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Dossier 2 : le sujet dans les éducations à ...

Le sujet neurocognitif et l’éducation : un paradoxe ?

Claude Caussidier

Résumés

Les données expérimentales des neurosciences cognitives permettent d’établir un lien causal entre l’activité des structures cérébrales et les fonctions psychologiques des individus, parmi elles les capacités d’apprentissage. La mise en œuvre de ce lien a donné naissance aux neurosciences de l’éducation dont le but est l’élaboration et l’application de programmes de technologies éducatives pour aider à l’enseignement. Dans ce cadre, les difficultés d’apprentissage sont alors considérées comme des dysfonctionnements du cerveau par rapport à une norme biologique définie. En utilisant les apports des neurosciences de l’éducation, l’enseignant pourrait ainsi devenir le praticien d’une éducation basée sur des résultats scientifiques. L’enseignement recommandé affichera-t-il alors des objectifs mesurables ou encouragera-t-on des buts tels que « penser plus clairement » ou « capacité à débattre » ? Par quelles valeurs seront sous-tendues des pratiques éducatives validées par des résultats scientifiques ? En conséquence, si nous voulons échapper à un formatage en règle de nos cerveaux, il semble nécessaire de prendre en compte le sujet, enfant ou adulte, dont les neurosciences cognitives désirent faire l’éducation.

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Texte intégral

… ce que vous croyez être votre conscience et qui n’est qu’une dépendance de l’ordinateur neurophile qui vous sert de cerveau. Et pourtant…

Léo Ferré, La solitude (1971)

Introduction

1L’idée que les données issues des neurosciences peuvent fournir des informations en ce qui concerne les théories et les pratiques d’éducation n’est pas nouvelle (revue par Willingham et Lloyd, 2007). Cependant ce n’est que depuis les années 2000 que le développement du champ des neurosciences cognitives a donné un essor important à leur utilisation dans le domaine de l’éducation. En effet, les neurosciences cognitives utilisent de nouvelles méthodes qui permettent d’explorer finement les différences et surtout les ressemblances interindividuelles dans l’anatomie du cerveau et dans ses modalités de fonctionnement. Les données statistiques issues de ces travaux permettent désormais de décrypter, à partir de l’activité cérébrale d’un sujet, ses intentions et son caractère (Adelstein et al., 2011 ; Pasley et al., 2012). La pratique éducative et formative ne peut donc plus ignorer les recherches et acquis des neurosciences cognitives aujourd’hui. Un champ de recherche et d’application est né : les neurosciences de l’éducation (educational neuroscience).

2Les neurosciences de l’éducation utilisent des données issues d’une multitude de branches de la science et de l’ingénierie, en particulier : les neurosciences cognitives, la linguistique, l’anthropologie, la psychologie, la philosophie, l’intelligence artificielle, la technologie éducative, et les théories de l’éducation pour explorer les interactions entre les processus biologiques et l’éducation. Les chercheurs en neurosciences de l’éducation explorent au niveau cérébral non seulement les corrélats d’activité physiologique associés à tous les mécanismes intervenant dans l’apprentissage (mémoire, attention, émotions, etc.), mais aussi aux phénomènes cérébraux associés à des apprentissages spécifiques (lecture, mathématiques), ainsi qu’à ceux éventuellement supports de mécanismes décrits par les théories de l’apprentissage (changement conceptuel). Le but recherché est d’approfondir les connaissances sur l’apprentissage et l’enseignement sur une base interdisciplinaire. Les applications visent à la mise en œuvre de programmes de technologies éducatives pour aider à l’enseignement (brain-based learning).

3Dans cette perspective, Geake et Cooper (2003) décrivent ce scénario futuriste : « La scène se déroule lors d’une rencontre enseignants/parents dans une école primaire. Un parent discute avec l’enseignant des mauvais résultats scolaires en mathématiques de son enfant, Charlotte. L’enseignant affirme alors que les mauvais résultats en mathématiques de Charlotte sont sous surveillance depuis un moment et qu’à cet effet, l’enseignant a demandé un rapport de neuro-imagerie […] Après l’analyse de ce rapport, l’enseignant recommande un cours de biofeedback en temps réel impliquant l’utilisation de problèmes arithmétiques à étapes multiples pour renforcer la mémoire à court terme impliquée dans la résolution de problèmes numériques, mémoire s’étant révélée relativement faible dans l’imagerie cérébrale de Charlotte. Les rapports de neuro-imagerie des prochains mois diront si cette intervention spécifique a été efficace…  »

4Cette séquence « éducative » pourrait être le but recherché par les tenants des neurosciences de l’éducation ainsi que le décrit plus formellement Ansari (2011, figure 1). Mais, dans ce cas, que fait-on de Charlotte, de sa personnalité, de son environnement affectif et social ?

Figure 1 : Le sujet des neurosciences cognitives (Ansari et al., 2011)

Figure 1 : Le sujet des neurosciences cognitives (Ansari et al., 2011)

Illustration de l’idée de multiples niveaux d’analyse en éducation et recherche, dans une science de la pensée, du cerveau, de l’éducation et de l’apprentissage. Il pourrait exister une translation non-réductionniste à travers les niveaux et chaque niveau contribuerait à une compréhension intégrée. Par exemple : les résultats médiocres d’un étudiant à un test pourraient être expliqué par un comportement inattentif en classe impliquant les systèmes de l’attention et leurs réseaux de neurones spécifiques. Cette compréhension peut être encore plus large si l’on connait les niveaux de neurotransmetteur, par exemple la dopamine, à des jonctions synaptiques cruciales, ces dernières pouvant être aussi modulées par l’environnement de la classe et le génome de l’étudiant.Cet usage des neurosciences pour l’éducation et celui de leur application dans les pédagogies cognitives nous semble poser le problème de la prise en compte du sujet humain. En effet, il nous paraît important de connaître quelles sont les représentations du sujet humain et de ses valeurs que les chercheurs en neurosciences de l’éducation prennent en compte dans la mise en œuvre de leurs interventions éducatives. Ces représentations du sujet, explicites ou implicites, sont-elles compatibles avec l’aspiration des « éducations à » de permettre à chacun de devenir un citoyen responsable, libre et autonome tout en développant son esprit d’initiative et sa pensée critique ? À quel sujet s’adressent donc les neurosciences de l’éducation ?

5Le but de ce chapitre est d’identifier ce sujet grâce à l’analyse de quelques résultats principaux des neurosciences cognitives ainsi que des applications mises en œuvre ou en projet par les chercheurs en neurosciences de l’éducation. Nous verrons :

  • les éclairages apportés par les neurosciences cognitives sur quelques processus cérébraux impliqués dans l’apprentissage,

  • les apports actuels des neurosciences cognitives dans l’éducation,

  • un exemple d’utilisation des neurosciences cognitives en prévention en santé publique,

  • l’opérationnalisation des neurosciences cognitives dans les neurosciences de l’éducation,

  • enfin, nous tenterons de cerner la réalité du sujet confronté aux neurosciences de l’éducation.

