Théories d`apprentissage Introduction Le développement des

Théories d’apprentissage
Introduction
Le développement des sciences humaines a permis l'émergence de différents
modèles (système structuré de connaissances) qui ont abordé les phénomènes
selon des points de vue particuliers en mettant en œuvre des méthodes
d'investigations spécifiques.
Dans le domaine de l'apprentissage, différents modèles ont été créés pour
expliquer la manière dont un individu acquière des connaissances.
Le concept de modèle rejoint celui souvent utilisé de théorie. On parle
habituellement des théories de l'apprentissage pour désigner un ensemble de lois
ou de principes qui décrivent la manière dont l'apprentissage se déroule.
Un modèle consiste en un système d'explication d'une réalité qui repose sur des
hypothèses. La connaissance des modèles d'apprentissage aide à comprendre
comment se déroule l'apprentissage mais permet également de concevoir des
dispositifs de plus cohérents et plus efficaces.
Pour concevoir ou mettre en œuvre un apprentissage, il est essentiel d'avoir une
connaissance de base quant à la manière la plus efficace de faire apprendre. Une
compréhension profonde des mécanismes de l'apprentissage à travers la
connaissance des différents modèles est nécessaire à construire. Le principe est
d’avoir suffisamment de recul par rapport à ces différents modèles pour être
capable, sur la base de l'intégration de ces modèles, de concevoir et de mettre
en œuvre des dispositifs d’apprentissage efficaces.
Nous allons traiter des théories d'apprentissage du 20ème siècle sans nier
l’apport des grands philosophes comme Platon ou Socrate ou des théoriciens de la
pédagogie du 18ème et 19ème tels que Comenius et Rousseau.
Cinq grands modèles jalonnent le 20ème siècle : le gestaltisme, le behaviorisme, le
néo-behaviorisme, le cognitivisme et le néo-cognitivisme.
Les facteurs nécessaires à tout apprentissage sont de deux sortes : les facteurs
internes à l'individu et les facteurs externes issus de l'environnement ou du
milieu.
Le béhaviorisme, issu des travaux des chercheurs américains Watson et
Thorndike et du chercheur soviétique Pavlov, s’appuie sur l’étude du
comportement.
Le gestaltisme trouve sa source dans les travaux de chercheurs allemands tels
que Wertheimer, Köhler. Il met en évidence un certain nombre de principes qui
régissent l'apprentissage humain suite à des expériences sur la perception.
Le béhaviorisme a donné suite au néo-béhaviorisme suite aux travaux de Skinner
et le gestaltisme a donné naissance au cognitivisme. La perspective cognitiviste
intègre des facteurs nouveaux comme l’environnement social, la culture, dans
l’apprentissage (socioconstructivisme).
I) LE BEHAVIORISME
1) Ebbinghaus (1850-1909)
La psychologie s'est détachée de la philosophie sous l'impulsion de chercheurs
comme Ebbinghaus, il était important pour lui d’asseoir la psychologie sur une
approche scientifique des phénomènes.
Watson puis Skinner ont approfondi cette théorie en insistant sur le fait que la
psychologie doit se limiter aux événements observables et mesurables en se
débarrassant, sur le plan théorique, de toutes les interprétations qui font appel
à des notions telles que la conscience et en condamnant, sur le plan
méthodologique, l’usage de l’introspection « aussi peu utile à la psychologie qu’elle
l’est à la chimie ou la physique ». Ebbinghaus comme Watson et Skinner, par la
suite, insiste sur le fait que l'étude des processus psychologiques ne peut se
faire qu'à travers l'observation objective des comportements manifestés par
l'individu d’où la dénomination « béhaviorisme » créée par Watson.
Ebbinghaus a mémorisé des séries de syllabes sans signification et a testé sa
mémoire à différents intervalles de temps (de quelques minutes à 1 mois) en
calculant l'économie du réapprentissage. L'oubli est d'abord rapide puis se
ralentit :
La courbe d'oubli d'après Ebbinghaus
Pour interpréter ses résultats Ebbinghaus fait appel à la notion d'association
pour expliquer que le réapprentissage est beaucoup plus facile lorsque les
syllabes sont placées dans le même ordre que lors de l'apprentissage initial: "Au
cours du premier apprentissage, il s'est créé une association directe entre les
termes immédiatement contigus dans la série. La force de cette association
directe est relativement élevée puisqu'elle se traduit par une économie (une
réduction du temps consacré au réapprentissage par rapport au temps consacré
à l'apprentissage initial) importante au niveau du réapprentissage des mêmes
syllabes, placées dans le même ordre, le jour suivant."
