25/02/2015

L'école doit enseigner l'incertitude et la complexité

A l’origine : un cerveau aux multiples capacités

L'évolution a mis plusieurs millions d'années pour développer notre cerveau d'homo sapiens ayant des capacités d'apprentissage incroyablement développées. Nos capacités cognitives se sont donc développées grâce notamment à l’apparition de nouveaux gènes qui ont permis une augmentation considérable du nombre de connexions nerveuses dans le néocortex préfrontal, région du cerveau la plus récente dans l’évolution humaine. Ainsi, en l’espace de 3 millions d’années, la population de neurones a quadruplé et les connexions interneuronales sont passées de 250 millions à un million de milliards.

Ce cerveau a accompagné le développement de notre humanité qui n’est entré dans l’âge de l’homme moderne, homo sapiens sapiens, que depuis environ 150 000 ans. Mais l’essor des civilisations, des langages, des relations sociales, la fabrication d'outils, le port de vêtements, la domestication de nombreuses espèces végétales et animales, le développement artistique, la maîtrise des technologies ne datent finalement que de quelques milliers d’années.

Nous héritons donc d’un cerveau ayant été conçu pour répondre à des besoins et à des sollicitations de chasseurs-cueilleurs puisque les quelques 500 générations qui nous séparent de ces ancêtres ne suffisent pas pour modifier radicalement, au niveau génétique, les processus de notre cerveau. Cela dit, ces compétences et les capacités d’apprentissage et d’adaptabilité fournies avec, sont d’une extrême complexité et permettent largement à faire face aux multiples situations d’une vie d’homme.

De toute façon, il a fallu « faire avec ». Apprendre par mimétisme, par essai-erreur, par expérience, par situation-problème. Détourner des compétences développées par nos ancêtres les « hommes préhistoriques » pour les utiliser à d’autres fins. Par exemple notre capacité à identifier des formes, des traits et des angles (nécessaires à l’origine pour s’orienter et réagir aux dangers dans un environnement hostile) a permis de développer l’écriture.

Durant ces deux derniers millénaires, l’augmentation des savoirs s’est accéléré ; on avance maintenant que la somme des connaissances double environ tous les 7 ans ! La technologie et notamment nos systèmes de communication et de calculs y sont pour quelque chose, puisque, à l’heure actuelle, la vitesse de calcul des processeurs équipant nos outils informatiques double tous les 18 mois.

Ce n’est que très récemment que l’être humain a cherché à développer de meilleures stratégies d’apprentissage et à comprendre le fonctionnement du cerveau humain. Il y a 150 ans et jusque dans les années 90, il était impensable de pouvoir suivre les processus cérébraux en cours, pour observer les mécanismes du fonctionnement cérébral. Toutes les stratégies et théories de l’apprentissage ont donc été imaginées à partir d’expériences empiriques se basant sur des recherches rigoureuses, mais cherchant avant tout à faciliter l’acquisition de savoirs définis. On a ainsi été conduit à découper la connaissance et à créer des espaces de savoirs -les disciplines-, puis des sous-espaces, en supposant que la somme de ces micro-savoirs morcelés allait aider les élèves à affronter la vie. Malheureusement, cela ne sert qu’à sélectionner les individus qui sont le mieux à même d’entrer dans le moule de l’institution.

Quels sont les enjeux de notre temps ?

On se rend compte actuellement que les enjeux de notre société et les savoirs qui les sous-tendent sont différents.  André Giordan en a identifiés quelques uns dans son article intitulé « La pensée complexe » (2010)[1]. Revenons donc sur quelques enjeux qui semblent méconnus du grand public.

Le fonctionnement de notre économie tout d’abord et de notre système de marché qui dépassent largement notre entendement et que seule une poignée d’économistes sur la planète disent se targuer d’en maîtriser une petite portion. Aujourd’hui, un grand nombre de produits financiers sont contrôlés par des systèmes de gestion de l’information complexes où les bases de données s’échangent quotidiennement des milliards d’informations qui sont traitées grâce à des algorithmes de plusieurs millions de lignes. La seule lecture de ces lignes prendrait plusieurs centaines d’années ! Et pourtant, cela semble fonctionner. Il faut dire que pour faciliter le traitement, l’ensemble de ces données sont soumises à des calculs de probabilités dont l’efficacité n’a d’égale que l’incertitude qu’elle engendre et les risques qu’elles font subir à la place financière mondiale.

