Votre cerveau, l'incroyable pouvoir d'apprendre

Charlotte Dien

Le processus de l’apprentissage est à la fois universel (tout le monde apprend, tout le temps) et intime (chacun a sa propre manière de le faire). Nous apprenons avec nos émotions, nos pensées, notre corps, notre entourage…

En connaissant mieux les mécanismes nous permettant d’apprendre, il est possible de développer nos capacités. Quand nous sommes dans les bonnes conditions, les pouvoirs de notre cerveau se révèlent : l’apprentissage est alors infini.

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Découvrez les pouvoirs illimités de votre cerveau !

Illustration de couverture : Manon Bucciarelli

Ce livre est le résultat d’une enquête de plus de 12 ans compilant articles et témoignages, explications précises et conseils pratiques pour apprendre en toute facilité. Son approche éclaire nos modes et facultés d’apprentissage et permet d’aborder la question différemment, que ce soit pour nous ou pour nos enfants.

votre cerveau L’INCROYABLE POUVOIR D’APPRENDRE

Apprendre, comment ça marche ?

votre

R A CE VE U Charlotte Dien

L’INCROYABLE POUVOIR D’APPRENDRE 05/07/2021 14:29

SOMMAIRE * J’apprends quand j’en ai besoin

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TOUR D’HORIZON

Les déclencheurs d’apprentissage

15

CE QU’EN DIT LA RECHERCHE

Des perceptions aux actions, comment ça marche dans le cerveau ?

26

À QUOI ÇA SERT DE SAVOIR TOUT ÇA ?

La concentration

39

CONCLUSION

41

J’apprends à travers * ce que je suis déjà

43

TOUR D’HORIZON

Nos mémoires à long terme

48

CE QU’EN DIT LA RECHERCHE

Un cerveau en constante évolution

59

À QUOI ÇA SERT DE SAVOIR TOUT ÇA ?

Comprendre les processus complexes d’apprentissage

68

CONCLUSION

Je me transforme en apprenant

76

* J’apprends en faisant

79

TOUR D’HORIZON

Le tâtonnement expérimental

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CE QU’EN DIT LA RECHERCHE

Comment le cerveau apprend à lire

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À QUOI ÇA SERT DE SAVOIR TOUT ÇA ?

Comprendre notre manière d’apprendre

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CONCLUSION

98

* J’apprends des autres

101

TOUR D’HORIZON

Toute interaction est pédagogique

102

CE QU’EN DIT LA RECHERCHE

Les neurones miroirs

110

À QUOI ÇA SERT DE SAVOIR TOUT ÇA ?

Agir avec bienveillance

113

CONCLUSION

115

* J’apprends en confiance

117

TOUR D’HORIZON

Le rôle des émotions dans l’apprentissage

118

CE QU’EN DIT LA RECHERCHE

Le cerveau, carrefour des perceptions et des émotions

128

À QUOI ÇA SERT DE SAVOIR TOUT ÇA ?

Redécouvrir le plaisir d’apprendre

134

CONCLUSION

143

Accompagner * les apprentissages naturels

145

TOUR D’HORIZON

Partager et s’entraider

146

CE QU’EN DIT LA RECHERCHE

Apprendre comme dans la vraie vie...

154

À QUOI ÇA SERT DE SAVOIR TOUT ÇA ?

Accompagner l’enthousiasme...

156

CONCLUSION

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Introduction

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J’apprends

quand j’en ai besoin

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la création d’un réseau de neurones. Chaque réactivation de ce réseau renforce les connexions entre les neurones qui le constituent et l’information circule de plus en plus vite, jusqu’à ce que l’activation de ce réseau particulier devienne quasi instantanée : l’apprentissage est alors complètement réussi, les connaissances sont parfaitement assimilées, elles semblent naturelles, évidentes...

UNE SYNAPSE DANS UN RÉSEAU DE NEURONES Influx électrique Influx électrique

Axone

Neurone

Neurotransmetteurs

Récepteur

Fente synaptique

neurones spécialisés *auxDes lobes du cerveau Toutes nos certitudes, toutes nos connaissances, tous nos souvenirs sont constitués de réseaux de neurones. Chaque perception crée une impulsion nerveuse se traduisant soit par le renforcement d’une connexion existante, soit par la création d’une nouvelle connexion entre neurones.

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Tous ces neurones, avec leurs ramifications, occupent une surface très importante qui donne sa forme particulière, toute plissée comme une noix, à la partie supérieure de notre cerveau, le cortex. Dans tous ces plis se loge une capacité de mémorisation pratiquement illimitée, dans le volume relativement étroit de la boîte crânienne.

