Et cela alors que le cerveau est naturellement avide d'apprendre.
L'école est une période frustrante pour certains enfants. Ils ressentent la matière comme ennuyeuse et n'apprennent donc pas grand-chose. Et cela alors que le cerveau est naturellement avide d'apprendre – et nous récompense même avec un vrai médicament quand nous avons compris quelque chose de nouveau ! Comment est-ce possible? Selon la neurodidactique, l'éducation actuelle ne cadre pas bien avec le fonctionnement du cerveau.
Alors que les philosophes, les psychologues, les anthropologues et les sociologues en discutent avec enthousiasme depuis des décennies, jusqu'à récemment, la science du cerveau a été la plupart du temps mise à l'écart lorsqu'il s'agit de questions didactiques. C'est une situation paradoxale, car après tout, l'apprentissage se fait dans la tête :tout processus d'apprentissage implique des changements dans le cerveau. De par sa nature même, la neurobiologie fournit la base scientifique sur laquelle les théories didactiques modernes devraient s'appuyer.
C'était notre point de départ lorsque nous avons introduit il y a une vingtaine d'années un nouveau domaine :la neurodidactique. L'objectif de cette discipline est de façonner l'apprentissage de manière à ce qu'il corresponde le plus possible au fonctionnement du cerveau. Mais cette approche se heurte à plusieurs reprises à la résistance des pédagogues plus orientés vers les sciences humaines. Et cela alors que personne n'aurait jamais eu l'idée de faire construire une maison par des peintres, des plombiers et des jardiniers sans l'intervention d'un architecte. Les récentes découvertes dans la recherche sur le cerveau ont montré clairement qu'un certain nombre d'hypothèses en pédagogie et en didactique sont trop simples.
Prenons, par exemple, les déclarations du psychologue suisse Jean Piaget. Ce père de la psychologie du développement, décédé en 1980, affirmait que le développement cognitif chez l'enfant se déroule par étapes successives systématiques. Chacune de ces étapes serait caractérisée par des compétences et des erreurs spécifiques, rendant l'apprentissage lié à l'âge. Dans l'une de ses études les plus célèbres, Piaget a versé de l'eau d'un verre bas et large dans un verre haut et étroit sous les yeux des élèves de maternelle. La plupart de ses jeunes sujets ont insisté sur le fait que le verre étroit contenait plus d'eau - parce que l'eau était plus haute.
Des perles pour le porc ?
Selon Jean Piaget, c'est parce que les enfants ne pouvaient percevoir que cette seule dimension et négligeaient l'ampleur et la profondeur de leur décision. Il a conclu que les enfants dans la soi-disant «phase pré-opérationnelle», qui dure environ jusqu'à l'âge de six ans, sont en principe incapables d'absorber et de combiner de manière significative plusieurs données lorsqu'ils essaient de comprendre le monde. En raison de cette incapacité à penser logiquement, tenter d'enseigner l'arithmétique aux enfants d'âge préscolaire reviendrait alors à jeter des perles avant les porcs.
Cependant, on sait maintenant que les jeunes enfants sont en effet capables de telles réalisations intellectuelles, à condition qu'on leur présente les tâches d'une manière adaptée à leur âge. Dès l'âge de trois ans, ils ont le sens des relations physiques élémentaires. Ils peuvent déterminer les vitesses en connectant correctement le temps écoulé et la distance parcourue. Et ils comprennent également la loi d'Archimède, à savoir qu'un objet ne flottera que s'il a une gravité spécifique inférieure à celle de l'eau.
Même les nourrissons ont déjà une énorme connaissance de base. Par exemple, les bébés de quatre mois peuvent déjà faire la différence entre quatre et six points sur une image – la première étape sur la voie des mathématiques. Les enfants qui ne savent même pas encore marcher font preuve de perspicacité mathématique lorsqu'ils trient leurs peluches par taille. Et les enfants essaient constamment d'élargir cette compréhension intuitive - seulement ils le font différemment des adultes.
