Définition des outils cognitifs
Les outils cognitifs sont des technologies éducatives qui aident les étudiants à apprendre. Ils permettent aux élèves de réfléchir plus profondément sur un sujet et d’améliorer leurs performances.
Un outil cognitif ne réfléchit pas pour les élèves mais donne des stratégies et des conseils pour les aider à traiter l’information plus efficacement.
Des outils cognitifs
Les outils cognitifs sont des instruments “technologiques” conçus pour fonctionner comme des partenaires intellectuels des étudiants lorsqu’ils participent à des activités d’apprentissage basées sur la découverte et le constructivisme.
Les outils cognitifs aident non seulement à faciliter les tâches, mais soutiennent également les apprenants à organiser et réorganiser leurs pensées. En d’autres termes, ce sont des outils centrés sur les apprenants, qui visent à faciliter la construction des connaissances à l’aide de la technologie. Voici quelques exemples pour illustrer des outils cognitif s:
- logiciels de cartographie mentale ;
- outils de modélisation 3D ;
- jeux éducatifs.
Il peut être difficile de classer avec certitude ce qui est et n’est pas un outil cognitif, mais en utilisant les explications ci-dessus, vous pouvez identifier et explorer différents types d’outils pour voir s’ils sont des outils cognitifs ou non.
Catégories d’outils cognitifs
Les outils cognitifs vous aident à :
- penser plus profondément avec le soutien de l’outil ;
- rester intelligent même après avoir cessé de l’utiliser.
Voici quelques catégories d’outils cognitifs :
- Apprentissage : favorisent la compréhension et l’expérimentation
- Processus : soutiennent les performances et les stratégies cognitives
- Représentation : aident à visualiser des variables et des théories
- Guidance : soutiennent la construction de connaissances et les connexions
- Processus générateurs : participent à la conception de l’apprentissage et au continuum des processus cognitifs.
Utilisez ces outils pour améliorer votre apprentissage et vos compétences cognitives.
Exemples d’outils cognitifs
Voici quelques exemples d’outils cognitifs pertinents pour l’éducation.
1. Les calculatrices
Une calculatrice n’est pas forcément un outil cognitif. Mais elle peut l’être si vous l’utilisez correctement !
Parfois, un outil cognitif est défini par comment vous l’utilisez, et non par ce qu’il est.
Si vous utilisez une calculatrice juste pour résoudre une question, elle n’a pas répondu à nos définitions importantes décrites dans cet article. Elle ne vous a pas aidé à devenir plus intelligent !
Mais si vous utilisez une calculatrice pour réfléchir plus profondément ? Là, nous avons quelque chose d’intéressant !
Voici comment vous pouvez utiliser une calculatrice pour réfléchir plus profondément :
- Utiliser une calculatrice comme outil cognitif : Si vous travaillez sur de l’algèbre complexe, vous pouvez utiliser la calculatrice pour effectuer les calculs plus simples afin de consacrer plus de temps aux parties difficiles ! La calculatrice vous aidera en éliminant toutes les tâches faciles. Grâce à la calculatrice, vous serez moins distrait et plus concentré sur la tâche à accomplir : apprendre à résoudre ce problème mathématique difficile. Tant que vous utilisez la calculatrice pour les tâches de niveau inférieur et que vous vous concentrez personnellement sur les tâches de niveau supérieur, elle agit en tant qu’outil cognitif. Elle vous aide à penser !
Voici la leçon que nous avons tirée :
N’utilisez pas les calculatrices pour enseigner l’addition, la soustraction et la multiplication. Mais, utilisez-les comme un outil pour vous aider à assembler les pièces lors de la résolution d’un problème mathématique plus complexe.
2. Cartes mentales (mind map) et conceptuelles
Les cartes mentales (mind map) et conceptuelles sont des représentations visuelles de nos pensées. Elles peuvent ressembler à ceci :
Ces cartes consistent à tracer des lignes entre les idées pour montrer les connexions qui existent entre elles.
Alors, comment sont-elles des outils cognitifs ?
De nombreuses recherches universitaires démontrent que les cartes mentales sont excellentes pour organiser et classer les idées dans notre tête. Elles nous permettent de voir les relations entre les concepts et de visualiser les réponses que nous ne pourrions pas obtenir sans les cartes entre nos mains !
C’est parce que nous ne pouvons pas créer ces cartes complexes uniquement avec notre tête. En effet, nous établissons constamment des liens entre les idées dans notre esprit. Mais comme les humains ne peuvent retenir que 7 idées à la fois, notre cerveau est mauvais pour créer de grandes cartes conceptuelles complexes avec plus de quelques connexions.
