Recherche sur le cerveau, apprentissages et acquisition de la lecture

1. Recherche sur le cerveau, apprentissages et acquisition de la lecture “Lire, c’est conquérir le monde!” La littératie chez les garçons : perspectives d'avenir Ministère de l'Éducation de l'Ontario Le 21 février 2007, Toronto, Canada Bruno della Chiesa

2. Avez-vous déjà entendu… • « Je suis ‘cerveau gauche’, elle est ‘cerveau droit’ »… • ou • « Il faut bien reconnaître que le cerveau de l’homme est différent de celui de la femme »… • Et si on y regardait de plus près?...

3. Que nous disent les études PISA? Littératie chez les garçons et les filles….

6. PISA :

7. La recherche sur le cerveau peut-elle nous éclairer?

8. Les neurosciences ne sont pas susceptibles de résoudre TOUS les problèmes éducatifs, mais… • … cela ne signifie pas qu’elles soient inutiles, • car les découvertes faites par la recherche sur le cerveau peuvent (au moins) : • 1/ jeter de nouvelleslumières sur des questions déjà anciennes , • 2/ (aider à) poser de nouvelles questions, et • 3/informer des débats(de nature pré-scientifique, dominés par les querelles idéologiques…)

9. Par exemple: Saviez-vous… • …que des "périodes sensibles" particulières existent pour différents types d’apprentissage? • ….que la maturation cérébrale fonctionnelle continue jusque vers l’âge de 25, voire 30 ans? • ….que la remarquable plasticité du cerveau en fait non seulement une “machine à apprendre” tout au long de la vie, mais rend la remédiation aux difficultés d’apprentissage possible, même en cas de diagnostic tardif? • En d’autres termes… • On peut apprendre à un vieux singe à faire des grimaces!

10. Idée de base, en 1999 … aux politiques et pratiques éducatives Appliquer les résultats de la recherche sur le cerveau…

11. POURQUOI ALORS? (et maintenant…?!) • Influence décisive de l’imagerie cérébrale : • nouvelles découvertes, implications éducatives • Notions cruciales: • plasticité et “periodicité” cérébrales

12. Le “Défi du Cerveau” Dialogue nécessaire entre : - la communauténeuroscientifique et - la communauté éducative (décideurs politiques, enseignantes, enseignants, chercheurs, chercheuses, apprenantes, apprenants, parents...) …à un niveau international... ...pour répondre à des questions ... • de natures technique et scientifique • de natures sociale et économique • de natures éthique et politique

13. Chapitre 1.Lecontexte de l’éducation Chapitre2.Comment laneuroscience cognitive peut informer politiques et pratiques éducatives? Chapitre 3.Les trois forums Chapitre 4.L’apprentissage vu sous un angle neuroscientifique Chapitre 5.Les étapes à venir Publié en 7 langues : Anglais, Allemand, Chinois, Espagnol, Français, Japonais, Portugais. L’ESSENTIEL DE CE RAPPORT DE 2002 EST INCLUS DANS LA PUBLICATION 2007

14. Bientôt en librairie... Comprendre le cerveau : NAISSANCE D’UNE SCIENCE DE L’APPRENTISSAGE Sortie : avril 2007

15. Objectifs de cette publication OCDE-CERI • Informer le lecteur à propos du cerveau et l’aider à comprendre • comment le cerveau apprend et • comment l’enseignement/apprentissage peut être optimisé • par : • - la formation (acquisitions de savoirs et savoir-faire), • - la « nutrition » du cerveau, et • - des pratiques d’enseignement adaptées

16. Que trouve-t-on dans ce livre? • Quelques exemples…. • Comment émotions, environnement et motivation affectent le cerveau et les apprentissages • Ce que signifie l’identification de différentes périodes sensibles pour l’apprentissage • (particulièrement, mais pas seulement, à l’adolescence). • Quelques principes de base pour comprendre le développement de la littératie et de la numératie chez les enfants (fondés sur l’étude neuroscientifique d’enfants présentant des troubles de l’apprentissage en lecture ou en mathématiques). • Des éléments scientifiques solides renforcent certaines théories existantes quant aux apprentissages (et à l’enseignement) et montrent pourquoi et comment certaines méthodes utilisées dans les pratiques éducatives depuis des décennies “marchent”… quitte à en disqualifier quelques autres.

