Innehållsförteckning för HS No. 278 från Science & Vie

Il s’appelle « Monsieur B. » et on ne peut pas dire que ce soit un gentil. Mais son cours de physique captive toute la classe. Ses démonstrations, implacables, sont parsemées d’anecdotes. Lequel de ses élèves pourra jamais oublier son cours sur la chute des corps ? Sur fond de dégustation de compotes, il entreprend un fastidieux et drolatique calcul de la date à laquelle Newton avait dû voir tomber d’un arbre la pomme qui lui avait inspiré sa théorie de la gravitation. Monsieur B. a-t-il des connaissances en neurosciences ? Aucune. C’est juste un excellent professeur, passionné et passionnant. De ceux qui suscitent des vocations chez les bons élèves et redonnent envie d’apprendre aux adolescents démotivés. Un don mystérieux ? Plus totalement. Depuis quelques années, les neuroscientifiques commencent à…

Comment la mémoire, le résultat de l’apprentissage, émerge-t-elle de cet insondable écheveau de neurones interconnectés traversés en permanence par des influx nerveux ? « Quand on apprend, la structure du cerveau change. Des neurones se créent ou s’allongent pour se connecter à d’autres neurones, répond Steve Masson. Parfois, cela passe par l’affaiblissement ou la déconnexion de liaisons existantes. En neurosciences, on compare souvent le cerveau à une forêt dense : si on se fraye un chemin et qu’on l’emprunte de plus en plus souvent, une piste va se former, qui sera de plus en plus rapide. À l’inverse, si on arrête de l’emprunter, le sentier va disparaître. Sous l’effet de l’apprentissage, les connexions neuronales se font, se renforcent ou se défont sur ce même principe. » Neurobiologiste chargé de recherche…

Tout apprentissage se traduit par l’activation simultanée de plusieurs aires cérébrales. Ces dernières émettent des signaux vers l’hippocampe, qui conserve une sorte de carte spatio-temporelle d’activité neuronale de ce qui vient d’être appris. Loin d’être inactif, le cerveau affiche pendant certains moments du sommeil une activité identique à celle observée pendant la veille. En effet, pour mémoriser les apprentissages récents, l’hippocampe réactive les réseaux de neurones impliqués, ce qui consolide l’apprentissage.…

Comme des milliers d’autres professeurs, Éric Gaspar, qui enseigne aujourd’hui les mathématiques au lycée Champollion de Lattes, dans l’Hérault, a eu pendant vingt ans les mêmes résultats mitigés : « Quoi que je fasse pour innover, j’avais toujours une moitié de la classe qui en tirait profit et une autre qui plafonnait », se souvient-il. La lecture d’un magazine lui apprend un jour qu’environ 50 % des adultes et adolescents considéraient que l’intelligence était fixée à la naissance, alors que les neurosciences démontraient, au contraire, l’incroyable plasticité du cerveau, qui ne cesse de se transformer tout au long d’une vie, voire d’une même journée. « C’est là que j’ai eu un déclic », explique-t-il. S’il y avait tant d’échecs, ce n’était pas parce que les pédagogies étaient mauvaises, on oubliait…

Problèmes de concentration, manque de sommeil, risque d’addiction… Étude après étude, rapport après rapport, le danger sanitaire qui pèse sur les enfants et les adolescents soumis à trop d’écrans semble inexorablement s’accroître. Un risque que les concepteurs des dispositifs high-tech ont bien anticipé… pour leurs propres familles : une enquête du New York Times révélait en 2014 que Steve Jobs, l’ex-patron d’Apple, en avait proscrit l’usage à ses enfants ! Et, comme de nombreux cadres de la Silicon Valley, il les scolarisait dans des Waldorf Schools, des établissements 100 % débranchés. Paradoxalement, la technologie numérique n’en continue pas moins de susciter de grands espoirs pour l’éducation, comme l’ont fait avant elle toutes les technologies émergentes (on se souvient par exemple de Thomas Edison qui, en 1913, était persuadé que le…

