genial.ly/5f3a35f2af03d60d7a97f589/presentation-enseigner-avec-les- sciences-cognitives Chers collègues, Savez-vous quel est le seul et unique point commun entre l’intérêt d’un élève en classe, son plaisir d’apprendre, sa motivation à progresser, à réussir, sa persévérance devant les difficultés, sa régularité face au travail à fournir, sa concentration, son attention en classe et ses bavardages ? C’est le cerveau, le grand chef d’orchestre des apprentissages dans le corps humain ! Les neuroscientifiques, grâce à leurs recherches, aidées de l’Imagerie par résonance magnétique, apportent aujourd’hui des éléments de réponse à certaines de nos questions professionnelles : comment aider tous les élèves à réussir ? Comment maintenir leur motivation ? Comment lutter contre l’oubli ? etc… Dans ce livret, nous vous proposons de découvrir quelques-uns de leurs travaux, ainsi que des pistes très simples de mise en œuvre en classe, toutes validées à ce jour scientifiquement au regard des avancées de la recherche en neurosciences. Ce nouveau champ d’investigation des pédagogues est vaste, aussi, si comme nous, vous avez envie d’aller plus loin dans sa découverte, n’hésitez pas à nous contacter ! En attendant, bonne découverte ! 1 Neurosciences : la science pour comprendre et pour apprendre Apprendre à apprendre Comment aider le cerveau des élèves à surmonter certaines difficultés… ? 2 1. Le cerveau, comment ça marche ? Percevoir, agir, penser, réfléchir, mémoriser, décider, parler, sentir, ressentir, lire, écrire, apprendre, marcher, rêver… Rien de tout cela n’est possible sans notre cerveau ! Chaque lobe à sa fonction : À chaque instant, les 100 milliards de neurones présents dans notre cerveau communiquent entre eux par signaux électriques, chimiques, appelés influx nerveux. Les connexions par l’intermédiaire des synapses activent ou inhibent de nouveaux neurones ; l’influx nerveux poursuit son chemin et ainsi de suite. Dans notre cerveau, nous avons environ 1 million de milliards de connexions neuronales. Grâce à la plasticité cérébrale, qui est active du début à la fin de vie, ces connexions sont dynamiques, elles se modifient et évoluent constamment pour intégrer nos expériences de vie et nos apprentissages. Le cerveau : une machine hyperconnectée 3 Ce que cela nous apprend pour favoriser les apprentissages ? ➢ La maturité du cerveau, et notamment le cortex préfrontal, se termine vers 25 ans (en lien avec la puberté) ; ainsi, avant cet âge, on peut donc considérer que « tout n’est pas joué » : il est encore possible d’agir sur le développement des différents lobes du cerveau des élèves en privilégiant certains choix pédagogiques par rapport à d’autres (par exemple la réactivation, l’engagement actif, le statut de l’erreur, la méta- cognition, l’entretien d’explicitation…etc.) ; ➢ Dans le cerveau, tout est évolutif, rien n’est figé, tout élève en situation d’apprentissage peut donc encore progresser : la seule condition nécessaire à sa progression, c’est l’activation neuronale ; il faut donc privilégier des séances où les élèves sont réellement actifs, seul, en binôme ou en groupe ; les cours magistraux devront être limités ; ➢ Les connexions neuronales qui ne servent plus sont reconfigurées au profit de nouvelles ; cela signifie que si les notions vues en classe ou à la maison ne sont pas réactivées, elles seront oubliées (phénomène naturel) au profit de nouvelles…la réactivation régulière, les reprises expansées, ou l’enseignement spiralaire peuvent nous permettre de lutter contre l’oubli. 4 2. La mémoire, comment peut-on la développer ? Les 3 grandes opérations effectuées par le cerveau pour mémoriser sont : Ainsi, le cerveau perçoit tout au long de la journée des milliers d’informations lorsqu’il voit, sent, touche, entends… À chaque « perception », des neurones vont s’activer ensemble et créer un « chemin » appelé trace mnésique. Cette trace est constituée d’une combinaison d’émotions, d’analyse et de compréhension qui sont ensuite fragmentées et stockées. Si l’on souhaite que cette trace devienne pérenne (donc que l’information perçue soit mémorisée à plus long terme), il faudra la stimuler, la réactiver ou la rappeler régulièrement afin de la consolider durablement et ne pas permettre à notre cerveau de l’oublier. Sinon, comme un chemin dans la forêt, elle sera recouverte et la trace disparaîtra. Lors du sommeil, le cerveau active un processus appelé « élagage neuronal » essentiel à sa bonne activité : il permet de consolider ce qui a besoin de l’être, et de faire le tri (oubli) des informations non pertinentes. Peut-on améliorer sa mémoire ? « C’est pas sorcier » J’ai la mémoire qui flanche « C’est pas sorcier » Le sommeil et la mémoire Ce que cela nous apprend pour favoriser les apprentissages ? ➢ Une mauvaise perception de l’information va générer un problème d’encodage, donc de stockage (mémorisation) d’informations erronées qui engendreront forcément des erreurs au moment de la récupération. Donc, avant de s’intéresser à la mémorisation, il faut s’assurer que les élèves encodent correctement les notions vues : créer un environnement de travail serein, expliciter, faire reformuler, mettre l’élève en situation de métacognition sont autant de leviers pour éviter un mauvais encodage (désapprendre, c’est difficile !) ; ➢ La mémoire de travail a une capacité de stockage réduite (7 informations maximum pour quelques minutes) ; au-delà, il y a risque d’oubli. Il faut donc privilégier des consignes claires et écrites ; ➢ La perception, l’encodage, le stockage et la récupération sont plus faciles s’ils sont associés à des émotions (tout le monde se souvient de ce qu’il faisait le 11 septembre 2001) ; il ne faut donc pas se priver de s’appuyer sur les sens de nos élèves pour leur faciliter la tâche ! Stimulons leurs neurones par ce biais-là ! Dans cette même idée et pour les mêmes raisons, il est à noter les effets bénéfiques du travail collaboratif/coopératif entre pairs : les interactions entre eux dans des environnements différents (projets pédagogiques, culturels, artistiques, sportifs...) vont les aider à se construire et développer leur connaissance ; ➢ Pour aider l’élève à mémoriser à long terme une notion, il est essentiel d’organiser les activités afin de lui permettre de manière consciente, voire inconsciente de réactiver la trace mnésique. En classe, les reprises des notions vues précédemment en mode expansées (rappels fréquents au début à travers diverses situations de travail, puis de plus en plus espacés), l’utilisation de flash cards seront à privilégier. Les évaluations formatives courtes de types quiz numériques favorisent également la mémorisation à long terme si elles sont systématisées et proposées régulièrement ; ➢ Sensibiliser les élèves au rôle du sommeil, c’est leur donner des clés pour améliorer leurs capacités cérébrales. La perception, puis l’encodage, c’est-à-dire la transformation du signal sensoriel perçu par l’un des 5 sens. Le stockage, d’une fraction de seconde à des années, dans les zones dédiées à cette fonction. La récupération des informations, consciente ou non (c’est le « rappel »). 5 6 3. Les fonctions executives, ça sert à quoi ? Les fonctions exécutives jouent un rôle majeur dans le développement socio-cognitif et émotionnel de l'enfant et de l'adolescent et dans les apprentissages scolaires fondamentaux. En avoir une meilleure connaissance permettrait de créer et/ou d'orienter les activités pédagogiques au regard de ces facteurs importants pour les apprentissages. Il existe trois fonctions exécutives fondamentales : Le raisonnement et la résolution de problème reposent sur ces trois fonctions exécutives de base. Elles constituent un ensemble de processus de haut niveau qui sont nécessaires dans toutes les situations où l'élève doit être attentif : maintenir sa concentration, sortir de ses routines et automatismes, maintenir et manipuler des informations ou encore changer rapidement de stratégie. Utiliser ces fonctions exécutives demande un effort pour le cerveau de l'élève : il est plus simple pour son cerveau de continuer à faire ce qu'il faisait avant ou de succomber à son impulsivité que d'y résister. La réussite scolaire des élèves est liée, dans une plus grande mesure, aux capacités exécutives plutôt qu'au niveau intellectuel ou au milieu socio- économique dont ils sont issus. Une introduction aux fonctions exécutives Une introduction aux TA : les fonctions exécutives Qu’entend-on par fonctions exécutives chaudes et froides ? 7 Ce que cela nous apprend pour favoriser les apprentissages ? ➢ Soulager la mémoire de travail et la quantité d’informations à retenir pour réaliser un exercice : consignes courtes, simples, claires et écrites, reformulation/répétition orale, aide-mémoire (set de table, affichages, fiches ressources…) ; mettre en uploads/Science et Technologie/ enseigner-avec-les-neurosciences.pdf