Comment « mieux apprendre » pour consolider les apprentissages scolaires ?

 Étude d’Alice Latimier, docteure en sciences cognitives (département d’Études cognitives, l’École Normale Supérieure) et actuellement chercheure postdoctorale à l’Université de Bourgogne Franche-Comté. Elle est également présidente de l’association Cog’Innov, qui valorise la recherche par des actions de médiation et de vulgarisation scientifique auprès du grand public.

Juin 2020 – 10 minutes

Quels sont les moyens pédagogiques pour garantir l’optimisation des apprentissages et la mémorisation à long terme des connaissances ? Quelles stratégies mettre en place dans la présentation des contenus d’un cours ? Comment apprendre à apprendre ?
Alice Latimier nous livre ici les méthodes d’un apprentissage efficace.

L’apprentissage est un processus composé de trois étapes successives : l’encodage, le stockage et la récupération. Plus concrètement, et dans le cadre scolaire, l’encodage correspond à l’étape où de nouvelles connaissances sont découvertes par les élèves, sous forme de cours donnés par l’enseignant ou à travers un manuel scolaire. L’étape de stockage (ou de consolidation) coïncide avec la mise en pratique de ces connaissances, c’est-à-dire à leur mobilisation, à travers des exercices par exemple. Cette étape se fait plus généralement par des séances de révisions en dehors de la salle de classe, et leur déroulement est à la charge de l’élève. Cette étape se manifeste plus généralement par des séances de révisions qui peuvent avoir lieu en dehors de la classe quand elles sont à la charge de l’élève (par exemple, faire des fiches-résumés, ou bien surligner les points clés du cours). La récupération, aboutissement de tous les efforts précédents, consiste en l’action de retrouver une information en mémoire dans un contexte qui nécessite son utilisation. C’est typiquement ce qui se passe lors d’une évaluation des élèves, à une échéance plus ou moins proche des étapes précédentes (en fin de chapitre, de trimestre, de semestre, ou bien en toute fin d’année, lors des examens nationaux). Dans cette conception, les stratégies mises en place au moment de l’encodage et du stockage sont donc décisives pour garantir l’étape de récupération. Un apprentissage sera « réussi » si le niveau de performance est satisfaisant au moment de la récupération, ce qui se mesure très souvent par l’obtention d’une bonne note, mais aussi par la capacité à transférer les nouvelles connaissances dans des contextes variés.

Dans le contexte scolaire, le but de tout apprentissage est donc de garantir la consolidation des connaissances pour assurer l’étape finale de récupération. Comment promouvoir cet objectif ?

Les méthodes d’apprentissage efficaces

Les travaux précurseurs de Robert Bjork sur les stratégies d’apprentissage efficaces ont donné naissance à tout un champ de la psychologie cognitive sur l’optimisation de l’apprentissage pour contrer l’oubli et, donc, retenir durablement de nouvelles connaissances. Cette recherche est ancrée dans une démarche de production de résultats pour une « éducation fondée sur des preuves ». L’ensemble de ces travaux insistent sur le fait que le succès d’un apprentissage est dépendant de la réactivation active et régulière des nouvelles connaissances, et ce, dans des situations variées. Plus précisément, les nombreuses études comparant l’efficacité de différentes méthodes d’apprentissage sur la rétention en mémoire des connaissances ont convergé vers deux résultats robustes : 1) relire passivement x fois des informations, 2) réviser une quantité importante de connaissances en une fois (c’est-à-dire bachoter) ne garantit pas la mémorisation à long terme. De plus, ces méthodes communément utilisées par les élèves créent une « illusion de maîtrise » qui induit en erreur sur le risque d’oubli et provoque un sentiment de confiance trop important au moment de l’examen, pour finalement être déçu du résultat. La bonne nouvelle, c’est que ces mêmes travaux ont montré que des méthodes d’apprentissage beaucoup moins utilisées peuvent au contraire favoriser la consolidation des connaissances tout en évitant ce sentiment de savoir et, ainsi, éviter un échec à l’évaluation. Ces deux méthodes sont : l’apprentissage par les tests et l’espacement des révisions dans le temps (testing effect et spacing effect).

L’apprentissage par les tests

Un nombre considérable d’études menées en laboratoire et en classe ont montré l’importance de l’entraînement par des tests après avoir suivi un cours, pour consolider les nouvelles connaissances en mémoire, à long terme. Cette pratique d’apprentissage dite « active » a été comparée à la méthode classique de révision par relectures successives, considérée comme « passive ». Tester sa mémoire régulièrement demande à l’élève de faire un effort de récupération en mémoire de l’information pertinente pour générer une réponse. C’est l’effort cognitif que nous faisons tous lorsque nous tentons de résoudre un problème. Mise en place tout au long de l’apprentissage, cette méthode permet une consolidation des « chemins » menant à cette information, tout en « multipliant » le nombre de ces chemins. En répondant régulièrement à des tests à la suite d’un nouveau cours, les élèves peuvent vérifier leur degré de mémorisation et de compréhension du contenu. Des explications et retours correctifs adaptés vont leur permettre de réajuster leurs connaissances, si besoin, ciblant mieux le contenu à réviser.

