La consolidation mnésique pour apprendre et réussir à long terme

La consolidation mnésique pour apprendre et réussir à long terme

Toute information incidente crée une trace initiale vouée le plus souvent à s’estomper ou à disparaître sous l’effet de l’oubli.

La mémorisation volontaire à terme exige une stratégie de consolidation mnésique, correspondant à une modification des neurones et de leurs connexions.
Faute de quoi l’information n’est plus mobilisable pour construire les compétences attendues chez l’élève.
Il n’existe pas à ce jour de lois universelles concernant la consolidation. En revanche on s’accorde sur quelques règles efficaces telles que :

                     . Nécessité de reprises multiples

                     . Possibilité d’écarter les reprises selon une modalité expansée

                     . Pratiquer la mémorisation active par l’interrogation, donc l’effort

                     . Pratiquer le feedback proche des réponses proches des questions.

Ce sont les 4 piliers de la consolidation efficace.
Faute de quoi l’apprentissage n’est guère efficace à terme : il y a alors illusion d’apprentissage.
Développement

Les courbes du réapprentissage d’Ebbinghaus

Les études sur les conditions optimales de rétention des informations sont considérables et largement convergentes quant à leurs conclusions. Elles ont été introduites par les célèbres courbes de l’oubli et du réapprentissage d’Hermann Ebbinghaus (1850-1909), puis déclinées selon le matériau à retenir, les conditions de l’apprentissage, les intervalles de répétition, dans un luxe inouï de variation de critères.

Elles concernent la rétention d’éléments de type sémantique (connaissances explicites, ponctuelles, portant sur des définitions, des savoirs élémentaires), et non sur l’acquisition de méthodes, la construction de compétences, ou les procédures automatiques et les routines.

  • Le premier apprentissage exige un effort important, une attention de qualité, un temps d’exposition
  • Ce premier apprentissage n’est jamais suffisant pour espérer l’avoir acquis sur une durée longue, il estompe vite (minutes, heures, jours).
  • Plusieurs reprises sont nécessaires pour assurer la rétention durable.
  • Les reprises peuvent s’étaler dans le temps avec des écarts de plus en plus grands (apprentissage expansé). L’exemple de la série : 1, 2, 4, 8, 16 semaines, peut convenir.
  • La durée nécessaire pour réapprendre est généralement plus faible pour le dernier apprentissage que pour les apprentissages antérieurs (économie cognitive).
  • Après un nombre variant entre quelques unités et une dizaine, l’acquisition est considérée comme réalisée.
  • Mais rien n’est sûr, après plusieurs mois ou années, l’information peut redevenir difficile à rappeler.

Enfin, le nombre des reprises, les écarts et les amplitudes des pics sont à relativiser en fonction de chaque apprenant :

  • Dispose-t-il ou non de stratégies efficaces pour apprendre, possède-t-il un stock important de connaissances sur lequel s’appuyer pour intégrer des connaissances nouvelles ?
  • Les connaissances à mémoriser sont-elles étrangères à l’apprenant ou appartiennent-elles à un domaine qui lui est familier ?
  • Les conditions personnelles de l’apprentissage : est-il plus ou moins motivé, concentré ou distrait, de quel temps dispose-t-il ?

L’enseignant et l’apprenant doivent garder à l’esprit l’idée générale des courbes de l’oubli et de la reprise, pour des stratégies d’apprentissage optimisées. Qui pourront être collectives pour la classe, ou individualisées grâce à des logiciels tels que Anki ou Supermemo.

 

L’acquisition en mémoire est un processus lent, elle n’est jamais accomplie en une seule fois

Rappelons-nous que le cerveau est un outil magnifique et fascinant par ses possibilités, il peut être fulgurant dans ses réactions et agir superbement dans l’inconscient, mais il souffre de quelques défauts majeurs : il est lent pour apprendre et plutôt paresseux. Il faudra donc compter avec le paramètre temps pour acquérir, tenir compte des espacements de reprises et des périodes de sommeil et de repos, et le doter de mécanismes lui permettant d’agir vite et sans fatigue. Tout cela a un prix pour l’enseignant et l’apprenant : fournir au départ un effort certain, et se doter de stratégies et d’une discipline certaine.

En creux, les mythes les plus fréquents sont :

  • L’illusion d’apprendre par « cramming », c’est-à-dire par classique bachotage tout près du contrôle, et le plus souvent de façon massée dans le temps.
  • L’illusion de retenir à terme par simple lecture des documents.

Toute la question repose ensuite sur les paramètres des reprises nécessaires :

. Combien de reprises ?

. A quel rythme et avec quels espacements ?

. Pour quels types de connaissances ?

. Au moyen de quels techniques ou supports ?

. En complémentarité avec d’autres processus de mémorisation tels que le traitement dans des situations diverses ou la mise en liens par des cartes mentales, par exemple.

Il n’y a pas de réponse précise et définitive sur cette question qui hante l’enseignant. Plutôt des indications générales sur lesquelles s’appuyer pour améliorer l’acquisition, et « apprendre à apprendre » aux élèves.

Enfin, et pour appuyer encore les messages de cette section du site, avoir à l’idée que ne pas respecter les lois naturelles de la consolidation mnésique et du nécessaire réapprentissage, c’est mettre en danger parfois irréversiblement un nombre considérable d’élèves.