17. Contenus : table des matières • Avant-propos- Remerciements- Résumé • PARTIE I - LE CERVEAU APPRENANT • Introduction (guide pour la lectrice et le lecteur) • Chapitre 1 - Un abécédaire du cerveau • Chapitre 2 - Comment le cerveau apprend tout au long de la vie? • Chapitre 3 - L’impact de l’environnement sur le cerveau • Chapitre 4 - Littératie et cerveau • Chapitre 5 - Numératie et cerveau • Chapitre 6 - Dissipper les neuromythes • Chapitre 7 - Ethique et organisation de la neuroscience de l’éducation • Conclusions et perspectives • PARTIE II –ARTICLES ÉCRITS EN COOPÉRATION • Cerveau, développement et apprentissage durant la petite enfance-Cerveau, développement et apprentissage à l’adolescence • Cerveau, cognition et apprentissage à l’âge adulte • Annexes (Extraits du forum « Teach-the-Brain », Technologies d’imagerie cérébrale) et Glossaire

18. Ce que nos sociétés devraient savoir à propos du cerveau (particulièrement la communauté éducative] Liste de mots-clés assortis d’explications invitant le lecteur à découvrir, de A-à Z, un petit « guide du cerveau » pertinent en matière éducative : Apprentissage Mémoire Bases neurales du phénomène d’apprentissage Neurone Cerveau Opportunité (fenêtre d’) Développement Plasticité Émotions Qualité, hygiène de vie Fonctions cognitives Représentations Génétique Sociales (interactions) Habiletés Tu m’impliques, j’apprends [Franklin] Intelligence Universalité Je fais, je comprends [Confucius]Variabilité Kafka W comme “Travail” Langage …XYZ

19. Quelques découvertes : Comment le cerveau apprend tout au long de la vie Comprendre la structure et l’ organisation du cerveau : plasticité et périodes sensibles- apprendre tout au long de la vie. • Le cerveau est une « machine à apprendre » qui reste plastique tout au long de la vie. • Chez les ados, le cortex préfrontal (partie du cerveau impliquée dans la prise de décisions) n’est pas mature, ce qui affecte les émotions et peut expliquer certains comportements. • Mauvaise nouvelle : il existe bien un déclin cognitif dès le ‘milieu de la vie’. • Bonne nouvelle : en même temps, le cerveau accroît ses capacités (‘expertise’, ‘sagesse’). • La vitalité cognitive chez les seniors peut être améliorée par l’emploi de programmes tels que la « Learning Therapy » au Japon et l’ exercice physique.

20. Quelques découvertes : L’impact de l’environnement sur le cerveau Rôle de l’environnement sur la formation du cerveau Comment les émotions affectent les apprentissages ? Rôle de l’attention, de la motivation, du sommeil, de l’exercice physique, de la nutrition, du jeu . . . • Émotions et stimuli motivants sont d’une importance cruciale pour l’apprentissage. • Il existe de profondes différences individuelles dans l’apprentissage. • Corps et cerveau travaillent ensemble (d’où l’importance d’une approche holistique). • L’ importance de la « nutrition du cerveau » pour assurer des performances optimales.