Les techniques d’imagerie médicale permettent de préciser de plus en plus la localisation des neurones spécialisés dans le cortex, regroupés dans des zones appelées « lobes ». À l’arrière du crâne, le lobe occipital, siège du décodage et de la mémorisation de nos perceptions visuelles, abrite notre mémoire des visages, des objets, des lettres et des mots, des paysages, etc.

l

Au-dessus, au sommet du crâne, le lobe pariétal décode et mémorise nos perceptions tactiles, réglant notre rapport au monde extérieur, de la gestion de la température à la perception de la douleur.

l

Au milieu du crâne, au-dessus, le cortex moteur code et décode en permanence nos mouvements, c’est le siège de nos habiletés, de l’ajustement de nos gestes à notre objectif et à notre environnement.

l

Sur les côtés, derrière les oreilles, le lobe temporal décode les perceptions auditives, olfactives et gustatives, c’est aussi le siège du langage parlé et de notre mémoire de travail auditive.

l

Enfin, à l’avant, le lobe frontal compare tous les éléments en présence, raisonne, prend les décisions, planifie et module les émotions.

l

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LES LOBES SPÉCIALISÉS DU CORTEX Cortex pré-moteur

Cortex moteur primaire LOBE PARIÉTAL Sensations : goût, odorat, toucher, température, douleur

LOBE FRONTAL Prise de décision, planification, raisonnement, modulation des émotions

LOBE OCCIPITAL Cortex visuel, décodage des informations visuelles CERVELET Contrôle des mouvements, mémoire procédurale

LOBE TEMPORAL Audition, goût, olfaction Sens des mots

*

Tronc cérébral

Nos mémoires sensorielles

Des traces fugaces de nos perceptions Nos cinq sens transmettent les informations du monde extérieur jusqu’aux lobes spécialisés du cortex. Puis les perceptions sont comparées à des perceptions similaires, qui activent des réseaux de neurones déjà constitués et nous donnent accès à la compréhension de la situation.

Cette tache rouge ? Ah oui, c’est la broderie sur la nappe... Ce signe bizarre ? Retourné, c’est la lettre « A ».

Ce point noir sur mon bras ? Ma main chasse le moustique avant même que je ne le réalise...

Adrien, développeur informatique, 27 ans

Une perception visuelle est fugace, elle est brièvement mémorisée, entre 250 et 500 millisecondes, alors qu’une perception auditive persiste entre 3 et 10 secondes. Ces durées différentes correspondent au temps nécessaire pour traiter l’information sans provoquer de saturation : nos 30

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perceptions visuelles sont si nombreuses à chaque instant qu’une durée très brève de conservation en mémoire sensorielle suffit à transmettre l’information vers les zones du cerveau leur associant un sens, tandis que les perceptions auditives nécessitent une durée de traitement un peu plus longue pour faire sens.

Toutes ces perceptions ne sont pas mémorisées à long terme, les mémoires sensorielles sont juste la trace d’un traitement de l’information par le cerveau.

Des mémoires inconscientes mais opérantes...

Comme la plupart de nos perceptions confirment des informations déjà connues sur notre environnement, elles sont traitées de manière automatique, sans parvenir à la conscience. Seules les perceptions marquant un changement inhabituel focalisent notre attention et demandent un traitement conscient. Une grande partie de notre activité cérébrale est donc consacrée à cette vérification incessante entre nos perceptions présentes et nos perceptions mémorisées.

Lorsque j’emprunte une rue familière, je peux marcher tout en réfléchissant à autre chose ou en discutant avec un ami. Occupée à mon activité consciente, je ne garderai probablement aucun souvenir précis des véhicules en circulation, des bribes de conversations entendues ou des affiches publicitaires présentes sur mon trajet.

Toutes ces perceptions inconscientes sont pourtant bien présentes dans notre cerveau, où elles activent de nombreux réseaux de neurones.

Ainsi, une image présentée 70 millisecondes est perçue par le cortex visuel, même si elle ne parvient pas à la conscience. La perception d’une telle image subliminale pourrait-elle modifier notre comportement à notre insu ?

Des chercheurs ont mené des expériences pour tester ce concept de « motivation subliminale ». L’objectif était de découvrir si les efforts des sujets testés seraient proportionnels à la récompense monétaire promise.

Mais l’indice sur le montant de la récompense (une pièce de monnaie) était présenté aux participants trop brièvement pour parvenir à leur conscience.

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EXPÉRIENCE

Se recentrer sur son enthousiasme

R

evenir au moment présent est

Chacun peut se trouver un signal

bien difficile aujourd’hui, où notre

sonore ou visuel (une note de cou-

attention est sans cesse appelée à

leur sur l’ordinateur, une image sur

l’extérieur pour gérer dans l’urgence

le tableau de bord de la voiture ou

des informations qui surgissent à

sur le frigo...) pour penser, pendant

tout moment. Pour retrouver un peu

30 secondes de temps en temps, à

de calme, on peut décider d’un petit

revenir à ce qu’on ressent.

signal personnel, par exemple un petit point de couleur dessiné sur la main :

Ces petites pauses deviennent l’occa-

chaque fois que le signal apparaît

sion de s’interroger sur nos besoins

dans le champ de vision, on revient à

réels :

ses sensations, à ses perceptions.