Éclairages apportés par les neurosciences cognitives sur des processus cérébraux impliqués dans l’apprentissage

6L’objet premier des sciences cognitives a été constitué par l’étude des opérations de cognition, c’est-à-dire tout ce qui a trait à l’acquisition des connaissances : perception, traitement de l’information, mémoire… Dans ce champ, les neurosciences cognitives peuvent être définies comme l’« ensemble des disciplines qui ont pour objet d’établir la nature des relations entre la cognition et le cerveau » (Tiberghien, 2002). Les neurosciences cognitives tentent donc d’établir la matérialité cérébrale des mécanismes cognitifs. Dans ce paragraphe, j’exposerai brièvement des résultats récents, obtenus avec les nouvelles techniques d’imagerie et de stimulation cérébrale (voir tableau 1), concernant quelques fonctions cérébrales impliquées dans l’apprentissage.

Tableau 1 : Principales techniques de recherches en neurosciences cognitives

Les recherches en neurosciences cognitives ont progressé principalement grâce aux techniques récentes d’imagerie et de stimulation cérébrale (fin des années 1990) et à leur médiatisation. De nombreuses techniques sont utilisées et sont en évolution constante.

a- L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) permet de cartographier avec précision les structures du cerveau et d’estimer leurs variations de consommation d’oxygène. Elle consiste à mesurer un signal « BOLD » qui reflète le taux d’oxygénation du sang dans le cerveau. Par un mécanisme encore mal expliqué, appelé réponse hémodynamique, l’afflux de sang oxygéné augmente dans les régions qui consomment de l’énergie. Ainsi, il est possible, par cette méthode, de connaître avec une grande précision spatiale quelles régions du cerveau sont spécialement actives lors d’une tâche donnée. Depuis les années 2000, la technique de l’IRM fonctionnelle événementielle donne accès à la dynamique du signal BOLD (avec une résolution temporelle d’environ une seconde) mais cela reste cependant beaucoup plus lent que la dynamique des processus cognitifs.

b- La tomographie par émission de positons (TEPscan) permet d’explorer le cerveau (et d’autres organes) avec beaucoup de précision spatiale et temporelle le trajet de substances radioactives injectées au préalable.

c- L’électro- et la magnétoencéphalographie (EEG et MEG) enregistrent l’activité de groupes de neurones du cortex cérébral avec une définition spatiale moindre mais une meilleure résolution temporelle. On enregistre ce qui est communément appelé des « ondes cérébrales ». L’EEG quantitatif (qEEG) est l’analyse de l’EEG digitalisé et est appelé « cartographie du cerveau ». L’EEG et la MEG ne permettent pas l’enregistrement des activités des zones sous-corticales.

d- La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) permet soit de simuler temporairement les effets de lésions cérébrales, effet inhibiteur constituant une version expérimentale de la neuropsychologie qui relie des altérations du cerveau à des changements comportementaux, soit de stimuler des zones précises du cerveau et ainsi de les mettre en activité.

7Les possibilités de ces techniques dépassent ce qui était le but de F. J. Gall, avec la phrénologie (discipline qui visait à déceler les facultés et les penchants des hommes par la palpation des reliefs du crâne), c’est-à-dire la simple localisation des activités cérébrales. Ainsi, la neuro-imagerie apporte-t-elle des réponses à certains objectifs majeurs de la psychologie cognitive, notamment :

  • la décomposition des tâches cognitives en sous-systèmes ou « modules » ;

  • la mesure du décours temporel des opérations cognitives ;

  • l’analyse de l’organisation interne des représentations mentales.

8De plus, ces examens non-invasifs permettent de réaliser des suivis longitudinaux des individus et d’analyser ainsi la plasticité cérébrale.

La mémoire

9Chez l’animal, comme chez l’homme, on observe une augmentation de la quantité de sommeil durant la période ou la nuit qui suit un apprentissage, et le sommeil améliore les performances mnésiques. À l’inverse, la privation de sommeil altère l’acquisition de nouveaux apprentissages. L’importance du sommeil dans la mémoire a été montrée en neuro-imagerie fonctionnelle chez l’homme (Maquet, 2000). Les observations permettent d’identifier deux zones d’activation significative pendant la tâche d’apprentissage (hippocampe et cortex). Durant la période de sommeil suivant cet apprentissage, ces mêmes zones sont réactivées. Ces zones seraient donc responsables de la consolidation mnésique.

10Ces travaux ont conduits à la réalisation d’expérimentations montrant que la stimulation de zones cérébrales spécifiques intervenant dans la mémoire conduisait à une consolidation de celle-ci, j’en donnerai quelques exemples. Ainsi une étude de Nitsche et al. (2003) a montré que la stimulation magnétique transcrânienne directe par de faibles courants de zones spécifiques du cortex facilite l’apprentissage d’une activité motrice des doigts de la main. Cette facilitation suit la séquence de stimulation et est de courte durée. Dans cette lignée, Boyd et Linsdell (2009) ont montré qu’une stimulation magnétique transcrânienne du cortex dorsal prémoteur, préalablement à une tâche d’apprentissage moteur, consolide le comportement appris.

11Toutefois les deux études ci-dessus ne mettent en évidence qu’une consolidation mnésique de tâches motrices. D’autres travaux montrent l’amélioration de tâches cognitives plus complexes.

12Flöel et al. (2008) ont réalisé une stimulation électrique directe de la partie postérieure de l’aire péri-sylvienne gauche sur des sujets au cours de leur acquisition d’un lexique de 30 mots en langue étrangère (tâche de 20 minutes). À la fin de la session d’apprentissage, on mesure la rapidité et l’efficacité de l’apprentissage ainsi que le transfert du mot étranger dans la langue native. Les sujets soumis à cette stimulation montrent un apprentissage plus rapide et meilleur que les sujets témoins. Les auteurs en déduisent donc une efficacité de cette technique de stimulation pour améliorer l’apprentissage du langage.

13Enfin, Snowball et al. (2013) ont montré l’efficacité d’une stimulation non-invasive du cerveau sur l’apprentissage des mathématiques que nous détaillerons plus loin dans le paragraphe sur la dyscalculie.

L’attention

14Trois réseaux fonctionnels interviennent dans différentes fonctions associées à l’attention, principalement, les fonctions d’alerte (maintien d’un état de grande sensibilité aux stimuli entrants), d’orientation (sélection des informations venant des systèmes sensoriels), et de contrôle de l’exécution (mécanismes de suivi et de résolution des conflits entre les pensées, les émotions et les réponses) (Posner et al., 2011, Figure 2). L’attention sélective peut ainsi être considérée comme le rôle d’un système avec sa propre organisation fonctionnelle, issue de l’association de ces trois réseaux présentant des agencements cellulaires et des neuromédiateurs différents. Bien que les informations soient incomplètes à ces trois niveaux, cette observation permet de mieux comprendre des désordres neurologiques spécifiques pouvant interférer avec les apprentissages. Dans le travaux de Flöel et al. (2008) décrits ci-dessus, les auteurs font l’hypothèse que l’amélioration de la tâche d’apprentissage pourrait être due à une mise en jeu améliorée du système d’attention sélective.

