L’objectif de cette contribution est d’illustrer comment les connaissances issues des sciences cognitives permettent de nourrir les interventions éducatives auprès d’apprenants en difficulté, au travers de l’exemple de l’Atelier d’Apprentissage. L’Atelier d’Apprentissage est une consultation en éducation spéciale de l’Université de Genève, spécialisée dans la remédiation des problèmes d’apprentissage. Elle s’adresse aux personnes présentant des troubles neurodéveloppementaux (déficience intellectuelle, trouble du spectre de l’autisme, déficit de l’attention/hyperactivité, dyslexie, dyscalculie) ou des difficultés d’apprentissage sans troubles avérés. Notre approche globale et intégrative se situe au carrefour des sciences cognitives et éducatives. La compréhension du développement et du fonctionnement cognitif est au centre de notre modèle. Elle guide l’analyse des facteurs entravant l’apprentissage et la mise en place d’une démarche d’intervention permettant d’améliorer les processus de pensée et d’apprentissage de manière efficace.

Les déterminants de l’apprentissage et de la pensée

L’apprentissage et la pensée sont déterminés par des aptitudes cognitives, métacognitives, et motivationnelles. Ces trois concepts, initialement étudiés indépendamment les uns des autres dans différentes disciplines et courants des sciences cognitives (cognitivisme, cognitivo-comportementalisme, sociocognitivisme), ont de plus en plus été appliqués au domaine de l’éducation et des apprentissages disciplinaires, soit de manière isolée, soit de manière conjointe au travers du concept d’apprentissage autorégulé (Boekaerts & Corno, 2005 ; Zimmerman & Schunk, 2011).

Les processus cognitifs (p. ex. mémoire de travail, attention sélective, fonctions exécutives) sont des processus de traitement de l’information, s’activant généralement de manière automatique et non consciente, et permettant d’acquérir, transformer, stocker, et utiliser les connaissances (Brandimonte, Bruno, & Collina, 2006). Ils sont nécessaires pour percevoir l’environnement, le comprendre, et y répondre de manière adaptée. Leur implication dans l’apprentissage a été largement démontrée (p. ex. Lubin, Regrin, Boulc’h, Pacton, & Lanoë, 2016). La motivation se définit comme un ensemble de sentiments et croyances (tels que sentiment d’efficacité, attribution causale, but d’accomplissement) déterminant les conduites d’apprentissage. De nombreuses recherches ont souligné son impact sur la réussite scolaire (p. ex. Zimmerman, 2011). En ce qui concerne la métacognition, celle-ci joue un rôle prépondérant dans l’apprentissage comme l’atteste nombre d’études menées auprès d’apprenants du préscolaire au postsecondaire (Bryce, Whitebread, & Szúcs, 2015 ; Haberkorn, Lockl, Pohl, Ebert, & Weinert, 2014 ; Ludwig, Finkbeiner, & Knierim, 2013). Sa valeur prédictive des apprentissages est même supérieure à celle de l’efficience intellectuelle (test QI) ou des processus cognitifs (Blair & Razza, 2007 ; Veenman & Spaans, 2005).

La métacognition fait référence à deux composantes interdépendantes (Brown, 1987 ; Pintrich, 2002). La première concerne les métaconnaissances, c’est-à-dire les connaissances qu’un apprenant a de sa propre cognition (forces, faiblesses, habitudes d’apprentissage), sur les tâches (domaine, caractéristiques, difficultés), et sur les stratégies (connaitre des stratégies, pourquoi, comment et quand les utiliser). La deuxième composante concerne les processus métacognitifs qui régulent et contrôlent la cognition et l’apprentissage. Ces derniers sont généralement divisés en trois sous-catégories : planification, contrôle continu et évaluation. La métacognition intervient dans tous les aspects de la pensée et de l’apprentissage. Une mise en œuvre efficace des habiletés métacognitives pourrait être la suivante (Hessels-Schlatter, Hessels, Godin, & Spillmann-Rojas, 2017) : avant de commencer une tâche, l’apprenant définit les buts, anticipe les difficultés et définit les étapes de résolution. Ses métaconnaissances sur les caractéristiques de la tâche et sur ses propres forces et faiblesses le guideront durant ce processus. L’apprenant peut employer des stratégies afin de déjouer les difficultés anticipées, mieux comprendre les demandes de la tâche, organiser les informations ou encore pour réguler son attention. Tout au long de l’exécution de la tâche, l’apprenant contrôle ses activités et ses progrès : il contrôle sa compréhension, corrige et révise ses productions, adapte les stratégies et réajuste son plan de résolution. Une fois la tâche terminée, le processus d’évaluation permet à l’apprenant de comparer le résultat obtenu aux demandes de la tâche ou à ses propres buts, et de réfléchir sur sa manière de résoudre le problème, ainsi que sur l’efficacité des stratégies utilisées.

