Modèle de Mémoire à Deux Compartiments : Théorie du Traitement de l'Information

Le modèle de mémoire à deux entrepôts (duale) sert de perspective de base sur le traitement de l'information concernant l'apprentissage et la mémoire, bien que, comme mentionné précédemment, tous les chercheurs n'acceptent pas ce modèle (Matlin, 2009). La recherche sur l'apprentissage verbal est abordée ensuite afin de fournir un contexte historique.

Associations Stimulus-Réponse

L'impulsion pour la recherche sur l'apprentissage verbal découle du travail d'Ebbinghaus, qui interprétait l'apprentissage comme un renforcement graduel des associations entre des stimuli verbaux (mots, syllabes sans signification). Avec des appariements répétés, la réponse dij est devenue plus fortement liée au stimulus wek. D'autres réponses pouvaient également être liées à wek pendant l'apprentissage d'une liste de syllabes sans signification appariées, mais ces associations devenaient plus faibles au fil des essais.

Ebbinghaus a montré que trois facteurs importants affectant la facilité ou la vitesse avec laquelle on apprend une liste d'éléments sont le caractère significatif des éléments, le degré de similarité entre eux et la durée séparant les essais d'étude (Terry, 2009). Les mots (éléments significatifs) sont appris plus facilement que les syllabes sans signification. En ce qui concerne la similarité, plus les éléments se ressemblent, plus ils sont difficiles à apprendre. La similarité de sens ou de son peut causer de la confusion. Une personne à qui on demande d'apprendre plusieurs synonymes tels que gigantesque, immense, colossal et énorme peut ne pas réussir à se souvenir de certains d'entre eux, mais peut au lieu de cela se souvenir de mots similaires en sens mais ne figurant pas sur la liste (grand, béhémoth). Avec les syllabes sans signification, la confusion se produit lorsque les mêmes lettres sont utilisées dans des positions différentes (xqv, khq, vxh, qvk). La durée séparant les essais d'étude peut varier de courte (pratique massée) à plus longue (pratique distribuée). Lorsque l'interférence est probable (discutée plus loin dans cette leçon), la pratique distribuée donne un meilleur apprentissage (Underwood, 1961).

Tâches d'apprentissage

Les chercheurs en apprentissage verbal utilisaient couramment trois types de tâches d'apprentissage: sérielle, par paires associées et rappel libre. Dans l'apprentissage sériel, les gens rappellent les stimuli verbaux dans l'ordre dans lequel ils ont été présentés. L'apprentissage sériel est impliqué dans des tâches scolaires telles que la mémorisation d'un poème ou les étapes d'une stratégie de résolution de problèmes. Les résultats de nombreuses études d'apprentissage sériel donnent généralement une courbe de position sérielle. Les mots au début et à la fin de la liste sont facilement appris, tandis que les éléments du milieu nécessitent plus d'essais pour l'apprentissage. L'effet de position sérielle peut survenir en raison de différences dans la distinction des différentes positions. Les gens doivent se souvenir non seulement des éléments eux-mêmes, mais aussi de leurs positions dans la liste. Les extrémités d'une liste semblent être plus distinctives et sont donc de “meilleurs” stimuli que les positions du milieu d'une liste.

Dans l'apprentissage par paires associées, un stimulus est fourni pour un élément de réponse (par exemple, chat-arbre, bateau-toit, banc-chien). Les participants répondent avec la réponse correcte lors de la présentation du stimulus. L'apprentissage par paires associées comporte trois aspects: la discrimination entre les stimuli, l'apprentissage des réponses et l'apprentissage des réponses qui accompagnent quels stimuli. Le débat s'est concentré sur le processus par lequel l'apprentissage par paires associées se produit et sur le rôle de la médiation cognitive. Les chercheurs supposaient à l'origine que l'apprentissage était incrémentiel et que chaque association stimulus-réponse était progressivement renforcée. Cette opinion était soutenue par la courbe d'apprentissage typique. Le nombre d'erreurs que les gens font est élevé au début, mais les erreurs diminuent avec des présentations répétées de la liste.