Tableau 2 : Structures anatomiques et neuromodulateurs du système de l’attention (Posner et al., 2011)

Fonction

Structures

Neurotransmetteur

Orientation

Cortex pariétal supérieur

Acétylcholine

Junction temporo-pariétale

Champ oculaire frontal

Colliculus supérieur

Alerte

Locus coeruleus

Norépinéphrine

Cortex frontal et pariétal droits

Contrôle de l’exécution

Cortex cingulaire antérieur

Dopamine

Noyau thalamique latéral ventral

Ganglions de la base

Les émotions

15On sait que les émotions jouent un rôle important dans l’ensemble des processus de traitement des données par le cerveau (Damasio, 2001). Les recherches en neurosciences cognitives mettent en évidence qu’il n’y a pas de dichotomie entre émotion et rationalité.

16Ce résultat a pu être montré en couplant des expérimentations neuroscientifiques à la théorie des jeux et notamment à celle du « jeu de l’ultimatum » (cité par Oullier et Sauneron, 2010). Cette expérience, connue en économie, consiste à donner à un individu A une somme d’argent et à lui demander de la partager avec un individu B qu’il ne connaît pas. La règle est la suivante : si B accepte le partage, A et B gagnent chacun le montant correspondant ; si, par contre, B refuse l’offre, A et B repartent sans rien.

17Généralement, si A offre moins de 25 % de son capital, B n’accepte pas le partage. Ce résultat va à l’encontre du modèle de l’« homo economicus ». Si ce dernier était vérifié, B devrait accepter toute offre, aussi infime soit-elle, puisque qu’elle serait toujours supérieure à la possibilité de ne rien recevoir. Cette expérience a été réalisée de nombreuses fois dans le monde sur des groupes sociaux divers. Le résultat rapporté est apparu de manière consistante, y compris quand l’équivalent de plusieurs mois de salaires était en jeu. Un refus de B tendrait à montrer que ses émotions ont pris le pas sur un calcul purement rationnel et utilitaire. Cette hypothèse semble être confirmée de prime abord par une expérience utilisant l’IRMf qui montre que les variations dans une partie du cerveau dite « émotionnelle » (l’insula), permettent de savoir si B va accepter, ou pas, une offre non équitable. Cependant, si l’on inhibe par stimulation magnétique transcrânienne répétitive le fonctionnement d’une autre partie du cerveau (le cortex dorsolatéral préfrontal droit) impliquée dans la « raison », B accepte plus d’offres basses (normalement refusées sous le coup de l’émotion), et ce alors que son jugement de l’équité de l’offre n’a pas changé (Knoch et al., 2006).

18Ce résultat peut être interprété avec deux hypothèses différentes. D’une part, on peut penser que le fait qu’il montre qu’un dysfonctionnement du cerveau dit « rationnel » entraîne un comportement plus rationnel économiquement parlant, indique que l’opposition entre émotion et rationalité n’existe pas au niveau neurobiologique (Oullier et Sauneron, 2010). D’autre part, il est possible que la personne B considère la proposition de A comme entrant dans un rapport de réciprocité inégal, ce qui l’incite à la repousser. Dans ce cas, on ne peut plus considérer ce refus comme l’effet de l’« émotion » mais comme une évaluation raisonnée de la situation (Salvador, communication personnelle, 2011).

19D’autres travaux ont montré que le recours d’un individu à une logique déductive (rationnelle, sans implication personnelle ou sociale) fait appel à une zone du cerveau (zone préfrontale ventromédiale droite) impliquée dans les émotions et les sentiments (Houdé et al., 2001).

20Récemment, Brunetti et al. (2014) ont réalisé des enregistrements en IRMf de sujets ayant pour tâche de déterminer la validité logique de syllogismes dont certains sont soit émotionnellement neutres (ex : A. Tous les champions sont des athlètes ; B. Certains étudiants sont des champions ; conclusion : quelques étudiants sont des athlètes ; conclusion erronée : certains champions sont des étudiants), soit chargés d’émotions négatives (ex : A. Quelques personnes attaquées ne sont plus en vie ; B. Toutes les personnes attaquées sont défigurées ; conclusion : quelques personnes défigurées ne sont plus en vie ; conclusion erronée : quelques personnes en vie ne sont pas défigurées). Les auteurs montrent que les sujets ont des performances moins grandes quand le syllogisme est chargé d’émotions négatives que lorsqu’il est neutre. Cet effet est dû à une réactivité cérébrale retardée par le traitement de l’état émotionnel qui met en jeu des ressources cérébrales étant aussi impliquées dans la réalisation de la tâche de déduction.

21Le cerveau fonctionnerait donc selon un mode hybride. En d’autres termes, la raison et les émotions ont besoin l’une de l’autre pour exister et fonctionner.

22Ces travaux nous permettent de constater que les explications des neurosciences cognitives ne définissent pas des concepts psychologiques mais s’appuient au contraire sur une nomenclature préexistante, elles fournissent des explications causales qui permettent de relier les phénomènes cognitifs à des phénomènes physiologiques sans toucher aux significations. Nous voyons aussi que les neurosciences cognitives étudient un sujet dont les fonctions cérébrales associées et nécessaires aux apprentissages (mémoire, attention, émotions) peuvent être exposées en termes de normalité par rapport à des estimations statistiques. Toutefois, comme l’a pensé Ludwig Wittgenstein (d’après Virat, 2008, p. 123) « … admettre un support neurologique nous fait courir le risque d’une théorie de l’identité, non pas logique mais empirique, qui nous pousse vers un usage des données neurologiques comme critères d’attribution ». Les neurosciences cognitives auront alors créé un sujet « neurocognitif ».

Apports des neurosciences cognitives dans l’éducation

23De nombreux travaux montrent que des aspects structurels et fonctionnels du cerveau sont modifiés sous l’effet d’apprentissages, ainsi apprendre à jongler est accompagné de changements dans la matière grise1 des régions médiotemporale et intrapariétale. De la même façon, le rôle de nombreuses aires cérébrales intervenant dans des apprentissages intellectuels a été montré (Mazoyer, 2001), ce qui a conduit les chercheurs à créer cette nouvelle discipline : les neurosciences de l’éducation ou neuro-éducation.

24L’objectif des neurosciences de l’éducation est de mettre en œuvre des apprentissages à partir des résultats obtenus en neurosciences cognitives, et nous allons en décrire quelques exemples principaux ci-dessous.

