Neurosciences et formation à distance en 6 repères

Depuis la crise sanitaire, la formation a distance a connu un développement qualitatif et quantitatif très important. Au-delà des solutions techniques mises en œuvre, la recherche en pédagogie nous livre certains enseignements qui peuvent s’appliquer à la plupart des situations de formation et nous permettent d’adapter nos méthodes pour en accroître l’efficacité. Quelques repères.

Mis à jour le 22/02/2023

L’apport des neurosciences à la pédagogie a fait l’objet de nombreuses études et publications. Nous utilisons ici comme référence l’ouvrage d’Aurélie Van Dijk, Réinventez vos formations avec les neurosciences, mais il y en a d’autres.

Repère n°1 : Pas tout à la fois !

La mémoire humaine est un système complexe qui comprend en réalité plusieurs mémoires imbriquées :

• La mémoire sensorielle et perceptive (quelques fractions de secondes) ;
• La mémoire de travail, ou mémoire à court terme (quelques dizaines de secondes) ;
• La mémoire à long terme (sans limite de temps définie).

L’enjeu de la formation est de faire en sorte que les connaissances franchissent ces différentes étapes, et passent de la mémoire de travail à la mémoire à long terme. Rappelons que cette dernière comprend également 3 types, correspondant à des catégories différentes d’information. La mémoire sémantique stocke nos connaissances générales et conceptuelles ; la mémoire épisodique retient les détails de notre histoire personnelle ; la mémoire procédurale contient nos routines et nos automatismes.

Pour parvenir à transférer les connaissances dans les 3 catégories de la mémoire à long terme, il est essentiel de tenir compte de la capacité de la mémoire de travail. Celle-ci n’est pas extensible à l’infini, et comporte des limites naturelles : « en moyenne, nous pouvons manipuler 7 (plus ou moins 2) éléments dans cette mémoire à court terme », nous explique Aurélie Van Dijk.

• Typiquement, un épisode de formation se concentrera sur 3 à 5 messages-clés à la fois, que l’on consolidera avant de passer à la suite.

La formation à distance, facilement découpable en modules séparés, est plutôt favorable à une structuration modulaire de l’apprentissage et à la limitation du nombre de messages transmis simultanément – à condition d’en avoir conscience et d’intégrer ce principe dans la conception même de la formation !

Repère n°2 : Pouvez-vous répéter ?

La pédagogie est l’art de la répétition : les enseignants n’ont pas attendu les neurosciences pour le savoir. L’apport nouveau de la recherche est de donner une base scientifique à ce principe. La première fois que nous entendons une information, un chemin de connexions neuronales se crée. La répétition renforce et pérennise ce chemin. En l’absence de répétition, l’essentiel des connaissances entendues est perdu après quelques heures. Le chemin neuronal s’efface, ou devient difficile à retrouver.

Les répétitions doivent être fréquentes au début de l’acquisition d’une connaissance, avant de s’espacer. L’objectif, là encore, est de faire passer la connaissance dans la mémoire à long terme.

Ce principe de répétition pédagogique est connu, mais il n’est pas toujours appliqué, pour bien des raisons. Il y a la peur de se répéter, de paraître trivial et lourd en redisant toujours la même chose. Le culte de l’excellent élève qui retient tout ce qu’il a entendu une fois sert aussi d’horizon culpabilisateur à la masse des apprenants standards qui ont besoin de temps et de répétition – ce qui est en fait parfaitement normal.

De plus, la formation en entreprise est une prestation payante, et le formateur peut être tenté de rassembler un maximum d’informations dans le temps imparti pour satisfaire le client. Ce n’est pas un bon calcul : la répétition doit impérativement être intégrée dans le processus d’apprentissage, pour une transmission qualitative et durable. C’est d’autant plus important si la connaissance est amenée à n’être mobilisée qu’épisodiquement : un logiciel qu’il faudra utiliser ponctuellement, par exemple.

• Dans la construction de la session à distance, il est essentiel que les connaissances à acquérir soient abordées plusieurs fois, sous différent angles et formats. Un prestataire de formation qui se répète beaucoup ne se moque pas de vous : c’est un bon professionnel.
• Des sessions plus courtes mais espacées dans le temps, chaque séance revenant sur les acquis des précédentes et construisant sur ceux-ci, seront plus productives qu’une ou deux longues sessions-marathon.