Comment repérer un enfant surdoué? Ce n’est pas toujours facile, car un tel enfant peut très bien être en échec scolaire. Face à un petit hypersensible, solitaire, très timide ou au contraire très dissipé, très doué en classe ou au contraire en difficulté, de plus en plus de parents se prennent à imaginer qu’il est surdoué. Comment s’en assurer ? Certains signes peuvent mettre la puce à l’oreille : bébés, ces enfants ont un regard scrutateur ; ils marchent souvent vers 12 mois au lieu de 14 ; parlent avant 2 ans ; savent lire sans apprentissage dès 3 ou 4 ans ; formulent des questions métaphysiques (sur la vie, la mort…) dès 4 ans, etc. Mais ces caractéristiques ne suffisent pas à poser le diagnostic. « Les tests de…

Ce sont les briques de base avec lesquelles se construit tout apprentissage. Des cellules (près de 100 milliards dans le cerveau) dont la mission consiste à traiter et à transmettre de l’information. Mêmes inconscients, tous nos gestes, nos pensées, nos comportements sont issus de l’activation de réseaux de neurones dédiés à certaines tâches : perceptives, motrices, émotionnelles ou cognitives. Bref, à l’ensemble des fonctions qui sont à l’oeuvre quand on apprend à lire, à jouer du piano, à résoudre une équation ou à nager le crawl. Les neurones sont de formes diverses (pyramide, graine, étoile…) et de taille variable (du millimètre à plus de un mètre pour ceux qui relient la moelle épinière aux orteils) selon les régions du cerveau. Et ils constituent un écheveau en constante évolution : des…

Les connexions entre les neurones, que l’on nomme synapses, se créent et se défont en permanence, selon les stimuli. Lorsqu’une stimulation est forte ou répétée, les récepteurs d’une synapse se multiplient (1), ce qui accroît son efficacité, et les synapses se dédoublent (2). Elles peuvent aussi se déplacer vers d’autres neurones (3). À l’inverse, une connexion neuronale non-stimulée tendra à disparaître. C’est ainsi que les réseaux de neurones se déforment sous l’effet de l’apprentissage.…

1 L’apprentissage modifie la structure du cerveau « Pendant longtemps, nous avons cru que le cerveau se développait durant la grossesse et la petite enfance, mais demeurait relativement stable par la suite, explique Steve Masson, directeur du laboratoire de recherches en neuroéducation de l’université du Québec, à Montréal. Puis vint une découverte majeure : l’apprentissage modifie l’architecture du cerveau. Les connexions entre les neurones peuvent se faire, se défaire, se renforcer ou s’affaiblir. Le cerveau est donc un organe dynamique, dont l’architecture cérébrale évolue à chaque instant, pour s’adapter à son environnement. » Le premier jalon majeur de la découverte de cette « plasticité » cérébrale est à mettre au crédit du neuropsychologue canadien Donald Hebb, en 1949, lequel a donné son nom à une règle essentielle qui sous-tend les…

Un record absolu : en 2016, toutes filières confondues, 88,5 % des candidats étaient admis au baccalauréat ! Le précédent record était détenu par l’année 2014, avec un taux de réussite de 87,9 %. Il faut se souvenir qu’en 1960, deux tiers seulement des candidats étaient reçus, et qu’en 1995, ils n’étaient encore que 75 %. Sans compter que la proportion de mentions ne cesse elle aussi de grimper. Les élèves français seraient-ils donc de plus en plus brillants ? La réponse est pourtant clairement négative : fin 2016, deux études internationales, Pisa (Program for International Student Assessment) et Timss (Trends in International Mathematics and Science Study), publiées coup sur coup, pointaient le niveau médiocre des élèves français par rapport à leurs petits camarades européens. La première, Pisa, est déjà…

Depuis sa conception, Graphogame est devenu l’allié des instituteurs finlandais. Dans ce pays qui truste le haut des classements internationaux en matière éducative, ce logiciel ludique a déjà démontré son efficacité auprès de milliers d’élèves pour consolider les premières étapes de l’apprentissage de la lecture. Développé par l’équipe du professeur Heikki Lyytinen de l’université de Jyväskylä, composée de psychologues, de linguistes et d’informaticiens, Graphogame fonctionne sur le principe de l’analyse grapho-phonologique : l’enfant entend un son élémentaire (phonème) et choisit dans le même temps la bonne séquence de caractères (graphème) parmi d’autres. Plus tard dans le jeu, le même principe est appliqué aux syllabes, aux mots et même aux phrases. « Une fois initié par le maître, cet apprentissage nécessite des séances répétées, de manière à ce que l’enfant automatise…