Le langage

25Les études montrent que les traitements grammaticaux sont reliés aux régions frontales de l’hémisphère gauche tandis que les processus sémantiques et l’apprentissage du vocabulaire activent les régions latérales postérieures des deux hémisphères. En l’absence d’alphabétisation, les individus sont incapables d’analyser les mots dans leurs différents sons (phonèmes). En acquérant la possibilité de cette analyse, le cerveau est modifié. Ces changements dus à l’apprentissage de la lecture et de l’écriture dépendent du langage qui est appris, le cerveau se modifie de façon différente quand on apprend, par exemple, l’anglais (où les mots ne se prononcent pas de la façon dont ils sont écrits) et l’italien (où les sons et l’écriture sont semblables) (Frith and Blakemore, 2005).

26Les travaux montrent aussi que lorsque l’anglais est acquis tard à cause d’un déficit auditif ou d’une émigration tardive dans un pays de langue anglaise, les possibilités synaptiques ne se développent pas au même rythme ou avec la même étendue (Neville et al., 1997).

La lecture

27Des études par TEPscan montrent que l’organisation fonctionnelle du cortex cérébral diffère entre les adultes alphabétisés et ceux qui ne le sont pas. La lecture de l’écriture alphabétique est latéralisée dans l’hémisphère gauche. Les processus alphabétiques et orthographiques sont associés avec les zones occipitales, temporales et pariétales (Pugh et al., 2001). L’activité de ces zones augmente avec les compétences de lecture, et est moindre chez les enfants présentant une dyslexie développementale.

28Dans la dyslexie, les travaux de neuropsychologie sont en faveur d’un dysfonctionnement de systèmes neuronaux corticaux qui participent à l’acquisition normale de la lecture et d’autres fonctions cognitives associées. Les aires du langage sont insuffisamment activées chez le dyslexique lors d’exercices phonologiques. Il existe aussi la possibilité que des mécanismes cérébraux de la vision soient perturbés. La dyslexie pourrait donc être le résultat du déficit d’un ensemble de systèmes basé sur une incapacité fondamentale du cerveau à exécuter des tâches demandant l’intégration de stimuli courts arrivant en succession temporelle rapide. Cette théorie de la « perturbation dans l’exécution temporelle » pourrait aussi expliquer certains symptômes perceptuels, moteurs ou cognitifs très souvent associés à la dyslexie et qui sont inexpliqués jusqu’à présent (Habib, 2000).

  • 2 La remédiation est un processus de « réparation ». Dans le domaine de la psychologie, elle vise à l (...)

29Les expériences montrent qu’une remédiation2 orientée de la lecture augmente l’activité dans les aires du langage (Habib, 2000). Un entraînement intensif de quelques semaines, focalisé sur les déficits spécifiques de l’enfant, non seulement réactive les zones affaiblies mais met aussi en jeu des zones jusque-là sans activité électrique dans les deux hémisphères. Donc l’entraînement (une intervention extérieure) peut modifier l’organisation cérébrale dans le sens probable d’une meilleure connectivité entre des zones habituellement inutilisées (Habib, 200).

30D’autres études montrent une implication importante des aires cérébrales auditives dans la lecture ce qui a amené les chercheurs à utiliser des programmes d’entraînement auditif qui peuvent résulter en une amélioration marquée de la lecture (Temple et al., 2003).

Les mathématiques

  • 3 En éducation, on appelle "sens du nombre" (en anglais "sense number") la compréhension intuitive de (...)

31Pour les mathématiques, les neurosciences cognitives montrent qu’il y aurait plus d’un système neural pour la représentation des nombres. Un système de « sens du nombre »3 phylogénétiquement ancien est trouvé chez les animaux, ainsi que chez les enfants et adultes ; il est à la base de la connaissance des nombres et de leurs relations (Dehaene et al., 1998 ; Ansari et al., 2006). Ce système est localisé de façon bilatérale dans les zones intrapariétales, il est activé quand les participants effectuent des taches comme des comparaisons de nombres, nombres arabes, ensembles de points, ou nom de nombres. Le mode de présentation expérimental n’affectant pas la localisation cérébrale de ces taches, on pense donc que ce système organise les connaissances à propos des quantités de nombres.

32Un système différent de connaissance numérique pourrait être localisé dans les aires du langage, où l’on trouve aussi un stockage de poésie et de séquences verbales apprises par cœur, comme les mois de l’année. En mathématiques, il contiendrait les taches de comptage et les tables de multiplication. Ce système linguistique serait plus impliqué dans le stockage des « faits numériques » que dans la réalisation des calculs.

33Les calculs plus complexes pourraient impliquer des régions visuospatiales ce qui attesterait de l’importance de l’imagerie mentale visuelle dans les opérations à plusieurs chiffres.

34Enfin, une zone prémotrice pariétale est activée lorsque l’on compte sur ses doigts et lorsque l’on effectue des calculs. Il se pourrait donc que compter sur ses doigts pendant l’enfance puisse favoriser le développement de cette zone, et ce système de comptage devrait par conséquent être encouragé à l’école.

35Dehaene (1998) pense que les difficultés à apprendre les mathématiques sont dues au fait que le cerveau n’a pas évolué pour résoudre les calculs formels. En conséquence, les algorithmes arithmétiques sont difficiles à acquérir de façon fidèle. L’apprentissage par cœur de la table de multiplication conduit à une atrophie du sens intuitif des nombres au lieu de le développer. Il nous faudrait donc adapter nos méthodes éducatives en développant l’usage de la calculatrice et en se concentrant sur du matériel concret.

36La dyscalculie développementale est définie comme une difficulté à comprendre de simples concepts mathématiques et à l’absence de compréhension intuitive des nombres. On constate que la dyscalculie peut être associée à la sous-activation ou à la lésion des parties du cerveau qui sont impliquées dans le traitement du calcul (Dehaene et al., 2003). Comme pour la dyslexie, le but des chercheurs en neurosciences cognitives est de développer à terme la possibilité d’établir un diagnostic de dyscalculie basé sur le fonctionnement du cerveau, et ce dès le plus jeune âge de l’enfant. L’objectif est de développer également des techniques de prévention et de rééducation basées, ici encore, sur le fonctionnement du cerveau.

37L’étude des troubles génétiques et développementaux associés à la dyscalculie (syndrome de Turner et syndrome d’alcoolisme fœtal), montre des atteintes cérébrales dans des aires du cerveau qui sont connues pour être impliquées dans le traitement du calcul (parties spécifiques des lobes pariétaux). Aussi, les enfants dyscalculiques développementaux montrent des difficultés dans des tâches cognitives de base dont on sait qu’elles activent ces aires cérébrales (Landerl et al., 2004).

38La recherche dans le domaine de la dyscalculie acquise (à la suite d’une lésion cérébrale) converge avec les données présentées ci-dessus : une atteinte de ces mêmes régions cérébrales résulte en une dyscalculie qui présente des similitudes avec la dyscalculie développementale.

39Comme dans le cas de la dyslexie, des remédiations sont utilisées d’une part par entraînement auditif, et aussi par des jeux (« The number race4 », Wilson, 2011). Toutefois, la dyscalculie est fréquemment associée à d’autres perturbations mentales ce qui nécessite que les patients soient pris en charge le plus tôt possible après des diagnostics neuropsychologiques approfondis (Kaufmann and Aster, 2012).