Apprendre en faisant est la devise des premières années de la vie. Systématiques, concentrés et avec des conséquences généralement imperturbables, les petits scientifiques mènent des expériences – et parfois des séries complètes de tests – dont ils tirent des théories qui sont ensuite étayées ou révisées par d'autres expériences. Si un bloc tombe au sol même après avoir été lancé cent fois en l'air, le petit sait que la gravité existe. La recherche comportementale a montré que les enfants étendent rapidement leurs connaissances, surtout s'ils peuvent essayer autant que possible eux-mêmes. Donc, si Piaget avait laissé ses petits cobayes verser plusieurs fois de l'eau d'un verre à l'autre, la majorité des enfants serait parvenue à la bonne conclusion.
Les neurobiologistes décrivent le cerveau comme un système actif qui vient au monde avec un certain stock de connaissances préalables et se met immédiatement à poser des questions à l'environnement. Dès leur premier cri, les enfants sont surtout soucieux d'essayer de savoir ce qui se passe autour d'eux. Pendant longtemps, la science a été convaincue que la capacité du cerveau à performer – et donc aussi la capacité à apprendre – était génétiquement préprogrammée, tout comme la couleur des cheveux ou des yeux. Mais les expérimentations animales prouvent que le patrimoine génétique ne fait que fixer la structure de base du plan de construction neuronale. L'apport d'informations provenant des sens et l'interaction active continue avec l'environnement déterminent ensuite le développement du cerveau, ce que nous apprenons et les talents que nous développons.
Déjà à la naissance, chaque personne possède environ une centaine de milliards de cellules cérébrales, un nombre dont la taille diminue au cours de la vie. Dans les premières années de la vie, ce sont principalement les prolongements le long desquels chaque cellule nerveuse envoie des signaux à plus d'un millier d'autres cellules nerveuses. Au niveau de points de contact spéciaux, les synapses, les informations sont transférées d'une cellule à l'autre. Via cent milliards de ces connexions synaptiques, les neurones forment des réseaux qui peuvent également communiquer sur de plus grandes distances.
Initialement, un excès de synapses est créé, uniformément réparti sur les cellules nerveuses. Mais lorsque certains neurones répondent à des caractéristiques qui se produisent souvent simultanément, et donc se déclenchent souvent de manière synchrone, les synapses entre ces cellules nerveuses deviennent plus fortes et se maintiennent pendant longtemps. Une tasse de chocolat chaud, par exemple, a plusieurs propriétés qui stimulent des sens très différents :il est liquide, brun, a une odeur typique, a un goût un peu amer sans sucre et peut brûler la langue. Chaque tasse de chocolat qu'un enfant boit favorise la connexion synaptique entre les groupes de neurones actifs à ce moment-là. Après quelques têtes, le cerveau a relié les différents éléments d'information de cette manière pour former une image globale. Le petit sait maintenant quels sont les éléments d'une bonne tasse de chocolat et peut rappeler cette connaissance à tout moment. À l'inverse, les connexions existantes entre les cellules nerveuses qui ne se déclenchent jamais simultanément sont rompues avec le temps.
Tout comme un sculpteur découpe les morceaux superflus d'un bloc de pierre informe pour créer une image, les processus d'apprentissage façonnent le cerveau doté d'un excès de synapses. Ils garantissent que les connexions rarement utilisées sont éliminées, mais souvent utilisées sont renforcées et solidement ancrées. De nos premières prises et premiers mots, en passant par la familiarité intime avec l'histoire de la vie de tous les personnages Pokémon, jusqu'à la grammaire de l'anglais - tout ce que nous apprenons modifie le réseau de neurones dans notre tête.
Le développement de nos capacités cognitives et le développement de notre cerveau sont donc indissociables – tout comme la didactique et les neurosciences. Ce n'est qu'en collaboration que ces deux disciplines peuvent développer des stratégies d'apprentissage centrées sur l'enfant qui permettent aux enseignants et aux éducateurs de mieux reconnaître et développer les talents individuels de leurs élèves. Et celui qui comprend comment et dans quelles conditions le cerveau change pendant l'apprentissage peut aussi mieux enseigner.
Apprendre jeune... Bien qu'une personne ne cesse jamais d'apprendre, les bases des connaissances ultérieures sont déjà posées dans l'enfance. La sagesse populaire « Ce que le petit Hansel n'apprend pas, le grand Hans ne l'apprendra plus jamais » a une base neurobiologique. Parce que dans les quinze premières années de la vie, il est largement déterminé quels neurones seront connectés les uns aux autres. Pendant cette période, le plan de construction fondamental du réseau cérébral est créé. Après le quinzième anniversaire, la maturation du cerveau est en grande partie achevée et les voies par lesquelles l'adulte pensera plus tard sont largement tracées.