Les recherches d'Estes (1970) et d'autres ont suggéré une perspective différente. Bien que l'apprentissage de la liste s'améliore avec la répétition, l'apprentissage d'un élément donné a un caractère tout ou rien: l'apprenant connaît l'association correcte ou ne la connaît pas. Au fil des essais, le nombre d'associations apprises augmente. Une deuxième question concerne la médiation cognitive. Plutôt que de simplement mémoriser les réponses, les apprenants imposent souvent leur organisation pour rendre le matériel significatif. Ils peuvent utiliser des médiateurs cognitifs pour lier les mots stimuli à leurs réponses. Pour la paire chat-arbre, on pourrait imaginer un chat courant sur un arbre ou penser à la phrase: “Le chat a couru sur l'arbre.” Lorsqu'on lui présente le chat, on se souvient de l'image ou de la phrase et on répond avec l'arbre. La recherche montre que les processus d'apprentissage verbal sont plus complexes qu'on ne le croyait à l'origine (Terry, 2009).

Dans l'apprentissage par rappel libre, les apprenants se voient présenter une liste d'éléments et les rappellent dans n'importe quel ordre. Le rappel libre se prête bien à l'organisation imposée pour faciliter la mémoire. Souvent, pendant le rappel, les apprenants regroupent les mots présentés loin les uns des autres sur la liste originale. Les regroupements sont souvent basés sur un sens similaire ou l'appartenance à la même catégorie (par exemple, roches, fruits, légumes).

Dans une démonstration classique du phénomène de regroupement catégoriel, les apprenants ont reçu une liste de 60 noms, dont 15 tirés des catégories suivantes: animaux, noms, professions et légumes (Bousfield, 1953). Les mots ont été présentés dans un ordre brouillé; cependant, les apprenants avaient tendance à se souvenir des membres de la même catégorie ensemble. La tendance à se regrouper augmente avec le nombre de répétitions de la liste (Bousfield & Cohen, 1953) et avec des temps de présentation plus longs pour les éléments (Cofer, Bruce, & Reicher, 1966). Le regroupement a été interprété en termes associationnistes (Wood & Underwood, 1967); c'est-à-dire que les mots rappelés ensemble ont tendance à être associés dans des conditions normales, soit directement l'un à l'autre (par exemple, poire-pomme) soit à un troisième mot (fruit). Une explication cognitive est que les individus apprennent à la fois les mots présentés et les catégories dont ils sont membres (Cooper & Monk, 1976). Les noms de catégorie servent de signaux de médiation: lorsqu'on leur demande de se souvenir, les apprenants récupèrent les noms de catégorie, puis leurs membres. Le regroupement donne un aperçu de la structure de la mémoire humaine et soutient la notion de Gestalt selon laquelle les individus organisent leurs expériences.

La recherche sur l'apprentissage verbal a identifié le cours de l'acquisition et de l'oubli du matériel verbal. En même temps, l'idée que les associations pouvaient expliquer l'apprentissage du matériel verbal était simpliste. Cela est devenu évident lorsque les chercheurs sont passés de l'apprentissage de listes simples à un apprentissage plus significatif à partir de textes. On pourrait remettre en question la pertinence d'apprendre des listes de syllabes sans signification ou de mots appariés de manière arbitraire. À l'école, l'apprentissage verbal se produit dans des contextes significatifs, par exemple, des paires de mots (par exemple, les états et leurs capitales, les traductions anglaises de mots étrangers), des phrases et des phrases ordonnées (par exemple, des poèmes, des chansons) et les significations des mots de vocabulaire. Avec l'avènement des points de vue du traitement de l'information sur l'apprentissage et la mémoire, bon nombre des idées proposées par les théoriciens de l'apprentissage verbal ont été rejetées ou considérablement modifiées. Les chercheurs abordent de plus en plus l'apprentissage et la mémoire du matériel verbal dépendant du contexte (Bruning, Schraw, Norby, & Ronning, 2004). Nous allons maintenant aborder un sujet clé du traitement de l'information: la mémoire de travail.

