Introduction et avis de non-responsabilité

L’article qui suit est une grossière simplification de l’apprentissage. Les informations présentés, bien qu’incomplètes et sur-simplifiées, peuvent aider à élaborer une stratégie d’étude efficace pour le cours. Aucune garantie n’est fournie par rapport à l’application de la stratégie présentée par rapport au résultat au cours. Servez-vous en plutôt comme suggestion si la stratégie d’étude que vous avez tenté jusqu’à maintenant n’a pas donné les résultats espérés.

Quelques généralités

Avant d’entrer dans le fonctionnement de l’apprentissage, soulignons quelques vérités.

La lecture et relecture n’est pas une méthode efficace pour apprendre. Règle générale, le rappel actif est une bien meilleure méthode.

L’inconfort est optimal. La situation d’inconfort, au delà de nos capacités ou compréhension actuelles, mais pas si loin au delà qu l’on ne peut plus rattacher à des choses connues, est l’état dans lequel l’apprentissage se produit le plus vite. On veut maximiser le temps passé en situation d’inconfort lorsqu’on étudie.

Mémoire et apprentissage

Mémoire

Il y a différent types de mémoire. Pour l’apprentissage, les deux plus importants sont la mémoire à long terme et la mémoire de travail. Les informations entrent par la mémoire de travail, mais sont rangées dans la mémoire à long terme. Plusieurs stratégies d’étude échouent parce qu’elles ne considèrent pas le travail nécessaire maintenir et retrouver l’information dans la mémoire à long terme.

Mémoire de travail

C’est par la mémoire de travail que l’information entre en mémoire. Par contre, ce système est limitée à une poignée de concepts à la fois. Selon les individus, on peut compter entre 4 et 10 concepts au maximum. Au delà de ce nombre, on doit évincer des concepts de la mémoire de travail pour faire de la place aux nouveaux concepts qui veulent y entrer. Vous pouvez imaginer une pieuvre qui tient les concepts dans ses mains. Passé un certain nombre de concepts, elle doit en laisser tomber pour en tenir de nouveaux.

Mémoire à long terme

On peut imaginer la mémoire à long terme comme un graphe, avec des nœuds et des arêtes. Des nœuds encodent les concepts, les arêtes encodent les liens entre les concepts. Plus les nœuds sont connectés, et plus les liens sont forts, plus il est facile de retrouver l’information qui y est encodée.

Les liens sont créés et renforcés lorsque nous les utilisons. C’est-à-dire, que nous devons faire l’effort d’y rechercher l’information pour signaler à la mémoire quels liens sont importants à créer et renforcer.

La mémoire à long terme possède un index, qui sauvegarde l’emplacement des informations les plus importantes. Quand nous cherchons une information en mémoire à long terme, nous cherchons un concept proche dans l’index, puis traversons les liens vers l’information que l’on cherche.

Une période de consolidation de la mémoire à long terme se produit dans les pauses qui suivent la recherche. On y popule l’index avec des nouvelles entrées vers des concepts importants. On détermine les liens importants et on les renforce. On détermine les liens moins importants et on les détruit. Les concepts importants sont ceux qu’on cherche à répétition. Les liens importants sont ceux qui sont traversés à répétition.

Si les liens n’ont jamais été renforcés, ou si l’index n’a jamais eu la chance de se populer avec les entrées en lien avec le concept que nous essayons d’apprendre, l’information sera difficile à retrouver, surtout en examen.

Un apprentissage réussi repose donc sur la mémoire à long terme. La mémoire à long terme, pour bien fonctionner, nécessite d’encoder les concepts et d’encoder les relations entre les concepts. C’est-à-dire de créer des nœuds et des arêtes dans le graphe. Concrètement, nous devons y encoder un mélange d’information factuelle (définitions, faits, exemples, etc.) et des concepts de plus haut niveau qui les lieront ensemble.

Apprentissage

Le cours nécessite des éléments de connaissance qui tombent dans deux catégories distincte de l’apprentissage. Pour bien faire, il faut consciemment travailler sur les deux.

