Apprendre à apprendre. Leçon 5: Quel impact ont les supports numériques sur l’apprentissage?


 

 Par ElenaXLII

Vous vous souvenez? Avant l’été, on s’était donnés rendez-vous ici:

architecturesdistribuees« A présent que nous avons une image de mécanismes d’apprentissage différents par lesquels le cerveau répond à de nouvelles expériences et des besoins dans la vie, ses possibilités et ses limites, nous allons nous poser des questions relatives à une classe particulière d’expériences : celles qui ont lieu avec la médiation des appareils numériques.

Est-ce qu’on apprend mieux avec ou sans technologies numériques ? Est-ce que les technologies numériques vont nous rendre plus intelligents ? Que vont-elles changer pour notre cerveau et celui de nos enfants et les adolescents ? Il est bien difficile de répondre à ces questions, trop vastes, et trop générales. Mais nous pourrons au moins donner quelques éléments de réflexion. »

Eh bien, allons-y!

Une question préliminaire: Est-ce que nos enfants sont des « natifs numériques »?

Ou: est-ce que les technologies numériques ont changé de façon radicale et à jamais le cerveau (plastique) de nos enfants?

digital-native-jpgOn entend souvent dire que les enfants de la nouvelle génération (et les adolescents aussi ,car ils sont nés dans un monde post-Internet), ne sont pas comme nous, les adultes. Leur plasticité cérébrale, leurs capacités d’apprentissage auraient été « hackés » par les technologies numériques et ceci aurait produit une sorte de changement anthropologique. Alors cette nouvelle génération serait capable de choses inaccessibles à nous, le adultes, qui avons immigré  dans le monde digital plus tard dans la vie. Les jeunes natifs numériques n’apprendraient pas « comme les autres », n’auraient pas les mêmes habilités numériques et besoins. Est-ce vrai, ou s’agit-il d’un techno-mythe?

Les enfants sont de vraies machines à apprendre et non seulement pour des raisons de plasticité cérébrale, mais aussi … de temps. Un enfant n’a fondamentalement rien d’autre à faire  qu’apprendre (oui, même quand il joue, il apprend)!  Mais (vous avez pu vous en rendre compte même sans lire le post « Apprendre à apprendre » précédent), à l’âge adulte notre cerveau est parfaitement capable d’apprendre à faire des choses nouvelles et intéressantes, si on s’en donne le temps.

Cette considération a des conséquences importantes pour notre relation avec les technologies électroniques, surtout pour dissiper quelques mythes obstinés, tel le mythe des «natifs numériques». Plus qu’un mythe, une mauvaise métaphore pour décrire un fait tout à fait réel: les enfants d’aujourd’hui, au moins ceux qui vivent dans les pays développés et «connectés», naissent et grandissent dans un monde où les technologies numériques font partie de la vie quotidienne. Mais entre cette considération et le mythe que ces mêmes enfants seraient anthropologiquement différent de la génération pré-numérique, la distance est longue.

Vinci-tablette-bébéLe mythe des natifs numériques se nourrit d’anecdotes: « Mon fils, est incroyable, il n’a que quelques mois et il sait déjà comment tourner les pages de la tablette numérique et de mon téléphone intelligent ». 

Il est pourtant facile de briser le mythe  en partant de ses prémisses : rappelez-vous que de nombreuses générations pré-numériques  sont venues au monde et ont  grandi entourés de livres et des lecteurs; et que, malgré ce bain littéraire, apprendre à lire et à écrire demeure un défi difficile pour l’enfant (et pour son professeur).

child with learning difficulties

A frustrated, upset child, or child with learning difficulties.