Les individus présentant des troubles neurodéveloppementaux se caractérisent par des déficits ou limitations plus ou moins marquées sur le plan cognitif, métacognitif, et/ou motivationnel, constituant un frein à l’apprentissage, et entravant leurs capacités d’autonomie et d’adaptation aux demandes du milieu. En ce qui concerne la cognition, les déficits au niveau du raisonnement logique, de la mémoire de travail (MdT), des fonctions exécutives, de l’attention, des processus visuospatiaux, ainsi qu’au niveau du transfert des acquis, sont bien documentés (Inserm, 2016 ; Poloczek, Büttner, & Hasselhorn, 2012 ; Shallice, et al., 2002). Les recherches témoignent également d’une insuffisance au niveau des compétences métacognitives dans ces différents groupes d’apprenants : leurs métaconnaissances sont imprécises, ils ne les utilisent pas ou de manière inappropriée pour réguler leurs actions, et ils ont recours de façon limitée ou inefficace aux activités de planification, de contrôle continu et d’évaluation. Non seulement ils utilisent généralement moins de stratégies, mais elles sont aussi moins élaborées voire même inadéquates, ou utilisées de manière rigide et peu efficace (Händel, Lockl, Heydrich, Weinert, & Artelt, 2014 ; Nader-Grosbois, 2014). Au niveau de la motivation, les apprenants en difficulté présentent souvent une dynamique motivationnelle inadéquate, induisant des comportements entravant l’apprentissage. Ils peuvent éprouver un faible sentiment d’efficacité, attribuer les réussites et échecs à des causes incontrôlables, ou poursuivre des buts de performance plutôt que des buts de maitrise. Par conséquent, les comportements d’apprentissage que l’on observe chez ces personnes sont caractérisés par des stratégies d’évitement, un manque de persévérance, des blocages et, habituellement, une passivité généralisée dans l’apprentissage (Baird, Scott, Dearing, & Hamill, 2009 ; Lichtinger & Kaplan, 2015).

Les différentes approches d’intervention et leurs limites

Différents programmes et méthodes, issus de courants théoriques distincts, ont été conçus afin de développer ou rééduquer les processus de pensée et d’apprentissage (Hessels & Hessels-Schlatter, 2013). Ces approches se distinguent selon le type de compétences visées (cognitives, métacognitives), le degré de généralité ou transférabilité des stratégies entrainées, le type de tâches utilisées (tâches artificielles ou à contenu disciplinaire), ainsi que le public auquel elles s’adressent (âge, présence et types de troubles). Nous pouvons définir trois grands types d’approches, selon qu’elles sont orientées sur : 1) des processus de pensée généraux : il s’agit de programmes « d’éducation cognitive », entrainant des stratégies générales sur des tâches artificielles (p. ex. PEI de Feuerstein, Rand, Hoffman, & Miller, 1980) ; 2) des processus métacognitifs spécifiques à des disciplines scolaires : ces approches enseignent des stratégies spécifiques à la lecture ou à la résolution de problèmes mathématiques, avec des tâches scolaires (p. ex. l’Enseignement Réciproque de Brown, voir Spörer, Brunstein, & Kieschke, 2009 ; Solve it ! de Montague, 2003) ; 3) des processus cognitifs particuliers : les approches neurocognitives et les logiciels de remédiation cognitive entrainant la MdT, l’attention ou les fonctions exécutives, sur des tâches artificielles (p. ex. CogMed de Klingberg, et al., 2005).