Un autre enjeu mondial est représenté par différents enjeux de santé publique. A l’heure où les maladies chroniques (notamment les maladies cardiovasculaires, les accidents vasculaires cérébraux, les cancers, certaines affections respiratoires, le diabète, etc..) sont responsables de la majorité des décès dans le monde (63% - Source OMS), leurs traitements nécessitent impérativement une prise en compte des relations complexes entre le corps et son environnement d’une part ainsi que des paramètres psychiques et de nouvelles approches patient-médecin d’autre part. Dans le même domaine, il apparaît que certains médicaments seraient plus ou moins efficaces selon les individus. Dès lors, il s’agit de développer des traitements adaptés à des populations n’ayant pas exactement le même patrimoine génétique. On assiste donc à une forme d’individualisation des thérapies, avec toutes les dérives éthiques que cela suppose.

La gestion de l’environnement constitue un autre domaine où la complexité est sous-jacente. Les problèmes d’énergie, de consommation, de gestion des ressources ou des territoires, les mouvements de population sont toutes interdépendantes et nécessitent en tout cas une approche systémique. Chaque action dans ce domaine a une implication économique, sociale et environnementale.

Même dans les sciences dites dures, celles que l’on croit emplies de certitudes, doivent tenir compte du principe d'incertitude (ou principe d'indétermination). Par exemple, pour une particule massive donnée, on ne peut pas connaître simultanément sa position et sa vitesse avec une précision supérieure à un certain seuil[2].

Alors comment enseigner la complexité et l’incertitude ?

Les enjeux éducatifs majeurs de notre époque semblent donc être notre capacité à décrypter le monde dans toute sa complexité et à apprendre à gérer l’incertitude. Or l’école n’est de loin pas préparée à cela et continue à professer les problèmes simples à réponses uniques ou les QCM, les « juste ou faux ».

André Giordan, toujours dans le même article, identifie une série de ressources de formation qu’il s’agit de mobiliser à cette occasion : la pragmatique, l’analyse systémique, la physionique, ou encore l’approche des « savoirs émergents ». Toutefois, pour être pertinentes et susciter un changement de comportement chez les personnes, « ces démarches se doivent d’être croisées avec des concepts structurants[3], une clarification des valeurs, et surtout un questionnement sur les paradigmes dominants ou personnels ».

Ainsi, la piste qui consiste à partir de situations-problèmes, complexes, semble être prometteuses, notamment pour apprendre à poser les problèmes, à les hiérarchiser et ensuite à formuler quelques solutions alternatives toujours contextualisées, voire des changements à mettre en place. Cette approche apparaît maintenant graduellement et de manière plus formalisée dans les programmes scolaires, notamment en sciences sous l’appellation de « démarche d’investigation ».

Une des caractéristiques de ces démarches consiste à proposer aux élèves des situations où la solution n’est non seulement pas connue d’avance, mais encore où des solutions multiples peuvent coexister ou encore où aucune solution véritablement satisfaisante ne peut être mise en avant. Il s’agit donc pour les élèves d’élaborer des pistes de travail où les solutions retenues constituent des optimums ou des réponses évolutives, tenant compte des différentes contraintes de la situation.

Les plans d’études actuels et les moyens d’enseignement laissent une place à ces approches, mais restent néanmoins très empreints de savoirs « traditionnels », une question implique une réponse unique et bien identifiée. Si l’école souhaite véritablement mieux tenir compte des dernières connaissances des sciences cognitives et répondre aux enjeux de notre société, il devient urgent qu’elle se réoriente, qu’elle réévalue ses priorités et qu’elle cherche enfin à intégrer dans ses cursus la résolution des problèmes complexes et la gestion de l’incertitude.

Laurent Dubois 


Un exemple : le projet "Dans la peau d'un chercheur".

D'autres exemples sur le site du LDES.

Article paru dans le journal Résonnance - Mensuel de l'école valaisanne, N°2 - Octobre 2014 (PDF). Dubois, L. "Résoudre des problèmes complexes et gérer l'incertitude"




[2] Il s’agit du fondement de la théorie de la mécanique quantique, connue maintenant depuis plus de 50 ans, et qui a radicalement changé notre vision du monde en y intégrant la notion d’incertitude.

[3] Exemples : organisation, régulation, mémoire, émergence, etc.