Dans le modèle à deux niveaux, une fois qu'un stimulus est pris en compte et perçu, il est transféré à la mémoire à court terme (de travail) (MCT ou MT; Baddeley, 1992, 1998, 2001; Terry, 2009). La MT est notre mémoire de la conscience immédiate. La MT remplit deux fonctions essentielles: le maintien et la récupération (Unsworth & Engle, 2007). Les informations entrantes sont maintenues dans un état actif pendant une courte période et sont traitées en étant répétées ou liées à des informations extraites de la mémoire à long terme (MLT). Lorsque les étudiants lisent un texte, la MT conserve pendant quelques secondes les derniers mots ou phrases qu'ils ont lus. Les étudiants peuvent essayer de se souvenir d'un point particulier en le répétant plusieurs fois (répétition) ou en demandant comment il se rapporte à un sujet abordé précédemment dans le cours (lié aux informations de la MLT). Prenons un autre exemple, supposons qu'un étudiant multiplie 45 par 7. La MT contient ces nombres (45 et 7), ainsi que le produit de 5 et 7 (35), le nombre reporté (3) et la réponse (315). L'information dans la MT ( ) est comparée aux connaissances activées dans la MLT ( ). L'algorithme de multiplication est également activé dans la MLT, et ces procédures orientent les actions de l'élève.

La recherche a fourni une image raisonnablement détaillée du fonctionnement de la MT. La MT est limitée dans sa durée: si l'on n'agit pas rapidement sur l'information, celle-ci se dégrade dans la MT. Dans une étude classique (Peterson & Peterson, 1959), les participants ont reçu une syllabe dépourvue de sens (par exemple, khv), après quoi ils ont effectué une tâche arithmétique avant de tenter de se souvenir de la syllabe. Le but de la tâche arithmétique était d'empêcher les apprenants de répéter la syllabe, mais comme les nombres n'avaient pas à être stockés, ils n'interféraient pas avec le stockage de la syllabe dans la MT. Plus les participants passaient de temps sur l'activité de distraction, plus leur rappel de la syllabe dépourvue de sens était faible. Ces résultats impliquent que la MT est fragile; l'information est rapidement perdue si elle n'est pas bien apprise. Si, par exemple, on vous donne un numéro de téléphone à appeler, mais que vous êtes distrait avant de pouvoir appeler ou l'écrire, vous pourriez ne pas être en mesure de vous en souvenir.

La MT est également limitée en capacité: elle ne peut contenir qu'une petite quantité d'informations. Miller (1956) a suggéré que la capacité de la MT est de sept éléments plus ou moins deux, où les éléments sont des unités significatives telles que des mots, des lettres, des chiffres et des expressions courantes. On peut augmenter la quantité d'informations en les regroupant, ou en combinant des informations de manière significative. Le numéro de téléphone 555-1960 est composé de sept éléments, mais il peut facilement être regroupé en deux comme suit: «Triple 5 plus l'année où Kennedy a été élu président.»

Les recherches de Sternberg (1969) sur le balayage de la mémoire donnent un aperçu de la façon dont l'information est récupérée de la MT. Les participants ont reçu rapidement un petit nombre de chiffres qui ne dépassaient pas la capacité de la MT. On leur a ensuite donné un chiffre test et on leur a demandé s'il figurait dans l'ensemble original. L'apprentissage étant facile, les participants faisaient rarement des erreurs; cependant, lorsque l'ensemble original passait de deux à six éléments, le temps de réponse augmentait d'environ 40 millisecondes par élément supplémentaire. Sternberg a conclu que les gens extraient l'information de la mémoire active en balayant successivement les éléments.

Les processus de contrôle (exécutifs) dirigent le traitement de l'information dans la MT, ainsi que le mouvement des connaissances dans et hors de la MT (Baddeley, 2001). Les processus de contrôle comprennent la répétition, la prédiction, la vérification, la surveillance et les activités métacognitives. Les processus de contrôle sont orientés vers un but; ils sélectionnent les informations pertinentes pour les plans et les intentions des personnes à partir des différents récepteurs sensoriels. Les informations jugées importantes sont répétées. La répétition (répéter l'information à soi-même à voix haute ou intérieurement) peut maintenir l'information dans la MT et améliorer le rappel (Baddeley, 2001; Rundus, 1971; Rundus & Atkinson, 1970).

