Le document traite des fonctions exécutives et de la mémoire de travail, essentielles à l'apprentissage scolaire, en expliquant leurs limitations et comment les enseignants peuvent adapter leurs méthodes pédagogiques. Il insiste sur l'importance de l'inhibition et de la flexibilité cognitive, ainsi que sur l'entraînement de ces compétences chez les élèves. Enfin, il aborde le développement cérébral et la plasticité, soulignant la nécessité d'une approche scientifique dans l'enseignement des sciences cognitives.

1. Sciences cognitives de l’apprentissage
Les fonctions exécutives
Doctorante en psychologie cognitive
Spécialiste en sciences cognitives de l’apprentissage
Responsable du Pôle formation de l’association Apprendre et
Former avec les sciences cognitives
Formatrice de formateurs en sciences cognitives de l’apprentissage
Création diaporama : Jean-Luc Berthier
Egypte
5 mars 2024

2. Introduction
L’objectif de l’apprentissage scolaire est de
développer le maximum de fonctions cognitives
de l’élève (pour apprendre, penser, agir)
Quelles sont-elles ?

3. M-----e
A-------n
M-----e de T-----l
F---------é m-----e
I--------n
Les fonctions cognitives de base pour apprendre
Exécutives
P-----------n
R----------t
R--------n de P------e
Cognitives transversales

4. Mémoire
Attention
Mémoire de travail
Flexibilité mentale
Inhibition
Les fonctions cognitives de base pour apprendre
Exécutives
Planification
Raisonnement
Résolution de problème
Cognitives transversales

5. Mémoire de travail
Flexibilité mentale
Inhibition
Les fonctions cognitives de base pour apprendre
Exécutives

6. La mémoire de travail

7. Test de positionnement
Questions Vos propositions
Quel sont les deux rôles majeurs de la mémoire de travail ?
Quelle est la valeur de votre empan mnésique ?
Pour quelle raison ne place-t-on plus la Mémoire
De Travail dans les systèmes de mémoire ?
Les atouts du test de positionnement
. L’implication et l’attention
. La projection sur ce qui va se passer dans la séance de cours
. L’objectivation des connaissances que chacun possède sur le contenu du cours

8. La mémoire de travail
Est-ce une mémoire au sens classique du terme ?
Où la situe-t-on dans le cerveau ?
?
?

9. Chasser l’intrus relatif à la mémoire de travail
 Décider
 Comprendre
 L’attention
 Percevoir les informations non pertinentes
 Relier avec les systèmes de mémoire

10. Percevoir les informations non pertinentes
Première fonction majeure de la MdT :
TRAITER LES INFORMATIONS
Comprendre
Relier avec les systèmes de mémoire
Décider

11. Les deux limites de fonctionnement de la mémoire de travail
qui ont un impact sur la manière d’enseigner
Limite
temporelle
Limite
quantitative

12. Limite temporelle
. Quelques dizaines de secondes à quelques minutes, au-delà desquelles
les informations sont perdues
. Sauf si elles sont partiellement traitées
Exemples :
 Un texte un peu long
 L’écoute d’une explication trop longue
 Un exercice à faire distant des consignes
 Une liste de courses 1/2h ou 1h avant d’être dans le magasin
 Un numéro de téléphone qu’on nous donne, à utiliser plus tard

13. Limite temporelle
Quelles étaient les 4 questions du test de positionnement ?
1)
2)
3)
4)

14. Limite temporelle
Quelles étaient les 4 questions du test de positionnement ?
1)
2)
3)
4)
On fait le lien avec :
 Le niveau d’intensité de l’attention au moment où l’on perçoit les
informations
 La précision de la consigne

15. Limite temporelle
Conseils pédagogiques
1) Limiter le nombre des informations transmises en une fois
. Limiter la longueur du texte à lire pour étude
. Limiter la longueur d’une explication
. Prudence sur le rythme des informations à rythme imposé
2) Opérer des traitements des informations le plus tôt possible
3) Faire monter le niveau d’attention si les informations
transmises sont importantes

