Cognitivisme

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Définition

Le cognitivisme est un des deux courants principaux des sciences cognitives (avec le connexionisme). Il fait référence à un ensemble de théories soutenant que la pensée est analogue à un système de traitement symbolique de l'information (comme un ordinateur). Il s'est construit en réaction au courant béhavioriste, lequel se focalisait sur l'étude des comportements observables.

Pour les apprenants, l'enjeu selon le cognitivisme, est de pouvoir comprendre leurs processus cérébraux pour les utiliser au mieux pour apprendre.

Historique

L'approche cognitiviste a été édifiée à la suite de nombreuses autres théories d'apprentissage et de différents postulats remontant au début du XXème siècle.

La Gestalt (années 1910-1920)

Ce domaine qui s'attardait sur la perception des formes (d'où son nom) a permis de progresser vers le cognitivisme, notamment grâce aux postulats suivants :

  • La perception est différente de la réalité
  • Toute personne va organiser ses connaissances en lien avec ses expériences
  • Toute personne va organiser ses expériences personnelles d'une certaines manière, selon divers principes universelles (comme le principe de proximité, de similarité, de continuité, etc.)
  • etc.

Le néo-béhaviorisme (à partir des années 20)

Le cognitivisme s'est crée en réaction au béhaviorisme qui ne tenait pas compte des processus internes à l'apprenant. Ainsi, entre autres, Tolman nuance, avec ses expériences sur des rats, le béhaviorisme traditionnel notamment sur les points suivants :

  • Les relations stimulus-réaction et apprentissage-comportement ne suffit pas à expliquer les comportements
  • Le renforcement n'est pas indispensable à l'apprentissage
  • La motivation, les habitudes et les intentions sont à prendre en compte dans l'apprentissage
  • etc.

L'étude du langage

Le langage humain est unique par sa complexité. Aussi c'est un domaine qui est propre aux humains. Les points suivants, entre autres, ont pu être mis en avant :

  • Les individus organisent ce qu'ils apprennent
  • Les individus ont une stratégie de codage pour retenir les informations
  • Les informations globales d'un thème sont généralement mieux retenues que l'ensemble de détails
  • Un apprentissage en plusieurs fois est plus performant qu'un apprentissage sur un seul créneau
  • etc.

Il est également à noter que le cognitivisme s'est développé parallèlement à la création des premiers ordinateurs (années 70). En effet, l'informatique a permis de "simuler" un comportement intelligent (du moins une esquisse) à partir de langages de programmation.

Les trois cerveaux (Triune Brain) de Paul McLean (années 70)

Ce scientifique a postulé que notre cerveau, l'organe de l'apprentissage, est composé de trois parties principales :

  • Le complexe reptilien : il permet à notre corps de fonctionner (gestion des organes, des réflexes, des fonctions instinctives comme boire et dormir, etc.)
  • le système limbique (ou paléo-mammalien) : il est l'origine de nos sentiments, notamment affectifs, et de certaines fonctions vitales, mais pas de la réflexion.
  • le néo-cortex ( ou néo-mammalien) : Il s'agit du siège de nos réflexions, de nos décisions. Il décode les informations réceptionnées.
  • etc.

Il est important de noter que cette théorie est considérée comme obsolète de nos jours.

le modèle Atkinson et Shiffrin (1968) (en construction)

modèle de multi-storing de la mémoire de Atkinson et Shriffin
modèle modal du fonctionnement de la mémoire proposé par Atkinson et Shriffin (1968)

Dans la suite des travaux sur la mémoire et son fonctionnement, Atkinson et Shiffrin (1968) ont postulé l'existence d'un troisième type de mémoire dont la durée de stockage est encore plus courte que la mémoire à court terme. Pour eux, la mémoire est constituée de trois composantes:

  • la mémoire sensorielle
  • la mémoire à court terme
  • la mémoire à long terme

Principes de base du cognitivisme

Le béhaviorisme pense que l'apprentissage est lié à l'environnement et qu'il peut être géré grâce à des "renforcements" (feedbacks positifs) et à des "punitions" (feedback négatifs). L'apprentissage se fait par répétition et "adoption des comportements adéquats.

Le constructivisme considère que les apprenants ont besoin d'exploration et de réaliser des apprentissage actif. Les ateliers pratiques sont par exemple une technique d'apprentissage courante où les apprenants doivent comprendre par eux-mêmes ce qu'ils font et "construire" leur raisonnement.

Le cognitivisme voit l'apprentissage selon l'idée que les processus d'apprentissage peuvent être décrit selon les principes du traitement de l'information.