Des indices environnementaux ou auto-générés activent une partie de la MLT, qui devient alors plus accessible à la MT. Cette mémoire activée contient une représentation des événements survenus récemment, comme une description du contexte et du contenu. Il est discutable de savoir si la mémoire active constitue un magasin de mémoire distinct ou simplement une partie activée de la MLT. Selon la vision de l'activation, la répétition maintient l'information dans la MT. En l'absence de répétition, l'information se dégrade avec le temps (Nairne, 2002). L'intérêt de la recherche sur le fonctionnement de la MT reste élevé (Davelaar, Goshen-Gottstein, Ashkenazi, Haarmann, & Usher, 2005).

La MT joue un rôle essentiel dans l'apprentissage. Comparativement aux étudiants qui réussissent normalement, ceux qui ont des difficultés en mathématiques et en lecture présentent un moins bon fonctionnement de la MT (Andersson & Lyxell, 2007; Swanson, Howard, & Sáez, 2006). Une implication pédagogique essentielle est de ne pas surcharger la MT des étudiants en présentant trop de matériel à la fois ou trop rapidement. Le cas échéant, les enseignants peuvent présenter l'information visuellement et verbalement pour s'assurer que les étudiants la conservent dans la MT suffisamment longtemps pour la traiter cognitivement davantage (p. ex., la relier à l'information dans la MLT).

La représentation des connaissances dans la MLT dépend de la fréquence et de la contiguïté (Baddeley, 1998). Plus un fait, un événement ou une idée est rencontré fréquemment, plus sa représentation en mémoire est forte. De plus, deux expériences qui se produisent à peu près au même moment ont tendance à être liées en mémoire, de sorte que lorsque l'une est remémorée, l'autre est activée. Ainsi, l'information dans la MLT est représentée dans des structures associatives. Ces associations sont cognitives, contrairement à celles des théories du conditionnement qui sont comportementales (stimuli et réponses).

Les modèles de traitement de l'information utilisent souvent des ordinateurs pour établir des analogies, mais il existe d'importantes différences, qui sont mises en évidence par les structures associatives. La mémoire humaine est adressable par le contenu : l'information sur le même sujet est stockée ensemble, de sorte que savoir ce qui est recherché mènera très probablement à la remémoration de l'information (Baddeley, 1998). En revanche, les ordinateurs sont adressables par l'emplacement : il faut dire aux ordinateurs où l'information doit être stockée. La proximité des fichiers ou des ensembles de données sur un disque dur avec d'autres fichiers ou ensembles de données est purement arbitraire. Une autre différence est que l'information est stockée avec précision dans les ordinateurs. La mémoire humaine est moins précise mais souvent plus colorée et informative. Le nom Daryl Crancake est stocké dans la mémoire d'un ordinateur en tant que “Daryl Crancake.” Dans la mémoire humaine, il peut être stocké en tant que “Daryl Crancake” ou être déformé en “Darrell”, “Darel” ou “Derol”, et “Cupcake”, “Cranberry” ou “Crabapple.”

Une analogie utile pour l'esprit humain est une bibliothèque. L'information dans une bibliothèque est adressable par le contenu car les livres sur un contenu similaire sont stockés sous des cotes similaires. L'information dans l'esprit (comme dans la bibliothèque) est également référencée croisée (Calfee, 1981). Les connaissances qui recoupent différents domaines de contenu peuvent être consultées par l'un ou l'autre domaine. Par exemple, Amy peut avoir un emplacement de mémoire consacré à son 21e anniversaire. La mémoire comprend ce qu'elle a fait, avec qui elle était et quels cadeaux elle a reçus. Ces sujets peuvent être référencés croisés comme suit : Les CD de jazz qu'elle a reçus en cadeau sont référencés croisés dans l'emplacement de mémoire traitant de la musique. Le fait que son voisin d'à côté ait participé est classé dans l'emplacement de mémoire consacré au voisin et au quartier.

