Les fondements scientifiques et theoriques du mind mapping

La mémoire

Qu’est-ce que la mémoire ?

La théorie des 3 mémoires
En psychologie cognitive il est postulé « que le système cognitif humain est un système de traitement de l’information : il prend en compte des données sensorielles, les sélectionne, les code sous différentes formes, puis est capable de les restituer.» En 1968 les chercheurs Attikson et Shiffrin proposèrent une théorie qui s’inscrivait dans ce système de traitement de l’information appelée la théorie « des trois mémoires ». Notre mémoire ne serait pas unique mais l’association de trois mémoires distinctes appelées mémoire sensorielle, mémoire à court terme et mémoire à long terme. Un stimulus détecté par nos 5 sens provenant de l’environnement extérieur peut être soit ignoré soit être stocké automatiquement dans notre mémoire sensorielle lorsqu’il est perçu. Par exemple un numéro de téléphone présent sur un papier peut être ignoré ou bien perçu par nos yeux. Si nous ne portons pas attention à cette perception alors elle sera oubliée en moins d’une seconde. Dans le cas contraire si nous y portons attention alors ce numéro de téléphone maintenu en mémoire sensorielle passera en mémoire à court terme.

Passage mémoire à court terme vers mémoire à long terme

Dans les années 60, les travaux de Glanzer et Cunitz montrèrent d’une part « qu’en absence d’activité de répétition la mémoire à court terme ne peut retenir qu’un très petit nombre d’éléments, et la trace qui en résulte est très fragile». D’autre part « que le maintien transitoire d’information en mémoire à court terme nécessite la mise en œuvre d’un processus actif : la répétition mentale » . En effet si le numéro de téléphone n’est pas répété un certain nombre de fois alors il sera oublié en moins d’une minute.

La répétition mentale aura deux fonctions. Premièrement, maintenir l’information dans la mémoire à court terme pour pouvoir l’utiliser immédiatement. Deuxièmement, transférer (ou encoder) cette information en mémoire à long terme, qui retient des informations pendant plusieurs jours, mois ou années. Nous verrons par la suite, que la répétition mentale est nécessaire mais non suffisante pour retenir une information à long terme.

Différents types de mémoires à long terme

En 1972, Tulving émit l’hypothèse selon laquelle il existait « des processus de mémorisation différents, selon la nature du matériel mémorisé, selon la nature des habiletés acquises à leur propos, ou selon les conditions de leur acquisition et de leur mémorisation. » .

Selon lui la mémoire à long terme peut être subdivisée en mémoire déclarative (ou explicite) et mémoire non déclarative (ou implicite).

D’une part la mémoire implicite est « une forme de mémoire où l’on ne retient pas l’expérience qui en est à l’origine. » . D’autre part la mémoire explicite intervient lorsque nous nous rappelons consciemment des faits et des choses, comme par exemple lorsque nous retenons un numéro de téléphone. C’est cette mémoire que nous aborderons dans ce mémoire. Elle est divisée en mémoire épisodique et mémoire sémantique qui sont en interaction permanente. La mémoire épisodique « permet à un sujet de se rappeler des événements qu’il a personnellement vécus dans un lieu et à un instant donné. » La particularité de cette mémoire est que l’individu « se voit en tant qu’acteur des événements mémorisés ». Cela signifie que la personne a le souvenir de ce qu’il a vécu mais également du contexte de l’événement.

La mémoire sémantique, elle, est une mémoire de référence qui permet de renfermer des informations accumulées de façon répétées pendant toute une vie. Nous pouvons y avoir accès rapidement et sans effort. Elle est indépendante du contexte spatio-temporel.

Notre mémoire n’est donc pas unique mais plurielle. Elle est constituée de trois types de mémoires qui se distinguent par la durée pendant laquelle elles permettent de retenir une information, mais c’est l’enchainement de ces trois systèmes qui serait nécessaire pour mémoriser durablement un souvenir. De plus, en fonction du type d’information reçu, différents types de mémoires à long terme seront impliquées.

Localisation de la mémoire

La théorie de l’engramme

Notre système nerveux central est composé de deux hémisphères cérébraux droit et gauche entourés d’une coque protectrice, la boite crânienne. La substance grise périphérquie des hémisphères est appelée le cortex cérébral. Celui-ci est séparé en quatre zones appelées des lobes (frontaux, pariétaux, temporaux, occipitaux).

Dans les années 1920 Karl Spencer Lashley émit l’hypothèse de l’existence « d’une zone locale dans le cerveau où les souvenirs de réponses apprises étaient stockés.» Lashley appela cette zone « l’engramme ». Pour cela, il a entrainé des rats à effectuer des tâches spécifiques en échange d’une récompense. Avant ou après que les animaux aient reçu l’entrainement, il a lésé chez quelques rats certaines zones de leur cortex qu’il pensait impliquées dans la mémorisation des tâches. Or il s’aperçut que même après lésion, les rats étaient encore capables d’effectuer ces mêmes tâches. Il en conclut qu’il n’y avait pas de centre de mémoire dans le cerveau mais que la trace mnésique se localisait dans de nombreuses aires cérébrales.