La lecture et l’écriture sont des inventions culturelles, de même que le sont le logiciel pour communiquer à distance, celui pour interagir avec des représentations graphiques, pour effectuer une recherche d’informations. En tant que culturelles (et pas naturelles), toutes ces pratiques nécessitent d’un apprentissage dédié. Surtout quand on veut aller au-delà de l’utilisation basique, mécanique et irréfléchie du dispositif électronique qui est entre nos mains (tourner les pages d’une tablette électronique). Mais alors comment expliquer la dextérité dont le  bébé  fait preuve avec la tablette électronique de maman? Recherchez sur Internet et vous trouverez de nombreuses vidéos de chats qui font de même … Natifs numériques, eux aussi?tumblr_mgqmcvnTvO1qdedm3o1_500_large-e1359991875897

Si nous regardons de près un appareil numérique, nous nous rendons compte facilement qu’il a été conçu intelligemment pour que l’interaction physique soit aussi naturelle que possible, basée sur des gestes de tous les jours. Donc pour que le dispositif en  question nécessite le moins d’intelligence que possible au moins dans le processus de manipulation. Et l’enfant, souvenons-nous, a beaucoup de temps libre…


Les « natifs » ne sont pas nécessairement des « compétents numériques ».

Plusieurs recherches – résumées par un rapport britannique d’une fondation privée, paru en 2014 – indiquent que les adolescents et les jeunes adultes de la génération numérique ne font pas une utilisation particulièrement « intelligente et sage » d’Internet. En particulier en ce qui concerne

  • l’évaluation des sources,
  • l’utilisation de critères de recherche avancés
  • et la protection contre les actes de piraterie et de plagiat sur le web.

Ces compétences peuvent et doivent donc être enseignées… « Les jeunes utilisateurs des technologies numériques ont généralement tendance à surestimer leurs compétences par rapport à ces mêmes technologies. Une étude de 2014 montre l’existence d’un écart entre la perception que les jeunes ont de leurs propres capacités et la connaissance réelle qu’ils possèdent des technologies de l’information. Par exemple, 84% des répondants ont dit qu’ils ont une connaissance «très bonne» ou «bonne» d’Internet, cependant, dans les tests pratiques, 49% d’entre eux a obtenu des résultats correspondant à «mauvais» ou « très mauvais ». Le plus grand écart entre les compétences perçues et les compétences réelles se trouve parmi les jeunes âgés de 15 à 29 ans. »

D’autres enquêtes montrent, par ailleurs, que cette même génération a une « connaissance produit »  plus avancée que la génération précédente: les jeunes natif connaissent mieux que leurs parents les marques des produits du marché. Ce qui pourrait renforcer la fausse impression de compétence que la nouvelle génération donne aux adultes qui les observent de l’extérieur…

Des compétences parfois illusoiresAAEAAQAAAAAAAAIqAAAAJGIxYmE0YTA5LTAzMzAtNGI0MS04NDJjLTY4ZDk3NjVmZjBhNQ

Les sciences cognitives peuvent nous aider à porter un regard plus approfondi sur cette problématique. En effet, il existe un biais cognitif connu comme «l’illusion de comprendre»: une tendance naturelle et généralisée à surestimer certaines de nos connaissances.

8dWYA4h3-chasse-eau1-300x186-1-s-Par exemple, savez-vous comment fonctionne un vélo ou la chasse d’eau des toilettes? Estimez votre niveau de connaissance sur une échelle de 1 à 5.

Maintenant dessinez les éléments de la transmission du mouvement du vélo. Et dessinez le mécanisme de la chasse d’eau, vu de l’intérieur bien sûr. Estimez à nouveau vos connaissances.

Lors d’expériences conduites en laboratoire, la majorité des adultes a tendance à donner une évaluation plutôt positive et optimiste de ce genre de compréhension.  Ce genre d’expérience révèle généralement qu’à la deuxième évaluation nous nous sentons beaucoup moins confiants en nos connaissances… Notre « auto-estimation » nous trompe beaucoup plus facilement dans le cas de questions concernant des mécanismes de fonctionnement que dans le cas des connaissances factuelles (il est difficile de se tromper sur le fait que nous savons si oui ou non la date de naissance de Napoléon).

Deux chercheurs, David Dunning et Justing Kruger, psychologues sociaux à l’Université Cornell, ont révélé d’autres aspects de l’illusion de la connaissance.

