NEURONES DE LA LECTURE STANISLAS DEHAENE.

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1 NEURONES DE LA LECTURE STANISLAS DEHAENE

2 Sciences cognitives et éducation: L’ouverture d’un dialogue
Donner aux enseignants un bagage de principes fondamentaux sur la plasticité cérébrale et les apprentissages « Ce qu’on ne peut pas ne pas savoir » sur le cerveau de l’enfant: – Ses compétences précoces: vision, langage, nombres, géométrie… – Ses algorithmes d’apprentissage: le rôle de l’attention, du sommeil… – Les difficultés que tous les enfants rencontrent, mais aussi les réelles : pathologies: dyslexie, dyscalculie, dyspraxie, troubles de l’attention. • Nous avons tous une organisation cérébrale similaire: tous les enseignants doivent respecter certains principes fondamentaux. • Ces principes sont compatibles avec une grande liberté pédagogique: l’enseignant comme un expérimentateur. Sciences cognitives et éducation: L’ouverture d’un dialogue

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5 Le recyclage neuronal

6 Notre cerveau contient un mécanisme de reconnaissance visuelle invariante, qui a évolué pour reconnaitre les objets et les visages, quelle que soit leur orientation. Cette généralisation en miroir doit être désapprise lorsque nous apprenons à lire. Nous apprenons à reconnaître les lettres précisément avec la région qui présente la plus grande capacité de généralisation en miroir. Pas étonnant que tous les enfants éprouvent des difficultés avec les lettres en miroir. Rien à voir avec la dyslexie sauf si cette difficulté se prolonge.

7 LE BEBE : « Machine » à apprendre
Le cerveau contient, dès la naissance, un algorithme d’apprentissage statistique extrêmement sophistiqué L’enfant se comporte comme « un scientifique au berceau: Le cerveau dispose, d’emblée, d’un jeu d’hypothèses hiérarchiques, qu’il projette sur le monde extérieur, et dont certaines sont très abstraites (exemples: « le monde est constitué d’objets »; « principe causalité » ) Il sélectionne ces hypothèses ou schémas mentaux en fonction de leur plausibilité au vu des expériences qu’il fait ou des entrées qu’il reçoit. L’attention, la récompense, l’erreur, la curiosité, le sommeil, sont des éléments importants de cet algorithme encore imparfaitement compris. LE BEBE : « Machine » à apprendre

8 QUATRE PILIERS DE L’APPRENTISSAGE
Les neurosciences cognitives ont identifié au moins quatre facteurs qui déterminent la vitesse et la facilité d’apprentissage: L’attention L’engagement actif – importance de l’évaluation et de la méta‐cognition Le retour d’information – signaux d’erreurs – motivation et récompense La consolidation – L’automatisation: transfert du conscient au non‐conscient, et libération de ressources. – Le sommeil QUATRE PILIERS DE L’APPRENTISSAGE

9 L’attention est le mécanisme qui nous sert à sélectionner une information et à en moduler le traitement. Au moins trois systèmes attentionnels : – alerte : modulation globale de la vigilance –orientation (spatiale): sélection d’une entrée –contrôle exécutif: sélection d’une chaîne de traitement, résolution des conflits entre tâches. L’attention module massivement l’activité cérébrale et facilite l’apprentissage PILIER 1 L’ATTENTION

10 LES LIMITES DE L’ATTENTION
Nous ne pouvons pas réaliser deux tâches simultanément. Lorsque nous sommes engagés dans une tâche donnée, les stimuli non‐pertinents peuvent devenir littéralement invisibles. Même s’ils sont visibles, leur traitement massivement différé. Conséquences pour l’éducation: – Peut‐être le plus grand talent d’un enseignant consiste à canaliser et captiver, à chaque instant, l’attention de l’enfant. – L’enseignant doit créer des matériaux attrayants mais qui ne distraient pas l’enfant de sa tâche primaire. – Prendre garde à ne pas créer de « double tâche », notamment pour les enfants « dys » ou en difficulté. LES LIMITES DE L’ATTENTION

11 PILIER 2 : L’engagement actif
Un organisme passif n’apprend pas. L’apprentissage est optimal lorsque l’enfant alterne apprentissage et test répété de ses connaissances. Cela permet à l’enfant d’apprendre à savoir quand il ne sait pas (métacognition). PILIER 2 : L’engagement actif

12 PILIER 3 : Retour d’information
Le rôle essentiel de la prédiction et de l’erreur de prédiction Selon un modèle en vue de l’apprentissage, notre cerveau utilise des modèles internes afin de générer des prédictions sur le monde extérieur. L’apprentissage se déclenche lorsqu’un signal d’erreur montre que cette prédiction n’est pas parfaite  pas d’apprentissage si tout est parfaitement prévisible. Le signal d’erreur peut venir d’une correction explicite (enseignant) ou de la détection endogène d’un décalage entre prédiction et observation (surprise). Les signaux d’erreur se propagent dans le cerveau, sans que nous en ayons nécessairement conscience, et ajustent sans cesse nos modèles mentaux. Quelques conséquences pour l’éducation L’erreur ou l’incertitude sont normales – elles sont même indispensables. Elles n’impliquent ni sanction ni punition. Les punitions ne font qu’augmenter la peur, le stress, et le sentiment d’impuissance. Privilégier la motivation positive et la récompense qui modulent l’apprentissage. Le terme de récompense n’implique ni behaviorisme ni conditionnement. Il y a une récompense dans le regard des autres et la conscience de progresser. PILIER 3 : Retour d’information