Les connaissances stockées dans la MLT varient en richesse. Chaque personne a des souvenirs vifs d'expériences agréables et désagréables. Ces souvenirs peuvent être exacts dans leurs détails. D'autres types de connaissances stockées dans les mémoires sont banals et impersonnels : définitions de mots, opérations arithmétiques et extraits de documents célèbres.

Pour tenir compte des différences de mémoire, Tulving (1972, 1983) a proposé une distinction entre la mémoire épisodique et la mémoire sémantique. La mémoire épisodique comprend l'information associée à des moments et des lieux particuliers qui est personnelle et autobiographique. Le fait que le mot chat apparaisse en troisième position sur une liste de mots appris est un exemple d'information épisodique, tout comme l'information sur ce qu'Amy a fait pour son 21e anniversaire. La mémoire sémantique implique l'information générale et les concepts disponibles dans l'environnement et non liés à un contexte particulier. Les exemples incluent les mots de « La Bannière étoilée » et la formule chimique de l'eau ( ). Les connaissances, les compétences et les concepts appris à l'école sont des mémoires sémantiques. Les deux types de mémoires sont souvent combinés, comme lorsqu'un enfant dit à un parent : « Aujourd'hui, à l'école, j'ai appris [mémoire épisodique] que la Seconde Guerre mondiale s'est terminée en 1945 [mémoire sémantique]. »

Les chercheurs ont exploré les différences entre les mémoires déclaratives et procédurales (Gupta et Cohen, 2002). La mémoire déclarative implique la remémoration de nouveaux événements et expériences. L'information est généralement stockée rapidement dans la mémoire déclarative, et c'est la mémoire la plus altérée chez les patients atteints d'amnésie. La mémoire procédurale est la mémoire des compétences, des procédures et des langues. L'information dans la mémoire procédurale est stockée graduellement—souvent avec une pratique intensive—et peut être difficile à décrire (p. ex., faire du vélo). Nous reviendrons sur cette distinction sous peu.

Une autre question importante concerne la forme ou la structure dans laquelle la MLT stocke les connaissances. Paivio (1971) a proposé que les connaissances soient stockées sous des formes verbales et visuelles, chacune étant fonctionnellement indépendante mais interconnectée. Les objets concrets (p. ex., chien, arbre, livre) ont tendance à être stockés sous forme d'images, tandis que les concepts abstraits (p. ex., amour, vérité, honnêteté) et les structures linguistiques (p. ex., les grammaires) sont stockés dans des codes verbaux. Les connaissances peuvent être stockées à la fois visuellement et verbalement : vous pouvez avoir une représentation picturale de votre maison et également être en mesure de la décrire verbalement. Paivio a postulé que pour toute connaissance, un individu a un mode de stockage préféré activé plus facilement que l'autre. Les connaissances à double codage peuvent être mieux mémorisées, ce qui a des implications éducatives importantes et confirme le principe général d'enseignement qui consiste à expliquer (verbalement) et à démontrer (visuellement) les nouveaux éléments (Clark et Paivio, 1991).

Les travaux de Paivio sont examinés plus en détail dans la section sur l'imagerie mentale plus loin dans cette leçon. Ses points de vue ont été critiqués au motif qu'une mémoire visuelle dépasse la capacité du cerveau et nécessite un mécanisme cérébral pour lire et traduire les images (Pylyshyn, 1973). Certains théoriciens soutiennent que les connaissances sont stockées uniquement verbalement (Anderson, 1980 ; Collins et Quillian, 1969 ; Newell et Simon, 1972 ; Norman et Rumelhart, 1975). Les modèles verbaux ne nient pas que les connaissances puissent être représentées picturalement, mais postulent que le code ultime est verbal et que les images en mémoire sont reconstruites à partir de codes verbaux. Le tableau « Caractéristiques et distinctions des systèmes de mémoire » présente certaines caractéristiques et distinctions des systèmes de mémoire.

Les structures associatives de la MLT sont des réseaux propositionnels, ou des ensembles interconnectés comprenant des nœuds ou des éléments d'information (Anderson, 1990 ; Calfee, 1981 ; voir la section suivante). Une proposition est la plus petite unité d'information qui peut être jugée vraie ou fausse. La déclaration « Mon oncle de 80 ans a allumé son horrible cigare » se compose des propositions suivantes :

• J'ai un oncle.
• Il a 80 ans.
• Il a allumé un cigare.
• Le cigare est horrible.

