Charge cognitive et apprentissage multimédia 2018-04-06T09:22:11+02:00

Charge cognitive et apprentissage multimédia 

Dans le cadre de votre pratique, vous avez certainement été amenés à utiliser l'apprentissage multimédia, ne serait-ce que des présentations. Est-ce un bien? Comment fonctionne l'apprenant? Quels sont les problèmes majeurs pouvant survenir lors de la création de tels supports? Cet article propose une approche théorique et quelques clés pour développer des supports multimédias (plus) efficaces. 

Le terme apprentissage multimédia est utilisé pour  « apprentissage par les mots et les images ». En ce sens, il doit faciliter l’assimilation et la compréhension de la matière. Sinon pourquoi l’utiliser ?  

La mauvaise utilisation de techniques multimédias provoque une surcharge cognitive inutile dans le processus d’apprentissage. La charge cognitive, chère à Sweller, est de trois types. Tout d'abord la charge intrinsèque, qui est l’interaction entre la difficulté de la matière même et l’expertise de l’apprenant. Ensuite, nous trouvons la charge extrinsèque. Elle est causée par des facteurs n’étant pas centraux pour la matière étudiée, par exemple des présentations mal conçues. Ils doivent être minimisés autant que possible. Pour terminer, nous trouvons la charge germane ou essentielle ou encore extrinsèque utile. Elle représente les efforts investis par l’apprenant dans des traitements permettant la construction de schémas mentaux. Un support pédagogique instable, par exemple, empêche le développement de ce type de schémas. Pour terminer, nous dirons que la charge intrinsèque ne peut pas être manipulée, alors que les charges extrinsèques et germanes le peuvent. 

En se basant sur la théorie de la charge cognitive et sur tous ses travaux, Mayer postule qu'il est nécessaire de faciliter l’assimilation (voir par exemple effet de segmentation dans le tableau ci-après) tout en diminuant la charge cognitive extrinsèque (p.ex. effet de cohérence) et en favorisant la charge germane (p.ex. effet de pré-apprentissage) pour qu'un apprentissage multimédia soit efficace. 

Considérons maintenant les trois théories suivantes: 

Auteur Théorie Définition
Paivo Double codage Canaux de traitement séparés pour les éléments verbaux et visuels  
Baddeley Capacité limitée Capacité de traitement limitée en mémoire de travail 
Mayer Traitement actif L’apprentissage doit être accompagné d’une activité cognitive consciente de la parte de l’apprenant 

En s'appuyant sur ces trois principes théoriques, Mayer distingue alors trois étapes lors du traitement de l’information multimédiasélectionorganisation et intégration. Le schéma ci-après résume ce traitement. 

Ces trois processus sont essentiels à un apprentissage actif: 

Column 1 Column 2
1 La sélection du matériel pertinen Une fois traité par le système perceptif, le matériel auquel l’apprenant prête attention est transféré de la mémoire sensorielle à la mémoire de travail
2 L’organisation du matériel sélectionné  L’information en mémoire de travail peut être maintenue et manipulée. Le passage d’un canal à l’autre est possible (imaginer un objet à partir du mot lu). C’est ici que nous construisons des relations structurelles entre les éléments. 
3 L’intégration du matériel sélection Les informations picturales et verbales sont liées avec les connaissances existantes pour ne former plus qu’un seul modèle mental (construction des connections entre la nouvelle matière et des portions pertinentes de connaissances antérieures)

En sachant encore que la capacité de présenter physiquement des images et des mots est virtuellement illimitée, que la capacité de stockage en mémoire à long terme est également illimitée, mais que la capacité à manipuler et maintenir mentalement des mots et des images en mémoire de travail est, par contre, limitée, nous comprenons maintenant que lors d’apprentissage multimédia, les tâches peuvent excéder les capacités de traitement du système cognitif et amener à des surcharges. 

A partir de ce constat, et en se fondant sur une centaine d’études effectuées lors de ces dix dernières années, Mayer (2009) propose 11 principes multimédias pour éviter les surcharges lors du traitement des demandes cognitives. Ces principes sont énoncés dans le tableau ci-après. 

