Soutenance mémoire
La Mémoire de Travail (MDT)
Architecture
La MDT est un système fonctionnel de capacité limitée qui permet le maintien temporaire d’informations mais aussi, la manipulation de celles-ci lors d’activités cognitives diverses (Baddeley & Hitch, 1974 ; Cowan, 2005). Ce système est impliqué dans de nombreuses activités cognitives comme la mémorisation à long terme, la compréhension et la production du langage, le calcul ou le raisonnement (Gaonac’h & Fradet, 2003). En ce sens, c’est un système dynamique à composantes multiples qui se différencie de la mémoire à court terme qui, elle, est un système de stockage transitoire plus ou moins passif de l’information.
Dans le modèle de Baddeley et Hitch (1974), la MDT est tout d’abord composée de deux systèmes esclaves : la boucle phonologique et le registre visuospatial, systèmes de stockage temporaire de l’information de nature différente (verbale et visuo-spatiale). La figure ci-dessous illustre ce modèle de la Mémoire de Travail. De plus, elle comporte un administrateur central qui assure la supervision du système de contrôle attentionnel. Ce modèle respecte un cadre modulariste classique : chaque composant du modèle est autonome et peut donc fonctionner relativement indépendamment des autres (Baddeley, 1986 ; pour une présentation en français, voir Gaonac’h et Larigauderie, 2000) et chacun de ses trois composants est lui-même organisé en sous-composants.
La boucle phonologique est spécialisée dans le stockage temporaire de l’information verbale, présentée auditivement ou visuellement. Elle est composée d’un stock phonologique qui est un composant passif recevant directement et obligatoirement l’information verbale présentée auditivement (Baddeley, 1986).
Le registre visuo-spatial quant à lui est spécialisé dans le stockage temporaire de l’information visuo-spatiale. Il est impliqué dans la manipulation des images mentales. Il a une composante visuelle qui est un système de stockage de nature visuelle et une composante spatiale qui est un mécanisme de récapitulation de nature spatiale (Logie, 1995).
Enfin, l’administrateur central est le système du contrôle attentionnel. Il supervise et coordonne l’information venant des systèmes esclaves. Il gère le passage de l’information en mémoire à long terme (MLT) et procède à la sélection stratégique des actions les plus efficaces. Pour Baddeley (1996), il correspond aux fonctions exécutives attribuées au système attentionnel superviseur (SAS) dans le modèle de Norman et Shallice (1986) (Figure 4).
MDT et théorie de la charge cognitive
La théorie de la charge cognitive de Sweller (1988, 2003) est une théorie fondée sur un modèle classique de l’architecture du système cognitif humain, c’est -à dire avec une MDT à capacité limitée en termes de quantité d’informations qu’elle peut contenir d’une part et de nombre d’opérations de traitement de ces informations qu’elle peut réaliser d’autre part.
L’architecture de la MDT met en évidence la notion de bi-modalité sensorielle que l‟on retrouve dans l’effet de modalité de présentation décrit précédemment (Leahy et al. 2003 ; Low & Sweller, 2005). Dubois, Gyselinck et Choplin (2003) ont traduit ce processus dans le cadre d’apprentissage multimédia : la multiplicité des types d’informations (textes, images, sons et vidéos) et la multimodalité (recours à un ou plusieurs modes sensoriels, visuel et/ou auditif) ne garantissent pas leur efficacité.
Pour Mayer et Moreno (1999), l’apprentissage multimédia souligne la complexité de l’activité de compréhension d’informations multimodales. Celle-ci met en jeu les capacités de la mémoire humaine, implique la sélection, l’organisation et l’intégration des informations et permet d’aboutir à la formation de représentations mentales de différents types.
L’effet de modalité consiste à observer que des apprenants novices ont de meilleurs résultats à des épreuves de mémorisation et de compréhension lorsque les textes sont présentés sur un mode auditif que lorsqu’ils sont présentés sur un mode visuel.
