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Apprendre ! Les talents du cerveau, le défi des machines

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Apprendre ! Les talents du cerveau, le défi des machines
DEHAENE Stanislas , « Apprendre ! Les talents du cerveau, le défi des machines », Odile Jacob, 2018.

Un socle génétique, notre ADN (acide désoxyribonucléique), composé de trois milliards de paires de nucléotides [1], sorte de « gros œuvre » qui détermine la mise en place d’un réseau d’au moins 86 milliards de neurones générant lui-même un potentiel de 1015 connexions synaptiques : voici en trois chiffres clefs, d’après l’auteur, le défi lancé aux experts du « machine learning » pour rivaliser avec les facultés humaines d’apprentissage.

C’est ainsi que Stanislas Dehaene nous ramène à quelques évidences, insistant d’emblée sur le différentiel abyssal entre les capacités algorithmiques somme toute très modestes des réseaux de neurones artificiels au regard des potentialités d’un cerveau de bébé qui, lui, n’a besoin que d’une ou deux répétitions pour apprendre un mot nouveau. Et c’est sur la base de ce constat que, chapitre après chapitre, Stanislas Dehaene va nous conduire dans les profondeurs de notre boîte crânienne, sans hésiter à nous sensibiliser sur l’importance de nos fonctions d’attention, sur celle de l’engagement actif comme sur le fonctionnement de notre mémoire et les vertus du sommeil…, tous facteurs indispensables pour réussir à « Apprendre ! »

Dans un premier temps, l’auteur nous entraîne, à la lueur des dernières découvertes en neurosciences, dans une exploration minutieuse du fonctionnement cérébral. Il commence par rappeler, dans un raisonnement analogique, quelques fondamentaux sur la façon dont notre « réseau de neurones naturel » se développe et apprend : ajustement de paramètres mentaux, exploration du potentiel de la combinatoire et de l’espace des possibles, minimisation des erreurs, resserrement des espaces de recherche pour, in fine, projeter des hypothèses a priori. Tout ceci pour insister sur le fait que notre cerveau se comporte comme un véritable statisticien qui se contraint, étape par étape, à transformer le possible en probable.

S’ensuit un premier développement sur la façon dont le cerveau du bébé, du fait de son statut d’héritier de l’espèce, utilise une base de données (un « inné ») qui va jusqu’à lui permettre de manifester son étonnement lorsque ses intuitions les plus profondes se trouvent réfutées. Puis l’auteur nous transporte sur le chemin de la plasticité cérébrale, donc sur la façon dont se constituent nos acquis. Il nous délivre en outre sa vision des facultés de l’espèce à pratiquer ce qu’il dénomme un « recyclage neuronal ». C’est d’ailleurs sur la base de cette analyse qu’il défend par exemple une façon précise d’enseigner la lecture puisque, pense-t-il, « la lecture recycle les circuits de la vision et du langage parlé ».

De ces constats, l’auteur ne peut qu’en déduire, si ce n’est une théorie, pour le moins un inventaire précis et documenté des conditions qui lui semblent être nécessaires de réunir pour faciliter l’acquisition de connaissances et de compétences. Cette troisième partie, intitulée « Les quatre piliers de l’apprentissage », traite successivement de l’attention, de l’engagement actif, du retour sur erreur et de la consolidation. Beaucoup de choses ont déjà été dites ou écrites sur ces « piliers », les vertus de cette présentation étant avant tout pédagogiques car à la fois simples à comprendre et particulièrement documentées :

— Les processus d’attention sont ainsi examinés en ce qu’ils permettent l’amplification et la hiérarchisation des informations que notre cerveau doit traiter en continu.

— L’engagement actif est abordé dans ses vertus motivationnelles (avec un tacle, au passage, en direction des pédagogies de la découverte au rang desquelles se trouve évoquée la méthode Montessori, dont l’auteur estime la plus-value pédagogique proche de zéro).

— Moins caricatural et se référant subtilement à la logique Shadok (plus ça rate, plus on a de chances que ça réussisse), Stanislas Dehaene consacre un long développement au retour sur erreur. Retenons ici l’idée, appréciée avec modération dans l’éducation, qu’évaluation et notation, en tant que sanctions, ne font souvent qu’inhiber les apprentissages, surtout chez l’enfant. Elles induisent en effet, dans cette forme, une « mentalité fixiste » (je suis nul en maths) alors que tout retour sur erreur bien pensé (valoriser les progrès, encourager la participation, stimuler l’attention, etc.) génère au contraire une « mentalité progressiste » propice aux apprentissages.

— De la même façon, il appelle notre attention sur l’importance d’une phase de consolidation en ce qu’elle permet de transformer toute nouvelle acquisition en automatisme et d’ainsi libérer des ressources cérébrales jusqu’ici mobilisées pour son apprentissage. C’est dans ce chapitre qu’il nous rappelle les vertus du sommeil dans le transfert en mémoire à long terme des apprentissages ou informations quotidiennes.

Stanislas Dehaene conclut son propos en réaffirmant sa volonté de participer à la réconciliation entre éducation et neurosciences. C’est à ce titre qu’il reformule, par souci de transparence et de lisibilité, les enseignements des recherches sur le cerveau. Treize maximes, qui devraient constituer la base de toute approche éducative, concrétisent cette démarche, synthétisables en quatre injonctions : « concentrez-vous totalement » ; « participez en classe » ; « faites des exercices » ; « profitez de chaque jour et de chaque nuit ».

Une belle performance que cet ouvrage qui fera sans aucun doute référence tant il parvient à relier, avec rigueur scientifique et dans un style très accessible, les aspects les plus abscons des neurosciences aux plus élémentaires évidences d’une pédagogie moderne.



[1] Par appariement des bases nucléiques adénine (A), cytosine (C), guanine (G) ou thymine (T).

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