« J’ai envie de quoi, là, maintenant ?

Plutôt que de ressasser tout ce qui

Là, maintenant, comment je me sens ?

m’agace, finalement, là, maintenant,

Ouille, mal au dos, je me tiens mal...

j’ai envie de faire un gâteau au choco-

Tiens, je respire superficiellement,

lat pour ma petite famille, ou j’ai envie

mon cœur bat assez vite...

de marcher 5 minutes, ou de terminer

Je commence à avoir un peu faim...

ce travail... »

Oh là, j’ai encore passé 10 minutes à penser à des choses négatives sans avancer !

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CONCLUSION Nous sommes tous naturellement doués pour apprendre. Mieux, nous ne pouvons pas nous en empêcher, car apprendre est un besoin vital, dont l’objectif est toujours de nous adapter le mieux possible au milieu dans lequel nous évoluons. Chacun apprend selon ses besoins, à son rythme, chacun fait de son mieux, à chaque instant. Nous sommes aussi naturellement motivés pour apprendre, même si cela nous demande beaucoup d’énergie et peut nous sembler très difficile. Le plaisir de nous sentir en adéquation avec nous-mêmes et avec les autres nous pousse toujours à nous améliorer.

Le bon moment pour apprendre...

C’est le moment où un besoin focalise notre attention.

Nous intégrons alors les informations nouvelles pour retrouver un équilibre satisfaisant, consistant en la meilleure adaptation possible de notre être au milieu environnant à ce moment donné. À chaque instant de notre vie, notre cerveau intègre toutes sortes d’éléments, les compare, les rapproche, les relie et forge des stratégies pour comprendre, expliquer et prévoir.

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trois semaines après un cours de biologie sur la digestion, il a demandé à des enfants de 5, 10 et 14 ans de dessiner l’appareil digestif. Résultat : certains enfants dessinent toujours deux tuyaux, un pour les liquides et un pour les solides ! Preuve pour le chercheur que les enfants reproduisent une conception très personnelle et persistante, qui résiste en tout cas à la contradiction d’un seul cours de biologie.

Ce mécanisme fonctionne aussi bien à l’échelle individuelle qu’à l’échelle de l’humanité tout entière. L’histoire des sciences est riche d’exemples de ces ruptures, d’une vérité à une autre, en passant par des intuitions, des découvertes, des doutes, des expérimentations, des recherches, jusqu’à la formulation d’une théorie satisfaisante, reflétant et expliquant rationnellement les nouvelles observations. Pour évoluer de la conception « la Terre est le centre du monde » à la conception « la Terre tourne autour du Soleil », il a fallu accumuler beaucoup d’observations qui ne cadraient pas avec l’ancienne conception avant d’accepter la nouvelle.

Découvrir que toute la matière qui nous entoure est constituée d’atomes formant des molécules, et nous avec, nécessite plus qu’une simple intégration d’information, c’est toute une nouvelle manière d’appréhender le monde qui s’organisera avec ces connaissances et aussi une nouvelle compréhension de notre environnement physique et chimique... Plus récemment, l’humanité est passée d’une conception atomique et moléculaire de toutes choses dans l’univers à une conception quantique, faisant intervenir des « énergies » non réductibles à la présence de matière... Et nous sommes encore nombreux à avoir des difficultés à nous représenter le monde de cette manière !

* Apprendre sculpte notre cerveau

Apprendre serait donc modifier notre propre architecture mentale, en sculptant les réseaux de notre cerveau pour consolider les conceptions opérantes et abandonner les idées fausses, au gré de nos révélations successives.

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Car lorsque nous avons compris quelque chose, l’ajustement de notre conception du monde à ce nouveau cadre nous permet de reconstruire des automatismes satisfaisants. Ainsi, la coordination des différentes zones de notre cerveau est rapide et efficace, et notre attention ainsi libérée peut nous permettre d’aborder des tâches plus complexes.

L’acte de mémoriser des informations relatives à notre passé, au monde extérieur, à des notions apprises, constitue un bagage mental qui permet au cerveau non seulement de rester plus longtemps en bonne santé, mais aussi de devenir plus agile et plus imaginatif, voire plus créatif. À condition de rester curieux, il vaut bien mieux, comme le suggérait Platon, imprégner son esprit de ce qui nous entoure, y compris au prix de longs efforts, que de se débarrasser trop vite de l’information environnante pour la confier à des supports numériques.