16. Limite temporelle
Conseils pédagogiques
4) Faire des synthèses brèves mais fréquentes
. Quelles sont les deux limites de la mémoire de travail ?
. Pour la mémoire de travail, c’est essentiellement :
Traiter les informations, pour
Comprendre
Relier avec les systèmes de mémoire
Décider
. En interrogeant les élèves

17. Les principales parties de la mémoire de travail
Boucle
phonologique
(garder en mémoire les
infos verbales entendues
ou lues)
Buffer
épisodique
(associer des infos de
sources différentes en une
représentation cohérente)
Calepin visuo-
spatial
(maintenir les images
visuelles, spatiales et
mentales)
Informations
verbales
Langage / Sons
Espace tampon
Retient les
informations
Visuel, images,
espace
ADMINISTRATEUR CENTRAL
Coordonne l’ensemble des informations

18. Lever un biais (visuel, auditif, kinesthésique, …)
Les profils d’apprentissage ne sont pas confirmés
par la science, ce ne sont que des préférences, mais
pas de données probantes issues des études.

19. Limite quantitative
On ne peut retenir qu’un nombre limité d’informations en un temps
limité en une seule fois, que l’on est capable de citer juste après.
C’est ce qu’on appelle l’empan mnésique
Exemples :
- Le nombre de consignes pour exécuter une tâche
- Le nombre de chiffres pour effectuer une opération
- Le nombre des informations sur une liste de courses
- Le nombre des mots de vocabulaire nouveaux pour
comprendre un texte

20. Limite quantitative
Attention, ce nombre dépend de plusieurs paramètres
• Interférences proactives (ce que l’on a fait avant)
• D’où l’effet de primauté (démarrer une activité)
• Nature des signaux (les images sont mieux stockées
immédiatement)
• Regroupement des informations (si les organisations
sont regroupées)
• Impact de l’attention

21. Limite quantitative
Lire la liste des chiffres et essayer de la retenir

22. Activité
0 8
2 7 3
4
9 6

23. Combien en avez-vous retenu ?

24. Il est toujours plus facile de faire des chunks
(regroupements)
63 87 54 39

25. Activité
0 8
2 7 3
4
9 6

26. Combien en avez-vous retenus ?
Conclusion : on a toujours avantage à regrouper les
informations et à très bien les organiser

27. Applications pédagogiques
1) Limiter le rythme de la voix
2) Décomposer la complexité
3) Organiser le plus clairement possible les documents
4) Ne pas trop charger le tableau et les documents
Au-delà, il y a « surcharge cognitive »

28. Blablablibobloublabli
Blabla bliboblou blabli
Impact variable de la complexité par les élèves
traitement traitement traitement

29. Test de bouclage
Questions Vos propositions
Quel sont les deux rôles majeurs de la mémoire de travail ?
Quelle est la valeur de votre empan mnésique ?
Pour quelle raison ne place-t-on plus la Mémoire
De Travail dans les systèmes de mémoire

30. L’inhibition

31. Attribuer une raison de l’inhibition à une situation
1. Difficulté à attendre son tour pour
s’exprimer.
A. Vous êtes au travail depuis quelques minutes,
et vous ne résistez pas à aller chercher une
friandise dans le placard.
2. Poids de l’automatisme. B. Margot lit sur son portable qu’une star
célèbre vient de disparaître. Elle s’empresse de
communiquer l’information à ses amis.
3. Difficulté de résister à un plaisir C. On pose à l’enfant la question bien connue :
quelle est la couleur du lait ? Que boivent les
vaches ?
4. Raisonnement insuffisant D. Votre nouveau téléphone est un peu
différent, vous vous trompez de manipulation
5. Insuffisance de vérification avant la
décision.
E. Dans une conversation, l’un des interlocuteurs
coupe sans cesse la parole aux autres.

