Résumé

Cet article présente les résultats d'une recherche portant sur le rôle de l'inhibition dans l'apprentissage de la mécanique. La recherche compare deux groupes de participants, novices et experts, afin de déterminer le rôle de l'éducation scientifique sur le cerveau. Les résultats tendent à démontrer qu'un élève n'effacera pas ou ne restructurera pas ses connaissances antérieures, qu'il ne les absorbera pas dans une nouvelle théorie, mais qu'il apprendra plutôt à les inhiber afin de réaliser un changement conceptuel. 

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Résumé du chapitre :

« Un modèle neurodidactique du changement conceptuel nous enseignerait que le cerveau traite parfois les informations discordantes comme des erreurs et s'en désintéresse, que les conceptions initiales des élèves ne disparaissent jamais vraiment, qu'on ne peut qu'espérer les inhiber et que les conceptions et les fonctions qui sont bien automatisées sont toujours celles qui prévalent en définitive. » (p. 225)

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Abstract

Students often have erroneous and persistent conceptions about electric circuits that are a real challenge for science teachers. We used fMRI to identify the brain mechanisms underlying conceptual change in electricity. To do so, we asked 12 experts (physics students who achieved a conceptual change) and 11 novices (humanities’ students who did not) to evaluate the correctness of simple electric circuits in a fMRI scan. When they evaluate electric circuits related to a common misconception (a single wire is sufficient to light a bulb), experts show greater activations than novices in many regions, including the anterior cingulate cortex, the medial frontal gyrus and regions of the prefrontal cortex. Since these brain regions are usually activated in inhibition tasks such as Stroop, Go/No-Go, Hayling and Counting Stroop, experts seem to rely primarily on inhibition networks when they evaluate these "naive circuits". This could mean that experts have not changed their naive conception and have to inhibit it to answer correctly. Consequently, our data do not support conceptual change models postulating that conceptions are transformed into something else after a conceptual change. However, our data are compatible with conceptual change models that postulate that conceptions are built with cognitive resources that still exist after a conceptual change, or with models that postulate a cohabitation of conceptions. For science teaching, it could mean that teachers should try to develop students’ capacity of inhibition rather than trying to eradicate or fundamentally transform students’ misconceptions.

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Résumé

Grâce à de récentes techniques d’imagerie cérébrale dont l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, il est aujourd’hui possible d’analyser la façon dont le cerveau des élèves travaille pour accomplir des tâches scolaires telles que lire, écrire, compter et même résoudre des problèmes d’ordre scientifique. Encore peu connues dans le domaine de l’éducation, ces techniques offrent pourtant d’intéressantes perspectives de recherche. En prenant appui sur une étude en cours portant sur les mécanismes cérébraux sous-tendant l’apprentissage des sciences, nous présenterons les avantages, les démarches et les contraintes liés à l’utilisation de l’imagerie cérébrale pour l’étude des processus du changement conceptuel.

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Résumé

De nos jours, grâce à des techniques d’imagerie cérébrale de pointe, il est possible d’étudier les modifications induites au cerveau de l’apprenant et d’en tirer des connaissances utiles pour l’enseignement. Après avoir présenté les fondements de cette nouvelle approche de recherche qu’on appelle la neuroéducation, cet article expose une recherche en neurodidactique des sciences portant sur la façon dont le cerveau réagit à un conflit cognitif. Les résultats de cette recherche sont particulièrement intéressants pour les enseignants puisqu’ils remettent en question l’efficacité du conflit cognitif comme stratégie pédagogique pour faciliter les apprentissages en sciences.

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Émond, V., Joyal, C., & Poissant, H. (2009). Neuroanatomie structurelle et fonctionnelle du trouble déficitaire d’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH). L'Encéphale, 35(2), 107-114. doi: 10.1016/j.encep.2008.01.005

Résumé

Le trouble déficitaire d’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) est l’une des problématiques la plus fréquemment rencontrée chez les enfants d’âge scolaire. Les difficultés du contrôle cognitif et de l’inhibition sont souvent rapportées dans la littérature sur le TDAH. Les études en neuropsychologie supportent de façon générale l’hypothèse que l’absence première de contrôle de l’inhibition comportementale explique les déficits dans les fonctions exécutives et les comportements impulsifs du TDAH (2). Les résultats de plusieurs études en neuro-imagerie, neuropsychologie, génétique et neurochimie convergent vers l’implication d’une dysfonction du réseau neuronal frontostriatal comme cause probable du TDAH (4, 8, 16, 17, 18). Ces dysfonctions se retrouvent dans des régions comme le cortex préfrontal dorsolatéral et ventrolatéral, le cortex cingulaire dorsoantérieur et le néostriatum. L’étude de ces régions, ainsi que du corps calleux et du cervelet, est aujourd’hui plus facilement réalisable grâce à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et structurelle. Les hypothèses et conclusions des études en neuro-imagerie du TDAH font l’objet du présent relevé. De plus, de futures questions de recherche dans ce domaine sont proposées au long du texte.

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