Il est vrai que les réseaux neuronaux conservent une certaine plasticité même après cette période :les synapses existantes sont renforcées ou affaiblies jusqu'à un âge avancé par de nouveaux stimuli, expériences, pensées et activités – ce qui nous permet d'apprendre tout au long de la vie. Mais après la puberté, le cerveau est devenu moins malléable et de nouvelles connexions synaptiques se forment beaucoup moins fréquemment. Par conséquent, à mesure que nous vieillissons, nous sommes de moins en moins capables de stocker de nouvelles connaissances dans notre mémoire.
Le fait que les enfants apprennent mieux que les adultes ressort également des expériences que le chercheur américain sur le cerveau Eric Knudsen de l'Université de Stanford a menées avec des hiboux. Il les a mis sur des lunettes dites à prisme, à travers lesquelles ils voyaient le monde à l'envers. Après trois semaines, les jeunes oiseaux étaient habitués au monde à l'envers et pouvaient s'orienter sans effort. Ensuite, Knudsen les a enlevés des lunettes et, après un certain temps, ils se sont réhabitués à leur perception d'origine. Lorsque ces oiseaux atteignaient l'âge adulte, Knudsen pouvait les mettre et enlever leurs lunettes aussi souvent qu'il le voulait :les animaux ajustaient immédiatement leur perception sans aucun problème. Après tout, ils avaient maîtrisé les deux perspectives dans leur jeunesse ! Mais si d'autres hiboux ne portaient pas de lunettes à prisme avant d'avoir atteint l'âge adulte, ils ne pourraient plus s'y habituer.
Il est donc important de favoriser la formation des synapses chez les enfants de la manière la plus précoce et la plus multiforme possible, par exemple en leur apprenant des langues étrangères. Par exemple, il pourrait être très utile que les enfants écoutent des pièces radiophoniques en anglais dès l'âge de tout-petits. Même s'ils n'en comprennent pas un mot, les voies neuronales se développent dans différentes régions du cerveau, simplement en entendant les sons.
L'une de ces régions cérébrales est l'aire de Wernicke, qui joue un rôle dans la compréhension du langage. Il peut distinguer les sons de la parole humaine et classer les différents éléments d'une langue. Pendant l'écoute, le cerveau de l'enfant recherche constamment dans l'environnement des motifs acoustiques saisissants. Lorsqu'il détecte un motif significatif, il le stocke dans l'aire de Wernicke. Peu à peu, une mémoire se crée pour les sons des mots de l'environnement linguistique. Un enfant qui s'est familiarisé très tôt avec les images sonores de deux langues possède un stock de motifs sonores plus riche à un âge plus avancé qu'un enfant qui grandit exclusivement avec sa langue maternelle.
L'aire de Broca est principalement chargée de parler elle-même. C'est là que se développe la mémoire de la prononciation. De plus, un enfant apprend, en imitant les sons qu'il entend, à adapter ses propres énoncés, à les distinguer et à les diviser en éléments constitutifs du langage. Le contact précoce avec une langue étrangère stocke également un stock varié de schémas dans ce domaine. Grâce aux réseaux neuronaux qui se développent au contact de la langue seconde, l'enfant se familiarise déjà avec les caractéristiques sonores de cette langue. Lorsqu'il doit apprendre ses premiers mots d'anglais plus tard à l'école, son cerveau peut se rabattre sur ces réseaux. Les nouveaux mots sont stockés plus rapidement dans la mémoire et la prononciation correcte demande également moins d'efforts.
Ayant grandi bilingues dès l'enfance, ceux qui ont appris sont inscrits dans des réseaux si stables que, même s'ils n'ont pratiquement pas utilisé l'une ou l'autre des langues depuis des décennies, ils la maîtrisent toujours. Cela s'applique également à d'autres domaines de la connaissance, comme le traitement des nombres. Même des exercices très ludiques, comme partager un sablé entre des camarades de jeu, jettent déjà les bases neuronales de la perspicacité mathématique.
