La pré-formation permet-elle d'optimiser la charge cognitive ?

Évidences #46

Bonjour à toutes et à tous,

La période estivale touchant à sa fin, j'espère que vous en avez profité au mieux. De mon côté, les dernières semaines ont été sans répit. Je n'ai pas vu l'été passer… et je vois arriver la rentrée un peu trop clairement. Dire que le prochain mois risque d'être un long tunnel est presque un euphémisme !

J'ai néanmoins eu l'occasion de profiter d'un long week-end de cinq jours la semaine passée. J'en ai profité pour déconnecter, et même pour zapper intentionnellement la rédaction de cette newsletter (qui vous parvient donc avec une semaine de retard). Au menu – outre le plaisir de n’avoir aucune obligation –, une chouette randonnée de 18 kilomètres aux alentours de l'Abbaye de Leffe (à côté de Dinant).

J'ai particulièrement apprécié de me retrouver à marcher au milieu de nulle part. Cette expérience m'a rappelé les bénéfices que je retire de ce type de mini aventure, et j'espère avoir l'occasion de réitérer l'expérience sans attendre plusieurs mois.

Je vous souhaite à chacune et chacun un excellent retour à la réalité, si ce n'est déjà fait. Et, sauf aventure imprévue, je vous retrouverai avec plaisir dans deux semaines.

Bonne lecture, et à bientôt.

David.

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Dans un groupe d'apprenantes et d’apprenants, la diversité des connaissances préalables est à la fois une richesse et un défi pédagogique : comment concevoir une activité d'apprentissage accessible aux novices sans qu'elle paraisse redondante pour les personnes plus expérimentées ? Une stratégie courante consiste à proposer une phase de "pré-formation" (pre-training) pour introduire les concepts clés avant d'aborder une tâche complexe.

Cette approche soulève toutefois une question : si la pré-formation permet d’aider les personnes débutantes en allégeant leur effort mental, ne risque-t-elle pas de surcharger inutilement les personnes plus avancées ? Ce phénomène – connu sous le nom d'effet d'inversion de l'expertise –, suggère qu'une aide pédagogique bénéfique pour un individu novice peut devenir contre-productive pour un individu expert.

Une recherche récente s'est penchée sur cette problématique. L'étude a examiné les effets d'une pré-formation sur la charge cognitive de 136 étudiantes et étudiants universitaires dans une tâche de résolution de problèmes. L’équipe de recherche a mesuré trois types de charge cognitive avant et après la tâche principale :

• La charge intrinsèque, liée à la complexité inhérente du sujet ;

• La charge extrinsèque, générée par la manière dont l'information est présentée (et qui peut nuire à l'apprentissage) ;

• La charge essentielle, qui correspond à l'effort mental consacré à la construction de schémas mentaux durables.

Sans surprise, les résultats montrent que les connaissances préalables jouent un rôle clé : les sujets avec un niveau de connaissance plus élevé ont rapporté une charge intrinsèque et extrinsèque plus faible, et une charge essentielle plus forte. Leur expertise leur a ainsi permis de gérer la complexité plus facilement et de consacrer davantage de ressources mentales à un apprentissage en profondeur.

Le résultat le plus marquant concerne cependant l'effet de la pré-formation. Contrairement aux attentes, elle n'a pas été redondante pour les sujets plus expérimentés. Deux conclusions principales se dégagent :

1. La pré-formation permettrait de réduire la charge cognitive inutile. L'étude montre que cette phase a significativement diminué la charge extrinsèque pour l'ensemble des sujets, y compris ceux qui possédaient déjà de bonnes connaissances sur le sujet. Elle les a donc aidé à mieux se concentrer sur l'essentiel en clarifiant le cadre et les concepts.

2. Pour les experts, la pré-formation pourrait favoriser un apprentissage plus profond. Loin de créer une surcharge inutile, elle a permis aux sujets plus avancés d'augmenter leur charge essentielle durant la résolution de problème. Plutôt que de simplement répéter une information connue, cette phase préparatoire leur a servi à activer et à affiner leurs schémas mentaux existants, les préparant à intégrer les nouvelles informations plus efficacement.

Pour les novices, si la pré-formation a bien réduit la charge extrinsèque, elle n'a pas suffi à diminuer significativement la complexité perçue de la tâche (charge intrinsèque). Cela suggère qu'elle constitue un soutien utile, mais pas une solution miracle face à un sujet intrinsèquement complexe.

Quels enseignements pouvons-nous tirer de cette étude ?

• Intégrer systématiquement une phase préparatoire. Même dans un groupe hétérogène, une pré-formation bien conçue ne semble pas nécessairement constituer une perte de temps pour les personnes plus avancées. Elle pourrait agir comme un socle commun qui réduit la charge cognitive superflue.