Cet effet est interprété en référence aux notions de MDT (Baddeley, 1986) et de charge cognitive (Low & Sweller, 2005). Dans le modèle de Baddeley (1986), la MDT se décompose en un sous système de contrôle du traitement des informations (le centre exécutif) et en deux sous-systèmes, spécialisés respectivement dans le stockage des informations verbales (la boucle phonologique) et des informations visuo-spatiales (le calepin visuo-spatial). Si l’on considère que la charge cognitive correspond au coût mental qu’impose l’exécution d’une tâche sur le système cognitif humain (Sweller, 1988), celle qu’impose l’apprentissage multimédia varierait principalement selon la quantité d’informations et le mode sensoriel dans lequel elles sont présentées. Dans ce cadre, présenter des textes dans le mode auditif et des diagrammes dans le mode visuel est supposé conditionner leur prise en charge respective par la boucle phonologique (maintien des textes) et le calepin visuo-spatial (maintien des images). Au contraire, la présentation de ces différentes informations dans le même mode (visuel) aurait pour conséquence de surcharger cognitivement le calepin visuo-spatial de la mémoire de travail. Celui-ci ne pouvant plus assurer le maintien efficace à la fois des informations linguistiques et iconographiques, il en découlerait de moins bonnes performances de compréhension (Dubois et al, 2003). Cependant, Ericsson et Kintsch (1995) ont souligné que les limitations de la MDT telles qu’elles sont déterminées expérimentalement et acceptées sont en contradiction avec les données expérimentales concernant les tâches complexes et l’expertise (pour une revue, voir Ericsson & Kinstch, 1995 ; Guida, Tardieu, & Nicolas, 2009). Ces auteurs ont alors introduits la notion de mémoire de travail à long terme qui est une partie importante de la théorie de Sweller.
La Mémoire à long terme (MLT)
La MLT est, d’un point de vue structural, le système de stockage qui conserve l’information pendant de nombreuses années, sous forme de traces latentes, et qui possède une capacité en apparence illimitée. Son contenu demeure inaccessible à la conscience tant qu’il n’est pas réactivé, soit lors d’une recherche délibérée, soit lors de traitements automatiques qui font appel aux informations stockées de manière permanente (Launay, 2004). Ainsi, contrairement à la mémoire à court terme que l’on peut considérer comme un mémoire transitoire où s’opèrent un certain nombre de traitements, la MLT peut être considérée comme une mémoire de stockage qui conserve la trace des informations préalablement traitées (Atkinson & Schiffrin, 1968).
Dès lors les problèmes relatifs à son fonctionnement vont concerner d’une part, les processus de récupération de l’information et d’autre part, son organisation interne dont on suppose qu’elle a une incidence directe sur les mécanismes de récupération (Baddeley, 1992 ; Tulving, 1995).
Une première organisation a été proposée par Tulving (1995) qui fait la distinction entre une mémoire sémantique et une mémoire épisodique. Nous nous attacherons à une deuxième distinction, issue de l’intelligence artificielle, et repriseégalement dans le modèle proposé par Tulving, qui porte sur la différence entre mémoire déclarative et mémoire procédurale.
Premièrement, la mémoire déclarative regroupe toutes les connaissances déclaratives dont dispose le sujet et rassemble dans une même unité fonctionnelle la mémoire sémantique et la mémoire épisodique. Activée de manière intentionnelle et consciente, elle correspond à ce que Shacter (1987) définit sous le terme de mémoire explicite (voir Roediger & McDermott, 1993, pour une revue). Cette forme de MLT disposerait d’une capacité illimitée liée à la capacité à enregistrer et à fixer l’information. Elle semble donc intimement liée aux associations établies entre le matériel à retenir et les connaissances acquises, de telle sorte qu’une hiérarchie par catégorisations des éléments à retenir se forme progressivement (Papalia & Olds, 1988).