Le développement du cerveau nécessite donc une interaction constante avec le monde extérieur. Les neuroscientifiques ont largement étudié cela en utilisant le système visuel. Les connexions neuronales nécessaires à la vision sont largement déjà présentes à la naissance, grâce à la structure génétique. La mise au point se fait alors en interaction avec l'environnement. Une certaine phase de développement, dite période critique, est très importante à cet égard. Si les influences environnementales sont absentes ou peu présentes pendant cette période, la capacité de voir ne se développe que partiellement ou est complètement perdue.
Période décisive
La période critique pour un développement non perturbé du système visuel chez l'homme s'étend approximativement jusqu'au début de l'âge scolaire. Si vous ne regardez pas activement pendant cette période et que vous n'alimentez pas votre cerveau avec des informations visuelles, vous ne pourrez pas apprendre à voir plus tard, car les connexions synaptiques nécessaires ne pourront alors plus se former. En principe, cela s'applique également aux processus cognitifs. La variété des stimuli externes détermine la complexité des connexions et de la communication entre les cellules nerveuses - l'évolution s'en est occupée. Car si le développement du cerveau est déterminé par ce que nous apprenons et vivons, notre organe central est toujours adapté de manière optimale à l'environnement.
Qu'est-ce que cela signifie pour la didactique ? Si l'éducation et l'éducation donnent aux enfants les stimuli intellectuels dont le cerveau a besoin, les capacités mentales peuvent se développer – et l'apprentissage demande alors peu d'efforts. Surtout à la maternelle et à l'école primaire, les pédagogues sont souvent réticents à entraîner la pensée des enfants de manière ciblée. Probablement par peur de trop exiger de leurs élèves. Mais entre-temps, précisément entre trois et dix ans, le cerveau de l'enfant est constamment à la recherche d'une nouvelle nourriture spirituelle, que le monde offre également en abondance :à chaque seconde, un torrent sans fin d'impressions pénètre par ses sens.
Par ailleurs, nous ne percevons pas tous ces stimuli pendant longtemps, car alors nos cellules grises rencontreraient bientôt les limites de leurs capacités et ne seraient plus capables d'organiser les informations de manière significative. Au lieu de cela, il y a un processus de sélection constant en cours, distillant à chaque fois cette minuscule information suffisamment importante pour être stockée dans le cerveau. Cette décision est prise par l'attention. L'attention incite les sens à sélectionner parmi la pléthore de stimuli ceux à traiter consciemment. Étant donné que le cerveau s'intéresse initialement aux changements de l'environnement, les objets nouveaux, frappants ou en mouvement attirent presque automatiquement l'attention.
Les choses inconnues stimulent particulièrement fortement les réseaux de neurones et sont donc très facilement stockées sous forme d'informations dans la mémoire. Et cela ne se limite pas aux œufs en chocolat au contenu surprenant. Un environnement qui offre beaucoup de variété et qui rend chaque jour curieux, conduit presque automatiquement à l'apprentissage.
Les stimuli que nous choisissons dépendent cependant aussi des conditions intérieures, en particulier du sens que nous attachons à un événement. Les attentes, en particulier, génèrent une attention ciblée. Parce que le cerveau a appris que les voitures peuvent apparaître dans les rues latérales, nous sommes automatiquement conscients de cette situation dans la circulation. Les stimuli attendus - au détriment des autres événements - prennent le pas sur la conscience, qui les traite alors plus efficacement et les interprète plus rapidement.
Chaque signal émis par les sens incite le cerveau à rechercher dans la mémoire les informations appropriées à l'événement en cours. Ce faisant, tous les souvenirs d'expériences et d'événements passés reviennent au premier plan. Par exemple, si une nouvelle situation rappelle quelque chose d'intéressant ou d'agréable, le cerveau active tous les réseaux neuronaux qui lui sont liés d'une manière ou d'une autre. C'est là que la nouvelle expérience est intégrée - et voilà :nous avons encore appris quelque chose.
Même lorsqu'il apprend à partir de stimuli externes, le cortex cérébral se préoccupe principalement de lui-même. La plupart des cellules nerveuses reçoivent leurs signaux d'autres neurones du cortex cérébral et n'envoient ces signaux qu'aux autres cellules cérébrales. La raison en est que ces cellules nerveuses comparent constamment l'entrée actuelle des sens avec le contenu de la mémoire déjà présent.