Apprentissage de connaissances déclarative

La majeure partie des apprentissage à faire dans le cours sont des connaissances déclarative. Ce sont les faits, les concepts et les relations entre ceux-ci. C’est en construisant des connaissances déclarative que nous parvenons à comprendre des concepts. La meilleure façon de construire des connaissances déclarative est le rappel actif.

Apprentissage de connaissances procédurales

Les connaissances procédurales sont celles qui nous permettent de savoir comment interagir avec les concepts, comment exercer ou exécuter des procédures ou des techniques. Des exemples dans le cadre du cours: l’utilisation de la ligne de commande ou de GDB, la développement d’un script d’exploitation, etc. C’est ce type de connaissance qui mène à développer l’aise ou la facilité à jouer concrètement avec les concepts et même à développer des automatismes. Les méthodes efficaces pour apprendre des connaissances procédurales sont la pratique et la répétition espacée. En gros, il faut faire. Et faire souvent.

Rappel actif

Selon la source, on peut lire « rappel actif », « effet test » ou en anglais « active recall » ou « retrieval practice ». C’est une méthode très efficace pour renforcer les liens dans la mémoire à long terme. La technique consiste à essayer de retrouver l’information en mémoire sans aide ni ressource. C’est l’effort de chercher activement l’information dans la mémoire qui construit et renforce les liens neuronaux requis pour pouvoir retrouver facilement l’information dans le futur. C’est aussi ce qui crée les liens avec les concepts connexes. En somme, la technique est efficace pour mémoriser, comprendre et mettre en relation des concepts.

Niveaux de compréhension

La mémorisation des définitions n’est pas un niveau de compréhension suffisant pour réussir le cours. Il faut également avoir une compréhension des concepts à différents niveaux. La hiérarchie de Bloom peut vous être utile pour connaître les différents niveaux de compréhension.

1. Connaissance : Définitions, faits, descriptions.
2. Compréhension : Résumer, expliquer, classer.
3. Application : Mise en oeuvre, adaptation, utilisation.
4. Analyse : Comparer, expérimenter.
5. Évaluation : Argumenter, évaluer, développer.
6. Synthèse : Combiner, réécrire, modifier, généraliser.

Il faut donc consciemment faire progresser sa compréhension des concepts du cours dans les différents niveau de compréhension. Une erreur fréquente est de penser que parce que l’on connait ou comprend un concept, notre étude est terminée.

En pratique

Regardons à quoi une stratégie d’étude efficace peut ressembler.

Priorisez

Votre temps est limité. Investissez le où c’est payant. Concentrez vos efforts sur ce que vous ne maîtrisez pas encore. Maximisez l’inconfort.

Mémorisation

Pour mémoriser les faits et les définitions, la méthode des cartes mémoires demeure la plus efficace. Faites vous une carte qui a sur une face le nom du concept et sur l’autre face, la définition. Vous devez, à partir d’une face, vous souvenir facilement et précisément ce qu’il y a sur l’autre face. Vous pouvez faire l’exercice dans la deux sens : concept vers définition et définition vers concept.

Jeux de problèmes

Étudier seulement à partir des exemples n’est pas suffisant pour bien comprendre les concepts. Principalement parce qu’une partie du travail a été fait pour vous. Les exemples sont soit déjà résolus, commencés ou survolés par l’enseignant ou bien ils ressemblent à d’autres problèmes qui l’ont été. Par contre, les exemples sont une bonne façon d’introduire les concepts en mémoire de travail.

Pour aider à développer une meilleure compréhension des concepts, il vous faut un jeu de problèmes (ou de questions) plus étoffé. Il vous revient, lors de l’élaboration de votre plan d’étude, de compiler ou de construire un jeu de problèmes suffisant. Un jeu de problèmes est suffisant lors qu’il vous permet de travailler sur tous les concepts à tous les niveaux de compréhension (lire produit cartésien).

