Le mot schéma est utilisé depuis plus de 100 ans par les psychologues mais malheureusement, au cours de sa longue histoire, les chercheurs ne se sont pas mis d’accord sur une définition claire et précise de ce qu’on entend exactement par là. Néanmoins, dans ce qui suit, je vais (je l’espère) fournir une description utile de ce qu’est un schéma et comment il est lié à l’apprentissage et à l’éducation.
Un premier indice de ce qu’est un schéma peut être dérivé de l’origine grecque du mot, qui signifie « plan ». En psychologie moderne, le schéma décrit une trace mnésique qui peut contenir des informations relativement simples mais aussi assez complexes.
Exemple d’un schéma plutôt simple:
Les voitures sont un mode de transport.
Exemple d’un schéma plus complexe:
Conduire une voiture implique de déverrouiller la voiture, de la démarrer, de vérifier les rétroviseurs et les feux, de passer les vitesses, d’appuyer sur l’accélérateur, de freiner, et bien plus encore.
Un schéma peut être conçu comme un échafaudage, un plan et une représentation qui décrit un objet, une chaîne d’événements ou une idée, mais aussi des sentiments, et essentiellement tout ce qui peut être expérimenté.
Caractéristiques des schémas
Les schémas ont plusieurs caractéristiques qui nous aident à comprendre leur nature. Voici une liste de caractéristiques essentielles sur lesquelles de nombreux chercheurs s’accordent :
Les schémas comprennent des unités et des relations entre ces unités. Pour un schéma de voiture, ces unités pourraient être la carrosserie et la roue de la voiture. Les unités sont reliées entre elles dans la mesure où la carrosserie de la voiture contient trois, quatre, voire plus de roues.
Les unités d’un schéma ne contiennent pas beaucoup de détails. Afin de reconnaître rapidement une voiture en tant que voiture, il n’est pas important de savoir quelle couleur a la carrosserie de la voiture ou quelle distance elle peut parcourir.
Les schémas sont construits par l’expérience. Afin de créer un schéma rudimentaire de voiture, de multiples épisodes sont nécessaires. Par exemple, au début, même un train pourrait être considéré comme une voiture, peut-être jusqu’à ce qu’un schéma de train soit formé qui contient les rails comme une unité (et une caractéristique définissant les trains).
Les schémas changent constamment. Il y a quelques années, un schéma de voiture commun était peut-être composé de l’unité « a besoin d’essence pour fonctionner », entre autres unités. Comme les voitures électriques deviennent de plus en plus omniprésentes, le schéma de la voiture a été ajusté en conséquence.
Schémas dans l’enseignement
Dans l’enseignement des mathématiques, nous sommes particulièrement intéressés par l’établissement de schémas pour plusieurs raisons. Par exemple, un schéma pour les fractions peut nous permettre de manipuler automatiquement les nombres dans l’espace des fractions, sans investir une précieuse puissance cérébrale chaque fois qu’une fraction est rencontrée.
L’un des avantages d’avoir un schéma solide pour les fractions en place est que vous pouvez utiliser la puissance cérébrale qui n’est pas nécessaire pour comprendre les fractions afin de résoudre d’autres problèmes pour lesquels un schéma n’a pas encore été établi.
En outre, plus il y a de connexions et d’expériences dans le schéma, plus il est puissant. Par exemple, identifier des parts de pizza comme représentant des parties d’un tout, et connaître la probabilité de lancer un nombre avec des dés, nous aide à développer une compréhension plus profonde des fractions.
Plusieurs expériences différentes peuvent contribuer à construire un schéma de fractions.
Cette connectivité croisée facilite la construction de connexions avec d’autres expériences qui n’ont pas encore été associées aux fractions.
Un schéma de fraction fait également partie du schéma de nombre, car les fractions sont des nombres. Les élèves qui comprennent cela peuvent appliquer aux fractions ce qu’ils savent des nombres. Un schéma de fraction bien établi peut fournir aux élèves un moyen intuitif, rapide et sans effort de travailler avec des fractions.
En encourageant les élèves à penser aux concepts mathématiques les uns par rapport aux autres, plutôt qu’individuellement, nous pouvons les aider à construire des schémas. Des schémas bien développés facilitent non seulement la récupération des faits déjà appris, mais aident également lors de l’apprentissage d’informations connexes, et enfin, libèrent de la puissance cérébrale qui peut être utilisée pour apprendre des informations complètement nouvelles.
Lectures complémentaires
Ghosh, V. E., & Gilboa, A. (2014). Qu’est-ce qu’un schéma de mémoire ? Une perspective historique sur la littérature neuroscientifique actuelle. Neuropsychologia, 53, 104-114.
Shtulman, A., & Valcarcel, J. (2012). Les connaissances scientifiques suppriment mais ne supplantent pas les intuitions antérieures. Cognition, 124(2), 209-215.
van Kesteren, M. T. R., Ruiter, D. J., Fernández, G., & Henson, R. N. (2012). Comment le schéma et la nouveauté augmentent la formation de la mémoire. Trends in Neurosciences, 35(4), 211-219.