Plus les données appropriées sont déjà disponibles, plus il est facile de stocker de nouvelles informations. L'apprentissage est donc un processus auto-entretenu :plus un élève connaît déjà l'anglais ou les mathématiques, plus il progresse rapidement dans cette matière.
La norme impérative
Mais à quoi ressemble la pratique quotidienne en éducation ? Là, les gens essaient généralement à peine de s'appuyer sur des compétences déjà existantes. Au contraire, il s'agit souvent de combler les lacunes qui existent entre ce que les élèves savent réellement et la norme fixée pour une année scolaire particulière, sous la devise « s'il ne maîtrise pas le calcul intégral maintenant, il ne respectera pas la norme ». . Ainsi, au lieu d'utiliser et de développer les compétences des élèves, les enfants sont principalement tourmentés par leurs faiblesses.
Mais cela pourrait être pire :de nombreux enseignants présentent la matière de la même manière encore et encore. Les élèves ne peuvent souvent se sauver qu'en mémorisant la matière, sans la comprendre. D'un point de vue neurobiologique, c'est assez absurde ! Si un étudiant a mal compris quelque chose, cette mémorisation réactive les connexions incorrectes entre les cellules cérébrales. Le sophisme est ainsi gravé de plus en plus profondément dans le cerveau. Une seule chose aide ici:expliquer le matériel d'une manière complètement différente. Apprendre quelque chose de nouveau est beaucoup plus facile que de forcer un réseau bloqué à changer.
Aussi frustrant qu'il soit de rester bloqué sur le même problème encore et encore, il est si satisfaisant pour un étudiant de découvrir qu'il a appris quelque chose de nouveau. Le cerveau lui-même s'en charge. Au Centre de recherche sur l'apprentissage et la mémoire de Magdebourg, les neurobiologistes Henning Scheich et Holger Stark ont examiné le liquide cérébral dans le cortex cérébral des gerbilles (également appelées gerbilles ou gerbilles). Lorsque les rongeurs avaient accompli avec succès une certaine tâche, la concentration de la dopamine, un neurotransmetteur, s'est avérée augmenter. La dopamine induit un sentiment de bonheur, donc les animaux se sont récompensés, pour ainsi dire.
Chez l'homme, la dopamine - associée à un autre neurotransmetteur du système nerveux, l'acétylcholine - provoque une certaine activité qui vous donne envie d'en avoir plus. Si nous parvenons à intégrer de nouvelles informations dans un contexte déjà existant – en d'autres termes, lorsque nous apprenons quelque chose de nouveau – ces deux substances améliorent non seulement notre capacité de concentration, mais nous procurent également un sentiment de satisfaction. C'est peut-être pour cela qu'un sourire compréhensif glisse sur nos visages dans un tel cas.
« Tout ce qui procure du plaisir à apprendre soutient la mémoire », Jan Amos Comenius, le fondateur de la didactique, le savait dès le XVIIe siècle – probablement d'abord par sa propre expérience. Aujourd'hui, il est scientifiquement prouvé que les émotions jouent un rôle décisif dans la formation de la mémoire. Le soi-disant système limbique en est responsable. Cette région du cerveau rend possible toute la gamme des humeurs, allant de la colère, de la tristesse, de la peur et du malaise au bonheur et à la luxure. Chaque signal qui va des sens au cortex cérébral passe également par le système limbique en même temps.
Le système limbique évalue donc immédiatement toutes les entrées, avant que la conscience ne puisse exercer une quelconque influence. Cela nous permet de réagir rapidement et instinctivement à des situations dangereuses, par exemple. Cependant, ce système émotionnel détermine également quels stimuli sont importants et précieux. Lorsque le signal atteint le cortex cérébral, la situation est comparée aux expériences et considérations passées, puis elle entre dans la conscience. Les sentiments peuvent favoriser l'apprentissage en intensifiant l'activité des réseaux neuronaux et en renforçant ainsi les connexions synaptiques.
Les émotions comme mnémoniques
L'information selon laquelle le système limbique a laissé une empreinte émotionnelle s'enfonce profondément dans la mémoire, et pour très longtemps. Alors que les connaissances neutres sont souvent éphémères, les sentiments durent longtemps. Le cerveau s'en sert en connectant différents contenus de mémoire avec la même « couleur de sentiment ». Cette couleur émotionnelle redevient active plus tard dans l'apprentissage et facilite l'intégration d'éléments d'une nouvelle situation dans le réseau existant.