Toutes ces approches manquent cependant d’efficacité ou ne produisent pas d’effets de transfert. Les programmes issus du premier groupe ont des effets très limités sur les aptitudes cognitives, et aucun transfert aux apprentissages scolaires ou professionnels n’est constaté (Dignath, Büttner, & Langfeldt, 2008 ; Higgins, Hall, Baumfield, & Moseley, 2005). La littérature montre des résultats mitigés pour les programmes du troisième groupe. Des gains significatifs dans les processus cognitifs entrainés sont assez souvent observés, mais les effets de transfert au domaine scolaire ou à d’autres contextes n’ont pas encore pu être démontrés (Deforge, 2011 ; Van der Donk, et al., 2017). Cela est principalement dû au fait que ces programmes utilisent des tâches de laboratoire artificielles, conçues de manière à ne mettre en jeu que certains processus en particulier. Ces activités ne correspondent pas à la complexité des tâches et aux situations d’apprentissage auxquelles sont confrontés les apprenants, et qui nécessitent une mise en œuvre et une coordination de l’ensemble des processus de traitement d’information. Du point de vue des apprenants, elles sont trop éloignées des contenus scolaires et manquent de validité apparente. Par ailleurs, les aspects métacognitifs n’étant pas inclus, la prise de conscience et la réflexion ne sont pas favorisés. Les approches du deuxième groupe ont par contre un impact positif tant sur les stratégies entrainées que sur les performances aux tâches (lecture ou mathématique selon les programmes) sur lesquelles elles portent (Dignath, et al., 2008). Cependant ces stratégies sont très spécifiques au domaine concerné, et par conséquent non transférables à d’autres tâches ou situations. Par ailleurs, la recherche montre que ces programmes ne sont efficaces que s’ils sont appliqués par les chercheurs eux-mêmes, les enseignants manquant de connaissances et de savoir-faire dans ce domaine (Dignath, et al., 2008). Finalement, toutes ces méthodes ne sont que très peu adaptées aux personnes présentant une déficience intellectuelle modérée à sévère.

L’enseignement (ordinaire et spécialisé), de son côté, ne considère pas les déficits cognitifs et métacognitifs qui limitent l’accès à l’apprentissage, qu’il soit disciplinaire, professionnel, ou lié aux actes de la vie quotidienne, avec pour conséquence une progression limitée au niveau des acquisitions (Dignath, et al., 2008 ; Pintrich, 2002). La transmission des savoirs reste inefficace tant que les processus de pensée et d’apprentissage sous-jacents ne sont pas pris en considération, c’est-à-dire entrainés, compensés, ou que leur impact négatif n’est pas amoindri en aménageant les tâches et les méthodes d’enseignement. Sur le plan métacognitif, bien que les enseignants et les éducateurs jouent un rôle prépondérant dans le développement des compétences métacognitives, peu d’entre eux enseignent ces compétences de manière explicite (Dignath & Veenman, 2020 ; Kistner, et al., 2010 ; Spruce & Bol, 2015). Les auteurs pointent du doigt les méconnaissances des enseignants concernant la métacognition, les stratégies, et plus généralement les mécanismes d’apprentissage. Du point de vue des processus cognitifs, si certaines pratiques enseignantes sont encouragées (notamment celles qui soutiennent la MdT et l’attention), elles ne sont encore que peu appliquées, et généralement uniquement pour les apprenants pour lesquels un diagnostic de dyslexie ou déficit d’attention/hyperactivité a été établi.

L’Atelier d’Apprentissage : une approche globale et intégrative

L’Atelier d’Apprentissage offre une prise en charge des problèmes d’apprentissage aux personnes (enfants, adolescents, adultes) présentant des troubles neurodéveloppementaux ou des difficultés d’apprentissage non spécifiées. L’approche que nous avons développée est une alternative aux modèles d’intervention et d’enseignement existants. Elle est empiriquement fondée (voir Hessels-Schlatter, et al., 2017) et intègre les apports des sciences cognitives et des sciences de l’éducation.