Le fonctionnement du cerveau est proche de celui d'un ordinateur

Un système de traitement de l'information est un système recevant des données entrantes qui sont ensuite utilisées / traitées pour effectuer un processus défini par le système, processus qui aboutira à des données de sortie.

Système de traitement de l'information

Par exemple, la plateforme Edutechwiki reçoit des informations sur la pédagogie de la part des contributeurs (=informations d'entrée) et les transforment (=traitement de l'information) en page web accessible et référencées sur Internet (=informations de sortie).

Le cognitivisme accorde la prépondérance des processus interne d'acquisition de la connaissance. Les facteurs environnementaux sont bien moins importants, ce ne sont "que" des données entrantes dans le système du cerveau. En cela le cognitivisme s'oppose au béhaviorisme. Les processus cognitifs liés à l'apprentissage sont au coeur de cette théorie. Les grandes questions que le cognitivisme pose sont :

  • Comment le cerveau transforme l'information entrante ?
  • Quel est le rôle des connaissances antérieures ?
  • Comment sont stockées les informations ?
  • Quelles sont les clés de la performance de l'apprentissage dans notre cerveau ?
  • etc.

Il est donc primordial de travailler sur l'anatomie et le fonctionnement du cerveau.

Pour plus de précision sur les concepts du cognitivisme voir: concepts du cognitivisme (lien hypertexte réaliser dans le cadre du cours BASES staff11)

Modèles mentaux

Ainsi le cerveau se comporte comme un système de traitement de l'information mais cela va plus loin, selon Alessi and Trollop :

La comparaison entre le cerveau et un système de traitement de l'information implique que les sens et le cerveaux suivent des lois complexe mais systématiques. L'apprentissage pêut donc être facilité du moment que nous déterminons ces lois et pouvons les suivre. Ces lois sont identiques à tous les individus et donc universelles.

Pour le décrire, il faut donc créer et mettre au point des modèles mentaux qui vont permettre de décrire ce système de traitement de l'information.


Voici une sélection de grands "éléments" à inclure dans ces modèles en essayant de les décrire au mieux :

  • Le système d'enregistrement des sens : Il s'agit de la manière donc une personne va pouvoir sélectionner voire filtrer les informations qu'elle perçoit.
  • La mémoire à court terme : Il s'agit de la mémoire "immédiate" qui ne retient les informations que quelques secondes
  • La mémoire à long terme : Il s'agit de la mémoire qui fixe les informations sur le terme.

Comment le Constructivisme produit un effet sur l'apprentissage

Le cognitivisme base donc l'apprentissage sur plusieurs grands principes :

  • L'apprenant doit avoir un engagement mental actif
  • L'enseignant doit aider l'apprenant à encoder et à rechercher l'information : par exemple il peut créer un lien avec les connaissances antérieurs, lui proposer des stratégies mnémoniques
  • L'apprenant doit réaliser une "application" de ces informations, par exemple en créant des schémas, des synthèses

Afin de prendre en compte les caractéristiques de chaque apprenant (méthodes de traitement de l'information), il faut faire varier les méthodes d'apprentissage et favoriser les systèmes avec une grande interactivité.

carte conceptuelle sur le traitement de l'information selon Gagné(1974)
traitement de l’information selon Gagné 1974.

Modèle pédagogique lié au cognitivisme

Outils issus du cognitivisme

Voici quelques exemples d'outils pédagogiques qui ont découlé plus ou moins directement de la théorie cognitiviste où qui sont utiles pour apprendre en utilisant les principes de cette théorie :

Domaines liés au Cognitivisme

Trois principaux domaines d'études sont fortement liés au cognitivisme :

  • les neurosciences (ou psychophysiologie) qui se focalise sur la physique du cerveau pour comprendre les comportements humains.
  • L'intelligence artificielle qui tente de reproduire les fonctionnement du cerveau humain

Réferences

  • Alessi, Stephen. M. & Trollop, Stanley. R., (2001) Multimedia for Learning (3rd Edition), Pearson Allyn & Bacon, ISBN 0-205-27691-1.
  • Rocheleau, J. (2009, octobre 5). Les théories cognitivistes de l’apprentissage. Consulté le mai 19, 2019, sur Université du Québec: https://oraprdnt.uqtr.uquebec.ca/pls/public/docs/GSC332/F766183874_Approche_cognitiviste_apprentissage2009_10_05.pdf
  • Sonja Wilhelmsen, Stein Inge Åsmul & Øyvind Meistad (1998), Cognitivism.
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