  • Tout d’abord, la tendance à se considérer « supérieur à la moyenne » s’applique à une variété de domaines de connaissance: la grammaire, la logique, le sens de l’humour … Il est donc plausible que ce soit également le cas pour la perception  que nous avons de nos compétences avec les nouvelles technologies.
  • Un autre aspect, encore plus intéressant, et inquiétant, de « l’illusion de connaissance » est que nous sommes d’autant plus soumis à l’effet Dunning-Kruger que … nous sommes ignorants. Par exemple, les étudiants qui ont des résultats particulièrement faibles à  un examen ont tendance à surestimer leurs connaissances et les résultats à l’examen lui-même de façon particulièrement prononcée par rapport aux élèves ayant des résultats moins négatifs. Le moins qu’on sait, le plus qu’on pense savoir… Les élèves ayant des résultats les plus positifs ont tendance, au contraire, à la limite, à sous-estimer leurs capacités et leurs résultats …

En conclusion: attention à ne pas tomber dans de mauvaises métaphores (les natifs numériques) et en particulier dans de mauvaises équivalences (natif = compétent). Utiliser les technologies numériques … ça s’apprend.


Intelligence et technologies

La technologie numérique peut nous rendre plus «intelligent»? Le court voyage à travers la plasticité du cerveau que nous avons entrepris dans le billet précédent aurait dû vous donner des arguments pour intervenir dans le débat. Tout ce que nous apprenons change notre cerveau, grâce à sa plasticité. marianne-wolf-10-638Apprendre à lire modifie certains circuits de notre cerveau. On parle de «recyclage» neuronal dans ce cas, parce que certains groupes de neurones qui, à la naissance, répondent de manière particulièrement forte à la présence de visages, une fois que nous avons appris à lire commencent à réagir de manière de plus en plus forte à la vision de mots et de lettres, et moins à celle d’un visage … Un apprentissage culturel a donc pu exploiter l’évolution de notre cerveau et  la détourner en partie de son but. Et ce n’est pas fini!

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L’apprentissage de la lecture a un impact positif sur la connaissance de la langue, sur les mots pour exprimer de nouveaux concepts, sur les connaissances concernant le monde autour de nous, les autres et nous-mêmesenfant-lecture-222. Apprendre à utiliser les technologies donne accès à de nouveaux contenus et ceci change nos cerveaux.

Mais est-ce que l’utilisation de jeux vidéo ou de logiciels spéciaux pour « l’entraînement du cerveau » a des effets à grande échelle sur notre intelligence, avec peu d’effort?

Quelques mots sur l’intelligences, d’abord.

Plus intelligents plus vite?

white-matter-fibers-hcp-dataset-red-corpus-callosumParmi les nombreuses fonctions qui caractérisent le cerveau celles qui sont le plus souvent liées à l’intelligence sont: la mémoire à court terme, l’attention, le raisonnement spatial et logique, la résolution de problèmes et la compétence verbale sémantique. Du moins  ce sont les capacités mesurées par la plupart des tests d’intelligence. Et qui font l’objectif des différents logiciels pour le « brain training ».

Certains produits, développés en collaboration avec des chercheurs en neurosciences cognitives, se donnent pour objectif d’améliorer la mémoire à court terme par la répétition d’exercices qui ressemblent étroitement aux tests habituellement utilisés pour la mesurer. L’idée derrière ces produits est que certaines compétences seraient suffisamment générales pour que leur amélioration se fasse sentir dans différents domaines, chez les personnes souffrant de troubles spécifiques (comme les troubles de l’attention) et chez les personnes qui sont tout simplement aux prises avec les défis de l’apprentissage et de la vie de tous les jours.

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Les résultats des évaluations effectuées à ce jour sur ce type de produit sont plutôt décevants: les effets positifs (sur l’intelligence ou la mémoire à court terme mesurée par des tests spécifiques), quand ils existent, sont de petite taille (significatifs pour un test de laboratoire mais pas nécessairement de nature à faire une différence dans la vie de tous les jours) et ne semblent pas se transférer à des contenus différents de ceux qui sont directement objet d’entrainement.