 

21:17 Publié dans Enseignement | Lien permanent | Commentaires (13) | |  Facebook | | | |

Commentaires

Les cancres vont être soulagés .Quand on leur dira combien fait ceci plus cela, ils répondront à la louche !
On aime bien les théories mais pour autant qu'elles tiennent la route et c'est vrai que depuis la parution des films la Planète des Singes et bien d'autres de sciences fictions certains ne savent plus quoi inventer pour mieux semer le trouble dans l'esprit d'un bon nombre d'humains qui eux font des tonnes de certitudes avec un seul gramme de rumeurs
Mais ou l'incertitude doit exister c'est au niveau programmes électoraux car les belles paroles et des conseils comment moins gaspiller peuvent avoir des lendemains auxquels peu de politiciens s'attendaient tandis qu'une partie de l'électorat applaudi à tout rompre
Alors oui à ce niveau l'incertitude doit rester de mise

Écrit par : lovejoie | 24/02/2015

"Et pourtant, cela semble fonctionner. "

Pas pour tout le monde:

http://cdn-lejdd.ladmedia.fr/var/lejdd/storage/images/media/images/international/afrique/somalie-enfant-malnutrition/5723609-1-fre-FR/Somalie-enfant-malnutrition.jpg


"Par exemple, pour une particule massive donnée, on ne peut pas connaître simultanément sa position et sa vitesse avec une précision supérieure à un certain seuil[2]."

Cela n'a aucune importance dans le vie de tous les jours de tout un chacun. Il ne faut pas se tromper d'échelle. Appliquer un principe hors de son domaine n'a ici aucun sens.


"problèmes simples à réponses uniques ou les QCM, les « juste ou faux »."

La première fois où j'ai eu à répondre à un qcm, c'était à l'université, pas à l'école.


"l’appellation de « démarche d’investigation »."

Vous rêvez dans votre tour d'ivoire. Comment réfléchir sur qqch quand les élèves n'ont pas les outils de base permettant tout simplement de penser. Un ex-élève du cycle lorsqu'il était en première année m'a rapporté ce qu'on lui demandait de faire dans une "démarche d'investigation": il devait se transformer en promoteur immobilier et construire des immeubles dans une zone protégée...

Et enfin vous n'évoquez même pas l'enjeu majeur de notre monde fini: la surpopulation planétaire et les ressources. Quel aveuglement face à cette certitude. J'espère que nos jeunes générations prennent de plus en plus conscience du problème qui engendre déjà de nombreuses guerres. Mais rien dans votre exposé ne va dans ce sens.


"les maladies chroniques (notamment les maladies cardiovasculaires, les accidents vasculaires cérébraux, les cancers, certaines affections respiratoires, le diabète, etc..)"

Il est symptomatique que vous n'évoquiez que les maladies des riches, des trop nourris, des mal nourris à la sauce industrielle. Il y a donc une certitude: vous n'avez aucun souci pour les populations des pays pauvres qui souffrent tout premièrement d'une alimentation insuffisante en quantité et en qualité (avitaminose, carence en protéines, etc.).

Écrit par : Johann | 24/02/2015

"Outils de base", fondamentaux pour commencer... sans perdre de vue qu'ici-bas (carte du ciel: "ici-bas"?!)nous ne faisons que passer et que tout, nos cellules y compris, tout change tout le temps"! Conclusion: relativiser, dédramatiser.

"Encore une mauvaise note, Jérôme, une de plus"!
"Pourquoi te prendre la tête"! a répondu Jérôme à son institutrice...

Écrit par : Myriam Belakovsky | 24/02/2015

Johann, vous avez raison de relever les limites de l'intrication quantique même si nous ne connaissons de loin pas ses effets sur notre monde et nos réalités.
Je pense que M. Dubois aurait été mieux inspiré en mentionnant le principe d'incomplétude de Gödel plutôt que celui d'indétermination de Heisenberg. Les expériences de Libet sur le cerveau sont aussi plutôt renversantes puisqu'il semble que les décisions sont prises par le corps avant même d'être relayées par le cerveau réduisant notre libre arbitre à la portion congrue du droit de veto.

Écrit par : Pierre Jenni | 24/02/2015

Jung a attiré l'attention des siens sur la part d'imprévisibilité que réserve la vie, certes, mais "fignoler" un grand nettoyage par le vide à force de vouloir rendre la scolarité (pas question ici d'études universitaires ou autres!) "complexe" à n'en plus dormir plus en vue des habituels barrages d'accès aux études ouvrant carrière à ceux doués mais parce que "Pas de notre monde, des "nôtres", on ne veut pas"! conduira à quoi:

Apocalypse, now?