En utilisant des outils cognitifs pour dessiner des représentations de nos pensées, nous pouvons explorer des idées complexes que nous ne pourrions pas faire uniquement dans notre tête.
Voici quelques sites Web gratuits de cartes mentales et conceptuelles que vous pouvez utiliser :
Je vous laisse les découvrir à votre rythme…
3. Jeux de Micromonde
Les jeux de micromonde sont des jeux informatiques qui imitent la vie réelle. Ce sont des environnements virtuels dans lesquels les apprenants numériques peuvent expérimenter avec des variables pour tester les résultats de leurs actions.
L’aspect intéressant des jeux de micromonde est qu’ils ont souvent des règles, comme les règles de base de la physique, qui permettent des expérimentations réalistes. Cela permet aux apprenants de « jouer » dans des environnements similaires au monde réel pour tester des scénarios et apprendre les relations entre les actions et les conséquences.
Un exemple tiré d’une étude :
Des chercheurs à Taiwan ont récemment créé un micromonde en utilisant le logiciel RPG Maker et l’ont testé sur des élèves de sixième année. Ils ont créé un micromonde dans lequel les étudiants peuvent modifier les variables de vitesse et de temps pour tester les résultats d’une « course ».
Les élèves pouvaient lancer le jeu, voir si leur personnage gagnait la course, puis modifier les variables pour réessayer.
Est-ce que cela correspond à notre définition d’un outil cognitif :
- L’outil a-t-il aidé les élèves à réfléchir plus profondément ?
- Pourrait-il y avoir des effets résiduels sous la forme de compétences améliorées?
Selon les auteurs de l’étude, oui !
Ils ont mené un test quasi-expérimental avec un groupe expérimental et un groupe témoin. Suite à ce test, ils ont constaté que les élèves du groupe qui ont utilisé le jeu avaient des scores post-test nettement améliorés.
Dans ce cas, l’outil répond au moins à notre deuxième exigence pour un outil cognitif : amélioration des performances d’apprentissage !
4. Montres connectées (smart watch)
Les montres connectées sont parmi les outils cognitifs les plus intéressants disponibles sur le marché.
Vous pouvez utiliser ces montres pour vous aider à résoudre des tâches cognitivement exigeantes. Si elles sont correctement calibrées, les montres offrent un soutien progressif en fournissant des invites, des directions, des questions et des indices qui aident les élèves à progresser dans leur apprentissage.
L’avantage de ces montres intelligentes, c’est que tout cet apprentissage peut se faire dans des environnements authentiques et réels.
Un exemple issu d’une étude :
Une étude récente publiée dans Educational Technology & Society s’est servie de montres intelligentes pour aider des apprenants de l’anglais langue seconde à réussir dans des contextes authentiques d’utilisation de l’anglais.
Les auteurs ont demandé aux étudiants d’utiliser leur montre intelligente lors de leurs sorties. L’un des aspects les plus intéressants montrant que les montres servaient d’outils cognitifs était le suivant :
- Les élèves utilisaient l’outil de reconnaissance vocale pour parler anglais et recevoir des commentaires sur leur prononciation.
Les montres ne faisaient pas l’apprentissage à la place des élèves : les élèves devaient toujours parler. Ils devaient encore trouver les bons mots à dire, mais avaient le soutien supplémentaire pour savoir comment bien les prononcer.
Ici, vous pouvez voir que les montres intelligentes auraient été précieuses pour aider les élèves à réfléchir de manière plus approfondie à leur apprentissage des langues.
Et quels ont été les résultats ?
Selon les auteurs, ils estiment que :
L’utilisation de dispositifs portables, tels que les montres intelligentes, lors de l’apprentissage des langues peut faciliter la pratique des langues dans des contextes authentiques et, par conséquent, favoriser les résultats d’apprentissage.
5. Applications mobiles GPS
Les applications mobiles GPS constituent une autre technologie mobile intéressante pouvant servir d’outil cognitif. Semblables aux montres intelligentes, elles sont généralement plus puissantes et dotées d’interfaces plus dynamiques.
Les étudiants peuvent naviguer dans leur environnement et, lorsqu’ils atteignent des emplacements sur leurs cartes GPS, déverrouiller des activités à réaliser. Ces outils ne donnent pas les réponses aux étudiants, mais doivent plutôt stimuler leur réflexion profonde pour être considérés comme des outils cognitifs.
Voici une étude intéressante publiée dans le journal Educational Technology & Society :
Les auteurs de cette étude (Jong, Chan, Hue & Tam, 2018) ont demandé aux étudiants de naviguer vers des « points d’exploration » sur leurs tablettes équipées de GPS. Ensuite, les élèves devaient effectuer des captures contextuelles en prenant des photos, en enregistrant des vidéos, en effectuant des sondages sur l’environnement et en menant des entretiens audio avec les habitants.
