L’épuisement des ressources en mémoire de travail lors d’un apprentissage académique. Une approche intégrée – WM-RDE

Les apprentissages scolaires requièrent un effort cognitif. L'optimisation de ces efforts est une clé de la réussite académique. Plusieurs milliers d'expériences, dans le cadre de la théorie de la charge cognitive, ont identifié les facteurs qui contribuent à cette optimisation. La dimension temporelle de cette optimisation n’a été évoquée que très récemment : certaines tâches d'apprentissage pourraient épuiser les élèves, ce qui détériorerait l'apprentissage. L'hypothèse de Sweller et al. est que ce sont les ressources en mémoire de travail qui sont épuisées. Mais ces auteurs ne le disent pas : Quels sont les mécanismes qui régissent cet épuisement ? Comment peut-on mesurer cet épuisement ? Le projet WM-RDE se propose de répondre à ces questions. Pour cela, nous utilisons :
1. Un modèle de mémoire de travail, le modèle TBRS (Time-Based Resource Sharing) de Barrouillet et Camos, qui nous permet de faire des hypothèses précises sur la ressource épuisable en mémoire (l’attention contrôlée) et sur la cause de cet épuisement (le partage temporel des ressources entre les sous-tâches de traitement et de rafraîchissement, pendant une longue période). Puma et Tricot ont déjà montré que le modèle TBRS s'adapte bien aux tâches d'apprentissage académique et à la théorie de la charge cognitive.
2. Un modèle de fatigue cognitive proposé récemment par André, Audiffren et Baumeister : la fatigue cognitive correspond à un affaiblissement progressif de la connectivité au sein et entre les réseaux de neurones à grande échelle impliqués dans le contrôle de l'effort. Ce phénomène pourrait être causé par une accumulation d'adénosine dans les régions surchargées du cerveau.
La théorie de la charge cognitive, le TBRS et le nouveau modèle de fatigue cognitive seront pris en considération dans le présent projet faisant varier ou en contrôlant certaines variables (ex., la motivation, le partage temporel entre les sous-tâches), au cours d'une tâche d'apprentissage académique impliquant le traitement et le rafraîchissement d'informations (ex., l'écoute et la transcription discours en langue étrangère pendant 35 minutes).
3. Une approche multi-mesures de la mobilisation et de l'épuisement des ressources : nous utiliserons des mesures subjectives, comportementales, physiologiques et neurophysiologiques. Comme notre hypothèse principale est que ce sont ressources en MDT qui sont épuisées, nous effectuerons également une mesure directe et originale de l'épuisement : la différence entre un test de capacité de MDT (n-back) avant et juste après la tâche d’apprentissage. La complémentarité entre ces mesures nous permet d'interpréter les résultats.
Le projet WM-RDE concerne six sites différents : Montpellier, Poitiers, Toulouse-Albi, Bordeaux, Nîmes et Cergy. Nous conduirons 20 expériences pour tester nos hypothèses.
Tout d'abord, notre objectif est de consolider l'effet de l'épuisement des ressources au plan comportemental. Nous réaliserons une étude sur six sites en utilisant le même protocole, afin de répliquer l'effet d'épuisement des ressources (1 expérience). Ensuite, nous réaliserons une étude multi-sites en utilisant le même protocole mais avec une tâche d'épuisement différente sur chaque site (6 expériences).
Ensuite, nous étudierons des corrélats physiologiques de l'effet d'épuisement, avec une réplication stricte de la première expérience (ou de l'une des 6 autres si elle est meilleure). La même expérience de mesure des variables physiologiques sera réalisée sur les trois sites (1 expérience).
Nous évaluerons ensuite comment la MDT est sollicitée en introduisant des modifications de la charge cognitive en MDT, et après cela, en distinguant les mesures statiques et dynamiques de la MDT (6 expériences).
Nous essaierons de généraliser nos résultats en changeant la tâche, la population (les élèves déclarant leur fatigue) et le niveau d'engagement (6 expériences).
Nous diffuserons nos résultats à la communauté scientifique et vers les enseignants.