La robotique peut être mise en relation avec les travaux en neurosciences. Prenons les quatre piliers de l’apprentissage : l’attention, l’engagement actif, le retour sur erreur et la consolidation. Ces piliers ont été défini par Stanislas Dehaene, neuroscientifique et professeur au collège de France.

L’alerte

Apporter, dans une classe, un robot va éveiller un intérêt pour l’élève, première étape de l’attention. Cette attention va se maintenir lors de la programmation du robot par les élèves. Une fois le programme terminé et transmis au robot, ils vont être attentifs pour évaluer si le déplacement observé correspond à celui recherché. L’élève va analyser le robot et, en cas de problème, le comprendre pour corriger le programme.

Le rôle de l’enseignant va être de maintenir l’attention des élèves autour des activités robotiques et de leur faire prendre conscience qu’ils peuvent la garder opérationnelle durant toute la pratique de l’activité. Les élèves vont pouvoir réinvestir ensuite cette compétence dans les autres disciplines.

L’engagement actif

Pour apprendre efficacement, l’élève doit refuser d’être passif, s’engager dans les activités proposées par l’enseignant, explorer, tâtonner et formuler des hypothèses. Pour y arriver l’enseignant dispose de deux outils pour rendre les élèves actifs : leur curiosité et leur envie de savoir.

La curiosité est présente dans tous les cerveaux. Elle apporte l’envie d’explorer aux élèves. Pour y arriver efficacement, il est nécessaire de formuler des hypothèses. Puis il faut les tester pour les valider ou non. Ensuite, les élèves vont comprendre comment apprendre via cette exploration. En classe, le rôle de l’enseignant va être de proposer des situations qui vont piquer au vif cette curiosité.

Le retour sur l’erreur

L’erreur est essentielle dans l’apprentissage, c’est le troisième pilier. On ne peut pas apprendre si on ne se trompe pas. Pour progresser, l’élève doit avoir un retour sur l’erreur commise afin de se remettre en question, la corriger et apprendre. Le rôle de l’enseignant va être de faire un retour sur l’erreur, par n’importe quel moyen à sa disposition, afin de guider les élèves sur la bonne voie.

L’erreur ne doit pas être perçue comme sanction, ou être un signe de démotivation ou d’angoisse pour les élèves. Pour cela, il faut la faire percevoir comme importante et nécessaire dans leur apprentissage. Il est important de tester fréquemment les élèves pour ancrer un apprentissage.

La consolidation

Dans un premier temps, consolider un apprentissage c’est routiniser, c’est-à-dire de rendre inconscient l’utilisation d’une ressource dans le cerveau. L’apprentissage conscient, encore en construction, demande de l’effort et donc de l’énergie qui ne peut pas être investie pour un autre apprentissage.

Ce transfert de connaissances acquises d’une partie du cerveau à une autre, se fait essentiellement durant le temps de sommeil. Celui-ci apparaît comme un des acteurs majeurs dans la consolidation des apprentissages. Durant l’endormissement, le cerveau ne dort pas et n’est pas inactif. Il fixe les événements importants de la journée et les range dans ses différentes zones pour les réactiver ou les ancrer. Il est donc important pour les enseignants d’espacer les apprentissages. Ne pas donner toutes les notions d’une leçon d’un seul coup, mais découper les leçons, à la manière de la pensée informatique, en compétences distillées petit à petit dans le temps. De cette manière, le cerveau des élèves pourra fixer les apprentissages du jour.