Les informations émotionnellement colorées non seulement trouvent plus facilement leur place dans la mémoire à long terme, mais sont également plus faciles à mémoriser. Même si nous semblons avoir oublié depuis longtemps l'anglais que nous avons appris à l'école, il suffit parfois d'entendre la mélodie de notre hit préféré de U2 pour nous aider à nous souvenir des paroles aussi. La relation entre les sentiments et les souvenirs ressort également du fait que certains troubles de la mémoire, comme la maladie d'Alzheimer, sont toujours associés à des lésions du système limbique.
La neurobiologie montre donc qu'on apprend mieux quand la matière a une composante émotionnelle, ce qui n'est bien sûr pas toujours facile à réaliser avec des formules mathématiques par exemple. Le professeur de mathématiques peut alors essayer d'envelopper les formules ennuyeuses dans une histoire passionnante. Il est également important que l'environnement dans lequel se déroule l'apprentissage soit agréable. Ceci est propice à la curiosité et à la motivation des élèves, et donc à l'apprentissage et à l'enseignement de relations particulièrement compliquées.
Tout le monde a probablement expérimenté le fait que les sentiments ont une forte influence sur la perception et l'attention lors de la lecture d'un livre. Beaucoup de romans nous laissent complètement indifférents, nos esprits vagabondent et la lecture est plus un fardeau qu'un plaisir. Mais lorsque l'acte décrit touche une corde sensible, nous lui consacrons toute notre attention et nous y enfonçons complètement. Le système limbique rend alors l'histoire inoubliable.
Il en est de même pour l'éducation. Tant qu'un enfant n'observe que de manière neutre, il a du mal à se souvenir de quoi que ce soit. Ce n'est que lorsque les sentiments entrent en jeu que l'événement dans la classe se transforme en une expérience personnelle, car alors le matériel prend un sens pour les élèves. En conséquence, un étudiant comprend et se souvient plus rapidement des choses, et acquiert ainsi un sentiment d'accomplissement qui le récompense pour l'effort précédent.
L'émotion et la motivation dirigent ainsi le système attentionnel, qui décide quelles informations sont stockées dans les circuits neuronaux, et donc apprises. Cependant, il est difficile de focaliser l'attention sur deux choses à la fois. L'activité dans un réseau inhibe l'activité dans les autres réseaux. Cela n'a donc aucun sens de basculer constamment entre deux domaines d'apprentissage différents pendant l'instruction. Les enfants ont besoin de temps pour établir un contact conscient avec une certaine partie du programme. Une fois leur intérêt éveillé, ils doivent avoir la possibilité de se concentrer sur le sujet en question puis de s'en séparer progressivement. D'un point de vue neurobiologique, cela signifie :d'abord chauffer le réseau concerné, puis le maintenir actif pendant un certain temps et enfin le laisser ruminer tranquillement pendant un certain temps.
Le cerveau peut surpasser n'importe quel supercalculateur à certains égards, mais ses performances ont leurs limites. Le goulot d'étranglement se trouve probablement dans la transition de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme. Toute impression sensorielle pertinente pour le jugement du système attentionnel entre d'abord dans la mémoire à court terme. Le fait que cette impression soit également stockée pendant une période plus longue dépend de la force de l'impression et du fait que le cerveau y soit toujours impliqué. Le stockage à long terme nécessite des changements chimiques et électriques qui renforcent les connexions synaptiques qui étaient initialement assez lâchement réticulées. Un schéma de connexions solides, les soi-disant engrammes, émerge progressivement des nerfs interconnectés. Ceux-ci forment la mémoire à long terme.
Mais ce processus est perturbé par toutes les informations entrant dans les cellules grises en même temps. Il n'est donc pas étonnant que les gens apprennent plus efficacement lorsqu'ils peuvent se concentrer pleinement sur un sujet. D'un point de vue neurobiologique, les devoirs détestés sont en effet utiles, car répéter le matériel pédagogique - de préférence sans être dérangé - favorise la formation d'engrammes.
