Les neurosciences font leur rentrée à l’école


Par Christine Battini

Les neurosciences font leur rentrée à l’école

Les études ne cessent de le démontrer : le cerveau des enfants est plein de ressources lorsque les apprentissages respectent son rythme et ses processus. Lecture, calcul, chorale… Voici ce qui va changer pour eux.

Les jeunes Français savent de moins en moins bien lire et calculer, surtout lorsqu’ils ne sont pas aidés à la maison ou sont issus de milieux populaires, comme le soulignent de nombreuses études. Pour éviter qu’un enfant sur cinq ne quitte chaque année l’école primaire sans maîtriser les savoirs fondamentaux, le ministre de l’Éducation nationale, Jean-Michel Blanquer, mise désormais sur la science : « Au cœur de l’humain, il y a le cerveau », martelait-il en juin dernier lors de l’ouverture du sixième congrès de l’Association pour la recherche en neuroéducation. « Ce serait une erreur inexcusable de ne pas s’appuyer sur ce que la science nous apprend sur lui. » De fait, depuis plus de trente ans, des centaines d’études ont été consacrées au cerveau et à ses modalités d’apprentissage : elles infirment des idées reçues, confirment de bonnes pratiques (comme celles des pédagogies Montessori ou Freinet) et, surtout, apportent de nouveaux éclairages.

Depuis janvier 2018, l’Éducation nationale est donc dotée d’un nouveau Conseil scientifique (CSEN) présidé par Stanislas Dehaene, professeur au Collège de France. À ses côtés, vingt personnalités éminentes, dont un tiers de spécialistes des neurosciences et sciences cognitives. Une nouvelle instance ministérielle qui a suscité des polémiques, certains commentateurs redoutant une « robotisation » des cerveaux de nos « enfants cobayes ». Mais de quoi parle-t-on exactement quand on évoque la neuroéducation ?

Saisir comment l’enfant apprend

« Neuroéducation », « neuropédagogie », ces notions dans l’air du temps renvoient aux fameuses neuro-sciences. Celles-ci étudient le cerveau dans toutes ses dimensions neuronales, en s’appuyant sur différentes méthodes d’exploration, notamment l’imagerie cérébrale fonctionnelle (IRMf) qui permet de l’observer en action. Elles sont les alliées objectives de la psychologie cognitive, science des processus mentaux liés à la mémoire, au langage, au raisonnement, à l’apprentissage, à l’intelligence, à la perception et à l’attention. Sans oublier les neurosciences affectives et sociales, qui nous éclairent « sur les mécanismes cérébraux des relations sociales, des émotions et des sentiments, et nous permettent, elles aussi, de mieux comprendre, créer ou renforcer les conditions de l’apprentissage à l’école », tel que le souligne Catherine Gueguen, pédiatre et spécialiste du soutien à la parentalité.

Transposer les données des sciences cognitives en mesures concrètes dans les classes est un vaste programme, qui n’aboutira pas en quelques mois. Mais de grandes lignes déjà se dégageaient pour la rentrée 2018.

Prendre le temps d’apprendre à lire

À l’école : l’apprentissage par la méthode syllabique validée par tous les travaux sur le fonctionnement du cortex sera intensifié dès le premier trimestre de CP. Les maîtres pourront s’appuyer sur des outils pratiques proposés par le Conseil scientifique. Par ailleurs, le dédoublement des CP – et bientôt des CE1 dans les zones d’éducation prioritaires –, ramenant à douze par classe le nombre des élèves, a déjà montré des résultats positifs sur l’acquisition de la lecture chez les plus fragiles : en étant plus souvent sollicités par le maître, les enfants s’exercent plus intensément. Leurs connexions neuronales sont davantage stimulées et leur vocabulaire s’enrichit. Quand il a déjà entendu et utilisé les mots correspondants, l’enfant parvient plus aisément à donner du sens aux sons qu’il déchiffre sur le papier.

La maternelle obligatoire dès 3 ans a aussi pour objectif d’enrichir le trésor personnel de mots des tout petits par tous les moyens : récits, jeux, comptines…

Les arguments scientifiques : selon les spécialistes du langage, le cerveau a besoin de trente heures minimum pour apprendre à lire en français. Or jusqu’à cette rentrée, les écoliers de CP ne passaient en moyenne que vingt heures sur le processus de codage/décodage, qui consiste à relier des sons (phonèmes) et des signes (graphèmes) pour construire cet outil d’apprentissage qu’est la lecture. Comment un enfant pouvait-il se sentir à l’aise quand son cerveau était privé de dix heures d’apprentissage ?

