Qu’est-ce que la théorie de la charge cognitive ?

30 novembre 2019
Nous allons découvrir et approfondir dans cet article la théorie de la charge cognitive, mais aussi ses origines et ses diverses applications.

John Sweller, un psychologue australien, spécialiste en éducation, a développé la théorie de la charge cognitive à la fin des années 1980. Pour ce faire, il s’est inspiré des travaux antérieurs de George Miller sur le traitement de l’information. La Faculté des sciences de l’éducation de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud a publié en août 2017 un article qui approfondit cette théorie.

La théorie de la charge cognitive est une théorie sur l’apprentissage. Elle suppose que nous devons être intentionnels lorsque nous demandons à notre cerveau de faire quelque chose. Ceci est dû au fait qu’on pense que le cerveau ne peut faire qu’un nombre limité de choses à la fois.

« La théorie de la charge cognitive se base sur un certain nombre de théories acceptées sur la façon dont le cerveau humain traite et stocke l’information. Les hypothèses sont les suivantes. La mémoire humaine peut être divisée en mémoire de travail et mémoire à long terme. L’information serait donc stockée dans la mémoire à long terme sous forme de schéma. De plus, le traitement des nouvelles informations entraîne une « charge cognitive » de la mémoire de travail. Cette dernière peut avoir des conséquences sur les acquis scolaires par exemple. »

-Anderson, Atkinson, Shiffrin, Baddeley-

En d’autres termes, la théorie de la charge cognitive affirme qu‘il y a une limite à la quantité de nouvelles informations que le cerveau peut traiter à un moment donné. Cependant, il n’y aurait pas de limite liée à la quantité d’information déjà assimilée. Dans ce dernier cas, le cerveau serait capable de traiter un grand nombre d’informations en même temps.

La théorie de la charge cognitive sur un cerveau

Que dit la théorie de la charge cognitive ?

Puisque le cerveau humain fonctionne avec la mémoire à court et à long terme, nous devons prendre en compte ces deux éléments. La mémoire à long terme conserve indéfiniment des informations hautement structurées.

La mémoire à court terme reçoit l’information, la traite pour qu’elle puisse être comprise, puis la stocke dans la mémoire à long terme. Il y a une limite associé à cette mémoire à court terme. On considère qu’elle peut stocker environ sept éléments d’information.

La mémoire à long terme crée des structures pour certains contenus. En effet, les processus liés à l’information contenue dans cette structure peuvent se faire avec moins d’efforts, de façon automatisée.

Lorsqu’une personne réussit à créer différents schémas mentaux, elle obtient la capacité de structurer plus rapidement et plus efficacement l’information qui lui parvient par les sens. La compréhension et l’analyse de ces informations deviennent alors automatisées.

A ce moment, l’information apparaît comme un seul élément dans la mémoire de travail. C’est ce qu’on appelle « acquérir de l’expérience« . Les processus d’apprentissage et d’assimilation des contenus sont facilités si les informations que nous acquérons peuvent être regroupées avec une certaine logique qui crée un nouveau schéma mental.

Nous pouvons alléger la charge cognitive si nous sommes en mesure de distribuer l’information au travers de divers canaux. Par exemple, le canal sonore ou le canal visuel. En d’autres termes, pour apprendre, il est important que l’information soit dirigée vers l’objectif principal et non vers les tâches qui y sont associées.

Que dit Sweller ?

« La théorie de la charge cognitive a été conçue pour fournir des lignes directrices visant à faciliter la présentation de l’information. En effet, l’information peut être présentée de manière à encourager l’activité des élèves. Par conséquent, elle permet d’optimiser leur performance intellectuelle. Cette théorie suppose une mémoire de travail de capacité limitée qui comprend des sous-composantes partiellement indépendantes. Ces sous-composantes permettent de traiter le contenu auditif et verbal mais aussi, l’information tridimensionnelle et visuelle. Ainsi, elle fonctionne comme la mémoire à long terme qui est par contre illimitée. Rappelons qu’elle contient des schémas qui varient eux même en fonction de leurs capacités d’automatisation.

-John Sweller-

Un cerveau qui explose

Par conséquent, la base de la connaissance est constituée de schémas. Ces schémas s’acquièrent tout au long de la vie. Au sein même de ces schémas, il peut y en avoir d’autres.

Selon la théorie de la charge cognitive, dans un domaine de connaissance, nous trouvons des différences entre un apprenti et un expert. En effet, un apprenti n’a pas les schémas cognitifs qu’un expert a pu acquérir au fil du temps. Avec l’apprentissage, les structures schématiques de la mémoire à long terme changent. Seul le temps et l’usage permettent d’atteindre cet objectif à long terme.

Lorsque nous savons quelque chose et que nous nous en servons, les caractéristiques cognitives associées à son contenu changent. Cela permet à la mémoire de travail de les maîtriser plus efficacement.

Tout cela peut donc avoir des conséquences sur la façon dont les enseignants peuvent concevoir leurs cours pour leurs élèves. Comme par exemple leurs méthodes d’enseignement, leurs leçons, leurs évaluations et leurs modules.

  • Paas, Fred, Alexander Renkl, y John Sweller. Cognitive load theory: Instructional implications of the interaction between information structures and cognitive architecture. Instructional science . (2004).
  • Singley, Mark K., y John Robert Anderson. The transfer of cognitive skill. Harvard University Press, 1989.
  • Atkinson, Stephanie. Cognitive style in the context of design and technology project work. Educational Psychology. (1998).
  • Shiffrin, Richard M. Perspectives on modeling in cognitive science. Topics in cognitive science. 2010.