32. Attribuer une raison de l’inhibition à une situation
1. Difficulté à attendre son tour pour
s’exprimer.
E. Dans une conversation, l’un des interlocuteurs
coupe sans cesse la parole aux autres.
2. Poids de l’automatisme. D. Votre nouveau téléphone est un peu
différent, vous vous trompez de manipulation
3. Difficulté de résister à un plaisir A. Vous êtes au travail depuis quelques minutes,
et vous ne résistez pas à aller chercher une
friandise dans le placard.
4. Raisonnement insuffisant C. On pose à l’enfant la question bien connue :
quelle est la couleur du lait ? Que boivent les
vaches ?
5. Insuffisance de vérification avant la
décision.
B. Margot lit sur son portable qu’une star
célèbre vient de disparaître. Elle s’empresse de
communiquer l’information à ses amis.

33. Il s’agit chaque fois d’une situation d’inhibition
Mais qu’est-ce que l’inhibition ?
C’est apprendre à résister :
o A un automatisme non pertinent
o A un raisonnement trop rapide, aux croyances trompeuses
o A une décision trop rapide
o A des émotions mal contenues

34. Un enfant peut-il apprendre à développer son inhibition ?
Situation d’un enfant qui joue et explique l’inhibition à un
adulte
Dès 5 ans, un enfant est capable de comprendre ce qu’est
l’inhibition et peut apprendre à se contrôler
Test du marshmallow :
https://www.youtube.com/watch?v=p-czSjRclkc

35. Comment entraîne-t-on son inhibition ?
. Chez les plus jeunes par le jeu
- Ni oui ni non, Jacques a dit…
- Chaque fois que l’on énonce un animal l’élève répond 1, et un objet il répond 2, le
plus vite possible. Ensuite on inverse.
- Le nom ou la couleur (Stroop)
- Le jeu UNO
- Etc.
. Chez tous les élèves
- Expliquer que l’inhibition repose sur des neurones que l’on entraîne
- Attirer la vigilance à ne pas répondre trop vite, à contenir ses réactions
- Apprendre à s’écouter avant de parler, et pouvoir redire ce que le camarade a
dit
- Saisir toute situation opportune pour réguler

36. Ce que l’inhibition permet Exemple scolaire
Eviter des erreurs Tous les cas où l’élève répond trop vite ou ne
réfléchit pas assez
Contrôler des excès émotionnels Réactions vives avec des camarades
Conduire un raisonnement avec logique Réflexion insuffisante dans la conduite d’une
démonstration ou de l’enchaînement d’idées
Prendre une bonne décision Insuffisance d’arguments pour conduire au meilleur
choix
Lutter contre les propensions et tendances faciles Se donner des objectifs même à court terme et s’y
tenir, comme tenir un planning, faire ses devoirs
Être vigilant quant aux pièges des idées toute
faites, fake news et croyances erronées
L’école est un lieu de formation des élèves à leur
regard sur le monde et la construction de leur
positionnement (esprit critique)
Pourquoi l’entraînement à l’inhibition est important à l’école ?
Le faire avant l’âge adulte est fondamental

37. Et vous, avez-vous une bonne capacité d’inhibition ?
Il Imaginez-vous dans la situation suivante :
Vous vous trouvez dans un échange avec une personne qui ne pense pas du tout
comme vous. Une tension s’installe entre vous et votre interlocuteur. Vous avez
plusieurs manières de réagir : Vous êtes plutôt « réaction 1 » ou « réaction 2 » ?
Réaction 1 : Vous cherchez spontanément à argumenter votre position.
Réaction 2 : Vous inhibez votre réaction 1 spontanée, vous adoptez une posture
d’ouverture neutre, pour entendre et considérer le point de vue d’autrui. En tentant
de vous placer dans sa situation.

38. Comment entraîne-t-on son inhibition ?
Donner le plus vite possible le nom de la couleur
dans laquelle le nom est écrit
exemple : ROUGE
Tâche de Stroop

39. Comment entraîne-t-on son inhibition ?
Tâche de Stroop

40. Nommez la couleur des points, de gauche à droite, le
plus rapidement possible et sans vous tromper.

41. Ne lisez pas les mots, mais nommez la couleur de
l’encre dans laquelle ils sont écrits, de gauche à droite,
le plus rapidement possible et sans vous tromper.

42. Ne lisez pas les mots, mais nommez la couleur de
l’encre dans laquelle ils sont écrits, de gauche à droite,
le plus rapidement possible et sans vous tromper.