À la maison : profitez de toutes les occasions pour lire avec vos enfants, une histoire, une recette de gâteau, ou même les panneaux publicitaires en voiture… Ces petits entraînements ludiques, que les enfants adorent, facilitent l’acquisition d’une vitesse de décodage, qui permet le passage du décryptage à voix haute à la lecture silencieuse.

Calculer plus tôt pour être à l’aise avec les nombres

À l’école : aborder, dès le CP et même dès la maternelle, le sens des quatre opérations jusqu’alors éparpillées sur les années de primaire ; recourir aux jeux ou aux manipulations pour développer une approche concrète des grandeurs (mètres, centimètres…) et des mesures (litres, poids…) ; réhabiliter le calcul mental en classe.

Les arguments scientifiques : les enfants, et même les bébés, ont naturellement l’intuition du nombre. Autrement dit, nous avons tous la « bosse des maths », ou plus précisément un réseau cérébral spécifique indépendant de la zone du langage – le même chez les filles et les garçons – qui s’active dès que notre cerveau est sollicité pour effectuer un calcul. Tout comme la lecture, la compétence cognitive mathématique se développe à force de pratique et d’entraînement. Dans un rapport sur l’apprentissage des maths remis à Jean-Michel Blanquer, Cédric Villani, éminent mathématicien français, a rappelé que le calcul mental permettait à l’enfant de développer des automatismes qui libèrent son intelligence. Celle-ci peut ensuite se consacrer plus librement au raisonnement et à la résolution de problèmes.

À la maison : n’hésitez pas à présenter ces calculs comme des jeux, car la dimension ludique facilite le travail du cerveau au moment d’intégrer des automatismes. Ces exercices doivent être réalisés de façon méthodique et progressive, comme en classe. Oubliez toute idée de performance et de compétitivité. Le but est que l’enfant les comprenne, pas qu’il soit le plus rapide, sinon cela risque de décourager les plus lents.

Chanter ensemble pour connecter les zones cérébrales

À l’école : faire de la musique ensemble, à tous les âges. Le « plan chorale », présenté en décembre dernier, prévoit la mise en place d’une chorale dans chaque établissement scolaire, du primaire au lycée, à l’horizon de la rentrée 2019. Une heure de chant par semaine pour accéder à l’art, pour se faire plaisir, mais aussi pour stimuler le cerveau.

Les arguments scientifiques : on ne compte plus les études démontrant l’impact de la musique sur le cerveau – particulièrement la « musique ensemble », en chorale ou dans un orchestre – et ce, à tout âge. « Elle demande au cerveau un traitement complexe, qui stimule et synchronise simultanément plusieurs zones cérébrales, et exige aussi une précision rythmique de l’ordre de la milliseconde », ce qui favorise la fluidité de la pensée, note le Pr Emmanuel Bigand, chercheur en psychologie cognitive à l’université de Bourgogne et titulaire de la chaire Musique, cognition et cerveau à l’Institut universitaire de France. Les enfants qui pratiquent la musique mettent en place des schémas mentaux facilitant l’acquisition du langage et de la lecture, puis l’accès à la grammaire. Cela demande de la synchronisation, mais aussi de l’attention à l’autre. Or, au-delà des mélodies, poursuit le Pr Bigand, « ce qui compte aussi pour le cerveau, c’est l’humain, derrière le son ».

À la maison : s’il a envie de jouer d’un instrument, suggérez-lui un cours d’essai. Il peut aussi participer aux chorales municipales, n’hésitez pas à le lui proposer.

Avoir le droit de se tromper en classe

À l’école : plus que jamais, l’erreur ne doit plus être perçue, par l’enseignant, comme un échec pur et simple. Cela conduit l’élève à se dire « ce n’est pas pour moi » et à se détourner des apprentissages. Au sein du CSEN, un groupe d’experts travaille sur l’estime de soi face aux apprentissages, la capacité à évaluer ce que l’enfant a acquis et ce qui lui reste à comprendre (la métacognition), la notation et l’autoévaluation par l’enfant lui-même…

Les arguments scientifiques : « Le droit à l’erreur est une étape incontournable de l’acquisition d’une compétence », rappelle Joëlle Proust, philosophe et psychologue, chercheuse émérite à l’Institut Jean-Nicod/ENS-Paris, qui coanime ce groupe d’experts. En effet, le processus d’apprentissage n’est pas linéaire, il passe par des essais, des tâtonnements, donc des échecs. Reconnaître ce mécanisme plutôt que le stigmatiser autorise l’élève à revenir sur le cheminement qui l’a conduit à se tromper, puis à se corriger de lui-même. Ce retour réflexif lui permet de découvrir son propre fonctionnement intellectuel, d’acquérir de l’autonomie et, in fine, de la confiance dans ses capacités d’apprentissage. « C’est essentiel pour qu’il puisse se reconnaître dans l’école et qu’il développe le sentiment qu’il y est à sa place », conclut la spécialiste.