Le facteur temps est presque encore plus important. Il faut plusieurs heures pour que les connexions impliquées dans le processus d'apprentissage se stabilisent ou s'affaiblissent. Les chercheurs du cerveau ne peuvent pas encore dire avec certitude combien de temps durera cette phase de consolidation. Mais ils supposent qu'il ne sert à rien de se remettre quelque chose de nouveau dans la tête alors que le cerveau est encore à plein régime pour consolider ce qui vient d'être appris. Car alors les données vont se chevaucher, ce qui perturbe la fixation neuronale. Il est donc bien préférable d'apprendre par intervalles, et cela devrait être davantage pris en compte dans la didactique. Pendant une courte pause ou un jeu relaxant, le cerveau de l'enfant peut traiter sans perturbation le matériel qui vient d'être enregistré et le stocker dans la mémoire.
Apprentissage multipiste
Un autre conseil des chercheurs sur le cerveau aux pédagogues est :plus l'information est présentée en couches, mieux elle restera dans la mémoire à long terme. L'apprentissage est plus facile plus les sens sont impliqués. Étant donné que tous les neurones communiquent entre eux de la même manière via des impulsions électriques, peu importe qu'ils soient activés par la vue, les sensations, l'ouïe, le mouvement ou simplement la pensée.
L'efficacité de l'apprentissage multi-voies est démontrée par notre projet de maternelle "Découvertes au pays des nombres". Ici, les enfants découvrent le monde des symboles abstraits des mathématiques pendant une heure chaque semaine comme un pays coloré qui vous invite à explorer. Par exemple, les enfants décorent une maison pour chaque numéro de un à dix, avec le numéro de la maison, des peintures, des balles et des blocs - le tout dans le numéro approprié. L'un des nombres est proclamé "nombre du jour", à propos duquel on raconte des histoires fantastiques qui se déroulent dans le pays de ce nombre, où, par exemple, il n'y a qu'un seul exemplaire de toutes choses et où tout le monde n'a qu'un œil et une jambe. Sur la « route des nombres », les enfants peuvent apprendre à connaître les nombres étape par étape. Pour chaque numéro individuel, ils résolvent des énigmes, disent des versets de compte à rebours, chantent des chansons et dansent. Après dix séances, la plupart des petits ont déjà appris divers aspects du monde des nombres par le jeu, alors que le programme de l'école primaire consacre une grande partie de la première année à cela.
Les chercheurs sur le cerveau expliquent ce succès par le fait que la mémoire humaine fonctionne de manière associative. Un aspect partiel d'un fait ou d'une situation stocké est déjà suffisant lors de la remémoration pour ramener l'information complète à la conscience. Pour le dire graphiquement, en tirant un point du réseau neuronal en question, on fait ressortir tout le réseau. Si le matériel pédagogique est présenté au cerveau dans autant de contextes différents que possible, le nombre de points sur lesquels nous pouvons nous appuyer si nous voulons rappeler certaines informations de la mémoire augmente également. Ainsi, plus les informations sont présentées à l'apprenant, mieux c'est.
D'autre part, les neuroscientifiques insistent également sur l'importance des conditions constantes et des formes externes cohérentes. Le cerveau a besoin d'un certain ordre logique pour pouvoir stocker et rappeler le contenu de la mémoire. Les concepts didactiques qui n'en tiennent pas compte rendent l'apprentissage plus difficile que nécessaire.
Le fonctionnement du cerveau montre également ce qui est sans doute le principe le plus important de la neurodidactique :les enfants doivent apprendre en fonction de leurs aptitudes et talents individuels. Cette pédagogie dite des compétences signifie que ce n'est pas le programme qui détermine ce qui doit être appris, mais les compétences personnelles des enfants. Non seulement les pédagogues, mais aussi de nombreux neurobiologistes ont longtemps supposé que toutes les personnes viennent en principe au monde avec la même capacité d'apprentissage (avec des différences graduelles bien sûr). Cependant, on sait maintenant que les préconditions cognitives ne sont définies que comme potentielles. Ils ne se développent que par interaction avec l'environnement, c'est-à-dire par l'apprentissage.
Chaque enfant a son propre ensemble d'opportunités de développement, a ses propres talents particuliers, mais aussi ses propres faiblesses. Le système de recherche d'informations que nous appelons le cerveau sait apparemment où se situent les forces de son propriétaire et essaie de les débloquer et de les développer davantage en posant des questions spécifiques. La curiosité parfois apparemment inépuisable de l'enfant n'est donc certainement pas arbitraire et sans but, mais guidée par ses aptitudes personnelles. Un enfant est surtout intéressé par ce qu'il sait faire de mieux et le demandera donc à plusieurs reprises.