Deuxièmement, la mémoire procédurale stocke les connaissances procédurales, c’est-à-dire les algorithmes de traitement, les procédures, les habitudes motrices et intellectuelles. Elle semble indissociable de l’action et s’exprime dans les conduites qui sont mises en jeu lors de l’acquisition et la rétention habiletés perceptivo-motrices ou cognitives (Tiberghien, 1991). A la différence de la mémoire déclarative, elle représenterait une forme de mémoire implicite, à laquelle l’individu peut accéder sans évoquer le souvenir conscient de l’épisode d’apprentissage (Schacter, Chiu, & Ochsner, 1993). En conclusion, la mémoire procédurale est construite sur l’acquisition et le maintien graduel d’aptitudes qui permettent à l’humain d’agir sur le monde.
La Compréhension
D’après André Tricot, en 2007, « La compréhension désigne le processus d’élaboration d’une représentation mentale d’un texte, d’un objet, d’une image, d’un fait, etc. Ce n’est rien d’autre que l’interprétation (vraie ou fausse) que fait quelqu’un de quelque chose, à un moment donné, en fonction de ses connaissances antérieures. Cette activité mentale est extrêmement aisée à mettre en œuvre, elle est même irrépressible : on ne peut pas s’empêcher d’interpréter la situation que l’on a sous les yeux. Mais rien ne garantit que cette compréhension soit correcte. »
La Prise de Conscience
La prise de conscience désigne, ici, le processus d’élaboration d’une connaissance déclarative de quelque chose que l’on sait faire, généralement un automatisme. C’est se mettre à comprendre ce que l’on savait faire « sans réfléchir ».
La prise de conscience est un processus essentiel des apprentissages langagiers à l’école élémentaire ainsi que des apprentissages en éducation physique et sportive. Elle est soutenue par deux processus distincts : l’analyse de l’action et l’explicitation.
L’analyse de l’action correspond à la prise de conscience de ce que l’on fait, c’est être capable de découper une action en étapes successives, de distinguer les actions élémentaires les unes des autres et de les catégoriser.
En retour, la connaissance déclarative construite par prise de conscience de l’action pourra être ensuite utilisée pour planifier l’action de façon consciente et réfléchie, pour contrôler ou évaluer la mise en œuvre de l’action.
De plus, nous nous appuierons sur le cours de Franck Tanguy, « Connaissances et Compétences » de l’ESPE d’Aquitaine.
Le schéma ci-dessous démontre que durant une séance, ou une séquence, l’élève doit entrer dans une posture réflexive et prendre conscience de ce qu’il ou ce qu’il ne sait pas. Une fois qu’il sait qu’il ne sait pas l’élève va trouver les stratégies à mettre en œuvre pour acquérir un savoir ou une pratique.
Qu’est-ce que l’attention ?
Définition
L’attention est la capacité de concentrer volontairement son esprit sur un objet déterminé. C’est une fonction cérébrale qui permet de traiter, d’organiser et d’acquérir des informations qui influenceront par la suite nos comportements.
L’attention est une fonction complexe qui est à la base de toutes activités.
En psychologie, William James définit l’attention de la façon suivante : « L’attention est la prise de possession par l’esprit, sous une forme claire et vive, d’un objet ou d’une suite de pensées parmi plusieurs qui semblent possibles […]. Elle implique le retrait de certains objets afin de traiter plus efficacement les autres »
Rôle de l’attention
Pour William James, en 1890, l’attention servait à percevoir, concevoir, distinguer, se souvenir et réagir plus vite. Aujourd’hui, les recherches ont abouti à peu près aux mêmes conclusions que ce dernier.
L’attention est un facteur de l’efficience cognitive. L’intégration des données par un individu va être conditionnée par l’attention. En effet, plus le niveau d’attention sera élevé, et plus la capacité de cognition le sera aussi. Ainsi, à un faible niveau d’attention, un individu sera juste capable de capter l’information qui lui parvient. A un degré d’attention plus élevé, il sera dans la capacité d’intégrer une information et de la restituer.
Les différents types d’attention
L’état d’alerte
L’état d’alerte correspond à un état général d’éveil du système nerveux central.