13 PILIER 4 : Consolidation – Transfert de l’explicite vers l’implicite
Au début de l’apprentissage, le cortex préfrontal est fortement mobilisé: traitement explicite, conscient, avec effort. Progressivement, l’automatisation transfère les connaissances vers des réseaux non‐conscients, libérant les ressources. PILIER 4 : Consolidation – Transfert de l’explicite vers l’implicite

14 Au début, l’enfant retient les correspondances graphème‐phonème sous forme de règles explicites, qu’il applique une par une lorsqu’il lit un mot. Par la suite le décodage devient de plus en plus routinier et fondé sur des suite, connaissances implicites, rapides et non‐conscientes. Cette automatisation est essentielle: Lorsque la lecture devient fluide et automatique, l’enfant cesse de se concentrer sur le décodage et peut mieux réfléchir au sens du texte. EXEMPLE DE LA LECTURE

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16 L’IMPORTANCE DU SOMMEIL DANS LES APPRENTISSAGES
Le sommeil fait partie intégrante de notre algorithme d’apprentissage. Il intervient dans la consolidation des apprentissages: après une période d’apprentissage, une période de sommeil, même courte, améliore – la mémoire – la généralisation – la découverte de régularités Durant le sommeil, notre cerveau rejoue (parfois à vitesse accélérée) les décharges neuronales éprouvées pendant la veille. Conséquences: (1) L’amélioration du sommeil peut être une intervention très efficace, notamment pour les enfants avec troubles de l’attention (2) il faut distribuer l’apprentissage : tous les jours! L’IMPORTANCE DU SOMMEIL DANS LES APPRENTISSAGES

17 LES NEURONES DE LA LECTURE

18 Apprendre à parler et à écrire est différent même s’il y a des convergences chez l’adulte.
La phrase parlé est traitée avec l’aire auditive. La phrase écrite est traitée avec l’aire visuelle. Mais le résultat de l’apprentissage est un réseau commun.

19 Le langage parlé est un réseau précoce
Le langage parlé est un réseau précoce. Il y a une prédisposition chez l’humain au langage parlé. Le cerveau de l’enfant est déjà spécialisé. Le langage écrit étant une invention culturelle récente, le cerveau n’a pas pu évoluer. Apprendre à lire c’est rentrer dans le réseau du traitement du langage parlé par le biais de la vision.

20 Cela implique une région particulière : l ’aire de la forme visuelle des mots ( = boîte aux lettres du cerveau). Une autre région sera également modifiée, la région de l’analyse des phonèmes. Le lien graphème / phonème est donc fondamental. Pour apprendre à lire on recycle des aires qui se spécialisent.

21 Cette « boîte » aux lettres est située au même endroit dans toutes les cultures. Elle n’existe que pour ceux qui ont appris à lire. Le circuit de lecture, en raison de la plasticité cérébrale, peut se mettre en place tardivement.

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23 Le système visuel change quand l’enfant apprend à lire en CP.
L’aire concernée, en début de CP a une activation très marquée aux visages, peu aux mots. A 9 ans, cette région répond aux mots écrits et aux visages. Son activation prédit les scores de lecture des enfants. Peut-on apprendre à lire avant le CP ? Vers 6/7 ans c’est le pic de plasticité cérébrale pour cette aire visuelle, mais il n’y a pas vraiment d’âge particulier. Avec une pédagogie adaptée des enfants peuvent avoir jusqu’à 1an ½ d’avance. CHEZ L’ENFANT

24 QUE SE PASSE-T-IL DANS CETTE AIRE CEREBRALE ?
Tous les primates, avec cette région, reconnaissent les objets et les visages. Cette zone va se recycler pour reconnaître des mots. Les neurones assemblent, combinent des traits…pour identifier une lettre, des combinaisons de lettres. En 170 millisecondes le mot est reconnu. Les illétrés gardent une forte réponse aux visages. Cela décroît quand ils savent lire. Dans cette zone s’opère une compétition entre mots et visages. La reconnaissance des visages passe dans l’hémisphère droit. QUE SE PASSE-T-IL DANS CETTE AIRE CEREBRALE ?

25 Cette région qui s’intéresse à la lecture, s’intéresse aux visages et à son invariance G/D.
Quand il s’agit d’un mot, le cerveau doit désapprendre l’invariance miroir ( explique les erreurs en miroir). TOUS LES ENFANTS PASSENT PAR CETTE ETAPE.

26 Un petit mystère : l’effet miroir

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28 L’apprentissage de la lecture modifie les aires auditives.
Ceux qui ont appris à lire ont plus d’activation à l’écoute. Cette région intervient pour coder les phonèmes du langage parlé. Cette région analyse le signal. Avoir appris à lire facilite l’analyse du signal de a parole. Les illétrés n’ont pas la même perception des phonèmes. Ils ne peuvent pas dire P…A..R..Ils ne peuvent dire que des syllabes, ils ne peuvent pas enlever de sons. Il faut donc privilégier la correspondance graphèmes/phonèmes. ( grapho game : entendre un son, choisir la lettre ) La méthode phonique (syllabique ) est à privilégier. Il faut relativiser l’impact environnemental, socio-culturel mais prendre la mesure de l’impact des manuels ( EX / Ribambelle -- Je lis, j’écris ++). Il faudrait aider les enseignants à choisir. LES PHONEMES

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30 L’apprentissage du décodage explicite a un effet sur le décodage et la compréhension. On comprend parce que l’on décode. La priorité est donc à donner au déchiffrage et à son enseignement. Dans la méthode globale on démarre mieux mais seule la décomposition permet de généraliser à des mots nouveaux. La méthode phonique utilise les bonnes voies. La méthode globale n’utilise pas le bon circuit.