« Psychologie cognitive pour l'enseignant/Réduire la charge cognitive intrinsèque » : différence entre les versions

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Pour réduire la charge cognitive intrinsèque, il existe diverses méthodes très reliées entre elles qui sont regroupés sous le terme de '''pré-entrainement''' (''pre-training'' en anglais). L'idée consiste à introduire de manière précoce certaines notions, afin de les utiliser pour réduire la charge cognitive des apprentissages ultérieurs. Globalement, l'idée consiste à identifier des connaissances particulières, qui gagnent à être introduites au préalable. Notons le pré-entrainement n'est pas à confondre avec les connaissances propédeutiques, même si les deux se ressemblent. Les connaissances propédeutiques sont facultatives et ne sont pas obligatoires. On doit souvent les rajouter dans un cours qui n'était pas prévu pour. A l'inverse, le pré-entrainement consiste à réorganiser les connaissances présentes dans le cours, à en modifier le plan.
 
===Introduire le vocabulaire et les concepts importants en priorité===
La première idée est de ''présenter le vocabulaire et les concepts importants au début d'une leçon, avant que l'on doive les utiliser''. Pour le dire autrement, au lieu de présenter le vocabulaire et les concepts importants juste avant qu'on en ait besoin, il vaut mieux les introduire à l'avance. Pour donner un exemple, on peut citer l'étude de Mayer, Mautone, et Prothero, datée de 2002. Dans cette étude, des sujets jouaient à un jeu basé sur une leçon de géologie. Les élèves qui avaient reçu une instruction sur les termes de base (faille, arc, chaîne de montagne, etc) avant de jouer avaient une meilleure performance que les sujets qui découvraient la signification de ces termes en cours de jeu. Les élèves qui découvraient les termes en cours de jeu devaient acquérir ces connaissances en même temps qu'ils réfléchissaient sur les problèmes. En comparaison, les sujets ayant reçu un enseignement préalable pouvaient se concentrer sur la résolution des problèmes posés lors du jeu.
 
La première idée est de ''présenter le vocabulaire et les concepts importants au début d'une leçon, avant que l'on doive les utiliser''. Pour le dire autrement, au lieu de présenter le vocabulaire et les concepts importants juste avant qu'on en ait besoin, il vaut mieux les introduire à l'avance.
Une solution reliée à la précédente est de ''factoriser certaines portions du cours qui ont peu de liens avec les autres, pour en faire un chapitre ou une section séparée''. Comme exemple, on peut citer l'étude de Clarke, Ayres, et Sweller, datée de 2005. Dans cette étude, des étudiants recevaient un cours de mathématiques sur les graphes, et devaient utiliser un tableur pour faire les exercices. Un premier groupe de sujets n'avait aucune connaissance des tableurs avant d'entrer en cours et recevait des instructions sur le fonctionnement du tableur lors du cours, les explications étant intercalées entre les explications mathématiques sur les graphes. Le second groupe avait déjà reçu une instruction sur les tableurs avant le cours, et recevait uniquement une instruction sur le concept mathématique à aborder. Le second groupe voyait tout ce qui a rapport aux tableurs séparément de ce qui a rapport aux graphes : les informations liées aux tableurs étaient alors regroupées en schémas, diminuant la charge cognitive lors de l'apprentissage ultérieur sur les graphes. Et conformément à ce qui était attendu, le second groupe avait des performances nettement meilleures.
 
La première idée est de ''présenter le vocabulaire et les concepts importants au début d'une leçon, avant que l'on doive les utiliser''. Pour le dire autrement, au lieu de présenter le vocabulaire et les concepts importants juste avant qu'on en ait besoin, il vaut mieux les introduire à l'avance. Pour donner un exemple, on peut citer l'étude de Mayer, Mautone, et Prothero, datée de 2002. Dans cette étude, des sujets jouaient à un jeu basé sur une leçon de géologie. Les élèves qui avaient reçu une instruction sur les termes de base (faille, arc, chaîne de montagne, etc) avant de jouer avaient une meilleure performance que les sujets qui découvraient la signification de ces termes en cours de jeu. Les élèves qui découvraient les termes en cours de jeu devaient acquérir ces connaissances en même temps qu'ils réfléchissaient sur les problèmes. En comparaison, les sujets ayant reçu un enseignement préalable pouvaient se concentrer sur la résolution des problèmes posés lors du jeu.
 