21. Quelques découvertes : Littératie et cerveau: apprendre à parler et à lire Le défi que représente la lecture pour le cerveau Difficultés de lecture en lien avec des dysfonctionnements cérébraux Rôle de l’orthographe des différentes langues • Il existe des « périodes sensibles» pour les apprentissages langagiers : • … phonétique, grammaire, sémantique… • Le degré de gravité d’une dyslexie observé chez des apprenantes et des apprenants dont la langue maternelle (ou plutôt : de scolarisation) est « non transparente » est en moyenne plus élevé que si la langue est « transparente ». L’ influence de la structure morphologique et de la transparence orthographique d’une langue donnée sur les apprentissages (de la lecture et de manière plus générale) est cruciale. • Nombreux cas de dyslexie dus à une difficulté au niveau de la conscience phonémique : un «entraînement phonémique» approprié améliore les capacités de décodage.

22. Quelques découvertes : Apprendre une ou des langues… • Cerveau biologiquement préparé à acquérir le langage dès le début de la vie • Comment enfants et adultes gèrent le langage au niveau cérébral : prévalence hémisphérique • Relation inverse entre âge et efficacité de l’apprentissage pour de nombreux aspects des langues (mais adolescents et adultes capables d’apprendre une langue, même si plus difficilement). • Importantes répercussions potentielles sur les politiques éducatives concernant l’enseignement des langues étrangères, qui ne commence souvent qu’à l’adolescence… • Et la motivation dans tout ça?...

23. Quid du débat classique autour des méthodes de lecture ? (instruction dite « syllabique » vs. méthode dite « globale ») • Certains circuits cérébraux de la lecture communs à toutes les langues, mais : • Structures cérébrales spécifiques activées pour gérer des aspects propres à chaque langue • Différences lorsque spécificités de chaque langue nécessitent des fonctions particulières • Langues alphabétiques: • - langues « non transparentes », comme anglais ou français • (correspondance entre sons et lettres très variable) • vs. • - langues « transparentes », comme finnois ou turc • (à l’orthographe plus « cohérente »), • Importance relative de chaque méthode : fonction des caractéristiques morphologiques de la langue concernée ?...

24. Dyslexie, dyslexies… • Dyslexie très répandue (ignore frontières culturelles, socio-économiques et linguistiques) • Souvent associée à des caractéristiques corticales atypiques à l’arrière de l’hémisphère gauche (difficultés à traiter les éléments sonores de la langue) • Conséquences énormes pour la littératie • (liens phonèmes/graphèmes indispensables dans une langue alphabétique) • Remédiation par l’apprentissage (cf. McCandliss, Shaywitz). • Diagnostic et remédiation précoces (cf. Lyytinen). • Ce que la dyslexie nous apprend quant à la manière dont le cerveau traite la lecture….

25. … et la motivation? Quid du plaisir? • Pour une approche hédonique des apprentissages? • En particulier pour la lecture?

30. Les écarts de performance entre garçons et filles doivent être étudiés et analysés à la lumière des habitudes, des attitudes et de l’image de soi des jeunes des 2 sexes

31. Genre et littératie… …au niveau sociétal (cf. PISA, etc) : !

32. Genre et littératie… …au niveau cérébral : ? …!

33. Quelques découvertes : Numératie et cerveau : apprendre à compter Capacité du cerveau à comprendre les nombres et à développer un « sens des nombres » Dyscalculie et conséquences émotionnelles • Les enfants naissent avec un sens inné des nombres. • La « trajectoire développementale » pour l’acquisition de capacités mathématiques. • Certains enfants souffrent de déficits précoces du sens des nombres, ce qui entraîne une «  anxiété mathématique » dont les conséquences émotionnelles, plus ou moins dévastatrices, se font sentir jusqu’à l’âge adulte.

34. Dissipper les neuromythes Neuromythologies : sérieux déboulonnage des neuromythes et des practiques prétendues « fondées sur le cerveau » et construites sur des erreurs, malentendus, abus, etc. • « Il n’y a pas de temps à perdre, car pour le cerveau tout se joue avant trois ans ». • « Il existe des périodes durant lesquelles certains apprentissages sont indispensables ». • « Améliorez votre mémoire ! » • « Apprenez en dormant ! » • « Mais j’ai lu quelque part que nous n’utilisons que 10 % de notre cerveau de toute façon ». • « Le cerveau d’un jeune enfant ne peut correctement apprendre qu’une langue à la fois ». • « Je suis ‘cerveau gauche’, elle est ‘cerveau droit’ ». • « Il faut bien reconnaître que le cerveau de l’homme est différent de celui de la femme ».

