La théorie de la charge cognitive de John Sweller

Bien qu'assez ancien, La théorie de la charge cognitive de John Sweller Il est considéré par beaucoup comme un modèle théorique révolutionnaire, car il fait face à l'idée que plus nous apprenons à la fois, mieux c'est.

L'idée de base de ce modèle est que notre mémoire à court terme a une capacité limitée, ce qui conditionne notre façon d'apprendre. Face à une nouvelle connaissance, nous devons d'abord l'acquérir correctement et, plus tard, nous pourrons effectuer toutes sortes de processus cognitifs élevés.

Dans sa théorie, il parle de la façon dont la mémoire de travail et la mémoire à long terme interagissent par rapport à nouvelles connaissances, et comment celles-ci, si elles sont assimilées, sont transformées en quelque chose qu'il a appelé "Schémas". Voyons cela ensuite.

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Qu'est-ce que la théorie de la charge cognitive ?

La théorie de la charge cognitive, formulée par John Sweller en 1988, est un modèle théorique qui suggère que l'apprentissage est plus optimal lorsque les conditions d'apprentissage sont alignées sur l'architecture cognitive humaine

. L'idée de base de cette théorie est que lorsque nous devons apprendre quelque chose de nouveau, on ne peut pas demander à notre cerveau de se familiariser avec ces nouvelles connaissances et effectuer d'autres processus exigeants sur le plan cognitif, mais nous devons Il a passé. Il faut d'abord incorporer ces nouvelles connaissances, se familiariser avec elles puis, une fois intériorisées, les analyser plus avant.

Cette théorie explique que notre mémoire de travail a une capacité limitée. Cette capacité limitée est la charge cognitive, qui est la quantité d'informations que notre cerveau peut stocker en même temps pour l'utiliser immédiatement.

Comme notre mémoire de travail est plutôt réduite, à partir de la théorie de la charge cognitive, il est soutenu que les méthodes de l'enseignement doit éviter de surcharger cette mémoire avec des activités supplémentaires qui ne contribuent pas directement à la apprentissage. John Sweller soutient que, lors de la conception pédagogique (c'est-à-dire lors de l'élaboration des expériences pédagogiques pour faciliter l'acquisition de connaissances et de compétences dans un contexte éducatif) réfléchir à la façon d'enseigner le contenu de manière à réduire la charge cognitive des élèves. Si votre mémoire de travail est surchargée en la surchargeant de nombreuses tâches en même temps, vous ne pouvez pas attendre qu'ils aient terminé la tâche en ayant compris l'intégralité du programme ou avoir terminé un apprentissage de qualité.

Mémoire de travail et mémoire à long terme

La mémoire humaine peut être divisée en plusieurs catégories, dont deux sont la mémoire de travail et la mémoire à long terme. La mémoire de travail est ce que nous utilisons lorsque nous effectuons une tâche, dans laquelle nous stockons temporairement les informations avec lesquelles nous travaillons immédiatement. D'autre part, la mémoire à long terme est celle composée de connaissances bien établies, c'est-à-dire ce dont on se souvient relativement bien après une longue période de temps.

Lorsque nous étudions ou apprenons à faire quelque chose, les nouvelles connaissances passent par la mémoire de travail. Le traitement conscient de nouvelles informations implique une certaine charge cognitive sur la mémoire de travail. En fonction du nombre de fois que nous l'avons revu ou si nous l'avons bien compris, ces nouvelles informations seront stockées dans la mémoire à long terme sous forme de schémas, mais seulement si ces informations ont été correctement traité.

Comme nous l'avons mentionné, la mémoire de travail est limitée. Si vous êtes surchargé cognitivement, c'est-à-dire que vous essayez d'apprendre beaucoup de choses en même temps ou que vous essayez de faire plusieurs processus cognitifs très complexes en même temps, nous ne pouvons pas traiter les informations efficacement car nous n'avons pas les ressources suffisantes pour tout assimiler correctement. Plus nous aurons à apprendre en même temps, plus notre traitement des nouvelles informations sera déficient.

Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas des gens qui peuvent apprendre plusieurs choses en même temps. Soit parce qu'ils ont plus de capacité à traiter une charge cognitive plus importante, soit simplement parce qu'ils travaillent dur Certaines personnes peuvent vraiment apprendre quelque chose en faisant diverses activités ou en étudiant différentes choses en même temps. fois. Mais malgré cela, la plupart des gens, lorsqu'ils doivent apprendre beaucoup de choses en même temps et n'en comprennent aucune, ils finissent par être frustrés, dépassés et leurs performances sont inférieures à celles souhaitées.

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Schémas

Dans sa théorie, Sweller parle de « schémas », qui ce sont des combinaisons de différents éléments qui fonctionnent comme les structures cognitives les plus fondamentales qui forment la connaissance d'un individu. John Sweller a formulé cette idée à la suite de l'étude de la recherche sur le traitement de l'information de George Miller, dans laquelle il a montré que la mémoire à court terme était limitée en termes de nombre d'éléments qu'elle peut consciemment contenir et être analysée simultanément.