 

Une réalité biologique

La corrélation entre la capacité de rappeler des informations, et les modifications observées en neuro-imagerie, est de plus en plus avérée (Cf. Rubrique Les cellules du cerveau pour apprendre) :

  • L’activation répétée d’un neurone par d’autres voisins se traduit par un changement métabolique sur l’ensemble. D’où l’amélioration de rétention par la possession antérieure en mémoire de situations repères, et le travail sur les liens. La multi stimulation simultanée de neurones semble correspondre à une amélioration de la rétention.
  • Les connexions synaptiques entre les neurones sont renforcées lors des reprises, qui se traduisent par un accroissement de la libération des neurotransmetteurs qui transmettent les informations de synapses en synapses.
  • Il a été observé que la répétition d’un geste avec certains doigts chez les singes est corrélée avec une modification durable des zones corticales correspondant à ces doigts.
  • Il a également été observée dans plusieurs études portant sur une acquisition répétée (des violonistes, des jongleurs, des chauffeurs de taxis) de matériaux divers, un épaississement de la gaine de myéline entourant les axones, ce qui entraîne entre autres une plus grande rapidité de transmission de l’information.
  • Les modifications biologiques semblent se produire non pas seulement au moment de l’apprentissage, mais après. D’où l’importance du paramètre temps. Le cerveau apprend aussi lorsque le sujet n’a pas conscience d’apprendre !

 

Une planification du réapprentissage réparti en plusieurs fois

De nombreuses études ont montré la supériorité d’un apprentissage réparti en plusieurs séquences, sur l’apprentissage massé en une seule fois. Par exemple il est beaucoup plus efficace d’apprendre un ensemble de données en quatre fois une heure réparties sur 4 jours successifs, plutôt qu’en une seule fois de 4 heures la veille. Certes l’apprentissage massé sur 4 heures entraîne souvent un meilleur résultat pour le contrôle du lendemain (d’où le leurre pour l’élève qui continue à faire confiance dans cette technique de bachotage), mais une ou deux semaines plus tard la différence joue nettement en faveur de l’apprentissage réparti.

Ce qui compte n’est pas le temps total consacré à la mémorisation d’une donnée, mais la façon dont ce temps est découpé et réparti dans le temps.

De nombreuses études ont prouvé l’importance des périodes de sommeil, de repos, de mobilisation sur d’autres activités pour consolider la rétention de matériaux mentaux ou moteurs, sur un terme long. Ce qui est justifié biologiquement par l’activité durant le sommeil des protéines inhibant l’oubli. Il est connu entre autres exemples, que les étudiants ayant acquis le soir restituent mieux le lendemain matin, que ceux qui restituent le soir ce qu’ils ont appris le matin. On comprend la difficulté que les générations actuelles d’adolescents éprouvent, en lisant les rapports du Ministère de la santé indiquant que les 15-17 ans dorment en moyenne deux heures de moins par nuit que les jeunes de deux générations en arrière.

 

Application aux logiciels de réapprentissage

Le principe de la reprise expansée dans le temps est celui-là même qui fait le succès de logiciels de réapprentissage tels que SUPERMEMO ou ANKI que nous testons dans plusieurs établissements, et que plusieurs membres de notre équipe pratiquent usuellement avec des résultats étonnants et des gains considérables de temps d’apprentissage.

Ces logiciels sont construits sur le principe de l’acquisition par reprises, et sur la base d’une statistique massive avérée. La question portant sur un item particulier réapparaît suivant une loi temporelle d’expansion, les écarts dépendant de l’appréciation qui est faite par l’apprenant qui évalue objectivement la facilité avec laquelle il a su répondre à la question. Les parcours de réapprentissage sont totalement personnalisés. Vous trouverez une section détaillée d’utilisation dans la Rubrique OUTILS.

En milieu scolaire et pour une classe entière sans logiciels de réapprentissage, on ne peut plus individualiser l’apparition des questions. Mais on peut imaginer qu’une liste de connaissances soit réapprise après 2 semaines, puis 5 semaines, puis 2 mois, par exemple. Ces écart ne correspondront jamais au besoin réel et exact de réactivation de chaque connaissance de la liste, et pour chaque élève. Mais à gros traits, l’enseignant optimisera un calendrier collectif de réapprentissage en pratiquant la reprise ou le multi testing.

 

Un schéma optimum de mémorisation

Le cerveau n’est pas un muscle qui deviendrait performant par entraînement. Neuromythe que cela ! Eloignez-vous en cela des ouvrages tels que Gymcerveau…

En revanche la mémorisation peut s’améliorer en respectant les règles simples suivantes :

  • Reprendre l’apprentissage d’une information, c’est la technique de la consolidation mnésique. Qui se traduit biologiquement par une transformation des neurones, leurs synapses, leurs axones, leurs connexions.
  • Commencer par une acquisition initiale solide (deux ou trois fois massées sur un temps court).
  • Puis pratiquer la consolidation selon le principe des écarts expansés.
  • Mémoriser activement en s’interrogeant et non en lisant
  • Sans oublier que l’effort fourni récompense généralement le résultat de la rétention !

 

Résumons les conditions optimales de la consolidation mnésique en milieu scolaire

  1. Tout commence par la constitution de corpus ou de listes de connaissances dont le professeur souhaite qu’elles soient acquises à terme par les élèves.
  2. Puis par l’élaboration d’outils de mémorisation rassemblant ces essentiels (fiches de mémorisation, paquets de flashcards sur Anki)
  3. L’élaboration d’un calendrier de tests permettant les réapprentissages expansés dans le temps.
  4. Des moments d’AP durant lesquels on aura appris aux élèves les vertus et les techniques de la mémorisation active, ainsi que les notions de base sur la mémorisation (Rubrique OUTILS)
  5. L’installation éventuelle en cours de micro-séquences de mémorisation.
  6. L’achèvement des programmes à une date suffisamment antérieure à l’échéance des examens, pour permettre l’indispensable réapprentissage.

 

©Equipe Sciences cognitives, Comment Changer l’Ecole