Il requiert peu d’énergie et permet de traiter des informations et de répond re aux stimuli de notre environnement de façon non spécifique. On distingue l’alerte tonique et l’alerte phasique.
L’alerte tonique équivaut aux oscillations lentes et normales de l’état d’alerte survenant pendant la journée. Il s’agit donc de l’état de veille d’un individu. L’alerte phasique se manifeste lors des changements rapides de l’état d’alerte à la suite d’un signal avertisseur, ce dernier entrainant une réponse plus rapide à un stimulus donné.
Pour évaluer l’état d’alerte chez un sujet, il est nécessaire de mesurer des temps de réaction.
L’attention soutenue
L’attention soutenue dépasse l’état d’alerte. Elle amène un sujet à maintenir un niveau d’intérêt adéquat et stable au cours d’une activité, sur une longue période de temps et de façon continue. Elle est particulièrement impliquée dans les activités où un flux d’informations, rapide et continuel, est analysé par un individu. L’attentio n soutenue est particulièrement sollicitée à l’école, lorsqu’il faut rester concentré plusieurs heures d’affilée.
On différencie la vigilance de l’attention soutenue par la fréquence d’apparition des stimuli. Lors d’un état de vigilance, les stimuli sont rares et peu d’informations sont à traiter.
A l’inverse, l’attention soutenue nécessite un traitement d’informations beaucoup plus actif.
Le test de Corkum5, le test d2 ou encore le test des deux barrages de Zazzo sont généralement utilisés pour évaluer l’attention soutenue. Ces épreuves de barrage longues permettent de mettre en évidence les effets de la fatigue ou les fluctuations attentionnelles.
L’attention sélective
L’attention sélective intervient lorsque nous avons un choix à faire. Il s’agit d’une forme d’attention focalisée : elle permet de se concen trer sur un point en se coupant mentalement de l’environnement.
Elle correspond à la capacité de maintenir son attention sur une seule information (visuelle ou auditive) lorsque des distracteurs sont présents. Il faut alors trier quantité de données pour extraire et retenir uniquement celles recherchées, on parle alors de mécanisme de focalisation. L’attention sélective fait également appel au mécanisme d’inhibition qui permet de négliger les informations périphériques ou accessoires.
Les apprentissages s’appuient sur un équilibre dynamique entre la prise en compte des informations nouvelles (l’attention) et celles des informations retenues (la mémoire). Piaget envisageait cette idée comme un équilibre entre les mécanismes d’assimilation et d’accommodation.
L’attention sélective visuelle est classiquement évaluée grâce au test de Stroop , qui oblige les sujets à inhiber une réponse automatique, la lecture, pour donner une réponse moins évidente qui est la dénomination de couleur.
L’attention sélective auditive peut être évaluée à l’aide d’épreuves dans lesquelles le sujet doit détecter un mot cible dans une séquence de mots ou encore des irrégularités dans l’alternance de sons aigus et graves.
L’attention divisée
Nous avons souvent plusieurs choses à faire simultanément. Nous devons alors être en mesure de répartir nos ressources attentionnelles sur deux ou plusieurs tâches de manière simultanée. La performance en double tâche dépend principalement de deux facteurs, à savoir, le degré d’automatisation des tâches, et la capacité à solliciter les mêmes canaux d’information. Un facteur important entre en jeu lors de la sollicitation de l’attention divisée, il s’agit de la « quantité » de ressources attentionnelles dont dispose une personne.
En effet, les tâches qui ne sont pas parfaitement automatisées consomment énormément de ressources, par conséquent, la réussite de l’autre tâche risque d’être compromise.
Dans les apprentissages scolaires, l’attention divisée est très utilisée. Par exemple, lors de la lecture d’un texte qui nécessite le déchiffrage et la compréhension du texte de façon simultanée, mais aussi pour compter où l’on a besoin de manipuler les nombres et de réaliser des opérations, ou simplement écouter et écrire en même temps.