Divers types de connaissances propositionnelles sont représentés dans la MLT. La connaissance déclarative fait référence aux faits, aux croyances subjectives, aux scripts (p. ex., les événements d'une histoire) et aux passages organisés (p. ex., la Déclaration d'indépendance). La connaissance procédurale se compose de concepts, de règles et d'algorithmes. La distinction déclarative-procédurale est également appelée connaissance explicite et implicite (Sun, Slusarz et Terry, 2005). Les connaissances déclaratives et procédurales sont abordées dans cette leçon. La connaissance conditionnelle consiste à savoir quand employer des formes de connaissances déclaratives et procédurales et pourquoi il est avantageux de le faire (Gagné, 1985 ; Paris, Lipson et Wixson, 1983).

Les théories du traitement de l'information soutiennent que l'apprentissage peut se produire en l'absence de comportement manifeste parce que l'apprentissage implique la formation ou la modification de réseaux propositionnels ; cependant, une performance manifeste est généralement nécessaire pour s'assurer que les étudiants ont acquis des compétences. La recherche sur les actions qualifiées (p. ex., la résolution de problèmes mathématiques) montre que les gens exécutent généralement des comportements selon une séquence de segments planifiés (Ericsson et coll., 1993 ; Fitts et Posner, 1967 ; VanLehn, 1996). Les individus sélectionnent une routine de performance dont ils s'attendent à ce qu'elle produise le résultat souhaité, surveillent périodiquement leurs performances, apportent les corrections nécessaires et modifient leurs performances à la suite d'une rétroaction corrective. Parce que les performances doivent souvent varier pour s'adapter aux exigences contextuelles, les gens trouvent qu'il est utile de pratiquer l'adaptation des compétences dans différentes situations.

Le transfert fait référence aux liens entre les propositions dans la mémoire et dépend de l'information qui est référencée croisée ou des utilisations de l'information qui est stockée avec elle. Les étudiants comprennent que les compétences et les concepts sont applicables dans différents domaines si ces connaissances sont stockées dans les réseaux respectifs. Enseigner aux étudiants comment l'information est applicable dans différents contextes assure un transfert approprié.

L'encodage est le processus consistant à introduire de nouvelles informations (entrantes) dans le système de traitement de l'information et à les préparer pour le stockage dans la MLT. L'encodage se fait généralement en rendant les nouvelles informations significatives et en les intégrant aux informations connues dans la MLT. Bien qu'il ne soit pas nécessaire que l'information soit significative pour être apprise—une personne non familiarisée avec la géométrie pourrait mémoriser le théorème de Pythagore sans comprendre ce qu'il signifie : le caractère significatif améliore l'apprentissage et la rétention.

Le fait d'être attentif aux stimuli et de les percevoir ne garantit pas que le traitement de l'information se poursuivra. Bon nombre de choses que les enseignants disent en classe ne sont pas apprises (même si les élèves sont attentifs à l'enseignant et que les mots sont significatifs) parce que les élèves ne continuent pas à traiter l'information. Les facteurs importants qui influencent l'encodage sont l'organisation, l'élaboration et les structures de schémas.

Organisation

La théorie et la recherche de la Gestalt ont montré qu'il est plus facile d'apprendre et de se rappeler un matériel bien organisé (Katona, 1940). Miller (1956) a fait valoir que l'apprentissage est amélioré par la classification et le regroupement de fragments d'information en blocs organisés. La recherche sur la mémoire démontre que même lorsque les éléments à apprendre ne sont pas organisés, les gens imposent souvent une organisation au matériel, ce qui facilite le rappel (Matlin, 2009). Le matériel organisé améliore la mémoire parce que les éléments sont liés les uns aux autres de façon systématique. Le rappel d'un élément incite au rappel des éléments qui y sont liés. La recherche appuie l'efficacité de l'organisation pour l'encodage chez les enfants et les adultes (Basden, Basden, Devecchio, & Anders, 1991).