La notion d'association qui est utilisée par Ebbinghaus pour interpréter ses
résultats est loin d'être nouvelle puisqu'elle a déjà servi, dans le cadre
d'approches purement spéculatives, aux philosophes du XVIIe siècle. Le concept
d'association, sous des formes diverses, continuera à marquer le développement
de la psychologie de l'apprentissage puisque toutes les conceptions béhavioristes
et néo-béhavioristes y feront appel.
2) Thorndike (1874-1949)
Les travaux de Thorndike représentent la première tentative systématique pour
dégager les lois fondamentales de l'apprentissage dans le cadre d'une
psychologie scientifique.
Le dispositif utilisé par Thorndike est simple : on enferme un chat affamé dans
une cage comportant une porte munie d'un loquet. Un peu de nourriture est
placée à l'extérieur. Si l'animal manœuvre efficacement le loquet, la porte
s'ouvre et il peut atteindre la nourriture. Placé dans cette situation l'animal
manifeste des comportements divers dits exploratoires puis, par hasard, il
manœuvre le loquet ce qui lui donne accès à la nourriture. Lorsqu'on recommence
l'expérience, on s'aperçoit que le temps mis par l'animal pour sortir de la cage
décroît progressivement ; au bout d'un certain nombre d'essais, l'animal parvient
à ouvrir le loquet dès qu'il est placé dans la cage. L'apprentissage est alors
considéré comme réalisé.
Le comportement de l'animal peut être représenté sous la forme de courbe
d'apprentissage en mesurant à chaque essai le temps qui s'écoule entre le
moment où le chat est placé dans la cage et celui où il parvient à manœuvrer le
loquet pour sortir :
Courbe d'apprentissage d'après Thorndike
Deux lois seront formulées suite aux travaux de Thorndike :
La loi de l'effet : un comportement suivi d'une récompense sera associé à la
situation qui l'a déclenché.
La loi de l'exercice (inspirée par Ebbinghaus) : plus un sujet se comporte d'une
certaine façon dans une situation donnée, plus l'association entre cette situation
et ce comportement sera renforcée.
Thorndike s'est aussi intéressé au transfert de l'apprentissage d'une situation à
une autre en fonction de leur similarité. D'autres résultats de ses recherches partiellement remis en cause par la suite - concernent l'effet de la récompense.
Selon Thorndike l'importance de cette récompense n'a que peu d'influence sur
l'efficacité de l'apprentissage et l'existence d'une punition en cas de mauvaise
réponse n'en a aucune.
Thorndike met en évidence la nécessaire complémentarité de ces deux lois :
L'exercice ne favorise l'apprentissage que dans les situations permettant
l'intervention de la loi de l'effet. La notion de feed-back apparait et constituera
une composante essentielle de l'approche de Skinner, un chercheur qui
reprendra les travaux sur le béhaviorisme.
Thorndike montrera tout comme Skinner plus tard, que si l’animal est actif,
l’apprentissage se réalisera. Au départ, il procède par une série d'essais
infructueux puis par la suite sa conduite s'affine pour éliminer progressivement
les comportements les moins efficaces et aboutir de plus en plus rapidement à
une solution. On nommera cet apprentissage : "apprentissage par essai et
erreur".
Les expériences sur les animaux ont été mises en place suite aux travaux de
Darwin, à l'époque, qui reposaient sur la continuité des espèces entre l'animal et
l'homme et Thorndike et bien d’autres chercheurs s’appuieront sur cette
hypothèse : les phénomènes expliquant le comportement animal peuvent aussi
servir à comprendre le comportement humain.
Thorndike, en 1922, dans un ouvrage intitulé "The Psychology of Arithmetic",
décrit des exemples d'application de sa méthode d’apprentissage chez l'homme.
L'enseignement d'une compétence repose sur une décomposition de celle-ci en
ses composantes élémentaires. Ainsi, l'addition écrite de deux nombres de deux
chiffres implique la maîtrise d'un certain nombre de sous-compétences telles que
: aligner correctement les chiffres en colonnes, additionner deux nombres d'un
seul chiffre, réaliser le report à la dizaine… Pour maîtriser l'addition écrite de
deux nombres de deux chiffres, il est essentiel de maîtriser chacune de ces
sous-compétences mais aussi de pouvoir les mettre en œuvre simultanément.
Des fiches de progression ont été rédigées et centrées sur le "drill and
practice" de chacune de ces compétences. Cette focalisation sur l'exercice "
aveugle " de la compétence a par la suite fait l'objet de nombreuses critiques
basées sur l'argument selon lequel le "drill" répétitif ne conduit pas à une
compréhension profonde des notions alors que le but premier de l'arithmétique
c'est de raisonner sur des quantités plutôt que de réaliser des opérations sans
compréhension profonde de celles-ci.