Ce type d’attention peut s’évaluer en demandant au sujet de réaliser deux tâches simultanément. Par exemple, le sujet doit reconnaître plusieurs images mélangées à une série d’une trentaine d’images, tout en effectuant des calculs tels que des divisions.
Etude de l’orientation des élèves
Le questionnement
Dans le cadre de notre étude nous avons dû, dès le mois de septembre, faire un état des lieux de l’orientation de nos entrants. Pour ce faire, nous leurs avons proposé un questionnaire, totalement anonyme pour favoriser la véracité de leurs réponses.
Ce questionnaire « Bilan de début de formation » tend à mettre en lumière leur intérêt pour la Maintenance des Véhicules, leur sentiment en arriv ant dans cette formation. La Maintenance des Véhicules Auto était-elle leur vœu d’orientation. A quel rang ? Cette formation figurait-elle sur leur liste de vœux, si « non » qu’elle était la formation qu’ils souhaités intégrer.
Analyse des résultats
L’attrait des élèves pour l’automobile
L’histogramme présenté illustre l’attrait de l’effectif qui a intégré la formation.
On note que seulement 22% de l’effectif s’intéresse au monde de l’automobile. Cela est dû aux métiers des parents. L’élève sait donc dans quoi il s’engage et s’intéresse au métier. Ce qui influera directement sur sa motivation et son implication à entrer dans les apprentissages.
Cependant ce graphique met aussi en lumière la majorité de la classe qui s’intéresse peu voir pas du tout au monde de l’automobile, c’est-à-dire 75% de la classe. Pour justifier ce résultat nous avons dû questionner cette majorité pour savoir qu’est-ce qui les intéressés ou les passionnés. Ce questionnement ne faisait pas parti de l’étude mais il semble opportun de faire part de nos résultats.
La question a été posée aux sept élèves qui n’étaient pas intéressés. Le résultat est que cinq des élèves interrogés sont attirés par les métiers liés à l’informatique et au « gaming », un élève s’intéresse de très près à l’art du dessin japonais et le dernier d’entre eux se passionne pour la cuisine. Les différents centres d’intérêts de cet échantillon démontres que plus de la moitié de l’effectif n’a pas choisi la Maintenance Automobile pour l’intérêt qu’il lui porte.
Sentiments des élèves d’avoir intégré la formation
Le graphique 3 illustre l’état mental des élèves qui intègre la formation de Maintenance Automobile.
D’une part, nous avons 33 % qui disent se sentir bien ou très bien dès le début. Nous pouvons justifier un tel pourcentage grâce au précédent graphique qui illustre l’attrait pour l’automobile. Cette partie de l’échantillon représente les élèves qui ont un attrait pour l’automobile et une partie de ceux qui pourraient être intéressés.
Le plus frappant dans cette illustration est que plus de la moitié de la classe, soit 56 % de l’effectif ne se disent pas « bien » dans la formation voir une impression de ne pas se sentir à sa place. On note même les 11 % de l’effectif qui se sentent plus à l’aise en enseignement général, chose assez rare dans un lycée professionnel et avec un publique de CAP. Nous justifierons ce résultat comme l’image de l’échec de l’orientation ressenti par l’élève.
Qui serait à l’aise dans un endroit où l’on ne voulait pas être envoyé ?
Ce sentiment de mal être s’explique aussi avec le type de public en classe. Il faut savoir que 80 % de nos élèves de lycée professionnel sortent du collège avec un sentiment amer de l’école. Ils arrivent donc dans nos lycées avec un ressenti négatif, si à cela nous ajoutons une orientation non voulue, l’élève adopte dès le début d’année une posture de refus face aux apprentissages qu’on lui proposera.
Le choix de l’orientation après la troisième
Tout d’abord, la quasi-totalité des élèves de CAP intégré dans nos classes sont en grandes difficultés scolaire. Lors des recherches théoriques sur l’orientation après la troisième, nous avons pu tirer comme conclusion que l’institution et les « vieilles habitudes » ont tendance à pousser ces élèves vers des sections industrielles à faible taux de pression. La Maintenance Automobile ayant une bonne place dans le monde du travail et dans la tête des gens, cela implique d’avoir de nombreux lieux de formations et donc de nombreuses places. C’est une des raisons de l’intégration d’élèves n’ayant pas la passion de l’automobile.