Le changement conceptuel

40 Le changement conceptuel est le nom donné à la transition réussie d’une misconception vers une compréhension plus scientifique d’un concept. Des revues récentes de Masson et al. (2012, 2014) exposent plusieurs phénomènes liés au changement conceptuel mis en évidence par des enregistrements en IRMf.

    • 5 Dans les théories de l’apprentissage basées sur le conflit cognitif, l’apprenant recherche l’erreur (...)

    Les zones du cerveau en relation avec l’apprentissage et la mémoire s’activent davantage lorsque des informations congruentes avec les conceptions des participants sont présentées que lorsqu’elles sont en contradiction avec celles-ci. Les individus intègreraient donc plus aisément des conceptions nouvelles lorsqu’elles en accord avec leurs précédentes conceptions. De plus, lorsque les informations présentées sont en opposition avec les conceptions de l’individu, les zones cérébrales associées à la détection des conflits, à l’inhibition et à la réallocation de l’attention sont activées. Ainsi, une stratégie d’apprentissage basée uniquement sur le conflit cognitif5 aurait peu de chances de réussite quant à un changement conceptuel puisque l’individu va traiter l’information reçue comme si elle était erronée et inintéressante, plutôt qu’intéressante et potentiellement constructive.

  • Le changement conceptuel pourrait être dû à l’inhibition de réponses inappropriées plutôt qu’à une restructuration radicale ou à l’éradication du savoir préexistant.

  • Lors de l’apprentissage d’un nouveau concept, les novices utilisent davantage les régions du cerveau responsables des mécanismes reliés à la vision et à l’attention, tandis que les experts montrent une activation des zones cérébrales reliées à la mémoire de travail et à l’extraction sémantique. Les experts pourraient être aussi capables d’inhiber les zones cérébrales conduisant à des réponses erronées.

41Ces trois résultats ont des implications quant aux connaissances sur le changement conceptuel. D’une part, ils remettent en question les stratégies d’apprentissage basées uniquement sur le conflit cognitif. Puis, ils interrogent la conception que le changement conceptuel implique une restructuration majeure ou l’élimination des connaissances précédentes. Enfin, ils ouvrent des pistes pour un modèle neurocognitif du changement conceptuel dans lequel les connaissances précédentes pourraient être inhibées, en association avec un meilleur contrôle cognitif et l’activation de zones impliquées dans la détection des conflits (Masson et al., 2012, 2014).

La construction de l’intelligence

  • 6 Jean William Fritz Piaget (1896 -1980). Le courant néo-piagétien articule les apports du

42Les travaux d’Olivier Houdé (2005) conduisent à définir différemment que ne l’ont fait Jean Piaget et les néo-piagétiens6, les stades de la construction de l’intelligence chez l’homme ainsi que les mécanismes de transition d’un stade à l’autre. Houdé est en désaccord avec le modèle de l’escalier de Piaget. Avec ce modèle, Piaget décrivait que le développement se déroule de manière linéaire et cumulative, chaque marche correspondant à un progrès important. Il distinguait trois stades principaux : l’intelligence sensori-motrice fondée sur les sens et les actions, de la naissance à deux ans ; la préparation et la mise en place des opérations concrètes, de 2 à 12 ans ; l’intelligence abstraite ou stade du raisonnement logique après 12 ans.

43La nouvelle psychologie de l’enfant conduit à réexaminer ce modèle pour deux raisons. D’une part, il existe déjà chez le bébé des capacités cognitives assez complexes, des connaissances physiques, logiques et mathématiques, ainsi que psychologiques non réductibles à un fonctionnement strictement sensori-moteur (Girotto and Gonzalez, 2008). Ainsi dès l’âge de 6 mois, un bébé pourrait saisir le sens des mots les plus courants même s’il ne sait pas encore les exprimer et il pourrait donc comprendre le langage. D’autre part, la suite du développement de l’intelligence jusqu’à l’âge adulte est jalonnée d’erreurs de logique, de biais perceptifs non prédits par la théorie piagétienne. Plutôt que de suivre un programme continu qui mènerait, sans retour en arrière, du stade sensori-moteur à l’abstraction, l’intelligence de l’enfant avancerait de façon discontinue avec remaniements et transformations d’un type d’activité initialement prépondérant, et subissant alors une diminution, voire même une disparition, au profit d’un autre type d’activité.

44Avec des enregistrements en TEP, Houdé et coll. (2011) mettent en évidence deux facteurs essentiels dans la construction de l’intelligence :

  • la variabilité intra-individuelle des stratégies cognitives, c’est-à-dire un répertoire de modes de pensée ou intelligences multiples : logico-mathématiques, visuospatiales, linguistique-sémantique, etc. à tout âge du développement,

  • le rôle clé de l’inhibition, comme fonction exécutive, dans le choix sélectif d’une stratégie adaptée, à l’exclusion des autres.

45Les applications psychopédagogiques mettent l’accent sur l’inhibition qui est une forme de contrôle neurocognitif et comportemental qui permet aux enfants de résister aux habitudes, aux automatismes, aux tentations, distractions ou inférences, et de s’adapter aux situations complexes par la flexibilité (dynamique d’inhibition/activation de stratégies cognitives en compétition). Le défaut d’inhibition peut expliquer des difficultés d’apprentissage et d’adaptation tant cognitives que sociales (Brault Foisy et Masson, 2011).

Exemple d’utilisation des neurosciences cognitives : l’éducation à la santé

46Nous pouvons donner un exemple d’utilisation des neurosciences cognitives pour agir sur les comportements à différents niveaux à travers les nouvelles approches de la prévention en santé publique (d’après le rapport d’Oullier et Sauneron, 2010). L’idée est d’utiliser « à bon escient » les biais comportementaux démontrés par les neurosciences cognitives afin d’améliorer le bien-être des personnes. Cette idée de manipulation renvoie à trois notions. La première est le paternalisme libertaire qui définit la démarche en elle-même. La deuxième est représentée par les stratégies d’influence à mettre en œuvre pour y arriver, ces dernières se nourrissant autant des résultats d’économie comportementale que de psychologie sociale. La troisième est celle de « nudge » : l’opérationnalisation de ces stratégies.

47Avec le paternalisme libertaire (Thaler et Sunstein d’après le rapport d’Oullier et Sauneron, 2010), les tenants de ces approches éducatives recommandent une politique qui guiderait les choix des individus dans le but d’améliorer leur bien-être tout en respectant la liberté de chacun d’agir, de décider voire de changer d’avis à sa convenance. En ce sens, l’approche est différente d’une prescription qui ne laisserait d’autre alternative que de s’y plier. Toutefois cette approche ne consiste pas uniquement à anticiper les décisions des individus mais bien à les orienter de manière délibérée.

  • 7 Pour d’autres exemples, voir : Thaler R. and Sunstein C. (2008) Nudge. Improving Decisions about He (...)