Une façon d'organiser le matériel est d'utiliser une hiérarchie dans laquelle les éléments d'information sont intégrés. La figure 'Réseau de mémoire avec organisation hiérarchique' montre un exemple de hiérarchie pour les animaux. Le règne animal dans son ensemble se trouve au sommet, et en dessous se trouvent les principales catégories (p. ex. mammifères, oiseaux, reptiles). Les espèces individuelles se trouvent au niveau suivant, suivies des races.

D'autres façons d'organiser l'information comprennent l'utilisation de techniques mnémotechniques et l'imagerie mentale (dont il sera question plus loin dans cette leçon). Les moyens mnémotechniques permettent aux apprenants d'enrichir ou d'élaborer le matériel, par exemple en formant les premières lettres des mots à apprendre en un acronyme, une expression familière ou une phrase (Matlin, 2009). Certaines techniques mnémotechniques utilisent l'imagerie ; pour se souvenir de deux mots (p. ex. miel et pain), on peut imaginer qu'ils interagissent l'un avec l'autre (du miel sur du pain). L'utilisation d'audiovisuels dans l'enseignement peut améliorer l'imagerie des élèves.

Élaboration

L'élaboration est le processus qui consiste à développer de nouvelles informations en les complétant ou en les reliant à ce que l'on sait. Les élaborations facilitent l'encodage et la récupération parce qu'elles relient l'information à retenir à d'autres connaissances. L'information apprise récemment est plus facile d'accès dans ce réseau de mémoire élargi. Même lorsque la nouvelle information est oubliée, les gens peuvent souvent se souvenir des élaborations (Anderson, 1990). Un problème que rencontrent de nombreux élèves (pas seulement ceux dont il est question dans le scénario d'introduction) dans l'apprentissage de l'algèbre est qu'ils ne peuvent pas élaborer le matériel parce qu'il est abstrait et qu'il ne se relie pas facilement à d'autres connaissances.

La répétition de l'information la maintient dans la MCT, mais ne l'élabore pas nécessairement. On peut faire une distinction entre la répétition de maintien (répéter l'information sans cesse) et la répétition élaborative (relier l'information à quelque chose de déjà connu). Les élèves qui étudient l'histoire des États-Unis peuvent simplement répéter “le jour J était le 6 juin 1944”, ou ils peuvent l'élaborer en la reliant à quelque chose qu'ils connaissent (p. ex. en 1944, Roosevelt a été élu président pour la quatrième fois).

Les moyens mnémotechniques élaborent l'information de différentes façons. Un de ces moyens est de former les premières lettres en une phrase significative. Par exemple, pour se souvenir de l'ordre des planètes à partir du soleil, on peut apprendre la phrase suivante : “Mon vieux, tu m'as jeté sur une nouvelle planète”, dans laquelle les premières lettres correspondent à celles des planètes (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, Pluton). Vous vous souvenez d'abord de la phrase, puis vous reconstituez l'ordre planétaire en fonction des premières lettres.

Les élèves peuvent être capables de concevoir des élaborations, mais s'ils ne le peuvent pas, ils n'ont pas besoin de travailler inutilement lorsque les enseignants peuvent fournir des élaborations efficaces. Pour faciliter le stockage dans la mémoire et la récupération, les élaborations doivent avoir un sens. Les élaborations trop inhabituelles peuvent ne pas être retenues. Les élaborations précises et sensées facilitent la mémoire et le rappel (Bransford et coll., 1982 ; Stein, Littlefield, Bransford et Persampieri, 1984).

Schémas

Un schéma (au pluriel schémas ou schemata) est une structure qui organise de grandes quantités d'information en un système significatif. Les schémas comprennent nos connaissances généralisées sur les situations (Matlin, 2009). Les schémas sont des plans que nous apprenons et utilisons au cours de nos interactions avec l'environnement. Des unités plus grandes sont nécessaires pour organiser les propositions représentant des fragments d'information en un tout cohérent (Anderson, 1990). Les schémas nous aident à générer et à contrôler les actions séquentielles de routine (Cooper & Shallice, 2006).