Nous partons du constat que l’éducation et la remédiation auprès d’apprenants en difficulté se heurtent fréquemment à deux écueils : une progression limitée des acquisitions ou du fonctionnement intellectuel global, et le manque de transfert des acquis sur des tâches différentes de celles de l’intervention. On peut attribuer ce manque d’efficacité aux méconnaissances réciproques des sciences cognitives et éducatives, comme exposé précédemment : les approches cognitives n’ont que peu de liens avec les situations naturelles et sont trop éloignées des réalités éducatives, et l’enseignement traditionnel ignore les déterminants cognitifs de l’apprentissage. Nous estimons qu’aussi bien la compréhension des difficultés d’apprentissage que leur remédiation ne peuvent s’effectuer de façon fragmentée et doivent être considérées à la lumière des facteurs cognitifs (processus de pensée et d’apprentissage ; caractéristiques propres des troubles) et éducatifs (contenus et contextes d’apprentissage, validité écologique des tâches) de manière conjointe. Cela inclut également une collaboration avec tous les acteurs concernés (famille, enseignant, éducateur, neuropsychologue, logopédiste). Aussi, notre approche se veut globale et intégrative afin d’aborder la dynamique du fonctionnement de la personne dans sa globalité, sa complexité et son unicité.

Modèle des processus de pensée et d’apprentissage

En ce qui concerne les processus de pensée et d’apprentissage, nous avons développé un modèle (basé sur les considérations théoriques discutées plus haut) qui nous sert de cadre aussi bien pour l’évaluation que pour l’intervention (fig. 1 ; voir aussi Hessels-Schlatter, 2010a,b ; Hessels-Schlatter, et al., 2017). Ce modèle articule les habiletés cognitives (processus attentionnels, mnésiques, exécutifs, visuospatiaux, et logiques), métacognitives (planification, contrôle continu, évaluation, métaconnaissances, stratégies), et motivationnelles (sentiment d’efficacité, estime de soi, attributions causales). Ces différentes composantes s’influencent mutuellement, selon un processus dynamique et récursif. Les métaconnaissances (connaissances sur son fonctionnement, les caractéristiques des tâches, l’utilité et les conditions d’application des stratégies) déterminent l’application des processus métacognitifs et des stratégies, et contribuent à une meilleure gestion des processus cognitifs. Par exemple, la conscience qu’une tâche implique un nombre important d’étapes (métaconnaissances sur la tâche) et que l’on a tendance à être désorganisé ou à oublier des parties (métaconnaissances sur soi) permet à l’apprenant de planifier la tâche (anticiper les difficultés, définir les étapes), contrôler ses activités, et évaluer sa performance en conséquence.

Figure 1. Modèle théorique des processus de pensée et d’apprentissage, et leurs interactions.

Ses connaissances de l’utilité et des conditions d’application des stratégies guident l’apprenant dans la sélection de stratégies appropriées (p. ex. numéroter ou laisser des traces) afin de faciliter la planification et le contrôle, et soutenir les processus cognitifs (MdT, attention sélective).

Les stratégies sont particulièrement importantes. Nous les définissons comme des activités permettant d’apprendre (comprendre, mémoriser, récupérer, et appliquer les connaissances) et d’exécuter des tâches plus facilement et de manière plus efficace. La plupart des modèles théoriques (Pintrich, 2002 ; Weinstein, Husman, & Dierking, 2000) limite la définition des stratégies au rôle qu’elles jouent dans la compréhension et la mémorisation des informations (p. ex. stratégies d’organisation, élaboration, encodage et récupération), et ne les rattache pas à des processus cognitifs spécifiques. Notre modèle intègre non seulement les stratégies liées à l’acquisition des connaissances, mais également les stratégies nécessaires au traitement des tâches en cours (qu’il s’agisse d’un exercice scolaire ou d’un travail en atelier). De plus, nous lions directement les stratégies aux processus cognitifs (MdT, attention, processus visuospatiaux, etc.) et métacognitifs qu’elles permettent d’activer, soutenir ou faciliter (voir les exemples plus loin). Les stratégies peuvent être générales (transférables à différents types de tâches) ou spécifiques à un type d’activité. Elles sont toujours dirigées vers un but, et, contrairement aux processus cognitifs, elles sont appliquées de manière intentionnelle et consciente. De ce fait, elles dépendent non seulement de la qualité des métaconnaissances, mais également de la dynamique motivationnelle. Se montrer stratégique requiert des efforts et de la volonté à persévérer. Par conséquent, l’apprenant doit se sentir capable et avoir un sentiment de contrôle sur la situation. Inversement, disposer d’un répertoire de stratégies étoffé induit chez l’apprenant un sentiment d’efficacité et de contrôle accru. Les réflexions et prises de conscience en fin de tâche (évaluation) permettent d’affiner les métaconnaissances et favorisent une dynamique motivationnelle positive.