Daarom bestaat de belangrijkste taak van leraren en ouders erin te ontdekken waar kinderen erg goed in zijn, wat hun nieuwsgierigheid opwekt en waar ze plezier aan beleven. Onderwijs dat uit neurodidactisch oogpunt ideaal is, past de lesstof aan bij de competenties van het individuele kind. Alleen pedagogen die de vaardigheden van hun pupillen kennen, kunnen het lerende brein het voedsel geven waar het om vraagt.
De katrol gaat voor
Dat betekent natuurlijk niet dat kinderen alleen nog onderricht moeten krijgen in die paar dingen waar ze bijzonder in geïnteresseerd zijn en dat de rest erbij in moet schieten. De competentiepedagogiek wil niet de algemene vorming afschaffen, maar de leergierigheid van kinderen op gebieden die hun speciale interesse hebben, bevorderen. Uiteraard moet elk kind aan het eind van de basisschool kunnen lezen en schrijven, en wie de middelbare school heeft doorlopen moet van Napoleon gehoord hebben.
Maar de vraag is wel of bepaalde onderdelen van de lesstof per se op een vastgesteld tijdstip geleerd moeten zijn, enkel en alleen om de norm van het lesprogramma te halen. Leraren zouden niet voortdurend het brein prioriteiten moeten opdringen onder het motto:‘Het kan wel wezen dat je op dit moment wilt weten hoe een katrol werkt, maar het lesprogramma zegt dat je nu expressionistische gedichten moet interpreteren’. Als dat gebeurt, kwijnen de aangeboren talenten en interessen weg. En de andere vakgebieden hebben er ook niet veel voordeel van:afgezien van een gebrek aan talent, staat nu ook nog eens een geringe motivatie succes in de weg.
Leren is ook eigen wegen inslaan, zelf dingen uitzoeken en uitproberen. Dat is alleen mogelijk als het lesprogramma geen benauwend corset is en de leraren hun leerlingen individueel kunnen stimuleren en beoordelen. De school moet zorgen dat de leerlingen plezier krijgen in leren. En dat plezier doet zich meestal voor wanneer een kind het gevoel krijgt iets te kunnen en, althans op sommige terreinen, een bijzondere competentie te hebben.
Wie vertrouwen heeft in zijn eigen vaardigheden, kan ook beter omgaan met eventuele zwakke punten op andere terreinen. ‘Met hoofd, hart en hand’ – zo gaat volgens de Zwitserse pedagoog Johann Heinrich Pestalozzi (1746-1827) het ideale leren in z’n werk. De onderzoeksresultaten van de moderne neurowetenschap geven deze pedagogische vernieuwer gelijk. Tegenwoordig weten we dat het brein de drie aspecten denken, voelen en handelen tot een eenheid samenvoegt. Het gaat er nu om de kinderen op school de benodigde kennis bij te brengen op een manier die aansluit bij de manier waarop de hersenen werken. Maar dat lukt alleen als leraren en opvoeders begrijpen hoe leerprocessen neurobiologisch plaatsvinden. Daarom moeten de hersenwetenschappen en de opvoedingswetenschappen nauwer samenwerken. Wij hopen met de neurodidactiek een eerste stap op die weg gezet te hebben.
Nieuwsgierigheid, interesse, plezier en motivatie zijn de noodzakelijke voorwaarden om überhaupt iets te kunnen leren. Ons onderwijssysteem moet zorgen dat aan deze voorwaarden wordt voldaan – en niet pas op de basisschool, maar al eerder. De blik die wij in de hersenen hebben geworpen, laat het zien:de mens houdt van leren, vanaf zijn eerste tot zijn laatste ademtocht. Neurodidactiek betekent dus niet alleen lesmethoden ontwikkelen die rekening houden met de neurobiologie van het kinderbrein, maar ook geloven dat de bereidheid te leren een fundamentele eigenschap van de mens is. ‘Disco, ergo sum’ – ik leer, dus ik ben. Onder dat motto moet het lukken de onderwijscatastrofe te overwinnen.