Là encore, le format distanciel peut s’avérer particulièrement propice à ce mode de fonctionnement : il est logistiquement plus facile de fractionner une formation à distance qu’une formation en présentiel,  où il faut déplacer le formateur et/ou les participants.

Repère n°3 : Attention à l’attention !

Le professeur Stanislas Dehaene, nous rappelle l’ouvrage d’Aurélie Van Dijk, a identifié 4 conditions nécessaires à l’apprentissage. Le premier de ces piliers est l’attention. « Du point de vue de la neurobiologie, l’attention est un processus de sélection, d’activation et de facilitation de certains réseaux neuronaux aux dépens d’autres ». L’attention fonctionne comme un filtre, qui permet de mettre de côté les informations non pertinentes pour se concentrer sur la tâche en cours. La puissance de l’attention est bien rendue par cet exercice célèbre :

En contexte de formation à distance, retenir l’attention représente l’un des  principaux défis à relever. Il est très difficile au formateur de s’assurer qu’il conserve l’attention de participants qu’il ne voit pas et avec lesquels il n’interagit que par l’intermédiaire d’un écran. Et il faut bien avoir en tête que les ressources en attention sont limitées : au bout de quelques minutes, l’attention baisse systématiquement.

• Il est essentiel de bien structurer le temps et de casser régulièrement le rythme par des quizz ou des jeux qui sollicitent la participation des stagiaires, comme nous le conseillait Luc Vandenboomgaerde d’ADP.
• Il est préférable également que le formateur apparaisse en vidéo, et utilise des supports variés pour retenir l’attention, en sollicitant la vue et les émotions.
• Mais cela ne suffit pas : si la session est longue, il est important d’insérer des pauses, pendant lesquelles le cerveau des stagiaires puisse partir ailleurs, se mettre en mode « par défaut ». Il ne s’agit pas des pauses formelles d’une dizaine de minutes prévues dans le déroulé de la formation, mais de pauses supplémentaires de 2 minutes environ, décidées par le formateur au moment qu’il juge opportun, et pendant lesquelles les participants sont invités à reposer leur cerveau, soit en ne faisant rien, soit en écoutant une histoire, en dessinant un mandala…

En pratique, le format distanciel, s’il est bien rythmé, peut s’avérer très performant du point de vue de la structuration du temps. Une étude de deux universitaires français conduite en 2015 comparant le même cours donné à distance et en présentiel trouvait que les temps étaient mieux respectés dans la version « classe virtuelle » : on commence plus à l’heure et la séquence des thèmes à aborder est mieux tenue.

Repère n°4 : Engagez-vous !

Deuxième pilier de l’apprentissage, toujours selon Stanislas Dehaene : l’engagement actif. Pour acquérir une connaissance, il faut se l’approprier, ce qui suppose un mouvement volontaire de la part de l’apprenant. L’écoute engagée stimule d’autres zones du cerveau qu’une écoute passive. Pour stimuler l’engagement, il y a plusieurs leviers :

• Solliciter les capacités d’analyse des stagiaires : cela suppose de le sortir d’une attitude « télévisuelle » et passive face au cours magistral, en lui posant des questions sur le contenu de la formation, en lui faisant deviner la suite du raisonnement… La formation à distance peut s’avérer particulièrement bien adaptée à ce processus, du fait qu’elle permet une participation simultanée de tous via l’écrit.
• Proposer des activités pour mettre en œuvre ou pour mettre en évidence les connaissances : cas pratiques, quizz, jeux interactifs… Là encore, si le groupe n’est pas trop nombreux, le distanciel n’est pas un obstacle, au contraire.
• Susciter la curiosité et l’envie d’apprendre : il s’agit ici de scénariser la connaissance pour la rendre attractive et nouvelle – c’est le métier du formateur – mais aussi de la rattacher à l’expérience et à l’intérêt personnel des stagiaires. On peut par exemple les inviter à partir d’une situation vécue, un problème professionnel à résoudre, et laisser entrevoir progressivement en quoi la formation va les aider à y trouver une solution.

Sans interaction physique, la construction de l’engagement peut paraître plus difficile. En pratique, cependant, à condition de maintenir un effectif réduit de stagiaires, le distanciel peut permettre au contraire d’impliquer une part plus importante des apprenants, là où, dans la salle de formation, une personnalité pourra parfois s’imposer au détriment des autres.