En ce qui concerne les processus cognitifs, des métaconnaissances et stratégies adéquates, comme on l’a vu, peuvent contribuer à un déploiement plus efficace. Cependant, l’application de stratégies mobilise des ressources cognitives, d’autant plus si elles ne sont pas automatisées. De même des pensées intrusives liées à des sentiments ou croyances motivationnelles négatives chargent inutilement la MdT. Finalement, planifier et contrôler ses activités (processus métacognitifs) repose sur des capacités mnésiques et exécutives (processus cognitifs) robustes.

Efficacité de l’approche et pertinence dans le domaine de la lecture chez les personnes avec DI

L’efficacité de l’approche a pu être démontrée dans plusieurs études de validation, auprès de publics variés tant au niveau de l’âge (enfants, adolescents, jeunes adultes) que des conditions (troubles des apprentissages, déficience intellectuelle, déficience auditive, migrants non francophones, élèves tout-venant). Une partie de ces études a été conduite en contexte clinique à l’Atelier d’Apprentissage (voir Bosson, 2010 ; Bosson, et al., 2010). Nous avons ensuite implémenté avec succès notre approche dans des contextes naturels (écoles spéciales, classes spécialisées, classes ordinaires en REP), selon des designs expérimentaux incluant des groupes contrôle, prétest, posttest, et posttest différé (voir Hessels, Hessels-Schlatter, Bosson, & Balli, 2009 ; Hessels-Schlatter, 2010a,b ; Hessels-Schlatter, et al., 2017).

Dans toutes ces recherches, des effets significatifs suite à l’intervention ont pu être constatés sur les compétences métacognitives (processus, stratégies, métaconnaissances), avec transfert sur des tâches à contenu disciplinaire aboutissant à de meilleures performances. Dans les études où cela a été mesuré, les gains ont été maintenus, voire renforcés, après plusieurs mois.

Nous nous limiterons ici à illustrer au travers de deux études de cas la pertinence de notre approche dans le cadre de l’apprentissage de la lecture chez les adultes présentant une déficience intellectuelle (DI) modérée à sévère. La lecture est une activité cognitive complexe, et les déficits que présentent ces personnes entravent considérablement cet apprentissage (Inserm, 2016) ; ne pas influer directement sur ces habiletés compromet toute tentative d’enseignement. L’objectif de ces études était d’explorer si une intervention métacognitive basée sur notre approche permet d’améliorer les compétences en lecture-identification (étude 1) et lecture-compréhension (étude 2) chez des adultes avec DI importante. Contrairement aux interventions que nous effectuons à l’Atelier d’Apprentissage et celles menées dans les études mentionnées ci-dessus, nous n’avons entrainé que des habiletés spécifiques à la lecture. Afin d’exemplifier comment les composantes cognitives sont intégrées dans notre démarche éducative, nous débutons par une présentation sommaire des processus impliqués dans la lecture. Puis nous exposons plusieurs stratégies et précisons quels processus cognitifs et métacognitifs elles activent ou soutiennent.

L’implication des processus cognitifs dans la lecture-identification et la lecture-compréhension est bien étayée (p. ex. Cain & Oakhill, 2009 ; Kendeou, et al., 2014 ; Lubin, et al., 2016). La MdT intervient dans le déchiffrage (conversion graphème–phonème) et dans le maintien des sons activés pendant la fusion syllabique. Au niveau de la compréhension, la MdT est indispensable pour les traitements de haut niveau, comme les inférences, la création d’une représentation mentale, et le contrôle de la cohérence. L’attention sélective, l’inhibition et la flexibilité cognitive permettent notamment de sélectionner les informations essentielles, inhiber les informations non pertinentes ou les éléments déjà traités, et d’ajuster les représentations en cours de lecture. La structuration visuelle est impliquée dans la discrimination des lettres (a–o, p–q), les traitements parties–ensemble (lettres–mots, mots–phrase), le repérage sur la page et le suivi d’une ligne. Finalement, le raisonnement logique (inférences inductives et déductives) est essentiel pour la construction du sens, compléter l’implicite et réduire les ambigüités. Les inférences concernent par exemple les anaphores, les antécédents causaux, les indicateurs temporels, les connexions entre les différentes parties du texte ainsi qu’avec ses propres connaissances.

