Résumé

L'éducation est une épée à double tranchant. Elle peut devenir dangereuse si elle n'est pas maniée correctement.
Wu Ting-Fang

Après vingt ans d'un travail de pointe en neurosciences, la communauté éducative prend conscience du fait que «comprendre le cerveau» peut indiquer de nouvelles voies de recherche et améliorer politiques et pratiques éducatives. Ce rapport constitue un panorama synthétique de l'apprentissage informé par le fonctionnement cérébral, et soumet des thèmes cruciaux à l'attention de la communauté éducative. Il ne propose pas de solutions simplistes, ni ne prétend que la neuroscience ait réponse à tout. En revanche, il constitue un état des lieux objectif des connaissances actuelles au carrefour des neuroscience cognitives et de l'apprentissage; il indique également des pistes à explorer, et liste des implications politiques pour la prochaine décennie.

La première partie, «Le cerveau apprenant», constitue le rapport proprement dit. Il est issu de sept ans d'analyses et de travaux du projet «Sciences de l'apprentissage et recherche sur le cerveau» du CERI de l'OCDE. La seconde partie, «Articles en coopération», contient trois réflexions portant sur le cerveau apprenant, durant la petite enfance, à l'adolescence et à l'âge adulte respectivement. Chacun est l'oeuvre de trois experts, qui ont mis en commun expérience et connaissances pour réunir les perspectives de la neuroscience et de l'éducation. L'annexe A est tirée du site Internet interactif, ouvert à la société civile et comprenant un forum destiné aux enseignants. L'annexe B présente au lecteur les dernières avancées en matière de technologies d'imagerie cérébrale, qui sont au coeur des découvertes étudiées dans ce rapport.

Le premier chapitre est un abécédaire de mots clés, qui présente brièvement des concepts complexes et permet au lecteur de se référer aux chapitres correspondants pour plus de détails. Le début du chapitre suivant présente ce qu'il faut savoir de l'architecture et du fonctionnement du cerveau.

Comment le cerveau apprend au long de la vie

Les neuroscientifiques ont clairement montré que le cerveau dispose d'une grande capacité d'adaptation aux demandes de son environnement : la plasticité. Des connexions neuronales sont créées ou renforcées, d'autres sont affaiblies ou éliminées, selon les besoins. L'ampleur de la modification dépend du type d'apprentissage effectué : l'apprentissage à long terme entraîne des modifications plus profondes. Elle dépend aussi du moment où l'apprentissage a lieu : chez les bébés, la création de nouvelles synapses se fait à un rythme extraordinaire. Mais l'un des messages les plus fondamentaux reste celui-ci : la plasticité est une caractéristique fondamentale du cerveau tout au long de la vie. Malgré cette plasticité permanente, il existe des périodes idéales ou «sensibles» durant lesquelles un apprentissage donné présentera une efficacité maximale. Pour les stimuli sensoriels (tels les sons du langage) et pour certaines expériences émotionnelles et cognitives (telle l'exposition à une langue), les périodes sensibles sont assez brèves et se situent à un âge assez jeune. D'autres compétences (comme l'acquisition de vocabulaire) ne connaissent pas de période sensible nette et peuvent être apprises de façon optimale tout au long de la vie. Les images de cerveaux d'adolescents montrent qu'ils sont loin d'être arrivés à maturité, et qu'ils subissent d'importantes modifications structurelles bien après la puberté. L'adolescence est une période fondamentale pour le développement émotionnel, en raison de la grande quantité d'hormones présentes dans le cerveau; l'immaturité du cortex préfrontal des adolescents joue sans doute un rôle crucial dans l'instabilité de leur comportement. Nous traduisons cette combinaison d'immaturité émotionnelle et de fort potentiel cognitif par l'expression : «la puissance est là, mais pas le contrôle». Chez les adultes plus âgés, l'aisance ou l'expérience dans une tâche donnée peut réduire le niveau d'activité cérébrale : on peut considérer cela comme une preuve d'un traitement plus efficace. Mais le cerveau décline quand on l'utilise moins, ainsi que quand on vieillit. Des études ont montré qu'apprendre peut limiter le déclin cérébral : plus les personnes d'âge mûr ont l'occasion d'apprendre (via des cours pour adultes, leur métier ou des activités sociales), plus elles ont de chances de retarder l'apparition de maladies neurodégénératives, ou d'en limiter le développement.

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