Dans une étude préliminaire, Bartlett (1932) a constaté que les schémas aident à comprendre l'information. Dans cette expérience, un participant lisait une histoire sur une culture inconnue, après quoi cette personne la reproduisait pour un deuxième participant, qui la reproduisait pour un troisième participant, et ainsi de suite. Au moment où l'histoire atteignait la 10e personne, son contexte inconnu avait été changé en un contexte que les participants connaissaient (p. ex. une partie de pêche). Bartlett a constaté qu'au fur et à mesure que les histoires étaient répétées, elles changeaient de façon prévisible. L'information inconnue était abandonnée, quelques détails étaient retenus et les histoires ressemblaient davantage aux expériences des participants. Ils modifiaient l'information entrante pour qu'elle corresponde à leurs schémas préexistants.

Toute séquence bien ordonnée peut être représentée sous forme de schéma. Un type de schéma est ‚ller au restaurant”. Les étapes consistent en des activités telles que s'asseoir à une table, consulter un menu, commander de la nourriture, être servi, faire ramasser les plats, recevoir une facture, laisser un pourboire et payer la facture. Les schémas sont importants parce qu'ils indiquent ce à quoi il faut s'attendre dans une situation. Les gens reconnaissent un problème lorsque la réalité et le schéma ne correspondent pas. Avez-vous déjà été dans un restaurant où l'une des étapes prévues ne s'est pas produite (p. ex. vous avez reçu un menu, mais personne n'est revenu à votre table pour prendre votre commande) ?

Les schémas éducatifs courants comprennent les procédures de laboratoire, l'étude et la compréhension des histoires. Lorsque l'on donne du matériel à lire aux élèves, ils activent le type de schéma qu'ils croient nécessaire. Si les élèves doivent lire un passage et répondre à des questions sur les idées principales, ils peuvent s'arrêter périodiquement et se tester sur ce qu'ils croient être les points principaux (Resnick, 1985). Les schémas ont été largement utilisés dans la recherche sur la lecture et l'écriture (McVee, Dunsmore et Gavelek, 2005).

Les schémas facilitent l'encodage parce qu'ils élaborent le nouveau matériel en une structure significative. Lorsqu'ils apprennent du matériel, les élèves tentent d'intégrer l'information dans les espaces du schéma. Les éléments de schéma moins importants ou facultatifs peuvent ou non être appris. En lisant des œuvres littéraires, les élèves qui ont formé le schéma d'une tragédie peuvent facilement intégrer les personnages et les actions de l'histoire dans le schéma. Ils s'attendent à trouver des éléments tels que le bien contre le mal, les faiblesses humaines et un dénouement dramatique. Lorsque ces événements se produisent, ils sont intégrés dans le schéma que les élèves ont activé pour l'histoire.

Les schémas peuvent faciliter le rappel indépendamment de leurs avantages sur l'encodage. Anderson et Pichert (1978) ont présenté à des étudiants un récit sur deux garçons qui sèchent les cours. On a conseillé aux étudiants de le lire du point de vue d'un cambrioleur ou d'un acheteur de maison ; l'histoire comportait des éléments pertinents pour les deux. Les étudiants ont rappelé l'histoire et l'ont rappelée une deuxième fois plus tard. Pour le deuxième rappel, on a conseillé à la moitié des étudiants d'utiliser leur perspective originale et à l'autre moitié l'autre perspective. Lors du deuxième rappel, les étudiants ont rappelé plus d'informations pertinentes pour la deuxième perspective, mais pas pour la première perspective, et moins d'informations non importantes pour la deuxième perspective qui étaient importantes pour la première perspective. Kardash, Royer et Greene (1988) ont également constaté que les schémas exerçaient leurs principaux avantages au moment du rappel plutôt qu'au moment de l'encodage. Collectivement, ces résultats suggèrent qu'au moment de la récupération, les gens rappellent un schéma et tentent d'y intégrer des éléments. Cette reconstruction peut ne pas être exacte, mais elle comprendra la plupart des éléments du schéma. Les systèmes de production, dont il sera question plus loin, présentent une certaine similitude avec les schémas.