L’étude que nous présentons concerne le rôle du guidage dans l’apprentissage de connaissances scientifiques. En sciences, comme dans d’autres domaines, deux types de connaissances peuvent être distingués (Geary, 2007). D’un côté, les connaissances primaires qui sont des connaissances pour lesquelles l’être humain a évolué ; de l’autre, les connaissances secondaires qui dépendent de la culture et qui évoluent en fonction des changements successifs de cette culture. Selon Geary (2008), alors que les connaissances primaires peuvent être acquises de manière implicite, l’acquisition des connaissances secondaires par les apprenants débutants nécessite un apprentissage explicite et bien souvent, une instruction formelle. Ces deux types de connaissances diffèrent aussi en fonction du coût cognitif qu’ils génèrent. La théorie de la charge cognitive de Sweller (1988) montre que les processus d’apprentissage dépendent de la quantité de ressources attentionnelles en mémoire de travail, requises par l’activité et de la structuration de ces informations dans la mémoire à long terme. Alors que les connaissances primaires peuvent être apprises avec une faible charge cognitive, apprendre les connaissances secondaires va requérir une très grande charge cognitive.Il existe plusieurs formes d’instruction explicite qui ont montré leur efficacité dans les processus d’apprentissage (Renkl, 1997) et notamment le guidage (à partir de l’étude d’exemples travaillés). En effet, le guidage faciliterait l’acquisition des connaissances car il réduirait la quantité de ressources cognitives engagée dans le processus d’apprentissage. Ainsi, le guidage serait inefficace dans le traitement des connaissances primaires et efficace avec celui des connaissances secondaires. Cette recherche a pour but de tester empiriquement cette hypothèse dans le domaine de la biologie. Cinq études ont donc été réalisées auprès de 420 élèves de 6ème de collège. Il s’agissait de comparer trois modalités de guidage : un guidage fort, un guidage adaptatif et une absence de guidage. Les trois premières études concernaient la connaissance primaire de catégorisation impliquée dans la catégorisation du vivant (Etude I), la catégorisation des végétaux (Etude II) et la catégorisation des animaux (Etude III). Ces études, de difficulté croissante, ont montré que le guidage n’était pas efficace dans l’apprentissage de cette connaissance. Les deux autres études concernaient la connaissance secondaire de classification phylogénétique des végétaux (Etude IV) et des animaux (Etude V). Ces études ont montré que, dans ce cas, le guidage était indispensable pour aider les apprenants débutants / This study deals with the role of instruction in learning scientific knowledge. In science as in other fields, two types of knowledge can be distinguished (Geary, 2007): on the one hand, primary knowledge, which is adaptative knowledge; on the other hand, secondary knowledge which depends on culture and which evolves according to this culture’s successive changes. For Geary (2007), primary knowledge can be acquired incidentally or from implicit learning whereas secondary knowledge requires some explicit learning, and often formal instruction.These two knowledge types also differ in terms of cognitive cost. Sweller’s load theory (2008) shows that the learning process depends on the amount of attentional resources of working memory required by the activity and on the structuring of this information in the long-term memory. While primary knowledge can be learnt with a low cognitive load, learning secondary knowledge will require a high cognitive load. Some types of explicit instruction, such as guidance (e.g., worked examples) have proven effective in the learning process (Renkl, 1997). Indeed, instructional guidance would facilitate knowledge acquisition as it would reduce the amount of cognitive resources involved in the learning process. Thus, instructional guidance to help young learners would be ineffective for primary knowledge and necessary for secondary knowledge. This study also aims at examining the effect of instructional guidance in Biology. Five experiments have been conducted with 420 students in 6th grade. Three guidance methods have been compared: strong guidance, adaptative guidance and no guidance. The first three experiments dealt with the primary knowledge of categorization of living species: living beings (Study I), plants (Study II) and animals (Study III). These experiments, of increasing difficulty, have shown that explicit instruction was not effective in learning this type of knowledge.. The other two experiments dealt with the secondary knowledge of the phylogenetic categorization of plants (Study IV) and animals (Study V). These studies have shown that secondary knowledge needs to be taught.