• Envisager la pré-formation comme un outil de réactivation. Pour les personnes avancées, elle n'est pas seulement informative mais structurante, leur offrant l'occasion de réviser et d'organiser leurs connaissances avant d'aborder une tâche plus exigeante.

• Ne pas craindre l'effet d'inversion de l'expertise. Cette étude montre que fournir un aperçu structuré des concepts clés diffère d'imposer des instructions détaillées qui, elles, pourrait s'avérer redondantes. Le format de la pré-formation est donc déterminant.

Cette recherche nous invite à penser la pré-formation non comme une simple béquille pour les novices, mais comme une stratégie pédagogique robuste et flexible. En offrant une structure claire en amont, on permet à tous les membres de la communauté d’apprentissage, quel que soit leur niveau, d'allouer leurs ressources cognitives là où elles sont le plus utiles : pour construire et affiner leurs connaissances.

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Référence bibliographique :

Gorbunova, A., Kapuza, A., Chen, O., & Costley, J. (2025). Rethinking pre-training: Cognitive load implications for learners with varying prior knowledge. Frontiers in Psychology, 16:1628047. DOI: 10.3389/fpsyg.2025.1628047

Whatever comes our way, whatever battle we have raging inside us, we always have a choice. […] It's the choices that make us who we are, and we can always choose to do what's right.

– Peter Parker, extrait du film “Spider-Man 3”

📖 Livre • Tiny Experiments: How to Live Freely in a Goal-Obsessed World

Anne-Laure Le Cunff nous propose une approche pour repenser nos ambitions en s'affranchissant des objectifs linéaires et rigides qui génèrent de la frustration face à l'incertitude. S'inspirant de la démarche scientifique, elle nous invite à cultiver notre curiosité et à mener de petites expériences personnelles pour découvrir nos véritables aspirations, traverser les transitions et bâtir une vie plus authentique. L'ouvrage offre des outils concrets pour déconstruire nos croyances limitantes sur le succès, dépasser la peur de l'échec et transformer l'incertitude en source d'opportunités. Cette approche permet de remplacer la quête anxiogène d'un "but" unique par un processus continu de découverte de soi.

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📝 Article • “Well-Organised Misunderstanding”: The Fine Art of Being Wrong

S'appuyant sur les travaux de la chercheuse Michelene Chi, Carl Hendrick propose que les erreurs des élèves ne sont pas de simples lacunes à combler, mais des "incompréhensions bien organisées". Il explique qu’ils et elles construisent souvent des modèles mentaux cohérents et logiques de leur point de vue, mais qui reposent sur des prémisses fondamentalement fausses. Par conséquent, le fait de simplement donner la bonne réponse s'avère souvent inefficace, car cette nouvelle information est assimilée par le modèle erroné et ne le remplace pas. L'auteur critique également l'idée d'enseigner la pensée critique comme une compétence isolée, soutenant qu'un raisonnement appliqué à un modèle mental défaillant ne fait que renforcer des conclusions incorrectes. La solution ? Une approche pédagogique comme l'instruction explicite, qui commence par révéler, confronter et déconstruire ces modèles erronés avant d'aider l'élève à en reconstruire de nouveaux, plus justes.

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🎬 Vidéo • Why everyone is quitting social media

Une analyse intéressante de Matt D’Avella concernant le déclin des réseaux sociaux ces cinq dernières années, montrant comment des plateformes initialement créées pour connecter les individus se sont transformées en machines à capter l'attention au profit des annonceurs. Il explique comment la transition vers des algorithmes de recommandation, popularisés par TikTok, a profondément modifié l'expérience en ligne, privilégiant souvent des contenus négatifs pour maximiser l'engagement. La vidéo explore les conséquences de ce système – notamment l'exploitation des vulnérabilités psychologiques – et les désillusions d’un public qui se tourne désormais vers des détox numériques et des activités hors ligne pour retrouver un meilleur équilibre de vie.

🛶 Les Aventures de Huckleberry Finn • J’avais lu récemment et adoré “Les Aventures de Tom Sawyer”. Une suite sympathique sur le même ton, en bonne et due forme, qui nous entraine une nouvelle fois sur les bords du Mississipi au XIXe siècle.

🔥 Avatar: Fire and Ash (bande-annonce) • De quoi donner envie de retourner une troisième fois sur Pandora. Aucune idée, à ce stade, si les scénaristes ont bénéficié d’un budget supplémentaires, mais en tout cas les effets spéciaux ont l’air de la partie.

🧙‍♂️ The Lord of the Rings Appendices • Pour celles et ceux qui, comme moi, ont passé le cap des blu-rays 4K dépourvus des bonus iconiques de la saga (même dans le coffret collector). Je n’ai pas vérifié chaque vidéo, mais il me semble que tous les appendices se trouvent dans cette playlist !