Un professeur de chimie de lycée et une grand-mère atteinte de la maladie de Parkinson ont donné à Melina Uncapher son intérêt pour la science. Elle est titulaire d’un doctorat en neurobiologie à l’université Irvine de Californie. Sa thèse, achevée il y a maintenant dix ans, à l’aube de la révolution des smartphones, portait sur l’apprentissage lorsque l’attention est divisée entre plusieurs objets.

Après des études post-doctorales à Stanford, le docteur Uncapher a accepté la chaire de neurologie à l’université de San Francisco, une importante école de médecine. En tant que co-fondatrice et directrice de l’Institut pour les neurosciences appliquées, elle fournit aux enseignants des informations sur le fonctionnement du cerveau, et leur montre comment une meilleure compréhension des sciences de l’apprentissage peut guider des pratiques pédagogiques. À l’université, son laboratoire conduit des recherches sur la manière dont les fonctions exécutives (en particulier l’attention, la gestion des objectifs et la mémoire de travail) contribuent aux succès scolaires.


Le docteur Uncapher est aussi directrice du programme éducatif Neuroscape, un centre de neurosciences transversales de l’université de San Francisco fondé par Adam Gazzaley, un grand nom des neurosciences, et un expert des usages de la technologie destinés à améliorer la neuroplasticité.

Neuroscape a mis au point des évaluations des fonctions exécutives, et mène des dizaines d’études dans diverses populations pour déterminer si un entraînement aux jeux vidéo personnalisé peut améliorer les fonctions exécutives et, à terme, les résultats scolaires.

Melina Uncapher dirige également un réseau interuniversitaire des sciences de l’apprentissage sponsorisé par la National Science Foundation des États-Unis. En s’appuyant sur les universités de Stanford, de Berkeley (Californie) et de San Francisco, ce réseau étudie comment les fonctions exécutives contribuent aux résultats scolaires au milieu de l’enfance. Mme Uncapher a invité des écoles de la zone scolaire de Santa Clara à rejoindre cette étude. C’est donc près de 1 000 élèves de CE2, CM2 et 5e issus de neuf écoles et collèges différents qui participent au projet. Dans la vidéo Digital Promise, Melina Uncapher nous en dit plus sur ce projet (en anglais).

Une nouvelle phase de cette étude vient de débuter en avril.  

Ce que tous les enseignants devraient savoir  

Il y a trois étapes dans l’apprentissage : l’acquisition, la rétention et l’application, d’après le docteur Uncapher. Spécialiste des neurosciences et de l’apprentissage, elle liste neuf leçons à retenir, fondées scientifiquement :

  1. Ne pas diviser son attention aide à mieux acquérir de nouvelles connaissances, rendant l’information mieux mémorisée, plus logique et plus pertinente.
  2. Rendre l’apprentissage pertinent pour soi ou pour les autres aide à mieux mémoriser.  
  3. Aller jusqu’aux limites de ses connaissances pose un défi et aide à mieux apprendre.
  4. Dormir permet de mieux retenir l’information (le sommeil solidifie et consolide la mémoire).
  5. La lumière bleue de nos écrans interfère avec notre sommeil. Il faut éviter de lire sur un écran avant d’aller dormir.
  6. Suivre des exercices de fitness peut rendre le cerveau plus plastique et mieux disposé pour l’apprentissage.
  7. Le stress et la contrariété peuvent empêcher l’expression des fonctions exécutives.
  8. L’entraînement sollicite les connaissances de la mémoire à long-terme, les redéfinit et les y redépose.
  9. Les activités qui construisent l’autonomie (des facteurs sous le contrôle de l’apprenant.e) améliorent l’attention.   

Mme Uncapher s’entretient régulièrement avec les équipes pédagogiques autour de ces conseils. Après un partenariat d’un an avec elle, les enseignants de Design TechHigh se présentent comme des ingénieurs de l’apprentissage, capables d’appliquer les recommandations des études pour améliorer l’apprentissage des étudiants. Ils constatent des résultats positifs et encouragent d’autres écoles à appliquer les sciences de l’apprentissage.

Melina Uncapher aime beaucoup le Learner Positioning System, une initiative de Digital Promise pour améliorer l’apprentissage personnalisé grâce aux enseignements des sciences de l’apprentissage.

Mme Uncapher est membre du Conseil pédagogique du tout nouveau Whittle School & Studio. Elle apprécie les efforts déployés pour mettre en place un système éducatif construit sur les principes des sciences de l’apprentissage. « Innover autour des sciences de l’apprentissage dès le début, et intégrer des processus pour déterminer ce qui marche dans des contextes donnés, est un choix audacieux mais décisif pour l’éducation, a-t-elle déclaré ».