3) Pavlov (1849-1936)
Pavlov est physiologiste, travaille sur le modèle associationniste (association
entre une stimulation et une réponse) et sur l’étude des réflexes. Les travaux de
Pavlov
s'inscrivent
dans
la
perspective
évolutionniste
basée
sur
l'expérimentation animale. Ses premiers travaux concernaient l’étude des
glandes salivaires chez le chien. Il avait remarqué que le chien commençait à
saliver lorsqu’il entendait le pas du garçon de laboratoire qui apportait la
nourriture.
Sa principale expérience repose sur cet axiome : à chaque présentation de
nourriture à un chien, un réflexe de salivation apparait. Pavlov a associé un bruit
de cloche avec la présentation de nourriture et cela plusieurs fois… L’animal, par
la suite, salive au seul son de la cloche. Ce phénomène a été nommé, par Pavlov, le
reflex conditionnel. On parle de conditionnement parce qu’un processus qui ne
provoquait pas systématiquement de réaction acquiert la capacité à provoquer
cette réaction, aspect de l’environnement qui devient un déterminant
comportemental, connexion entre le stimulus et la réponse
-
-
-
Stimulus neutre (la cloche) : aucune réponse salivaire chez le chien
Stimulus inconditionnel (la nourriture) : réponse salivaire, réponse
inconditionnelle
Réponse inconditionnelle : c’est la réponse d’un organisme à une situation
venant du milieu, cette réponse est déclanchée de façon absolue par le
stimulus approprié (la salivation en réponse à la nourriture)
Stimulus conditionnel : c’et le stimulus neutre qui change de statut au
cours de l’expérience, après qu’il ait été présenté suffisamment de fois, la
cloche déclenche la salivation. C’est son rôle physiologique qui s’est
transformé puisqu’il est maintenant capable de provoquer une réponse
Réponse conditionnelle : réponse de l’organisme à la stimulation
conditionnelle (salivation lors de la présentation de la cloche)
L’extinction d’une réaction conditionnelle : si on arrête de donner la nourriture,
au bout d’un moment, la force de la réponse diminue jusqu’à disparaitre. La
réaction est plus difficile à éteindre si elle a été beaucoup renforcée. Pour
rendre compte de la force d’une réaction conditionnelle, il est important de
préciser les caractéristiques des réactions : fréquence, amplitude et latence.
-
La fréquence : après un certain nombre de présentations du stimulus
neutre et du stimulus inconditionnel, l’apparition du stimulus conditionnel,
réaction stabilisée,
Des conditionnements en chaîne sont possibles : à un premier stimulus
conditionnel, on associe un second, puis un troisième, etc.
Toute cette procédure décrite se nomme conditionnement classique ou
conditionnement répondant.
Le conditionnement répondant a été expérimenté chez l'être humain.
Il a été démontré qu'il était possible d'amener un jeune enfant à crier (réponse)
en présence d'un animal (stimulus neutre) en associant la présentation de cet
animal à l'émission d'un bruit violent comme celui produit par un marteau qui
heurte une barre métallique (stimulus inconditionnel).
Les exemples de réactions conditionnelles sont nombreux dont celle de la
réaction palpébrale qui peut servir de base à la construction d'un nouveau
comportement par conditionnement : un jet d'air, stimulus inconditionnel, dirigé
sur la cornée provoque une réaction inconditionnelle de clignement de la paupière
; lorsque le stimulus inconditionnel est précédé à plusieurs reprises d'une lumière
(stimulus neutre), cette lumière provoque à elle seule la réaction palpébrale.
Les domaines d’application du conditionnement répondant sont aussi nombreux.
La formation des émotions est un de ces domaines. En s’appuyant sur la
composante physiologique que l'on trouve à la base des émotions (une caresse, un
sourire entraîne une émotion positive alors qu'une gifle ou une grimace entraîne
une émotion négative), on peut agir sur ces émotions. Les principes du
conditionnement répondant ont été aussi utilisés pour traiter différentes
formes de problèmes psychologiques tels que les phobies (techniques de
déconditionnement, désensibilisation).
Une généralisation abusive à l'être humain des principes du conditionnement
répondant est dangereuse. En effet, Les critiques de l’approche behavioriste ont
ainsi utilisé la métaphore de l’iceberg : selon eux, les behavioristes ne
s’intéressent qu’à la partie émergée (le comportement observable, le symptôme)
délaissant la partie immergée (le psychisme). Selon certains auteurs, on ne peut
pas résumer les activités humaines à des phénomènes d’apprentissage et
d’imitation sur le modèle de l’éthologie animale sans tenir compte de la manière
dont la connaissance se construit chez un sujet : les résistances du sujet, ses
attitudes, ses choix, ses décisions, sa volonté rendent souvent difficile
l'établissement de conditionnements simples. Les principes du conditionnement
peuvent s'appliquer à l'homme mais il est nécessaire de d’enrichir le schéma
initial de Pavlov afin d'y inclure d'autres facteurs qui tiennent compte des
capacités humaines.