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Dans certains cas, des résultats surprenants et particulièrement optimistes (l’effet d’un exercice de courte durée sur l’intelligence fluide, celui de l’écoute d’un morceau de musique classique sur  le raisonnement spatial) se sont révélées tous simplement être faux, au sens où ils n’ont pas pu être répliqués  par des laboratoires indépendants. Malheureusement, notre cerveau a tendance à mieux se rappeler les résultats surprenants et positifs que leurs falsifications!

reproducibility_openerIl arrive souvent, par conséquent, que l’annonce d’un résultat positif dans la presse favorise la naissance d’une cascade de produits commerciaux et de faux espoirs, et qu’il soit par la suite difficile de remettre les pendules à l’heure.

Un conseil: Méfiez-vous des promesses qui tirent parti de l’espoir de devenir plus intelligent rapidement et sans effort, grâce à un petit nombre d’exercices courts. Les solutions «miracle» devraient être les premières à susciter en nous une saine méfiance et des doutes quant à leur efficacité.

Pour l’instant, le message à retenir est qu’il est impossible d’affirmer que les entraînements des logiciels et des « Jeux pour le cerveau » ont un effet positif sur les performances cognitives de tous les jours, dans le sens de permettre de les améliorer ou d’en retarder le déclin. Et ce même lorsque les entreprises qui produisent ce genre de logiciels et de jeux affirment se baser sur la recherche scientifique sur le cerveau ou quand des cognitivistes ont participé à leur élaboration. Souvent, la participation des chercheurs reste à la marge  de la mise au point et de la validation expérimentale des produits; et les connaissances scientifiques souvent citées sont purement théoriques et non pas immédiatement traduisibles en pratique.


Quelles perspectives pour l’avenir? 

Malgré les résultats obtenus à ce jour, de nombreuses entreprises et scientifiques cognitifs continuent d’explorer les possibilités offertes par les technologies numériques pour améliorer, grâce à des exercices spécialisées et répétée, certaines capacités de notre cerveau.

  • daphene2-1024x682Sont étudiés l’effet des jeux vidéo d’action (first person shooters) sur la capacité de se concentrer sur une partie de l’espace visuel, sans céder aux distractions; sur la capacité de signe opposé de percevoir des stimuli qui sont situés à la périphérie du champ visuel; et sur celle de déplacer rapidement l’attention d’un stimulus à un autre.
  • Sont également étudiés des logiciels ludiques orientés pour remédier aux gglogodifficultés rencontrées par certains enfants dans des apprentissages de base comme la lecture et les mathématiques. Certains semblent obtenir des effets positifs avérés. C’est le  cas par exemple  d’un « serious game » qui permet de s’entrainer  dans les correspondances entre les lettres et les sons, et de préparer ainsi les bases nécessaires à la lecture. Le jeu en question (Graphogame) est en accès libre et ses effets ont été testés pour le finlandais et l’anglais (la traduction française est en cours). Il est intéressant de noter que les effets de ce jeu se font sentir plus sur l’automatisation des associations lettres et les sons que sur la motivation. Ce qui suggère que l’avantage de ce type de logiciel réside plutôt dans le fait que les technologies numériques  permettent de répéter plusieurs fois le même exercice, et d’adapter les exercices successifs aux compétences de l’apprenant, plus que dans sa nature « ludique » ou « cool ».

Contre toute attente, par exemple, il semblerait que les jeux pour apprentissage qui présentent un graphisme réaliste et cartoony sont moins efficaces que des jeux qui présentent un graphisme plus simple et schématique. De même, que  la présence de narration n’aide pas nécessairement  en termes d’apprentissage. Peut-être parce que lorsqu’un apprentissage est en jeu, ces enrichissement tendent à distraire plus qu’à aider. 

  • En général, l’analyse des études existantes sur les effets des jeux sérieux sur l’apprentissage indique l’existence d’effets positifs; mais avec beaucoup de « mais » et de précautions:  les jeux les plus efficaces sont ceux qui  s’adressent à des compétences de base en lecture et en mathématiques; l’utilisation de jeux sérieux est plus efficace dans les situations de groupe et lorsqu’elle complète, sans les substituer, des modalités d’apprentissage plus traditionnelles. Enfin, ça donne à réfléchir le fait que les études qui montrent des résultats plus positifs des jeux sur l’apprentissage sont celles qui sont moins strictes d’un point de vue expérimental, par exemple qui n’ont pas fait recours  à la  répartition aléatoire des sujets participant au tests dans le groupe expérimental (qui utilise le jeu) et dans le groupe témoin (qui ne l’utilise pas). Ce qui laisse ouverte la possibilité que d’autres facteurs que le jeu puissent expliquer les résultats apparemment positifs.  Il reste, par conséquent, à comprendre quelles sont les caractéristiques des jeux sérieux qui pourraient les rendre vraiment efficaces pour l’apprentissage  et si l’effet positif qui a été mis en évidence est solide ou dépend des conditions expérimentales.