Écrit par : Myriam Belakovsky | 24/02/2015

L'école ne fait que répondre à la demande du politique inféodé au marché.
Mais le monde change et plutôt rapidement depuis l'avènement d'internet.
Bientôt, ce n'est plus l'école qui devra choisir quoi enseigner, mais à l'inverse, elle devra répondre à ce que les gens veulent apprendre.
Et l'accès sera très vite universel avec les cours en ligne gratuits.

Écrit par : Pierre Jenni | 24/02/2015

@Pierre Jenni. Je vous cite : "L'école ne fait que répondre à la demande du politique inféodé au marché". Pourriez-vous nous livrer vos idées sur l'école ? Merci et meilleures salutations.

Écrit par : Maude Este | 24/02/2015

Absolument d'accord avec toi, Laurent. D'ailleurs, si un enseignement se met à profiter des nouvelles connaissances sur le fonctionnement du cerveau,la manière d'évaluer les acquis a grand besoin d'évoluer. Un exemple: le dernier livre pour l'enseignement de l'anglais au Cycle valorise la débrouillardise des élèves, mais on les teste et note avec des critères traditionnels qui ne correspond en rien à l'esprit du livre ! L'incertitude est même une valeur: notre monde est souvent pourri par des gens qui sont certains qu'ils seuls détiennent "la vérité". Des millions d'enfants et de jeunes dans le monde vivent dans l'incertitude quotidienne et s'en sortent parfois de manière incroyable. Tout le potentiel de l'incertitude est un sujet exploré dans le livre de Nassim Nicholas Taleb, "Le Cygne Noir".

Écrit par : Carol Scheller | 24/02/2015

Bonjour Maude. Il me sera difficile de résumer mes idées sur l'école ici.
Oserais-je vous suggérer de jeter un coup d'oeil sur mon site de campagne pour vous faire une idée ?
http://www.pierrejenni.ch/blog/57-quizlet
http://www.pierrejenni.ch/page/6-renovation-du-scolaire-et-arle

Écrit par : Pierre Jenni | 24/02/2015

Ma fille de 18 ans se plaint régulièrement de devoir ingurgiter des données dont elle n'a que faire et qu'elle oubliera aussi vite lorsqu'elle pourra se consacrer à ce qui l'intéresse vraiment.
Rien n'a changé. On continue d'enfoncer dans le crâne des enfants des informations qui n'ont pas grand chose à faire avec le monde réel alors que, paradoxalement, on tente de former des jeunes vers les disciplines prometteuses ou lacunaires de l'économie du moment.
Lorsque j'étais en dernière année du cycle d'orientation il y avait un manque sérieux d'électros et de typos. La moitié de ma classe s'est dirigée vers ces métiers qui ne les intéressait pas le moins du monde mais qui offraient des garanties financières. Personne ne sera étonné d'apprendre que la plupart de ces jeunes, sacrifiés sur les besoins du moment, ont quitté ces professions qui ne correspondaient nullement à leurs aptitudes ou à leur potentiel, sans parler de leurs éventuelles aspirations.

Écrit par : Pierre Jenni | 24/02/2015

"L'école ne fait que répondre à la demande du politique inféodé au marché". Comment accepter: l'homme pour le marché, à son service, ou le marché pour l'homme?
Marché par la publicité responsable de l'explosion des besoins lesquels par leur insatiabilité aiguisent la répétitivité à la longue "morbide": bras tendus à Thanatos, pulsion de mort.

Enfants?
"Appel de la vie à la vie"!

Protégeons-les.
Comme certain film: "Demain, il sera trop tard"!

Écrit par : Myriam Belakovsky | 24/02/2015

La réussite des études est liée au choix. Il est primordial de choisir des études qui conviennent à l'étudiant et qui lui plaisent (et non à ses parents). Il faut aider les filles à cesser de s'imaginer que les garçons sont meilleurs.

Écrit par : Michèle Herzog | 24/02/2015

Bonjour,

Je trouve ce débat assez intéressant sur la forme, mais sur le fond il me semble que l'école serait bien plus avisée d'enseigner les lois de l'équilibre et des probabilités.

Ce serait bien plus en adéquation avec nos temps agités.

Écrit par : Silvia Fontana | 26/02/2015

Les commentaires sont fermés.