Dans sa théorie, Sweller considère que ces schémas, qui seraient le contenu de la mémoire à long terme, sont des structures sophistiquées qui nous permettent de percevoir, de penser et de résoudre des problèmes au lieu d'un ensemble de données aléatoires ou plus ou moins liées apprises par cœur et détachées. Grâce à ces schémas, nous pouvons gérer plusieurs éléments comme un seul et nous permettre d'effectuer toutes sortes de processus cognitifs complexes une fois que cette information est bien établie dans notre Mémoire.

L'acquisition de nouveaux schémas et leur sophistication progressive est quelque chose qui se passe tout au long de la vie, puisque nous ne cessons jamais d'apprendre. En fait, ces mêmes motifs peuvent contenir en leur sein d'autres motifs similaires à ceux des poupées matriochka. Ainsi, plusieurs de ces structures de connaissance peuvent être assemblées en une seule, permettant avec l'expérience et une une plus grande maîtrise postérieure gérer plusieurs concepts en même temps, assumant une charge cognitive plus faible grâce à une plus grande domaine.

En fait, C'est le degré de maîtrise de certains savoirs et sa « matérialisation » en schémas mentaux que l'on peut différencier entre un expert et un novice. Le novice n'a pas encore acquis les schémas d'un certain savoir, c'est-à-dire qu'il doit encore les apprendre, tandis que l'expert les a déjà bien établis. L'expert peut les comparer et les analyser en profondeur avec relativement peu d'effort, le novice ne peut pas faire ces processus mentaux sans investir de grandes ressources énergétiques et cognitives, puisque vous ne les maîtrisez pas encore et que vous devez faire un gros effort pour égaliser les comprendre.

Exemple de surcharge cognitive

Pour mieux comprendre ce que dit la théorie de la charge cognitive voyons un exemple dans lequel deux cas sont exposés, un avec une surcharge cognitive et un autre dans lequel on sait éviter cette situation, qui pourrait parfaitement se produire dans n'importe quelle salle de classe de n'importe quel institut.

Imaginons que nous sommes dans un cours de philosophie. L'enseignant explique au début du cours que l'un des objectifs du cours est que les étudiants soient capables d'examiner de manière critique divers systèmes philosophiques, en prenant une vue étendue de l'histoire de la philosophie occidentale au moment où le cours terminé et ont eu l'occasion de découvrir les principaux courants de pensée de la Grèce classique à la XXI siècle.

Cas 1

Dès le début du cours, le professeur dit à ses élèves qu'ils doivent commencer par analyser les théories de Socrate, Platon et Aristote, auteurs qu'ils trouveront déjà expliqués dans le livre. L'enseignant leur dit qu'il ne va pas les expliquer en détail en classe parce qu'il pense qu'ils sont si célèbres qu'il espère que ses élèves les comprendront par eux-mêmes. Professeur encourage vos élèves à être responsables de leur propre apprentissage, en apprenant à connaître ces philosophes en les analysant et en les comparant.

Cependant, l'enseignant a surestimé les connaissances et les capacités de ses élèves. Il pense que les étudiants vont pouvoir analyser rapidement les théories de ces trois philosophes car il suppose qu'ils ont déjà très intériorisé leurs courants de pensée, bien que ce ne soit pas le cas. Les étudiants, comme ils ne maîtrisent pas la philosophie de ces trois penseurs, sont confrontés à une tâche vraiment ardue et, de plus, ils ne savent pas très bien les étudier.

Pour commencer, les trois thèmes des auteurs sont lus sans y consacrer l'étude appropriée, puisque le professeur a insisté pour qu'ils comparent ces trois philosophes, non qu'ils les apprennent. À la suite de cela, les élèves lisent les trois sujets et font semblant de faire un tableau de comparaison avec les trois, avec le problème qu'à la fin de la lecture cela leur donne le sentiment d'avoir lu exactement ce que eux-mêmes, ils n'ont rien compris et doivent revoir et réviser pour voir quelles similitudes et différences trouve. Le problème est que pour les comparer aux trois philosophes, il faut d'abord les connaître.

La surcharge se produit parce que dans la mémoire de travail de ces étudiants, nous devons apprendre, ou au moins connaître, le la vie, l'œuvre et la philosophie de Socrate, Platon et Aristote tout en essayant de rendre un processus aussi complexe qu'il est Comparez-les. Ils ne le peuvent pas car pour commencer la première étape, qui est d'avoir créé un schéma complexe pour chacun de ces trois auteurs, ils ne l'ont pas fait et ils ne peuvent rien comparer dans les conditions.

Cas 2

L'enseignant commence le cours en expliquant la philosophie de Socrate, mentionnant toute sa vie, son œuvre et sa pensée, s'assurer que les élèves l'ont appris et qu'ils le démontrent en faisant un travail sur la vie de ce philosophe. Dans les deux prochains sujets, la même chose sera faite, mais en expliquant Platon et Aristote. Une fois que les trois philosophes ont été vus et compris, connaissant leur vie, leur travail et, surtout, vos points de vue il est temps de les comparer.