48Comment le paternalisme libertaire est-il mis en actes ? Différents procédés sont utilisés (d’après Oullier et Sauneron, 2010). L’un d’entre eux est ce que Thaler et Sunstein qualifient de nudge, que l’on pourrait traduire par l’action de « pousser du coude » pour amener quelqu’un à faire quelque chose. Ainsi nous avons l’exemple d’un nudge reposant sur le principe d’adhésion aux normes sociales. Dans la salle de bain d’un hôtel, si l’on indique le pourcentage de personnes qui, ayant occupé précédemment la chambre, ont utilisé plusieurs fois leurs serviettes au lieu de les faire changer journellement, on incite les clients, sans toutefois les forcer, à se départir de l’usage unique des serviettes. La statistique qui leur est présentée étant élevée, elle devient une forme de norme sociale qui les pousse à réutiliser les serviettes. Cette stratégie peu coûteuse a entraîné une augmentation de la réutilisation des serviettes, et donc des bénéfices à la fois écologiques, mais également économiques pour les propriétaires des hôtels qui l’ont appliquée. D’autres procédés comprennent l’action sur les émotions plus que sur la raison, ou la mise en avant de démonstrations « scientifiques » pour valider un comportement7.

49Cependant, a-t-on le droit de manipuler le comportement des citoyens ? Les responsables des stratégies en prévention de la santé publique donnent une réponse affirmative à la condition de respecter certaines règles d’éthique. Ainsi, il faut rester vigilant à ce que les volontés d’inciter pour le bien de chacun ne se transforment pas en désir de contrainte. Ces responsables pensent donc que tant que le citoyen sera informé de la méthode et qu’il aura la possibilité de choisir une voie qui n’est pas celle vers laquelle l’oriente le nudge, cette politique pourra être légitimement appliquée.

50On voit aussi émerger un nouveau paradigme de santé publique, celui de la neuro-prévention (ou prévention fondée sur les connaissances des processus inconscients dans les comportements) avec lequel il s’agit d’identifier des leviers pour agir sur les processus inconscients, impulsifs et affectifs qui mènent à des comportements délétères pour la santé (Sanabria, 2013).

51Cependant sommes-nous réellement informés de ces techniques ? De plus, est-ce que le fait d’en être informé ne limitera pas l’efficacité d’un nudge ? Oullier et Sauneron (2010) pensent que ces stratégies seront utilisées dans le but « d’optimiser les campagnes d’information et d’éducation à la santé ». Cependant, est-il alors justifié de parler d’éducation alors que l’un des buts de l’éducation est de développer la pensée critique UNESCO (2007) ?

L’opérationnalisation des neurosciences cognitives dans les neurosciences de l’éducation

52D’après Goswami (2004), il est de plus en plus admis que les neurosciences ne font pas seulement que confirmer ce que l’on savait déjà grâce aux théories de la psychologie et de l’éducation. Cependant d’autres auteurs (Schrag, 2011) critiquent très vivement cette position.

53Schrag soutient que les neurosciences peuvent expliquer des phénomènes comportementaux mais questionne le fait que cela puisse améliorer les efforts en éducation. Même si les modèles en neuroscience ne parviennent pas à expliquer certains phénomènes cela n’empêche pas l’existence de ces phénomènes. Ainsi, Schrag (2011) pense que du point de vue de l’enseignant, la connaissance des structures cérébrales n’apporte rien. En effet, à quoi lui sert de savoir que les difficultés de compréhension sont liées à la zone de Broca de l’hémisphère gauche, tandis que celles dans l’analyse phonologique mettent en jeu la zone de Wernicke ? Il leur suffit d’utiliser des tests de langage et de lecture pour distinguer les deux types de problème. Il critique la position de Dehaene, qui rejette la façon dont les mathématiques sont enseignées en s’appuyant sur des données de neurosciences, en mettant en cause le contexte de « formalisme extrême » qui caractériserait le curriculum français. Pour Schrag (2011), les échecs scolaires en mathématiques, relevés en France, seraient dus aux pratiques et traditions d’éducation et de culture français et pas à un déficit du fonctionnement cérébral.

54Des auteurs (Willingham and Lloyd, 2007 ; Kelly, 2011) soulignent cependant l’importance d’intégrer les données des neurosciences dans des théories du comportement utilisant des construits théoriques. Ces apports pourraient concerner cinq niveaux : (a) l’observation directe des construits hypothétiques dans le cerveau, (b) la validation de construits hypothétiques par les techniques d’imagerie, (c) l’utilisation de l’architecture neurale pour inférer une architecture du comportement, (d) l’utilisation de connaissances bien établies dans le cerveau pour sélectionner des théories du comportement en compétition, réduisant ainsi les ambiguïtés et diminuant le nombre des hypothèses de recherche des théories de l’apprentissage aux niveaux comportemental, cognitif et social, et (e) développer de nouveaux paradigmes de recherche en éducation.

55D’autres auteurs (Kelly, 2011 ; Ansari et al., 2011) voient dans l’utilisation des neurosciences cognitives un moyen d’asseoir ou, au contraire, de réfuter certaines théories et pratiques de l’éducation, ainsi :

  • dénoncer scientifiquement des prétentions « basées sur le cerveau » sur l’apprentissage et l’enseignement. Ainsi des approches pédagogiques contradictoires concernant l’apprentissage de la lecture, soit basé sur la phonétique soit par approches globales, trouvent chacune des études expérimentales en neurosciences pour démontrer leurs théories (Hruby, 2012),

  • diminuer la frustration due aux mesures grossières de performances (le plus souvent crayon et papier) qui ne permettent pas de préciser les diagnostics et les remédiations aux difficultés d’apprentissage,

  • améliorer les méthodes d’enseignement et les matériels éducatifs,

  • comprendre et promouvoir la créativité et explorer la cognition en musique et d’autres domaines de création. En effet, l’expression artistique aurait la propriété de stimuler l’ensemble des circuits neuronaux associés à l’apprentissage (Sousa, 2010),

  • considérer la structure générale des environnements de l’apprentissage : les périodes, l’influence du stress, de la nutrition, du sommeil et du contexte social, entre autres. Immordino-Yang (2011) insiste sur le rôle des apprentissages émotionnels et sociaux dont les neurosciences mettent maintenant en évidence les connections. Ceci pourrait conduire à l’élaboration de nouveaux environnements pour l’apprentissage. Houdé (2011) développe l’idée selon laquelle les neurosciences peuvent aider à expliquer pourquoi certaines situations d’apprentissage sont efficaces, alors que d’autres ne le sont pas.