Le rôle des habiletés métacognitives a été étudié essentiellement pour la lecture-compréhension (Eme, Puustinen, & Coutelet, 2006 ; Eme & Rouet, 2001). Les recherches soulignent l’importance des métaconnaissances sur la tâche (lire, c’est comprendre ; reconnaitre la fonction des éléments qui structurent un texte, les caractéristiques et difficultés selon le type de texte), sur les stratégies (reformuler, résumer), et sur soi (ses forces et faiblesses en tant que lecteur). Les processus métacognitifs sont impliqués au niveau de la planification (p. ex. difficulté du texte, but de lecture), du contrôle continu (vérification de la compréhension, de la cohérence entre les informations internes et externes au texte), et de l’évaluation (jugement de sa compréhension, réflexions sur les stratégies et leur efficacité).

Un grand nombre de stratégies peut être mis en œuvre pour soutenir les différents processus cognitifs et métacognitifs, et, par là, améliorer le décodage et la compréhension (Hessels-Schlatter, 2010a).

Dans les deux études, la méthode d’intervention a suivi les principes de notre approche, à savoir : enseignement structuré et explicite (avec développement des métaconnaissances), questionnement métacognitif, promotion du transfert, et aménagement des tâches (p. ex. taille des polices, utilisation de supports visuels) afin d’éviter une surcharge cognitive inutile. S’agissant d’illustrations, nous nous limiterons à résumer de façon sommaire les principaux résultats.

Conclusion

La remédiation des problèmes d’apprentissage et plus globalement du fonctionnement cognitif demeure une entreprise difficile. Notre approche globale et intégrative se veut une réponse au manque d’efficacité souvent constaté dans les méthodes traditionnelles d’enseignement ou les approches issues des sciences cognitives. Pour cela, nous abordons les problèmes d’apprentissage et leur remédiation selon une perspective cognitive, laquelle articule les habiletés cognitives, métacognitives et motivationnelles sous-jacentes à l’apprentissage et à la pensée. Nous portons une attention particulière à la question du transfert des compétences, l’objectif étant d’amener l’apprenant à remobiliser ses compétences dans les différents contextes de vie où il évolue. Notre approche centrée sur la métacognition est aussi un moyen d’y parvenir, tout comme la collaboration avec la famille et les autres professionnels. De précédentes études cliniques et en contexte naturel ont démontré les bénéfices de cette approche pour des apprenants présentant une DI ou d’autres troubles, tant du point de vue de l’amélioration des processus d’apprentissage que des performances, avec maintien des gains et transfert sur des tâches à contenu disciplinaire.

Les résultats des études de cas sur l’apprentissage de la lecture chez des adultes présentant une DI modérée à sévère sont tout à fait prometteurs et soulignent le potentiel de notre approche. Des recherches avec plus de participants et surtout une intervention plus intensive et se déroulant sur du plus long terme sont nécessaires. La stimulation du développement cognitif et l’apprentissage d’une capacité aussi complexe que la lecture chez les personnes avec DI ne peut se limiter à quelques heures d’entrainement. Du point de vue de la recherche, ce type d’intervention est couteux en ressources et en temps. Une autre difficulté réside dans la grande hétérogénéité des compétences inter- et intraindividuelle que l’on observe chez ces personnes, rendant épineux la création de groupes homogènes, et par là les comparaisons (Petitpierre & Martini-Willemin, 2014). Dans ce contexte, la question du passage de la recherche au terrain est cruciale. Il a été démontré (Dignath & Veenman, 2020 ; Spruce & Bol, 2015) que les enseignants et les éducateurs sont un vecteur essentiel dans le développement des compétences cognitives et métacognitives et que cela impacte directement les acquisitions chez leurs élèves. Développer chez les professionnels les connaissances théoriques, un style d’enseignement et d’éducation métacognitif, les outiller avec des techniques d’enseignement explicite et qui promeuvent le transfert, y compris auprès des apprenants avec des difficultés sévères, nous semble primordial.