Apprendre la philosophie de chacun des trois était la première étape, c'est-à-dire créer un état d'esprit. Au fur et à mesure de leur progression dans le programme, les étudiants ont intériorisé les postulats des trois philosophes classiques, ayant un schéma mental pour chacun d'eux. Au début, lorsqu'ils apprenaient la vie de Platon, par exemple, ces nouvelles connaissances étaient en mémoire de travail, impliquant une certaine charge cognitive. Cependant, comme cette charge était relativement faible et facile à gérer, ils ont pu la traiter et la mettre en mémoire à long terme.

Maintenant que les élèves connaissent la philosophie des trois philosophes, ils peuvent facilement la comparer. Contrairement au cas 1, dans ce cas, la comparaison implique une charge cognitive moindre puisqu'ils dominent la pensée de Socrate, Platon et Aristote, étant maintenant la tâche cognitivement exigeante de les mettre en commun et de les comparer, non de les apprendre puisque c'est déjà Fait.

Implications de la théorie de la charge cognitive

Chaque enseignant veut que ses élèves apprennent des idées complexes et sachent les utiliser de manière réfléchie et créative, en fait, c'est le but de l'éducation. Cependant, les enseignants doivent être conscients que tout prend du temps et que pour effectuer une tâche cognitivement élevée telle que la résolution de problèmes et la réflexion profonde il faut d'abord savoir ce qui va être analysé.

Il doit partir des définitions et idées les plus élémentaires pour aller progressivement vers les plus complexes, développer des schémas en cours de route qui, une fois bien acquis, peuvent être analysés et par rapport.

La théorie de la charge cognitive fournit un cadre général sur la façon dont l'apprentissage doit être encouragé et a de nombreuses implications lors de la conception des programmes d'enseignement. Ceux qui sont chargés d'organiser les contenus pédagogiques, qu'ils soient enseignants, psychopédagogues ou tout autre professionnel des sciences de l'éducation, ils doivent tenir compte du fait que l'étudiant doit d'abord se familiariser avec le nouveau Contenu. Les nouvelles connaissances doivent être structurées et, une fois bien élaborées et établies, passer à des processus cognitifs plus complexes tels que l'analyse réflexive et approfondie.

La théorie de la charge cognitive prend en charge les modèles d'enseignement explicitescar ces modèles ont tendance à être en phase avec la façon dont le cerveau humain apprend plus efficacement. Dans les modèles d'enseignement explicites, l'enseignant montre très clairement aux élèves ce qu'il faut faire, comment le faire et quoi faire. étapes à suivre, plutôt que d'attendre que les élèves découvrent par eux-mêmes les étapes à suivre ou qu'ils découvrent activement de nouvelles informations.

Naturellement, ces modèles ont leurs points de critique, comme le fait de négliger le fait que les étudiants peuvent jouer un rôle actif dans leur propre apprentissage, en découvrant par eux-mêmes et en utilisant la créativité et l'inventivité pour trouver de nouvelles solutions à toutes sortes de problèmes. Cependant, il est vrai qu'il existe certaines matières et leçons dans lesquelles il est préférable de décomposer l'apprentissage en étapes plus petites et plus digestes pour faciliter son acquisition.

Connaissances et esprit critique

L'un des aspects les plus intéressants de la théorie est que vous devez d'abord « connaître les choses » pour ensuite être capable d'y réfléchir de manière critique. L'information peut être traitée en réalisant deux processus: l'acquisition de connaissances et la résolution de problèmes. Ces deux processus sont fondamentaux pour l'apprentissage, mais elles doivent être faites séparément pour ne pas surcharger notre mémoire de travail et éviter un mauvais traitement de l'information.

Le modèle de Sweller est critique de l'enseignement dans lequel l'apprentissage est abusé par la résolution problèmes, surtout si vous ne vous êtes pas encore familiarisé avec le sujet lié au problème démêler.

Il est courant que l'acquisition de connaissances et la résolution d'un certain problème finissent par se chevaucher dans ce style d'enseignement, faisant que l'étudiant n'apprend rien ou ne sache comment résoudre le problème qui est soulève.

La résolution de problèmes occupe une large bande passante cérébrale, pour ainsi dire. On entend par là que la résolution d'un problème implique une charge cognitive élevée, cela charge le qui devra concurrencer une autre charge, celle d'acquérir de nouvelles connaissances au cas où il n'y aurait pas appris. Si certains schémas n'ont pas été acquis, il est très difficile de réaliser avec eux des processus complexes.

Références bibliographiques:

• Sweller, J., van Merrienboer, J., & Paas, F. (1998). Architecture cognitive et conception pédagogique. Revue de psychologie de l'éducation, 10, 251-296.
• Sweller, J. (2003) Evolution de l'architecture cognitive humaine, dans la psychologie de l'apprentissage et de la motivation, volume 43. Brian Ross (éd.). San Diego: Presse académique.