Ensuite, il y a l’aspect familial qui a une grande place dans le choix d’orientation des élèves. Nous savons que peu d’élèves de 3 ème ont la chance de « savoir » vers quelle formation s’orienter. C’est à ce moment-là que l’avis des parents peut influencer le choix d’une formation. Comme nous le présentions plus haut dans l’étude de l’échantillon, la plupart des parents viennent de milieux modestes, avec des niveaux d’études peu élevés. C’est donc par bienveillance que certains parents préfèrent envoyer leurs enfants dans des filières dites « sûres » et ayants de nombreux débouchés. Cette décision est prise au détriment de l’avis et de l’envie de l’élève.
Ce constat vient argumenter l’étude de l’attrait des élèves pour l’automobile.
Nos classes sont composées d’élèves qui ne veulent pas intégrer une formation de Maintenance Automobile.
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Table des matières
Remerciements
Sigles et abréviations
Introduction
PARTIE THÉORIQUE
1. L’orientation de l’élève
1.1. L’orientation
1.2. Apprendre à faire des choix
1.2.1 Qu’est-ce que « faire un choix » ?
1.2.2 La prise de décision
2. Apprendre
2.1 Qu’est-ce que la Motivation ?
2.1.1 Historique des théories
2.1.2 Définitions des théories
2.1.2.1 Motivations intrinsèque et extrinsèque
2.1.2.2 Théorie de l’autodétermination
2.1.2.3 Besoin d’estime et sentiment d’efficacité personnelle
2.1.3 Définitions de la motivation
2.1.4 Les enjeux de la motivation sur la scolarité
2.2 Quels sont les efforts à fournir pour apprendre ?
2.2.1 La Mémorisation
2.2.1.1 La Mémoire de Travail (MDT)
2.2.1.1.1 Architecture
2.2.1.1.2 MDT et théorie de la charge cognitive
2.2.1.2 La Mémoire à long terme (MLT)
2.2.1.3 La Mémoire de travail à long terme (MDT-LT)
2.2.1.4 Le système de mémoire, connaissances, apprentissages et charge cognitive
2.2.2 La Compréhension
2.2.3 La Prise de Conscience
2.3 Qu’est-ce que l’attention ?
2.3.1 Définition
2.3.2 Rôle de l’attention
2.3.3 Les différents types d’attention
2.3.3.1 L’état d’alerte
2.3.3.2 L’attention soutenue
2.3.3.3 L’attention sélective
2.3.3.4 L’attention divisée
PROBLEMATIQUE
PARTIE RECHERCHE
1. Contexte de l’étude
2. Participants
3. Etude de l’orientation des élèves
3.1 Le questionnement
3.2 Les résultats
3.3 Analyse des résultats
3.3.1 L’attrait des élèves pour l’automobile
3.3.2 Sentiments des élèves d’avoir intégré la formation
3.3.3 Le choix de l’orientation après la troisième
3.3.4 La Motivation des élèves
3.3.5 Conclusion
4. Déroulement de la méthode
4.1 Dispositif n°1 – « Jeu des familles électriques »
4.2 Dispositif n°2 – La carte Euristique
4.3 Dispositif n°3 – L’évaluation avec indices
4.4 Dispositif n°4 – Tableau « méthode » de mesure
4.5 Dispositif n°5 – Classe de technologie inversée
5. Mesures
6. Hypothèses
7. Résultats
7.1 L’efficience des dispositifs
7.2 La motivation des élèves
7.3 Projection dans le métier de la Maintenance Automobile
8. Analyse des résultats et discussions
8.1 Efficience des dispositifs
8.2 La motivation des élèves
8.3 Projections dans le métier de la Maintenance
9. Conclusion
Conclusion générale
Bibliographie
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