 


Plus n’est pas nécessairement mieux

Nous venons de voir que ce n’est pas nécessairement le cas que des jeux sérieux plus réalistes et immersif soient ceux qui donnent les meilleurs résultats en termes d’apprentissage. Nous pouvons élargir cette considération au-delà des jeux sérieux, à différentes plateformes de simulation numérique et aussi au format vidéo. Attention!

Cette déclaration devrait vous surprendre au moins un peu!

a-picture-is-worth-a-thousand-wordN’est-il pas vrai qu’une image vaut 1000 mots? Que regarder une vidéo est « mieux » que lire un texte avec des illustrations? Qu’interagir activement avec une simulation est toujours mieux que regarder une vidéo?

En  fait, l’équivalence « plus = mieux » n’est pas nécessairement correcte . Le cerveau, bien que plastique, a ses limites. Certaines de ces limites se rapportent à la quantité d’informations que nous sommes en mesure de traiter à un moment donné (analyser, comprendre, extraire les aspects les plus saillants et importants à stocker). Dans de nombreux cas, avoir recours à une image (photo, carte, mais aussi diagramme, graphique) aide.

map-france-sncf-189k-962x1007largeEn effet, une image permet de mobiliser les fonctions cérébrales impliquées dans la cognition visuelle et spatiale et de cette manière d’apporter une aide aux capacités déjà engagées. Pensez à la différence entre lire une longue liste de noms de villes, avec les distances entre ces villes et les directions à prendre pour passer de l’un à l’autre, et avoir à disposition une carte géographique qui contient toutes ces informations spatialisées sur une page. Si vous deviez calculer un itinéraire laquelle des deux vous semblerait-elle moins «coûteuse» d’un point de vue cognitif? Plusieurs études indiquent que c’est la deuxième.

Maintenant, imaginez de regarder une vidéo ou d’interagir avec une animation concernant un processus complexe biologique ou physique avec lequel vous n’êtes pas familier. Une vidéo interactive est peut-être plus attrayante qu’un texte illustré, mais nécessite, de la part de l’observateur, la capacité à identifier les moments clés d’un processus continu. Ceci est possible pour un observateur avec un minimum de connaissance du processus en question, mais difficile pour un observateur totalement naïf. Le texte, les illustrations qui identifient les points saillants du processus observé, ont exactement cette fonction: réduire le travail cognitif que doit faire l’observateur pour extraire l’information importante au milieu d’un flot continu de stimuli. Encore une fois, il n’y a pas de recette ou de potion magique que les technologies numériques peuvent mettre à notre disposition grâce à la seule évolution technologique: les dispositifs pour aider à apprendre doivent d’abord se réconcilier avec nos possibilités et limites d’apprentissage.

 

