La Charge Cognitive - IX. Problèmes ouverts et pédagogie de la découverte : Le mirage de l'autonomie précoce

Pour clore cette première série sur la charge cognitive, nous abordons un sujet sensible dans le paysage éducatif français : la pédagogie de la découverte (ou approche par « tâches complexes »).

L'idée est séduisante : plutôt que de donner une règle, on place l'élève face à un problème ouvert pour qu'il « construise » son propre savoir. On espère ainsi favoriser une compréhension profonde et une meilleure mémorisation.

Pourtant, la recherche en psychologie cognitive est sans appel : pour un élève qui découvre une notion, cette approche est l'une des plus coûteuses et des moins efficaces. Pourquoi ?

1. Chercher n'est pas apprendre

Le cœur du problème réside dans la confusion entre la performance à résoudre un problème et l'apprentissage d'un schéma.

Lorsque vous donnez un problème ouvert à un novice, vous saturez immédiatement sa mémoire de travail avec une tâche de « recherche de moyens à des fins » (means-ends analysis). L'élève mobilise toute son énergie pour trouver une solution, par essais et erreurs.

C'est ici que le bât blesse :

• Surcharge de recherche : Les ressources cognitives sont entièrement consommées par la résolution immédiate du problème.
• Absence de stockage : Il ne reste plus de place (la fameuse charge essentielle) pour encoder la structure logique du problème ou mémoriser la procédure efficace.

Comme l'ont démontré Kirschner, Sweller et Clark (2006) dans leur article séminal, « Why Minimal Guidance During Instruction Does Not Work », les approches à guidage minimal ignorent les limites de la mémoire de travail et échouent systématiquement face à un enseignement explicite et guidé pour les débutants.

2. L'effet de renversement de l'expertise

Il existe cependant un cas où la découverte fonctionne : c'est l'effet de renversement de l'expertise (Expertise Reversal Effect).

Le concept : Un guidage fort (étayage, exemples résolus) est indispensable pour un novice, mais il devient inutile, voire contre-productif, pour un expert.

Pour un élève qui maîtrise déjà les bases, un problème ouvert est une excellente manière de consolider ses connaissances. Mais proposer une tâche complexe à un élève qui n'a pas encore automatisé les micro-compétences nécessaires (voir notre Billet V sur l'atomisation), c'est le condamner à une errance cognitive.

3. Le paradoxe de l'élève « actif »

En France, on oppose souvent l'élève « passif » (qui écoute un cours) à l'élève « actif » (qui cherche). C'est une erreur de définition.

Un élève peut être physiquement actif (il manipule, il discute en groupe) mais cognitivement saturé ou inactif. À l'inverse, un élève qui analyse un exemple résolu (voir le Billet III) est extrêmement actif sur le plan cognitif : il compare, structure et encode.

La véritable activité qui mène à l'apprentissage est celle qui permet la création de schémas en mémoire à long terme, et non celle qui consiste à « trouver la réponse » coûte que coûte.

Conclusion de la série : Vers une pédagogie de la réussite

Gérer la charge cognitive, ce n'est pas « mâcher le travail » des élèves. C'est leur donner les moyens de réussir des tâches de plus en plus complexes en respectant le fonctionnement de leur cerveau.

En atomisant les savoirs, en utilisant des supports visuels et en guidant la pratique, nous ne créons pas des élèves dépendants. Nous construisons, brique par brique, l'expertise qui leur permettra, demain, de résoudre réellement des problèmes ouverts de manière autonome.

Mais une question demeure : une fois que l'élève a compris et réussi un exercice en classe, comment s'assurer qu'il s'en souviendra dans trois mois ? C'est ici que s'achève notre réflexion sur la charge de travail et que commence notre seconde série : Le défi de la mémorisation à long terme.

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Références majeures

• Kirschner, P. A., Sweller, J., & Clark, R. E. (2006). Why minimal guidance during instruction does not work: An analysis of the failure of constructivist, discovery, problem-based, experiential, and inquiry-based teaching. Educational Psychologist.
• Kalyuga, S., Ayres, P., Chandler, P., & Sweller, J. (2003). The expertise reversal effect. Educational Psychologist.
• Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive Science.

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