L’espacement des révisions dans le temps

La révision dite « massée » dans le temps consiste à réviser l’information en une fois, sans interruption entre les répétitions des mêmes connaissances. À l’inverse, la révision « espacée » consiste à répartir les séances de révisions dans le temps, entre la présentation du cours et l’échéance fixée par l’enseignant. Depuis les travaux pionniers d’Hermann Ebbinghaus sur l’oubli, en 1885, des centaines d’études ont démontré les bénéfices de la répartition espacée des révisions pour consolider, et surtout mieux gérer l’oubli des informations, au fur et à mesure que l’on se rapproche d’un examen. Le délai entre deux répétitions peut varier d’un jour à plusieurs semaines, et ce délai peut comprendre la répétition d’autres connaissances. Contrairement à l’apprentissage massé, qui donne la sensation d’avoir tout en tête sans effort, l’espacement permet de réactiver les connaissances apprises entre deux sessions de révision, ce qui augmente en retour l’effort cognitif à faire lors de la séance de révision ultérieure. De plus, le sommeil aurait un impact positif sur la consolidation entre deux séances de révisions.

l’on ne peut mémoriser durablement sans difficultés et sans erreurs, à condition qu’il s’agisse d’une « difficulté désirable »

Pourquoi ces méthodes marchent-elles ?

L’idée selon laquelle l’apprentissage devrait se faire sans effort est trompeuse. Il faut au contraire consentir à des efforts pour réellement maîtriser une connaissance et la consolider. Les recherches sur l’apprentissage actif démontrent que l’on ne peut mémoriser durablement sans difficultés et sans erreurs, à condition qu’il s’agisse d’une « difficulté désirable » ! Difficulté, car l’effort doit être constructif : les élèves ont tendance à privilégier la relecture ou l’exposition répétée à une ressource pédagogique. Mais ces pratiques, peu « coûteuses » et faciles à mettre en œuvre, donnent l’illusion d’avoir retenu, alors qu’en réalité, l’apprentissage est superficiel et ne mobilise que la mémorisation à court terme ; désirable, car les méthodes réellement actives doivent motiver les élèves et être adaptées à leur niveau de compréhension, ni trop faciles, ni trop difficiles, pour ne pas risquer de les désengager. Les élèves doivent se sentir à l’aise avec l’utilisation de ces méthodes, et se sentir progresser pour en tirer un bénéfice.

la métacognition est notre meilleure alliée pour réguler nos apprentissages

Et si on apprenait… à apprendre ?

La place et le rôle de la métacognition est ici important de faire un point rapide sur la place de la métacognition dans le processus d’apprentissage. La métacognition est la capacité à être conscient de nos propres pensées. Ce processus est essentiel quand nous apprenons, puisqu’il nous permet de distinguer ce que nous savons de ce que nous ne savons pas. Le problème, c’est que pour juger nos acquis et lacunes, en l’absence d’évaluation objective, notre métacognition se fonde trop souvent sur notre expérience subjective (je pense que je sais mon cours) et pas assez sur notre niveau réel. Par exemple, pour évaluer notre niveau de maîtrise, nous nous basons sur notre « sentiment de familiarité » vis-à-vis des connaissances à apprendre. Ce sentiment va créer une illusion de maîtrise en générant l’impression d’avoir l’information en mémoire, ce qui n’est pas forcément le cas. Il peut donc y avoir un décalage entre un fort sentiment de familiarité (= mesure subjective de l’élève) et la maîtrise réelle (= mesure objective par une évaluation). Pour éviter ce décalage, la métacognition est notre meilleure alliée pour réguler nos apprentissages, à la condition qu’elle ne soit pas biaisée par des indices de réussite peu fiables, eux-mêmes induits par des méthodes d’apprentissage inadaptées.