Substituts numériques

kinect_sesame_street_tv_artwork__vertical_-x-largeEst-il sage de remplacer les interactions verbales avec nos enfants et de les déléguer à des téléviseurs, tablettes et autres appareils numériques? Patricia Kuhl mène ses recherches dans le domaine de l’acquisition du langage à l’Université de Washington. L’une de ses études les plus citées concerne la capacité des enfants de 9 mois à discriminer les sons d’une langue tout à fait différente de la langue maternelle. Autour de cet âge, les enfants perdent la capacité de reconnaître tous les sons de toutes les langues, une compétence avec laquelle ils sont nés. Ils la perdent en faveur d’une plus grande spécialisation et donc capacité à traiter rapidement et efficacement  les sons de leur  langue (leçon importante: la plasticité du cerveau conduit non seulement à acquérir, mais aussi à perdre certaines capacités). fc7831d78e381e4f6b1d37aed55ab455d1d14914_800x600Un enfant est exposé à une telle langue européenne perd la capacité à reconnaître des phonèmes qui sont statistiquement rare dans son environnement, mais qui comprennent, par exemple, l’environnement sonore d’un enfant chinois. Et si,  autour de cette période sensible pour la spécialisation phonétique, on exposait  l’enfant à un adulte qui parle le mandarin, par exemple pour 12 séances d’interaction verbale dans cette langue? Kuhl et ses collègues ont comparé deux situations: celle où l’adulte est présent dans la pièce, et interagit avec l’enfant; et un autre dans laquelle l’adulte interagit avec l’enfant, mais par la médiation d’un écran de télévision (la situation « adulte en boite »). Les résultats indiquent que seule la première situation permet aux enfants de retrouver leur capacité à reconnaître les sons du langage étranger. Une autre étude a montré que les enfants qui interagissent avec des adultes via un ordinateur – par skype par exemple – apprennent des nouveaux mots si et seulement si l’adulte s’implique dans une véritable interaction avec l’enfant; dans ce cas, à être comparées sont une normale interaction via skype et l’interaction via un faux Skype dans lequel l’adulte est en fait pré-enregistré. Citons une dernière ligne de recherche, qui n’a rien à voir avec les écrans, mais concerne la lecture. Une analyse de la littérature, qui a pris en compte une variété d’études sur l’impact d’interventions précoces sur l’intelligence de l’enfant, montre que la lecture de l’adulte pour le jeune enfant est l’une des interventions les plus efficaces. A une condition, toutefois: que la lecture soit interactive et pas passive, donc que l’adulte ne se limite pas à lire à l’enfant, mais qu’il invite l’enfant à répondre à des questions, que l’enfant pose lui-même des questionsUnknown et que l’adulte suive,  d’une manière ou d’une autre, intérêt de l’enfant.
L’hypothèse qui se dégage de  ces différentes études est donc que, au moins en ce qui concerne l’apprentissage de la langue, l’exposition à des stimuli ne suffit pas à produire un apprentissage et que la médiation sociale est une condition  nécessaire. Les technologies numériques sont de magnifiques supports pour nous exposer aux stimuli répétés, pour nous exercer. Plus et mieux qu’une simple répétition, ils
offrent la possibilité d’adapter progressivement le niveau de difficulté aux nouvelles
compétences de l’enfant (et des adultes). Mais peuvent-elles remplacer ou mettre en œuvre efficacement les mécanismes de  l’interaction sociale?

 


En conclusion

 

On a tous besoin d’apprendre

Notre cerveau change avec l’âge, mais ne perd pas la capacité d’apprendre, par un moyen ou par un autre: il n’y a pas d’occasions perdues, mais des efforts à faire.
Par conséquent, la division nette entre les natifs et les immigrants d’un monde numérique est une réalité fictive: tout le monde a besoin de faire un effort pour apprendre à tirer le meilleur parti des technologies numériques. Les compétences numériques ne doivent pas être prises pour acquises, ni être identifiées avec la connaissance des produits et des marques commerciales.

Il n’y a pas de solution miracle

Bien que les technologies numériques aient encore beaucoup de potentiel à développer, pour l’instant nous ne pouvons pas dire que l’une ou l’autre des applications existantes (serious games, jeux vidéo, entrainement cérébral) contient la clé pour développer ou protéger notre intelligence. Les produits qui promettent des solutions miracles, surtout ceux qui promettent de nous rendre tous plus intelligents plus rapidement, sont à regarder avec suspicion.

Un bon outil est un outil bien choisi

Un bon outil pour apprendre n’est pas nécessairement le plus récent et le plus avancé d’un point de vue technologique.  Nous devons faire un usage intelligent de la technologie, si on veut que la technologie nous aide à devenir plus intelligents. Mais pour faire un usage intelligent, il faut connaitre. Alors pourquoi pas fai123codezre de de la programmation et de l’informatique à l’école.

Allez, 1, 2, 3 codez!

___________________________________

Et pour aller plus loin….

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A bientôt sur [Lab]map.
Restez Curieux.

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