En termes de présentations telle que PowerPoint®, et malgré la réticence de certains formateurs, les études faites dans le contexte de l'enseignement montrent toutefois différents effets positifs lors de leur utilisation. Une attention accrue a été démontrée par Mantei, Pearson, Harknett & Cobane (1994-2000), ainsi qu'une augmentation de la motivation (Marr et al. 2000). La compréhension de la matière (Vachon, Pearson et al., 1994-2003) en est facilitée et des effets positifs ont été notés sur l'apprentissage et la mémorisation (Carrel et al., 2000-2001). Les présentations sont également efficaces dans le cadre de la présentation des connaissances (Fifield & Peifer, Lundgren, 1994-1998). Il a également été relevé par Atkins-Sayre et al. (1998) que les étudiants ont une perception positive générale envers les professeurs utilisant ce type d'outils. Il est important de noter que plus le niveau d'expertise de l'apprenant est élevé, plus le multimédia semble efficace, alors qu'à contrario, chez l'enfant par exemple, l'utilisation de présentations n'augmentent pas les résultats scolaires. 

La valeur ajoutée d'une présentation est donc réelle, tant pour l’enseignant que pour l’apprenant. Cependant, il faut que sa conception respecte certaines règles en termes de design cognitif. En effet, n'oublions jamais l'objectif, qui est de faciliter l'assimilation et l'intégration de la matière. Un one-man-show émotionnel soigne l'orgueil, mais ne garantit en rien l'apprentissage. Tout comme des diapositives créées en une ou deux heures, sans autre réflexion. PowerPoint® est un outil de présentation efficace mais doit rester un supplément à cette dernière et non un substitut (Tufte). Cette réalité est également valable dans le cadre de la formation. 

Toutes les études réalisées dans ce domaine nous permettent de dégager les éléments favorisant un apprentissage: les conditions pédagogiques, l'organisation des éléments présents sur la diapositive ainsi que le style et le format utilisés.  

Les 11 principes sont les premiers pas pour vous permettre d'adopter une approche conceptuelle conforme aux réalités de l'apprentissage. 

Les 11 principes multimédia

  Principes  L’apprentissage est facilité si… 
Réduit l’influence des traitements externes – Charge extrinsèque  Cohérence  … les informations non-essentielles sont supprimées. Il faut se focaliser sur des éléments spécifiques plutôt que généralisés. 
Mise en évidence   … les informations importantes sont mises en évidence par des repères. 
Redondance  … des éléments visuels sont présentés accompagnés d’une narration plutôt que des éléments visuels, du texte imprimé et une narration. En d’autres termes, évitez trop de texte dans vos diapositives et préférez les mots-clés. 
Contiguïté spatiale  … les éléments de texte sont placés près des éléments visuels correspondant plutôt qu’éloignés l’un de l’autre sur l’écran. 
Contiguïté temporelle  …les éléments textuels et visuels sont présentés en même temps plutôt que successivement. Synchronisez votre discours avec les diapositives présentées. 
Favorise la gestion des traitements essentiels – Charge intrinsèque  Segmentation  … contenu pédagogique est segmenté plutôt que présenté en un seul bloc. 
Pré-apprentissage  … les éléments clés du contenu sont distribués avant la séance d’apprentissage principale.  
Modalité  … les éléments graphiques sont présentés simultanément avec une narration plutôt qu’avec du texte affiché ou projeté. En présentation, présentez un visuel avec un texte parlé plutôt qu’affiché avec le visuel. 
Favorise les traitements génératifs – Charges germanes  Multimédia  … vous privilégiez les éléments visuels conjointement avec des mots plutôt que des mots seuls. 
Personnalisation  … vous utilisez un style de langage conversationnel plutôt que formel. 
Voix  … une voix humaine réelle est utilisée plutôt qu’une voix synthétisée. 

 

Steve Vallélian