35. Éthique et organisation de la neuroscience de l’éducation • Dans quel but, et pour qui ? • Utilisation de produits qui agissent sur le cerveau  • Cerveaux et machines  • Une approche « trop scientifique » de l’éducation ? • Pour une réflexion transdiciplinaire, bi-directionnelle et internationale

36. Messages clés et perspectives • La neuroscience de l’éducation débouche sur des connaissances précieuses et neuves qui permettent d’informer politiques et pratiques éducatives. • Les recherches sur le cerveau apportent des éléments neuroscientifiques importants qui permettent de favoriser l’apprentissage tout au long de la vie.  • La neuroscience confirme qu’il est toujours bénéfique d’apprendre, surtout chez les personnes âgées. • Le besoin d’approches globales, prenant en compte l’interdépendance du corps et de l’esprit, de l’émotionnel et du cognitif. • Comprendre l’adolescence : la puissance est là, mais pas le contrôle.  • Tenir compte de la neuroscience dans la conception des programmes et l’organisation de la scolarité.  • Faire en sorte que la neuroscience contribue à résoudre les principaux problèmes auxquels l’apprentissage est confronté. • Des évaluations plus personnalisées qui améliorent l’apprentissage, sans sélectionner ni exclure.

37. Considérations (et non « recommandations ») pour décideurs Il n’existe pas de solutions simples : personne ne prétend qu’une “éducation fondée sur le cerveau” soit une panacée En conséquence, nous ne proposons pas de vérités définitives à l’usage des décideurs, mais plutôt soumettons à leur considération des “indications” scientifiquement fondées. • Prendre en compte les découvertes neuroscientifiques avant de prendre des décisions. • Ne pas sous-estimer ou sur-estimer les contributions potentielles des sciences “dures” (naturelles) à la recherche, la définition de politiques et la mise en place de pratiques. • Pour décider quels projets de recherche neuroscientifique soutenir, considérer, parmi les critères discriminants, la pertinence éducative. • Inclure une conscientisation en matière de neuroscience cognitive dans la formation des maîtres (et peut-être dans les écoles?). • Conscientiser sur les neuromythes en diffusant des connaissances. • Adhérer & soutenir des groupements internationaux de centres “cerveau/éducation”.

38. PISA :

39. « Il faut bien reconnaître que le cerveau de l’homme est différent du celui de la femme » Différences morphologiques et fonctionnelles entre les cerveaux de l’homme et de la femme : chez l’homme le cerveau est plus volumineux, et lorsque le langage est en jeu, la zone propre au langage est activée plus fortement chez la femme… Mais : 1/ Aucune étude n’a montré de processus différents selon le sexe dans la constitution des réseaux neuronaux lors de l’apprentissage. 2/ Et si on établissait qu’en moyenne le cerveau des filles les rend moins aptes à l’apprentissage des mathématiques, serait-ce suffisant pour proposer un enseignement différencié? - Oui, si l’objectif de l’enseignement est de produire des êtres sur-spécialisés. - Non, s’il importe avant tout de former des citoyens possédant une culture de base. 3/ Quoi qu’il en soit, si les dites différences existent, elles sont minimes et reposent sur des moyennes… et les variations intra-genre seront toujours plus importantes, au niveau cérébral, que les variations inter-genres. Alors?

40. Une petite question pour finir… …nos examens(traditionnels) sont-ils « brain-friendly »? …considérant le rôle crucial joué par le temps dans toute forme d’aprentissage…

41. Notre site web www.oecd.org/edu/brain

42. MERCI!