43. Les trois systèmes de la pensée

44. La flexibilité cognitive

45. Où retrouve-t-on la flexibilité mentale dans notre vie ?
o Passer d’une stratégie à une autre
Pour conduire une tâche
Pour sortir d’une situation bloquée pour laquelle on ne voit pas de sortie
Pour faire cette démonstration mathématique
Pour apprendre à mémoriser
Etc.

46. Où retrouve-t-on la flexibilité mentale dans notre vie ?
o Modifier son point de vue
Son opinion sur n’importe quel sujet
Apprendre à prendre en compte le point de vue des autres

47. Où retrouve-t-on la flexibilité mentale dans notre vie ?
o S’adapter à une situation inattendue
Sans s’énerver
Se dire que même si on se trompe, l’erreur est positive et permet d’apprendre
Être capable de mettre en place une stratégie, si besoin d’en changer

48. On résume le concept de flexibilité mentale
La flexibilité cognitive est la fonction exécutive permettant :
- de s’adapter à une situation nouvelle,
- de s’ouvrir à un point de vue différent du sien,
- de modifier sa stratégie d’action, certaines de ses
convictions.
Elle permet d’améliorer la pensée et l’action, en particulier
dans les situations complexes.
Elle est souvent associée à un coût cognitif

49. Situation modifiée Flexibilité cognitive
Un enseignant est malade, il est
remplacé par un autre enseignant
BON : L’élève accepte quelques
modifications d’habitudes, de règles, de
façons de s’exprimer.
En séance de travaux pratiques, l’élève
change de binôme, à la demande du
professeur
PAS BON : Il n’a pas envie d’être avec son
nouveau camarade.
Pour venir au collège, des travaux ont
contraint de fermer la rue habituelle
sans avoir prévenu
BON : Ce n’est pas grave, il arrivera bien
à arriver à l’heure
Suite à une panne, le conducteur doit
laisser son véhicule au garage. On lui
confie un véhicule de courtoisie.
PAS BON : Le conducteur peine à
s’adapter aux nouvelles commandes, il
râle
Le meilleur camarade de Tom est très
perturbé ce matin et affiche une réelle
mauvaise humeur
BON : Tom comprend que son camarade
peut être perturbé par une situation
familiale récente, il patiente et sait que
le naturel va revenir.

50. La flexibilité : en classe ou à la maison ?
 S’habituer à comprendre les idées des autres
 Accepter les comportements des camarades
 Accueillir toute situation nouvelle

51. Prendre conscience des biais cognitifs
Biais
de
confirmation
Ne prendre en compte que les
informations qui confirment ce que l’on
pensait déjà
Biais de
diminution
de
complexité
Penser que les choses sont plus simples
qu’en réalité
Biais de
maîtrise
Croire que l’on connait ou que l’on
maîtrise un sujet

52. Pour les curieux du cerveau

54. Comment se développe et évolue le cerveau au fil de la vie
La plasticité cérébrale
Concept de base sur lequel se pense l’apprentissage
Tout au long de la vie mais surtout enfance et adolescence
Réalité neurobiologique (neurones, réseaux, élagage)
Des millions de modifications synaptiques à chaque instant
Une autre représentation du potentiel de développement du jeune

55. Le cerveau est conçu pour apprendre
Structure à la naissance
. Au développement linéaire en escalier se substitue le
développement par enchevêtrement non linéaire
. Exemples d’acquis à la naissance :
Intuition numération, pré-configuration linguistique, relation aux
autres, cerveau statistique et questionnement, repérage spatial,
permanence, symbolisation, logique, mécanismes attentionnels, etc.

56. L’esprit scientifique
. Conditions de validation des conclusions (panels, paramètres
contrôles, études randomisées, réplications)
. Pas de conclusions absolues, mais adossement aux connaissances
validées actuelles
. Les pièges du non-filtrage de l’information, des biais de
confirmation, de la non-flexibilité mentale, de l’absence de
vérification

57. Site
sciences-cognitives.fr
Contact
cogniclasses@sciences-cognitives.fr
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