À la maison : accueillez tranquillement ses mauvaises notes et ses erreurs et, si cela n’a pas été fait en classe, proposez-lui de retrouver les moments où son esprit a pris le mauvais chemin, comme dans un labyrinthe dont il explorerait les issues.

Ils faisaient des neurosciences sans le savoir

Bien des approches pédagogiques anciennes se trouvent aujourd’hui revalidées par les travaux des spécialistes du cerveau. En voici deux, basiques, essentielles.

Écrire à la main : c’est la méthode la plus efficace pour apprendre à assimiler les lettres. Avec un clavier, le cerveau enregistre le même mouvement – il appuie sur une touche – quelles que soient les lettres. C’est autre chose quand il doit dessiner leurs courbes. L’écriture à la main sollicite les aires cérébrales liées à la motricité fine. Le tracé et le toucher suscitent une exploration plus active des signes et facilite leur association avec les sons dans les circuits cérébraux de la lecture, qui devient plus fluide. Enfin, la mémoire du geste joue un rôle essentiel dans les processus de mémorisation. Une leçon de quelques lignes recopiées est déjà partiellement acquise alors qu’avec une photocopie collée dans le cahier tout reste à faire.

Apprendre par cœur : tables de multiplication, conjugaisons, poésies… L’élève qui apprend par cœur active son cortex préfrontal pour assimiler les données avant de les transférer dans sa mémoire à long terme, où elles restent à sa disposition sans effort (même lorsqu’il sera âgé). Ainsi équipé, il passe plus aisément à l’étape suivante : le raisonnement arithmétique et la construction des phrases. Cet apprentissage, à condition que les données soient comprises, crée les conditions de la flexibilité cognitive. Il est facilité par la lecture à voix haute, le chant ou la récitation rythmée, qui mobilisent aussi les aires auditives.

“Changer nos pratiques, à l’école comme à la maison, n’est pas forcément compliqué”

Stanislas Dehaene, président du Conseil scientifique de l’Éducation nationale

Dans son nouvel ouvrage destiné au grand public, Apprendre ! (Odile Jacob), le Pr Stanislas Dehaene1 nous fait découvrir les grands principes qui permettent au cerveau humain d’apprendre.

Les enseignants vont-ils devenir des spécialistes du cerveau ?

Stanislas Dehaene : On ne peut pas enseigner convenablement sans posséder un modèle mental de ce qui se passe dans la tête de l’enfant : quelles sont ses intuitions, les étapes par lesquelles il passe, et quels facteurs l’aident à développer ses compétences. Les enseignants sont demandeurs d’informations sur les méthodes d’apprentissage. Cet été, j’ai examiné les manuels de lecture qui leur sont proposés, pas moins d’une trentaine ! Et il leur faut choisir un ouvrage dans cette offre de qualité inégale ! C’est notre rôle d’expliquer ce qui marche ou pas, et de leur proposer des outils adaptés aux besoins des enfants, pour leur permettre de détecter ceux qui sont en difficulté.

Allons-nous vers une révolution des enseignements ?

Stanislas Dehaene : Les enfants arrivent en classe avec un certain nombre d’acquis dans les domaines du nombre et des probabilités, de la logique, du langage… Les enseignants doivent travailler avec ces compétences. Par exemple, en Inde, les enfants des rues sont d’excellents calculateurs pour la monnaie. Mais les études montrent que, dès qu’ils sont à l’école, ils ne voient pas la connexion entre leurs capacités et les leçons d’arithmétique. Pour le calcul ou la lecture, dès cette rentrée, nous mettons à disposition des enseignants des outils simples pour travailler dans cette optique. Ce peut être par exemple des tests pour mesurer le nombre de mots lus par minute à différents stades de l’apprentissage afin de détecter les enfants en difficulté et de les aider en mettant immédiatement en place des réponses adaptées. Changer nos pratiques n’est pas forcément compliqué. Des idées très simples – sur le jeu, le plaisir, la curiosité, la socialisation – peuvent déjà augmenter le plus grand talent de notre cerveau : apprendre ! Propos recueillis par C.B.

1.Également professeur au Collège de France, membre de l’Académie des sciences et responsable de l’unité de neuro-imagerie cognitive NeuroSpin, à Saclay.

 

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