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

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La mémoire de travail surcharge facilement lors de l’apprentissage de concepts composés d’un grand nombre de composants/sous-concepts interagissant entre eux. Dans ce cas, la théorie de la charge cognitive recommande d’aborder chacun des composants indépendamment, avant de montrer comment ceux-ci interagissent ensemble. En faisant cela, la charge cognitive sera répartie dans le temps, améliorant l’apprentissage : on parle d’'''effet de l'isolation des éléments'''.
* Premier exemple : les démonstrations qui utilisent des lemmes. Dans certains de mes cours d'université, les professeurs commençaient la démonstration du théorème, et l'interrompait au fil de l'eau pour démontrer les lemmes dont ils avaient besoin. Au lieu de faire cela, ils auraient du démontrer les lemmes avant de commencer la démonstration.
* Autre exemple : si vous voulez expliquer le fonctionnement du circuit anatomique du réflexe du genou, il est préférable de décrire ce circuit, en voyant chaque composant indépendamment, avant de montrer comment ce circuit fonctionne lors de l'exécution du réflexe.
* Autre exemple : vous voulez enseigner comment fonctionne un processeur simple. Celui-ci contient plusieurs composants bien précis : une unité de calcul, un séquenceur, des registres, etc. Certains professeurs commencent directement leur cours par montrer comment une instruction s’exécute sur ce processeur : ils abordent chaque composant au fil de l’eau, quand ils en ont besoin. L'utilisation de l'''isolated element effect'' recommanderait de voir indépendamment chaque composant du processeur un par un, avant de montrer le déroulement de l’exécution d'une instruction avec cet ensemble de composants.
 
La méthode conseillée consiste à ne pas étudier la tâche complète et à en retirer certains éléments. Les éléments à retirer sont ceux qui servent de liant entre les éléments. S'ils sont présents, l'élève est obligé de maintenir à l'esprit tous les éléments simultanément. Si on les retire, les autres éléments peuvent se voir indépendamment les uns des autres, de manière isolée.
Notons que cet effet marche non seulement pour les connaissances, mais aussi pour les procédures. La première expérience sur le sujet portait sur l'apprentissage des procédures de sécurité électrique, qui demandent notamment d'utiliser plusieurs instruments comme des voltmètres ou des ampèremètres. Elle était réalisée par Pollock, Chandler, et Sweller en 2002. Les résultats ont clairement montré l'efficacité de ce principe d'isolation. On peut aussi citer l’expérience de Ayres de 2006 sur l'apprentissage de l'algèbre et des développements d'équations, et l'expérience de 2010 de Blayney, Kalyuga, et Sweller, sur l'apprentissage de l'utilisation d'un tableur pour des applications de comptabilité.
 
Notons que cet effet marche non seulement pour les connaissances, mais aussi pour les procédures. Les premières expériences sur le sujet ont été réalisées par Pollock, Chandler, et Sweller en 2002. La première expérience portait sur l'apprentissage de procédures de sécurité électrique assez complexes qui requièrent beaucoup d'étapes. Appliquer les procédures testées demande de savoir utiliser plusieurs instruments comme des voltmètres ou des ampèremètres, de s'adapter à l'appareil à diagnostiquer, de gérer l'isolation électrique, etc. Lors de la phase d'apprentissage, les élèves étaient regroupés en deux groupes : un groupe qui voyait la totalité de la procédure avec les explications détaillées, et un autre dans lequel une partie de la procédure était présentée sous la forme d'un exemple travaillé qui expliquait une partie de la procédure. En théorie, la procédure complète avait une charge cognitive de 16 éléments, contre 7 dans la procédure modifiée. Les résultats ont clairement montré l'efficacité de ce principe d'isolation, sur les élèves ayant peu de connaissances antérieures dans le domaine. Les élèves avec suffisamment de connaissances antérieures ne bénéficiaient pas de la méthode d'isolation.
 
L'expérience précédente était cependant assez peu concluante, car elle testait l'application d'une procédure, sans compter que la méthode d'isolation appliquée se basait sur des exemples travaillés.
 
On peut aussi citer l’expérience de Ayres de 2006 sur l'apprentissage de l'algèbre et des développements d'équations, et l'expérience de 2010 de Blayney, Kalyuga, et Sweller, sur l'apprentissage de l'utilisation d'un tableur pour des applications de comptabilité.
 
==Références==