Repère n°5 : Chérissez vos erreurs

Le cerveau apprend par essais et erreurs. Lorsqu’un résultat est différent de la prédiction, il réagit instantanément, plus rapidement encore lorsque la détection est interne (80 millisecondes) que lorsque l’erreur nous est pointée par quelqu’un d’autre (250 millisecondes). En outre, nous apprenons encore mieux lorsque nous voyons quelqu’un d’autre se tromper que lorsque nous nous trompons nous-mêmes. C’est le 3^e facteur clé de Stanislas Dehaene.

Au sein du groupe, l’erreur est donc un moyen pédagogique précieux pour acquérir des connaissances. Elle doit être encouragée, et le cadre posé doit y être propice.

• Il est essentiel d’aborder explicitement ce point dès le début de la formation, pour désinhiber la participation des stagiaires : l’erreur est normale, positive, et bénéficie à tous. La bienveillance est donc de mise.
• Il ne faut pas pour autant oublier de valoriser le succès, qui permet de progresser et d’associer les nouvelles connaissances à des émotions positives.

Rien ne s’oppose, dans la formation à distance, au déploiement de ces principes. Au contraire, l’utilisation de quiz et la possibilité pour l’ensemble des apprenants de répondre en même temps peut favoriser le processus collectif d’essai et erreur.

Repère n°6 : Consolider les connaissances

Dernier des 4 piliers de l’apprentissage, la consolidation est une étape fondamentale, sans laquelle l’objectif de formation ne peut être atteint. Elle repose sur plusieurs facteurs. Nous avons déjà évoqué plus haut l’importance de la répétition. Mais il y en a d’autres :

• Le sommeil est déterminant. Quand nous dormons, le cerveau « réactive les réseaux de neurones associés à l’apprentissage effectué quand nous somme éveillés », nous dit Aurélie Van Dijk. La qualité de notre sommeil la nuit suivant la formation joue un rôle dans la consolidation des connaissances. Quelles conclusions en tirer pour le formateur ? Il peut rappeler le fait, d’une part. Mais c’est également une raison supplémentaire de fractionner les sessions : laisser une ou plusieurs nuits entre deux étapes de la formation favorise la consolidation.
• Les émotions ont un rôle mnémotechnique connu. Elles captent l’attention, favorisent l’engagement, et jouent également sur la consolidation, le stockage et la facilité de récupération des connaissances. Faire rire, surprendre, raconter une histoire émouvante impliquant les connaissances à acquérir sont autant de procédés qui stimulent la mémorisation à long terme. Une information délivrée de façon neutre sollicite une partie du cerveau, l’hippocampe, qui contribue à la consolidation des connaissances. Mais une information associée à une émotion sollicite deux zones distinctes, ce même hippocampe et l’amygdale, qui concourent alors à une mémorisation à plus long terme. En distanciel comme en présentiel, le formateur veillera donc à scénariser émotionnellement le contenu de sa formation. Avec un léger désavantage cependant pour le distanciel : l’humour, semble-t-il, passe moins bien derrière un écran que dans l’interaction physique. Mais les autres émotions peuvent être mobilisées par d’autres moyens.
• Le recours au multisensoriel est également bénéfique, pour des raisons analogues. On gagne à multiplier les formats, en ayant recours au dessin, à la photo, à la vidéo, à la musique. A ce point de vue, le distanciel paraît parfaitement adapté, même si la qualité des outils peut être limitante. Il est toujours possible de bricoler avec ce que l’on a : on peut toujours envoyer un lien youtube pour une vidéo, ou faire parvenir une présentation au préalable que chacun déroule pour partager des contenus graphiques.

Les neurosciences nous renseignent encore sur bien d’autres aspects de la pédagogie. On pense notamment aux neurones miroirs et à ce qu’on peut en déduire pour l’apprentissage collaboratif – une dimension qui n’est pas la plus facile à reproduire à distance, même si ce n’est pas impossible. Les années à venir devraient, à n’en pas douter, nous amener tous à innover dans ce domaine, et à acquérir, via un engagement actif, de nouvelles connaissances en pédagogie à distance !

Crédit illustration : Shutterstock / Lightspring

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