===Factoriser certaines portions "indépendantes" d'une explication===
 
Une solution reliée à la précédente est de ''factoriser certaines portions du cours qui ont peu de liens avec les autres, pour en faire un chapitre ou une section séparée''. Comme exemple, on peut citer l'étude de Clarke, Ayres, et Sweller, datée de 2005. Dans cette étude, des étudiants recevaient un cours de mathématiques sur les graphes, et devaient utiliser un tableur pour faire les exercices. Un premier groupe de sujets n'avait aucune connaissance des tableurs avant d'entrer en cours et recevait des instructions sur le fonctionnement du tableur lors du cours, les explications étant intercalées entre les explications mathématiques sur les graphes. Le second groupe avait déjà reçu une instruction sur les tableurs avant le cours, et recevait uniquement une instruction sur le concept mathématique à aborder. Le second groupe voyait tout ce qui a rapport aux tableurs séparément de ce qui a rapport aux graphes : les informations liées aux tableurs étaient alors regroupéesmémorisées enavant schémasleur utilisation, diminuant la charge cognitive lors de l'apprentissage ultérieur sur les graphes. Et conformément à ce qui était attendu, le second groupe avait des performances nettement meilleures.
 
Un autre exemple est donné dans l'étude de Mayer, Mathias, et Wetzell, datée de 2002. Dans cette étude, les élèves devaient apprendre le fonctionnement de certains freins, à partir d'une explication orale. Lors de cet apprentissage, les élèves devaient apprendre deux choses différentes : un modèle qui décrit les composants du frein et un autre qui décrit son fonctionnement dynamique (comment les composants du frein interagissent lors du freinage). L'application du pré-entrainement consistait ici à décrire les composants du frein/parties dans une explication séparée de l'explication dynamique. Juste donner le nom des différents composants et de leur composant suffisait à améliorer la compréhension des élèves. La même logique s’appliquer dans d'autres exemples. Pensez par exemple à la médecine, où il est souvent nécessaire de donner des notions d'anatomie avant de parler de physiologie. Ou encore, prenez le cas d'un professeur de technologie/physique qui veut expliquer le fonctionnement d'une centrale thermique : il gagnera à expliquer ce qu'est une turbine, un condenseur et les autres composants du circuit de production d'électricité, avant de montrer comment ceux-ci interagissent lorsque la centrale fonctionne.
 
Dans les exemples du paragraphe précédent, il y a une séparation entre le "modèle de composants" qui décrit les parties d'un système, et le "modèle causal/dynamique" qui décrit comment ces éléments interagissent entre eux lorsque le système fonctionne/évolue. Le conseil à tirer des études sur la charge cognitive est le suivant : ''lorsqu'on décrit un système, il vaut mieux d'abord présenter le modèle de composants, avant d'aborder le modèle causal/dynamique (comment le système fonctionne/évolue)''. La raison est que le modèle causal/dynamique est incompréhensible sans le modèle de composants, mais que la réciproque n'est pas vraie. Dans ces conditions, autant factoriser la présentation des parties du système, avant de passer au modèle dynamique.
 
 
Une autre méthode est de ''séparer l'apprentissage des connaissances théoriques et les connaissances pratiques'' (procédures ou méthodes). Cela vient du fait que les connaissances qui portent sur les connaissances théoriques ont souvent une forte charge cognitive. Les aborder en même temps que les connaissances pratiques risque de faire saturer la mémoire de travail. Diverses expériences faites par Sweller et ses collègues, ont montré que cette séparation augmentait la compréhension et la mémorisation. En soi, cette séparation est une forme particulière de pré-entrainement.