56Le champ des neurosciences de l’éducation prend une importance grandissante en Angleterre et aux États-Unis. Campbell (2011) le définit comme des neurosciences cognitives appliquées qui peuvent se baser sur le modèle d’Ansari (2011, Figure 1), et de nombreuses communautés scientifiques développent des recherches associant neurosciences et éducation :

  • l’Engrammetron8. Laboratoire dans lequel les chercheurs associent les neurosciences de l’éducation et des recherches en psychologie et neurosciences cognitives,

  • le programme Research on Education and Learning (REAL9) qui vise à comprendre, bâtir des théories et suggérer des interventions innovantes pour stimuler l’apprentissage des sciences,

  • le Neuroeducational Net10 en Grande-Bretagne développe les collaborations entre les champs des neurosciences et ceux de l’éducation,

  • l’American Education Research Association11 (AERA) a un site dédié aux avancées en neurosciences cognitives de l’apprentissage,

  • l’International Mind, Brain, and Education Society12 (IMBES) dont le but est de faciliter les collaborations en biologie, en éducation, et en sciences cognitives et du développement,

  • le Centre de Neuro-éducation13 à Londres utilise une approche interdisciplinaire avec des expertises dans les domaines de l’intelligence émotionnelle et conceptuelle, de l’attention, du langage, des mathématiques, ainsi que de l’éducation et de l’apprentissage. Son programme de neuro-éducation, le « Monarch Project™ », est basé sur les principes de neuro-plasticité. Il a pour but d’intégrer les demandes académiques scolaires avec des programmes personnalisés visant à l’amélioration des faiblesses cognitives de l’individu,

  • au Québec, l’équipe de recherche en éducation scientifique et technologique (EREST) associe les techniques d’imagerie cérébrale, comme l’IRMf, pour analyser des problèmes d’apprentissage (Masson et al., 2012).

57Nous constatons cependant que les chercheurs en neurosciences de l’éducation s’interrogent peu sur l’existence d’un sujet existant en dehors du sujet neurocognitif, sujet faisant éventuellement le choix de ne pas subir des tentatives de remédiation. En effet, si seul le sujet neurocognitif est pris en compte, ces tentatives de remédiation sont alors autojustifiées.

La réalité du sujet pour les neurosciences de l’éducation14

  • 14 Paragraphe écrit en collaboration avec Grégoire Molinatti.

58Hardarson (2012) pense que les buts de l’éducation ne peuvent être fixés car, d’une part on ne connait pas de façon certaine quelles sont les caractéristiques humaines qu’il faut cultiver, d’autre part, l’un des buts de l’éducation est l’indépendance intellectuelle. Dans cette même ligne de pensée, Baehr (2013) indique que le but de l’éducation doit être le développement des qualités intellectuelles de la personne. À l’opposé, un modèle déterminant dans l’élaboration des curricula établi que l’éducation scolaire devrait être organisée autour de buts, définis essentiellement en termes de comportement des étudiants. Ce modèle est inclus dans le « processus de Bologne » dans lequel l’apprentissage est défini en termes de compétences à acquérir (Kennedy et al., 2006) et peut donc être conçu comme un ensemble « de moyens pour des fins ». Dans ce cas, les neurosciences cognitives qui permettent de décrypter peu à peu la sémantique du cerveau (vocabulaire, règles de fonctionnement) (Chneiweiss, 2012) pourront jouer un rôle dans le diagnostic et le suivi thérapeutique de problèmes d’apprentissage.

59Cependant, nous constatons que les neurosciences de l’éducation ne questionnent pas ou peu les enjeux éducatifs. Il s’agit d’améliorer les pratiques éducatives mais pour quoi faire ? Pour acquérir de nouvelles compétences, de nouveaux concepts, de nouvelles compétences de raisonnement, pour développer des « habiletés neurocognitives », comme la flexibilité ? Si ces enjeux ne sont pas discutés, n’y a-t-il pas un risque de dérive normative ? Les neurosciences de l’éducation ne s’inscrivent donc pas dans un contexte « d’éducation » mais d’apprentissage de compétences ou d’objectifs comportementaux.

60Par ailleurs, les neurosciences de l’éducation ne prennent pas en compte, ou peu, les contextes d’enseignement et d’apprentissage. Elles s’éloignent ainsi des pratiques de la didactique qui ne considèrent pas seulement les savoirs mais aussi les contextes : pratiques sociales de référence, conceptions situées (savoirs, valeurs, pratiques, questions socialement vives). De même, elles ne prennent pas en compte les contrats d’enseignement et de communication.

  • 15 Les expériences montrent qu’un même sujet donne des enregistrements différents pour une même tâche (...)
  • 16 La médecine fondée sur les faits se définit comme "l’utilisation consciencieuse, explicite et judic (...)

61Ainsi les neurosciences de l’éducation entrent dans l’apprentissage par la fonction avec un lien causal entre structure et fonction cérébrale. Les difficultés d’apprentissage sont alors considérées en termes de différences cérébrales avec définition d’une norme biologique. Elles ne semblent pas considérer les différences interpersonnelles15 et interindividuelles et pourraient négliger le fait que le cerveau est robuste et « tolérant aux défauts » (Srinivasan and Stevens, 2011) ce qui rend ainsi possible qu’il continue à fonctionner suivant les besoins initiaux de l’organisme même si l’on tente de modifier les propriétés de ses circuits. En utilisant les apports des neurosciences de l’éducation, l’enseignant pourrait devenir le praticien d’une éducation basée sur les faits (Geake et Cooper, 2003), tel un médecin pratiquant la médecine fondée sur les faits16.

62Aucun des travaux de neurosciences cognitives que nous avons analysés dans ce chapitre ne fait référence à une quelconque caractérisation du sujet, comme si sa nature allait de soi. Nous pouvons donc alors postuler que les neurosciences de l’éducation s’intéressent à un sujet neurocognitif, c’est-à-dire à une entité dont les fonctions mentales sont réduites à des processus de traitement de l’information (attention, mémoire, etc.). Ce sujet neurocognitif pourra être modifié par l’imposition de normes préétablies. Dès lors la neuro-éducation visera-t-elle à corriger des déficits ou à augmenter des performances ? Ce dernier cas est analysé dans ce dossier par Lionel Simonneau.

63Cependant, qu’en est-il alors vraiment du sujet qui apprend ? Quels choix auront les enfants quant à ces techniques qui leur sont ou seront appliquées ? Ces questions interrogent directement les conceptions qui vont guider les politiques éducatives. Le choix entre elles peut être dirigé par des considérations d’origines différentes : choix des parents, choix d’un gouvernement, choix des enseignants. L’enseignement recommandé sera-t-il celui affichant des objectifs mesurables ou encouragera-t-on des buts tels que « penser plus clairement » ou « capacité à débattre » (Griffiths, 2012) ? Certains abordent la question des valeurs. En effet, les neurosciences de l’éducation vont contenir des valeurs qui reflètent le genre de citoyen et le genre de société auxquels nous aspirons (Ferrari, 2011). Cependant, comme l’indique notre analyse, ces valeurs ne seront probablement pas explicitées, contrairement à ce qui est le cas en instruction civique. Il faut donc rester vigilant quant aux valeurs qui sous-tendent des pratiques éducatives même lorsqu’elles sont validées par des résultats scientifiques. Dans la même prudence, Stein et Fischer (2011) soulignent l’exigence d’une « moralité » de bon usage qui devrait être issue d’un dialogue entre les chercheurs et ceux auxquels ces techniques vont être appliquées.