l’auto-évaluation va aiguiller sur la façon d’éviter telle ou telle erreur

Le bénéfice de l’auto-évaluation pour réguler l’apprentissage

Pour « apprendre aux élèves à apprendre », promouvoir les tests d’entraînement en les informant sur les bénéfices de cette méthode pour travailler leur métacognition et la rétention à long terme paraît idéal. Ils éviteront les échecs et la déception aux évaluations. S’auto-évaluer régulièrement encourage les élèves à étudier en continu, tout au long de l’année, et oblige à revenir sur des connaissances acquises il y a longtemps. Que l’évaluation se présente sous forme de QCM, de textes à trous, de remémoration spontanée ou bien encore de mise en situation, l’objectif reste le même : pointer du doigt les lacunes autant que les acquis. Les erreurs commises en se testant sont vues à tort comme des échecs, alors qu’elles sont en réalité un atout pour l’apprentissage ! En effet, en se trompant et en comprenant ensuite pourquoi, l’auto-évaluation va aiguiller sur la façon d’éviter telle ou telle erreur. Au-delà des effets positifs de l’auto-évaluation sur la régulation des apprentissages, se soumettre à des tests réguliers aide aussi à réduire le stress et l’anxiété, souvent contre-productifs, face aux évaluations.

Que retenir de ces travaux de recherche, en pratique ?

Pour résumer, l’apprentissage par les tests et l’espacement des révisions permettent 1) de ralentir l’oubli des connaissances dans le temps, 2) tout en augmentant la probabilité qu’elles soient disponibles et accessibles rapidement, quand elles seront nécessaires. Une synthèse de recommandations pour intégrer ces méthodes est proposée ci-dessous. Le numérique peut accompagner cette démarche et participer à l’innovation pédagogique.

• Utiliser fréquemment l’apprentissage par des tests directement en classe est un excellent format d’évaluation formative, puisqu’ils peuvent donner des informations sur les points du cours qui posent des difficultés, et ces résultats peuvent guider dans la préparation des cours suivants.
• Les performances obtenues aux tests d’apprentissage ne doivent pas nécessairement constituer une note, mais la régularité avec laquelle les élèves s’en servent et leur taux de progression pourraient servir de points bonus au moment de l’évaluation sommative. Cela permet de récompenser les élèves n’ayant pas les meilleures notes aux examens mais qui travaillent régulièrement, via ces tests d’entraînement.
• Quel est le format optimal de ces tests d’apprentissage ? Les QCM sont de bons tests d’évaluation formative, à condition d’être bien rédigés : les propositions fausses doivent correspondre à des erreurs qui peuvent être réellement faites par les apprenants. Un QCM efficace est un QCM dans lequel l’apprenant doit faire un effort cognitif réel pour trouver la ou les bonne(s) réponse(s), et non un QCM dans lequel il les trouve par simple élimination. Ces tests peuvent avoir lieu avant la présentation d’un nouveau chapitre du cours, pour évaluer le niveau de connaissances préalables et préparer les élèves à l’introduction de nouveaux concepts clés. Dans un second temps, ces mêmes tests peuvent être à nouveau présentés au moment de la conclusion du chapitre afin de consolider les connaissances abordées depuis le début, d’une part, et d’identifier les notions qui posent encore des difficultés, d’autre part, pour revenir sur le point du cours qui les aborde.
• Étant donné le bénéfice de cette stratégie pour ralentir l’oubli des connaissances jusqu’au moment d’un examen, l’espacement des révisions dans le temps est également une méthode à privilégier, et peut se combiner à l’apprentissage par les tests. L’utilisation plus fréquente de tests cumulatifs pourrait induire une forme d’espacement dans la révision des connaissances.
• Dans la logique du « apprendre à apprendre », si vous utilisez ces méthodes actives, expliquer pourquoi vous faites ce choix à vos élèves !
• Le recours aux outils numériques paraît une solution prometteuse pour intégrer l’utilisation des tests d’entraînement en routine. Cela permet de systématiser les présentations de tests d’apprentissage tout en faisant gagner du temps précieux aux enseignants grâce à la correction automatisée. Par exemple, des outils simples comme Plickers (application d’évaluation diagnostique (formative) et/ou sommative sous forme de questions collectives à choix multiples)permettent de tester les connaissances sur tout un groupe d’élèves. Ce type d’outil à faible coût a l’avantage de donner un aperçu en temps réel du bon niveau d’acquisition des connaissances, en fournissant aux élèves des corrections immédiates et ciblées. De nombreuses plateformes permettent aux enseignants de programmer et de partager des quiz d’entraînement, comme Quizlet, Polleverywhere, Socrative, Google forms, Kahoot!
• Concernant l’espacement des révisions, des logiciels libres comme Anki ou Mnemosyne permettent de créer des cartes du type « question-réponse » en intégrant un planning de répétitions espacées. Enfin, l’application française N’oublie Jamais permet aux élèves d’anticiper leurs révisions jusqu’à l’examen, en programmant automatiquement les séances de révisions sur un agenda intégré.