Théorie de la charge cognitive

La théorie de la charge cognitive a été développée par Sweller et ses collègues (1988, 1989, 1994 cités dans Brame 2016).

Schéma des composantes de la mémoire, repris et traduit de Mayer et Moreno (2007)

Cette théorie postule que la mémoire a plusieurs composantes, la mémoire sensorielle, la mémoire de travail et la mémoire à long-terme (voir figure ci-dessous).

Les 3 types de mémoire

Premièrement, la mémoire sensorielle collecte des informations de l’environnement à travers deux canaux, un canal verbal, auditif et un canal visuel, pictural. Cette mémoire est transitoire. Un processus d’attention permet la sélection de certaines de ces informations pour être traitées et stockées temporairement en mémoire de travail. La mémoire de travail a une capacité de traitement limitée. C’est pourquoi les informations sont ensuite stockées à long terme en mémoire à long terme qui a une capacité illimitée. Le traitement effectué par la mémoire de travail est un prérequis pour encoder les informations en mémoire à long-terme. Ainsi, parce que la mémoire de travail a une capacité très limitée, l’apprenant doit être sélectif concernant les informations qui proviennent de la mémoire sensorielle auxquelles il prête attention durant un apprentissage.

Ce qui veut dire qu’il est indispensable de tenir compte des caractéristiques de la mémoire de travail lorsqu’il s’agit de faire le design de l’apprentissage.

Il est important de comprendre que la mémoire de travail repose sur une ressource fortement limitée, à savoir l’attention. Ainsi, pour qu’une information soit retenue, il faut que l’attention se focalise dessus suffisamment longtemps. Toutefois, il faut noter que l’attention ne peut se porter que sur une seule chose à la fois : elle va ainsi procéder par épisode (le « multitâche » est donc un mythe).

Par ailleurs, l’attention est obligée de se partager entre traiter l’information en cours d’une part, et la maintenir en mémoire d’autre part.

Toutes les informations qui ne sont pas dans le focus de notre attention déclinent en mémoire. Nous pourrions résumer ainsi : « loin des yeux, loin du traitement ».

Les 3 types de charge cognitive

Ce modèle suggère que chaque expérience d’apprentissage a 3 composantes, 3 types de charge cognitive : la charge intrinsèque (‘’intrinsic load’’), la charge générative (‘’germane load’’) et la charge inutile (‘’extraneous load’’) (Brame, 2016).

Charge intrinsèque

Premièrement, la charge intrinsèque est une charge inhérente à tout sujet d’étude. En d’autres mots, elle renvoie à la complexité inhérente du contenu d’apprentissage. Elle est ainsi déterminée par le degré de connexions entre les connaissances rattachées au sujet d’étude. L’exemple le plus courant pour illustrer ceci est une paire de mots (par ex : bleu = azul) qui a une charge intrinsèque très faible, au contraire de la grammaire qui contient de multiples niveaux de connexions et des relations conditionnelles. Ainsi l’apprentissage de la grammaire est un sujet avec une charge intrinsèque élevée (Brame, 2016).

Charge générative

Deuxièmement, la charge générative est le niveau d’activité cognitive nécessaire pour atteindre l’apprentissage désiré, par exemple, faire des comparaisons, faire des analyses, etc. Le but final de ces activités est de maîtriser le sujet d’étude jusqu’à avoir un schéma d’idées richement connectées (Brame, 2016).

Charge inutile

Troisièmement, la charge inutile rassemble tous les efforts cognitifs qui n’aident pas à l’apprentissage (Brame, 2016). C’est souvent la charge cognitive provoquée par une leçon qui n’est pas bien conçue (par ex : consignes confuses, informations inutiles etc.), mais cela peut aussi être de la charge cognitive provoquée par des menaces de stéréotypes ou un syndrome de l’imposteur (voir de Jong, 2010).

Ainsi, cette théorie de la charge cognitive propose déjà des éléments de réflexions en ce qui concerne l’apprentissage et la construction des supports d’enseignement. Ainsi, les enseignants devraient viser à minimiser la charge cognitive inutile et considérer attentivement la charge intrinsèque du sujet en construisant leurs cours, l’idée étant de structurer le matériel d’apprentissage avec attention lorsqu’il contient une charge intrinsèque élevée (Brame, 2016).

De plus, comme la mémoire de travail a une capacité limitée et qu’elle est indispensable pour l’encodage en mémoire à long-terme, il est important de faire en sorte que les apprenants traitent de façon active et envoient en mémoire à long-terme les informations les plus importantes (Brame, 2016).

Bibliographie

Brame, C. J. (2016). Effective Educational Videos: Principles and Guidelines for Maximizing Student Learning from Video Content. Life Science Education, 15(6), 1-6.

de Jong, T. (2010). Cognitive load theory, educational research, and instructional design: some food for thought. Instr Sci, 38, 105-134.