Pendant de nombreuses années les chercheurs ont pensé que certaines fonctions de notre cerveau étaient prises en charge spécifiquement par l’un ou l’autre de nos hémisphères cérébraux. Cette asymétrie cérébrale a été mise en évidence pour la première fois dans les années 60 par Paul Broca, lors de sa découverte sur la dominance de l’hémisphère gauche pour le langage. Plus tard, en 1981, le neuropsychologue américain Roger Sperry découvrit dans un premier temps que chaque hémisphère cérébral était impliqué dans des fonctions cognitives spécifiques: l’imagination, la rêverie, la couleur étaient prédominantes au sein de l’hémisphère droit tandis que l’hémisphère gauche semblait impliqué dans l’utilisation des mots, des nombres ou encore de la logique. Par la suite, il découvrit que les hémisphères cérébraux communiquaient entre eux par une substance nerveuse appelé le corps calleux.

Quelque temps après les chercheurs Ornstein, Zaidel et Bloch confirmèrent ces conclusions mais ajoutèrent que « bien que chaque hémisphère soit dominant dans certaines activités, tous les deux sont fondamentalement compétents dans tous les domaines, et les facultés mentales mises en évidence par Roger Sperry sont en fait réparties dans l’ensemble du cortex. » Un souvenir est donc constitué d’un ensemble d’informations stockées dans différentes aires du cerveau réparties dans nos deux hémisphères cérébraux.

Le support de la mémoire

Les réseaux neuronaux

Notre cortex cérébral est constitué de deux types de populations neuronales : les neurones et les cellules gliales qui les nourrissent et les soutiennent. Un neurone est constitué de dendrites qui réceptionnent les informations électriques ou chimiques provenant d’autres neurones. Ces informations sont acheminées au niveau du corps cellulaire du neurone, puis conduites à un autre neurone via un prolongement unique, l’axone. Les neurones communiquent les uns avec les autres au niveau de la synapse.

En effet au sein du cerveau un neurone n’est jamais isolé mais toujours en lien avec d’autres neurones formant des réseaux neuronaux. Ces réseaux sont situés dans différentes parties du cerveau appelées aires cérébrales (situées elles-mêmes dans des hémisphères cérébraux différents). Quel lien a t-il entre nos neurones et nos souvenirs ?

La formation des souvenirs

Nos souvenirs ne sont pas stockés linéairement comme dans des livres de bibliothèques, mais sont des reconstructions à partir d’informations contenues dans différentes aires cérébrales, prises en charge par des réseaux neuronaux différents. Pour comprendre comment s’effectue le rappel d’un souvenir détaillons les étapes nécessaires à une mémorisation à long terme.

La mémorisation à long terme d’une information s’effectue en trois temps : l’encodage, le stockage et le rappel.

L’encodage
Cette phase permet d’acquérir de nouvelles informations provenant de nos organes sensoriels (donc provenant de la mémoire sensorielle et de la mémoire à court terme) et correspond également à la phase d’apprentissage. D’un point de vue psychologique, l’apprentissage correspond à « une modification permanente du comportement qui marque un gain de connaissance, de compréhension ou de compétences grâce aux souvenirs mémorisés. » Cette modification permanente est la résultante de la plasticité cérébrale. A chaque nouvel apprentissage nos neurones modifient leurs connexions (via leur synapse) afin de rendre plus efficaces certains circuits nerveux. Par exemple, lors de l’apprentissage d’un nouveau mot de nouvelles connexions entre certains réseaux de neurones vont être sollicitées. Des réseaux de neurones du cortex visuel (lobe occipital), sont activées afin de reconnaitre l’orthographe du mot ; d’autres du cortex auditif (lobe temporal) sont activés pour entendre la prononciation et encore d’autres dans les régions associatives du cortex (lobe occipital) pour relier le mot à d’autres connaissances.

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Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE 1 : LES FONDEMENTS SCIENTIFIQUES ET THEORIQUES DU MIND MAPPING
1. La mémoire
1.1. Qu’est-ce que la mémoire ?
1.1.1. La théorie des 3 mémoires
1.1.2. Passage mémoire à court terme vers mémoire à long terme
1.1.3. Différents types de mémoires à long terme.
1.2. Localisation de la mémoire
1.2.1. La théorie de l’engramme
1.3. Le support de la mémoire.
1.3.1. Les réseaux neuronaux.
1.3.2. La formation des souvenirs
1.3.2.1. L’encodage
1.3.2.2. Le stockage ou consolidation
1.3.2.3. Le rappel.
2. Favoriser sa mémoire à long terme avec le Mind Mapping.
2.1. La construction d’un MindMap
2.1.1. Structurer l’encodage grâce au Mind Mappingpour favoriser le rappel
2.1.1.1. Hiérarchiser et catégoriser pour faire des liens.
2.1.1.2. Les mots favorisent la création d’images mentales
2.1.1.3. Le pouvoir des images.
2.1.1.4. Créer des liens entre les images mentales
PARTIE 2 : UTILISATION DU MIND MAPPING EN CLASSE
3. La démarche d’enseignement par période
3.1. Présentation de la séquence «Cartes mentales »
3.1.1. Programmation de la première période
3.1.2. Programmation de la seconde période
3.2. Analyse de la programmation annuelle
3.3. Mise en place des séances
3.3.1. Conception des cartes mentales et des traces écrites de Sciences
3.3.2. Analyse par rapport aux évaluations des élèves
3.3.2.1. La carte « Comment naissent les animaux ? »
3.3.2.2. La carte « Comment se développent les animaux ? »
3.3.3. Déroulé pendant la première séance de Sciences
3.3.3.1. Etape de métacognition
3.3.3.2. Etape de mise en place de la carte mentale
3.3.4. Analyse de l’étape de métacognition
3.3.5. Conception des cartes mentales et des traces écrites en Histoire
3.3.6. Déroulé pendant la séance
Conclusion
Bibliographie
Table des matières
Annexe

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