Recommandations pour la classe issues de la recherche sur la charge cognitive

La théorie de la charge cognitive a émis un certain nombre de recommandations concernant des techniques d’enseignement directement transférables à la classe.

Effet d’exemple travaillé

Un «exemple travaillé» est un problème qui a déjà été résolu par l’enseignant et présenté à l’apprenant, chaque étape étant entièrement expliquée et clairement montrée.

L’«Effet d’exemple travaillé» montre que les apprenants, qui reçoivent des exemples travaillés pour étudier, ont un meilleur rendement lors des tests ultérieurs que les apprenants qui sont tenus de résoudre eux-mêmes des problèmes équivalents (Carroll 1994; Cooper & Sweller 1987; Sweller & Cooper 1985).

La raison, selon la théorie de la charge cognitive, en est que la résolution de problèmes non guidés est difficile pour la mémoire de travail, inhibant la capacité de l’apprenant à transférer l’information dans sa mémoire à long terme. L’apprenant peut effectivement résoudre le problème, mais parce que leur mémoire de travail est surchargée, il ne se souvient pas de la règle qui lui permettrait de résoudre rapidement le même problème à l’avenir.

Effet d’inversion de l’expertise

L’effet d’inversion de l’expertise est une exception importante à l’effet d’exemple travaillé. Selon l’effet d’inversion de l’expertise, l’utilisation intensive d’exemples travaillés devient de moins en moins efficace à mesure que l’expertise des apprenants augmente, devenant éventuellement redondante ou même contre-productive  (Leslie et al. 2012; Pach11man, Sweller & Kalyuga 2013; Yeung, Jin & Sweller 1998).

Cela signifie que certaines procédures pédagogiques telles que des exemples travaillés, qui aident à apprendre car elles réduisent la charge cognitive,  ne sont pas efficaces pour enseigner à des apprenants experts.

La théorie de la charge cognitive demanderait des instructions entièrement guidées pour les apprenants novices mais aussi l’intégration progressive de tâches de résolution de problèmes lorsque les apprenants sont plus expérimentés.

Effet de redondance

Les élèves n’apprennent pas efficacement lorsque leur mémoire de travail limitée est dirigée vers des informations inutiles ou redondantes.

L’effet de redondance se produit lorsque les apprenants reçoivent des informations supplémentaires qui ne sont pas directement pertinentes pour l’apprentissage ou la même information sous plusieurs formes (par exemple : un manuel qui comprend à la fois du texte et un diagramme qui répète inutilement des informations, une présentation PowerPoint dans laquelle le présentateur lit le texte présenté à l’écran).

La recherche sur la charge cognitive montre que la meilleure pratique est de supprimer les informations redondantes du matériel d’apprentissage (Bobis, Sweller & Cooper 1994; Chandler & Sweller 1991; Mayer et al 1996; Torcasio & Sweller 2010).

Effet d’attention fractionnée

L’effet d’attention fractionnée se produit lorsque les apprenants doivent traiter deux ou plusieurs sources d’informations simultanément.

Cela pourrait se produire, par exemple, lorsqu’un diagramme est utilisé pour expliquer un concept, mais il ne peut pas être compris sans se référer à un texte séparé. Dans ce cas, l’apprenant doit tenir les deux sources d’information en mémoire de travail et intégrer mentalement les deux. Cela place une charge cognitive élevée sur la mémoire de travail, interférant avec la capacité de l’apprenant à transférer les informations pertinentes à leur mémoire à long terme.

L’effet d’attention fractionnée peut être minimisé ou éliminé en intégrant physiquement des sources d’informations distinctes (Cerpa, Chandler & Sweller 1996; Owens & Sweller 2008; Tarmizi & Sweller 1988; Ward & Sweller 1990).

Effet de modalité

L’effet de modalité est associé à l’effet d’attention fractionnée, mais offre une technique alternative pour réduire la charge cognitive en intégrant physiquement des sources d’information distinctes.

Il est possible de réduire la charge sur la mémoire de travail en utilisant plus d’un mode de communication : visuel et auditif.

Les données de recherche suggèrent que la mémoire de travail peut être subdivisée en courants auditifs et visuels (Baddeley 1983, 2002; Baddeley & Hitch, 1974), de sorte que présenter des informations à la fois visuelle et auditive peut augmenter la capacité de la mémoire de travail (Penney 1989).

Par exemple, lorsque vous utilisez un diagramme et un texte pour expliquer un concept, le texte écrit peut être communiqué sous forme orale. L’utilisation des voies auditives et visuelles augmente alors la capacité de la mémoire de travail et permet un apprentissage plus efficace (Jeung, Chandler & Sweller 1997; Mousavi, Low & Sweller 1995; Tindall-Ford, Chandler & Sweller 1997).

Traduit du texte : « Cognitive load theory : Research that teachers really need to understand ».

Huin Fabrice

Huin Fabrice

Conseiller pédagogique mathématiques DI, à Wallonie-Bruxelles Enseignement – Auteur Editions Van In – Microsoft Innovative Educator Expert

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