Les auteurs montrent que l’outil ne fournissait pas les réponses aux étudiants, mais plutôt des « échafaudages », ou des incitations, pour favoriser l’apprentissage :
Les gadgets numériques (par exemple, navigation vocale, capture contextuelle, vidéo blogging) dans GAMES […] les ont aidés à réaliser les sous-tâches de manière plus efficace et efficiente (Jong et al., 2018).
Qu’est-ce qui n’est pas un outil cognitif ?
Dans notre vie quotidienne, nous utilisons des outils pour accomplir différentes tâches. Cependant, ils ne sont pas toujours des outils cognitifs.
Voici quelques exemples d’outils qui ne sont pas des outils cognitifs :
- Une calculatrice utilisée pour répondre à 5 x 5 ;
- Google lorsqu’il est utilisé pour rechercher les réponses à un quiz.
Ces outils facilitent nos vies, mais ils ne sont pas utilisés comme des outils cognitifs. Ils n’exploitent pas nécessairement les possibilités offertes par la technologie pour nous rendre plus intelligents !
Gardez à l’esprit notre définition d’un outil cognitif : un outil cognitif nous aide à réfléchir plus profondément.
- L’exemple de la calculatrice : certes, elle résout un problème pour vous. Mais avez-vous réfléchi davantage ? Non. La calculatrice a fait toute la réflexion à votre place ! Un outil cognitif ne devrait pas vous empêcher de penser, il devrait vous aider à penser davantage.
- L’exemple de la recherche Google : certes, cela vous a aidé à réussir le quiz. Vous avez peut-être même remporté un prix ! Mais êtes-vous devenu plus intelligent ? Non ! Google a fait toute la réflexion pour vous.
Un outil cognitif ne pense pas pour vous. Il pense avec vous. Nous appelons cela la cognition distribuée.
Il est maintenant temps de découvrir des outils cognitifs en action, particulièrement en ce qui concerne les domaines de la santé et la mémoire épisodique !
Quel est l’avenir des outils cognitifs?
Les outils cognitifs sont déjà largement utilisés dans le domaine de l’éducation pour aider les élèves à apprendre. Cependant, il existe un grand potentiel pour développer et étendre ces outils à l’avenir pour aider les étudiants à apprendre.
Mais alors que la technologie devient de plus en plus complexe, peut-on aller au-delà de la formation basée sur la cognition ? Voici quelques évolutions potentielles :
- Intelligence Artificielle : utiliser de ChatBots IA, comme ChatGPT, pour vous aider à réfléchir à un niveau supérieur sur vos travaux en fournissant des instructions pertinentes.
- Outils socio-cognitifs : explorer comment les technologies éducatives permettent d’apprendre de manière plus sociale et comment elles peuvent améliorer notre cognition grâce à des connexions sociales approfondies avec des personnes plus compétentes.
- Outils émotionnel-cognitifs : examiner comment les technologies éducatives peuvent tirer parti de nos états émotionnels pour nous aider à apprendre. Par exemple, ils pourraient lire nos émotions et fournir un soutien adapté pour nous aider à surmonter les moments de dépression, de démotivation et de déprime.
- Outils physio-cognitifs : envisager l’utilisation de technologies portables pour utiliser nos états physiques dans l’apprentissage. Les retours biométriques pourraient nous aider à en apprendre davantage sur notre corps et à prendre des décisions plus éclairées.
L’avenir des outils cognitifs repose sur l’analyse des données et la prédiction des résultats pour développer des solutions encore plus avancées. En combinant ces domaines, il est possible d’avoir un impact significatif sur l’éducation et l’apprentissage à tous les niveaux.
Comment puis-je en apprendre davantage ?
Les outils cognitifs proviennent de la théorie de l’apprentissage socio-constructiviste. Voici quelques astuces pour améliorer votre apprentissage en utilisant des outils cognitifs :
- Répétition espacée : répartissez votre pratique pour mieux retenir les informations.
- Entrelacement : alternez l’étude de différents sujets pour renforcer les associations.
- Élaboration : liez de nouvelles informations à celles que vous connaissez déjà.
- Génération : essayez de répondre aux questions avant de consulter la réponse pour renforcer les souvenirs.
- Réflexion : évaluez régulièrement votre processus d’apprentissage pour optimiser vos efforts.
En suivant ces stratégies d’apprentissage cognitif, vous pouvez améliorer votre efficacité et réussir à maîtriser des sujets complexes.