Des idées pour vous aider à construire un jeu de problèmes intéressant :

• Commencer avec les exemples
• Ajouter des problèmes basés sur les exercices, les laboratoires et les anciens examens.
• Augmenter le jeu de problèmes en faisant des modifications aux problèmes.
• Augmenter le jeu de problèmes en posant des questions similaires mais sur d’autres concepts.
• Inventer des nouveaux problèmes.

Une fois votre jeu de problèmes construit, annotez les questions par sujet et par niveau de compréhension. C’est ce qui vous permettra de savoir quels sujets/niveau vous maîtrisez et puis de prioriser la suite de votre étude.

Étudier en testant

Pour étudier, prenez un problème du jeu puis tenter d’y répondre sans accès à l’information autre que votre mémoire. Évaluez votre réponse et revisitez les lacunes de votre compréhension du concept. (Elles deviendront apparentes dans vos réponses)

Il est requis de répondre aux question sans référence externe. C’est difficile, et c’est le but. C’est cet effort qui renforcera les liens dans la mémoire à long terme.

Répondez au questions soit à voix haute ou par écrit sur papier. Les deux médiums contribuent plus rapidement au renforcement des liens neuronaux que de répondre dans sa tête. De plus, ça vous permet de vous réécouter (si vous vous enregistrez), ou de vous relire pour mieux évaluer votre degré de compréhension.

Soyez critique dans votre évaluation de vos réponses. Si vous jugez que vous maîtrisez le concept, vous avez fini de vous tester sur ce concept, à ce niveau de compréhension. Si vous jugez que votre réponse était injuste, incomplète, ou trop difficile à articuler, vous palliez aux lacunes de votre compréhension puis retestez.

Pour pallier aux lacunes, identifiez ce qui n’était pas clair, retournez à vos références et trouvez la réponse (ou faites un expérience pour confirmer ou infirmer un hypothèse). Retestez ensuite en retentant de répondre au problème. Je suggère de retester le problème un peu plus tard – après quelques autres problèmes ou bien lors d’une autre séance d’étude.

Dans le cadre du cours, il est souvent possible de faire une expérimentation pour aller chercher la réponse à une question ou un doute dans la compréhension. Élaborer un plan d’expérimentation, puis l’essayer est une excellente stratégie qui contribue à l’apprentissage des connaissances procédurales en plus des connaissances déclaratives. Une bonne façon de factoriser vos efforts pour introduire de la pratique dans l’étude. Je l’encourage si vous êtes assez d’avance dans votre étude.

Quand vous aurez correctement répondu aux problèmes sur chaque concept à chaque niveau de compréhension, votre étude est terminée.

Varia

• Étudier tôt dans la journée est préférable. Moins de choses sont en compétition pour la mémoire de travail et vous avez moins de résidus contextuels. De toute façon, il y pleins de choses plus agréables à faire de vos soirées.
• Il est suggéré de faire des tranches de 40-60 mins d’efforts intenses sans distraction à la fois. Suivez chaque tranche d’une pause de 10-20 minutes.
• Les pauses devraient être ennuyeuses. Le but c’est de reposer et consolider pas de surcharger ou de stimuler. Des exemples d’activités de pause :
  • Gribouillages et dessins répétitifs
  • Lecture simple (pas de matière)
  • Activité physique légère
• Collaborez avec vos collègues sur les problèmes, mais seulement une fois que vous restez pris.

Conclusion

Je réitère le fais que cet article était une simplification du processus d’apprentissage. Si vous souhaitez aller plus loin dans ces idées, ou comprendre d’où elle viennent, vous pouvez vous référer aux ouvrages suivants. La majorité de ce que je viens de présenter en est tiré.

• Uncommon Sense Teaching: Practical Insights in Brain Science to Help Students Learn. Barbara Oakley, PhD; Beth Rogowsky EdD; Terrence J. Sejnowski, PhD. 2021
• How to Become a Straight-A Student: The Unconventional Strategies Real College Students Use to Score High While Studying Less. Cal Newport. 2006