64Les techniques, en particulier de neurosciences cognitives, contribuent à établir des « normes » physiologiques du comportement et de la conscience en tant que « détermination exacte du contenu des normes dans lesquelles la vie a réussi à se stabiliser, sans préjuger de la possibilité ou de l’impossibilité d’une correction éventuelle de ces normes » (Canguilhem, 1966, p. 116). Ce qui pourrait intéresser les éducateurs et ce que les neuroscientifiques assurent c’est qu’ils peuvent induire une amélioration cognitive avec un apprentissage spécialisé qui pourrait « recabler le système » grâce aux propriétés plastiques du système nerveux. La 2e partie de la citation de Canguilhem nous met sur la voie du problème que ces recherches vont soulever : s’il est possible de corriger ces normes, la société utilisera-t-elle cette possibilité ? Si l’éducation du sujet est réductible à l’optimisation de ses mécanismes biologiques, une question éthique se posera : jusqu’où peut-on aller ? Derrière la décortication des fonctions cérébrales visant à des remédiations cognitives applicables en éducation, ne prépare-t-on pas un assujettissement de la personne ?

65Comme pour d’autres problèmes de bioéthique nous constatons que la biologie et les sciences en général créent des problèmes auxquels elles n’apportent pas de solution (Henri Atlan, juin 2011). On trouve des rapports qui simplifient de façon trop importante les liens entre cerveau et apprentissage. Ces représentations idéalisées auront d’autant plus d’influence que les enseignants n’auront pas de formations spécifiques concernant les relations entre neurosciences cognitives et éducation, et surtout sur les valeurs explicites ou implicites, comme le paternalisme libertaire ou le behaviourisme, qui sous-tendent l’utilisation pragmatique de ces recherches. Enfin, tant que les neurosciences de l’éducation ne considèreront qu’un sujet neurocognitif « …la menace... de l’organisation à grande échelle d’un formatage cognitif et comportemental » (Besnier, 2012, p. 187) pèsera sur nous.

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Notes

1 On désigne sous le nom de matière grise la partie des tissus du système nerveux central composée essentiellement des corps cellulaires et de l’arbre dendritique des neurones. Au microscope, la substance grise apparaît plus sombre que le reste du tissu nerveux, dit substance blanche, qui est essentiellement constitué des faisceaux de fibres axonales gainées de myéline, à la couleur blanchâtre.

2 La remédiation est un processus de « réparation ». Dans le domaine de la psychologie, elle vise à la rééducation des fonctions cognitives altérées.

3 En éducation, on appelle "sens du nombre" (en anglais "sense number") la compréhension intuitive des nombres, leurs grandeurs, leurs relations et comment ils sont modifiés par des opérations. Ce "sens du nombre" suit des lois psychophysiques simples qui régissent également la plupart des dimensions perceptives.

4 The number race, http://thenumberrace.com/nr/home.php. Consulté le 12 février 2014.

5 Dans les théories de l’apprentissage basées sur le conflit cognitif, l’apprenant recherche l’erreur et prend en charge la résolution d’une "situation problème" en surmontant le "conflit cognitif".

6 Jean William Fritz Piaget (1896 -1980). Le courant néo-piagétien articule les apports du

structuralisme piagétien et du cognitivisme.

7 Pour d’autres exemples, voir : Thaler R. and Sunstein C. (2008) Nudge. Improving Decisions about Health, Health, and Happiness, New Haven : Yale University Press, 2008.

8 Engrammetron, http://engrammetron.net/. Consulté le 12 février 2014.

9 REAL, http://www.nsf.gov/funding/pgm_summ.jsp?pims_id=13667. Consulté le 12 février 2014.

10 Neuroeducational.net, http://www.neuroeducational.net/. Consulté le 12 février 2014.

11 AERA, http://www.aera.net/. Consulté le 12 février 2014.

12 IMBES, http://www.imbes.org/. Consulté le 12 février 2014.

13 http://www.thelondonschool.ca/the_monarch_neuroeducation_project.html. Consulté le 26 février 2014

14 Paragraphe écrit en collaboration avec Grégoire Molinatti.

15 Les expériences montrent qu’un même sujet donne des enregistrements différents pour une même tâche à différents moments. Il n’est pas possible actuellement de savoir si ces différences sont dues au sujet lui-même ou au matériel d’acquisition des données (Oullier, 2012).

16 La médecine fondée sur les faits se définit comme "l’utilisation consciencieuse, explicite et judicieuse des meilleures données disponibles pour la prise de décisions concernant les soins à prodiguer à chaque patient. On utilise plus couramment le terme anglais Evidence-Based Medicine (EBM), et parfois les termes "médecine fondée sur des preuves" ou "médecine factuelle". Ces preuves proviennent d’études cliniques systématiques, telles que des essais contrôlés randomisés en double aveugle, des méta-analyses, éventuellement des études transversales ou de suivi.

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Table des illustrations

Titre Figure 1 : Le sujet des neurosciences cognitives (Ansari et al., 2011)
Légende Illustration de l’idée de multiples niveaux d’analyse en éducation et recherche, dans une science de la pensée, du cerveau, de l’éducation et de l’apprentissage. Il pourrait exister une translation non-réductionniste à travers les niveaux et chaque niveau contribuerait à une compréhension intégrée. Par exemple : les résultats médiocres d’un étudiant à un test pourraient être expliqué par un comportement inattentif en classe impliquant les systèmes de l’attention et leurs réseaux de neurones spécifiques. Cette compréhension peut être encore plus large si l’on connait les niveaux de neurotransmetteur, par exemple la dopamine, à des jonctions synaptiques cruciales, ces dernières pouvant être aussi modulées par l’environnement de la classe et le génome de l’étudiant.Cet usage des neurosciences pour l’éducation et celui de leur application dans les pédagogies cognitives nous semble poser le problème de la prise en compte du sujet humain. En effet, il nous paraît important de connaître quelles sont les représentations du sujet humain et de ses valeurs que les chercheurs en neurosciences de l’éducation prennent en compte dans la mise en œuvre de leurs interventions éducatives. Ces représentations du sujet, explicites ou implicites, sont-elles compatibles avec l’aspiration des « éducations à » de permettre à chacun de devenir un citoyen responsable, libre et autonome tout en développant son esprit d’initiative et sa pensée critique ? À quel sujet s’adressent donc les neurosciences de l’éducation ?
URL http://edso.revues.org/docannexe/image/979/img-1.jpg
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Pour citer cet article

Référence électronique

Claude Caussidier, « Le sujet neurocognitif et l’éducation : un paradoxe ? », Éducation et socialisation [En ligne], 36 | 2014, mis en ligne le 01 septembre 2014, consulté le 23 avril 2017. URL : http://edso.revues.org/979 ; DOI : 10.4000/edso.979

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Auteur

Claude Caussidier

Directeur de Recherche au CNRS, Université Montpellier 2, LIRDEF (EA 3749)

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