L’apprentissage donne souvent l’impression d’être un processus long et difficile, notamment quand il fait penser à l’école et à la difficulté que tout le monde a déjà ressentie pour maintenir sa motivation pour telle ou telle matière. Pourtant, il y a des choses que l’on apprend sans enseignement. Par exemple, apprendre à parler sa langue maternelle se fait naturellement sans effort conscient. Les connaissances primaires et secondaires sont une façon de distinguer ce qui est facile ou difficile à apprendre. Les connaissances primaires sont celles pour lesquelles nos mécanismes cognitifs auraient évolué, permettant une acquisition sans effort, intuitive et rapide alors que les connaissances secondaires sont apparues récemment : ce sont celles pour lesquelles nous n’aurions pas eu le temps d’évoluer et dont l’acquisition serait longue et coûteuse. Les écoles se focalisent essentiellement sur ce deuxième type de connaissances. Leur défi est de permettre ces apprentissages longs et coûteux, et, pour cela, de maintenir la motivation des apprenants. Une piste de recherche s’appuie sur le fait que les connaissances secondaires sont construites sur la base des connaissances primaires. En effet, personne n’est capable d’enseigner « initialement » une langue maternelle alors que l’apprentissage des langues étrangères s’appuie sur cette première langue. Le présent travail explore le caractère motivant et peu coûteux des connaissances primaires pour faciliter l’apprentissage de la logique en tant que connaissance secondaire. En modifiant la présentation de problèmes logiques avec des habillages liés aux connaissances primaires (e.g., nourriture et caractéristiques d’animaux) ou secondaires (e.g., règles de grammaire, mathématiques), huit premières expériences ont permis de mettre en avant les effets positifs des connaissances primaires que le contenu soit familier ou non. Les résultats montrent que les connaissances primaires favorisent la performance, l’investissement émotionnel, la confiance dans les réponses et diminuent la charge cognitive perçue. Quant aux connaissances secondaires, elles semblent miner la motivation des participants et générer une sensation de conflit parasite. De plus, présenter des problèmes avec un habillage de connaissances primaires en premier permettrait de réduire les effets délétères des connaissances secondaires présentées ensuite et aurait un impact positif global. Trois autres expériences ont alors mis ces résultats à l’épreuve de tâches d’apprentissage afin de proposer une approche qui favorise l’engagement des apprenants et leur apprentissage. Ces découvertes tendent à montrer que les recherches sur l’apprentissage bénéficieraient à prendre en considération les connaissances primaires plutôt que de les négliger car elles sont « déjà apprises ». / Learning often gives the impression of being a long and difficult process, especially when it reminds us of school and the difficulty that everyone has already experienced in maintaining motivation for a particular subject. Yet there are things we learn without teaching. For example, learning to speak one’s mother tongue is a natural process without conscious effort. Primary and secondary knowledge is a way of distinguishing what is easy or difficult to learn. Primary knowledge is the knowledge for which our cognitive mechanisms have evolved, allowing effortless, intuitive and rapid acquisition, whereas secondary knowledge has recently emerged: it is the knowledge for which we would not have had time to evolve and for which acquisition would be long and costly. Schools focus mainly on this second type of knowledge. Their challenge is to enable this lengthy and costly learning, and to do so, to maintain the motivation of learners. A research path is based on the fact that secondary knowledge is built on the basis of primary knowledge. Indeed, no one is able to teach a mother tongue “initially”, whereas foreign language learning is based on that first language. This work explores the motivational and inexpensive nature of primary knowledge to facilitate the learning of logic as secondary knowledge. By varying the content of logical problems with primary (e.g., food and animals’ features) or secondary knowledge (e.g., grammar rules, mathematics), the first eight experiments highlighted the positive effects of primary knowledge, whether or not the content was familiar. The results showed that primary knowledge promoted performance, emotional investment, confidence in responses and decreased perceived cognitive load. Secondary knowledge seemed to undermine participants’ motivation and generated a feeling of parasitic conflict. In addition, presenting primary knowledge content first reduced the deleterious effects of secondary knowledge presented second and would have an overall positive impact. Three other experiments then tested these results on learning tasks in order to propose an approach that fosters learners’ engagement and learning. These findings tend to show that research about learning would benefit from taking primary knowledge into account rather than neglecting it because it is “already learned”.