Un défi que devront relever, plus que jamais, les générations futures.

R obe rt Jaffard 17 L’extension de nos réseaux de neurones et leur reconfiguration nous permettent de réfléchir, de formuler des hypothèses et d’agir pour les vérifier, d’inventer un monde possible et de structurer nos actions pour le réaliser. Tout ce que nous mémorisons constitue donc la matière première de notre pensée et de notre être au monde. Nos mémoires sont bien plus vastes et plus précieuses que nous ne le croyions...

17 « De l’intérêt de mémori ser », Rob er t Jaffard ( univer s ité B ordeau x-I ) , C e rv e au & Psycho n o 2 8 , juillet-août 2 008.

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La dactylographie semble modifier notre rapport à l’écriture et à la mémorisation. Faisant appel à des mouvements « topocinétiques », la frappe au clavier consiste à déplacer les doigts des deux mains pour enfoncer des touches associées à des lettres. Ces mouvements mécaniques rapides sont très peu différenciés : un même mouvement peut aboutir à une autre lettre (si le doigt s’est trouvé au-dessus d’une autre touche), et une même lettre peut être atteinte par différents mouvements (un autre doigt de la même main, voire un doigt de l’autre main). La vitesse d’exécution des mouvements nécessaire à la prise de notes conduit à une cadence soutenue de tapotements, mais ces mouvements sont sans lien direct avec la forme des lettres ou les sons associés, contrairement aux mouvements complexes et différenciés de l’écriture manuscrite.

Les lettres seraient représentées au sein de notre cerveau, non seulement par leur composante visuelle, ou auditive, mais aussi sous leur forme sensorimotrice.

J e a n -L uc Ve l ay, M arieke L ong camp e t M a ri e -Thé rè s e Z e rb at o- Pou d ou 40 Utiliser un stylo pour former sur le papier les différentes lettres composant les mots et les phrases fait appel à des mouvements coordonnés de la main directrice… Ces successions de mouvements s’organisent en séquences qui s’enchaînent rapidement. Comment le cerveau commande-t-il ces séquences ? Tout d’abord, le cortex préfrontal, à l’avant du crâne, planifie la séquence de mouvements (écrire telle phrase), puis le cortex prémoteur organise la séquence motrice générale, et enfin le cortex

40 « De la plume au clavier : est-il toujours utile d’enseigner l’écriture manuscrite ? », Jean - Luc Velay, M a rieke Longca m p e t M ar i e-Thérès e Zerbato -Poudou, chapit re de Comprendre les apprentissages : sciences cognitives et éducation, coordonné par Édoua rd G enta z et Philippe Dess us , Par i s , D uno d , 2 00 4 .

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moteur primaire (au milieu du crâne) coordonne les différents muscles réalisant l’action. Au niveau du geste, l’écriture manuscrite est effectuée d’une seule main, la main dominante, dont les mouvements sont synchronisés pour produire des gestes précis, mesurés et complexes. Chaque mouvement correspond à un son et l’écriture manuscrite progresse de façon continue, de la gauche vers la droite. La frappe sur le clavier, au contraire, dissocie les mouvements de tous les doigts des deux mains pour effectuer des gestes rapides de plus grande amplitude, moins complexes et moins précis, en fait toujours identiques et pas nécessairement mesurés.

Alors que l’écriture manuscrite requiert d’effectuer un mouvement qui définit les contours de la lettre, l’écriture au clavier correspond à un apprentissage spatial, et il n’y a pas de lien spécifique entre le mouvement et la forme produite.

F l ore nce B a r a e t É d ouard G enta z 41 Au niveau de la vue, le regard accompagnant l’écriture manuscrite est fluide et peu mobile : nos saccades oculaires progressent au fil des mots, de la gauche vers la droite, sur la ligne que nous sommes en train d’écrire.

Toute notre attention visuelle, motrice et tactile se concentre sur le point précis de la phrase en train de se former. Avec un clavier, les mouvements oculaires sont au contraire rapides et saccadés, la surface du clavier et de l’écran obligeant à de nombreux va-et-vient de grande amplitude.

Les mouvements rapides provoquent des stimuli sensoriels intenses qui peuvent induire un état hypnotique empêchant la réflexion.

Lorsqu’on écrit à la main, nous ne gérons qu’un seul hémisphère, celui du langage. Son apprentissage et l’expression du discours écrit sont entièrement dépendants de cette cohérence anatomique et 41 « Apprendre à écrire », Florence Bara et Édouard Gentaz, Sciences cognitives, av ril 2007.

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Le processus de l’apprentissage est à la fois universel (tout le monde apprend, tout le temps) et intime (chacun a sa propre manière de le faire). Nous apprenons avec nos émotions, nos pensées, notre corps, notre entourage…

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Apprendre, comment ça marche ?

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