Connaissez-vous la Khan Academy ? Véritable phénomène sur le Web, ce site internet fondé en 2006 propose des cours gratuits sous forme de vidéos. Son objectif : rendre le savoir accessible au plus grand nombre, partout dans le monde. Disponibles en anglais et en français, ses minileçons ont toujours la même structure : un tableau noir animé et une voix off pour l’explication, puis des exercices pratiques. L’élève peut également poser des questions à la communauté via un forum. La version francophone propose ainsi 2 200 tutoriels en mathématiques, en sciences et en informatique, du primaire au lycée. Un exemple du succès grandissant des Mooc (massive open online course), ces cours en ligne gratuits. « Ce sont des ressources incroyablement plus performantes que les anciens cours par correspondance. En cela,…

1. RÉCEPTION Des milliers de signaux chimiques parviennent aux portes du neurone, par le biais de ses dendrites, des ramifications en contact avec environ 10000 autres neurones. 2. TRAITEMENT Toutes ces informations remontent jusqu’au noyau du neurone, qui les analyse avant de déclencher, ou non, une réponse électrique unique: un « potentiel d’action ». 3. ÉMISSION Ce signal électrique est envoyé vers l’extrémité de l’axone, où un signal chimique est libéré. Il atteint les autres neurones via leurs synapses communes.…

Le sommeil n’est pas seulement bénéfique parce qu’il permet à l’organisme (et en particulier au cerveau) de se régénérer. Depuis une vingtaine d’années, on découvre qu’il joue un rôle actif et de premier plan dans la consolidation à long terme de la mémoire. « L’apprentissage, c’est essentiellement de la consolidation, avec un mécanisme de mémorisation orchestré durant le sommeil », résume ainsi la neuropsychologue Sylviane Valdois. Ce mécanisme est encore loin d’être totalement décrypté, mais selon la théorie dominante, l’hippocampe (les plis bleu clair en haut de l’image), la zone du cerveau dédiée à la mémoire épisodique, y jouerait un rôle primordial. Cette petite structure tapie sous le cortex serait en quelque sorte un système d’adressage : il retiendrait une information sous forme d’adresses des différentes zones cérébrales activées simultanément…

LE CANADA et l’accompagnement des professeurs. De 2007 à 2015, le programme Ontario Teacher Leadership and Learning a été mis en place pour soutenir le développement professionnel des profs. Il a financé des centaines de projets innovants proposés par les enseignants eux-mêmes, invités ensuite à partager leurs expériences avec leurs collègues via des conférences et des plateformes virtuelles. Au final, 70 % des personnes interrogées ont affirmé avoir acquis de nouveaux savoir-faire. LA SUÈDE et l’échec de la réforme de la carte scolaire. Les résultats de la Suède pour Pisa ont chuté entre 2000 et 2012. Un effondrement qui s’explique en partie par la suppression de la carte scolaire, qui a abouti à de grandes disparités dans la qualité et la mixité des établissements. L’ANGLETERRE et la réussite des élèves…

« Écrire, c’est lire deux fois », dit l’adage, qui illustre bien les qualités prêtées à l’écriture manuelle. « Lorsque j’écris, j’organise ma pensée. Je me demande en même temps ce que j’ai compris et ce que je retiens », précise le psychologue de l’éducation André Tricot. Une vertu menacée ? La crainte de la disparition de l’écriture manuelle, qui plane depuis l’apparition des claviers dactylographiques, semble plus que jamais d’actualité depuis la rentrée 2016 et la généralisation voulue des tablettes tactiles au collège. Différentes expériences, menées notamment en France par l’équipe de Jean-Luc Velay, au CNRS, ont en effet montré que l’écriture manuscrite permet une meilleure mémorisation des lettres, des mots et de l’orthographe, car elle passe par le corps et stimule les régions sensorimotrices du cerveau. Une mémoire…