De la cognition 4E à la « pédagogie 4E »

Mes lectures m’amènent à découvrir le modèle de la 4e cognition (ou « cognition 4E ») qui se serait construit « au carrefour de la philosophie de l’esprit, de la phénoménologie et des neurosciences » et dont je n’avais jamais entendu parler… J’ai donc interrogé Gemini 1.5 Pro avec les requêtes suivantes:

« 4e model cognition »
« Quels en sont les principaux théoriciens ? »
« Application du modèle 4e à l’apprentissage »
« Quels sont les principaux théoriciens de la pédagogie 4e ? »
« Qui a effectué la synthèse des « 4 E », puisque chaque élément semble provenir de penseurs distincts… »

Je donne ici un aperçu de mes découvertes. Sauf indication, les citations entre guillemets sont tirées des réponses données par l’IAg, puis ajustées.

Quatre E

D’abord, les quatre « E » dont il est question précisent que la cognition est considérée dans ce modèle comme… Pour chaque « E », j’indique un ou des auteurs avec les ouvrages où l’on trouvera leurs principales contributions.

1. Enactive (« L’énaction est un paradigme des sciences cognitives qui définit la cognition non pas comme un traitement abstrait de l’information par le cerveau, mais comme une action incarnée par laquelle un organisme vivant façonne et co-définit son propre environnement »)

- Varela, Thompson et Rosch (1991), The Embodied Mind pose les bases du mouvement en affirmant que l’esprit émerge du couplage dynamique entre l’organisme et son milieu.

2. Extended (« l’esprit étendu »)

- Clark et Chalmers (1998), The Extended Mind. («… Un outil externe – comme le carnet d’un patient d’Alzheimer ou un téléphone intelligent aujourd’hui – joue le même rôle fonctionnel que la mémoire biologique et fait donc partie intégrante du système cognitif. »)

3. Embodied (« la cognition incarnée »)

- Lakoff et Johnson (1999), Philosophy in the Flesh (1999): « …notre langage et nos concepts les plus abstraits (ex: le temps, la morale) sont structurés par des métaphores issues de notre expérience corporelle et motrice directe ».
- Barsalou, L. W. (1999). Perceptual symbol systems. Behavioral and Brain Sciences, 22(4), 577-660. Il « a prouvé expérimentalement que la mémoire et les concepts réactivent les mêmes zones sensorielles et motrices du cerveau que celles utilisées lors de l’expérience réelle du monde ».

4. Embedded (« la synthèse et l’approche située »)

Gallager lie la cognition 4E à la phénoménologie et à la psychiatrie,
…alors qu’Albert Newen et Leon De Bruin travaillent activement à structurer et à unifier ces approches face aux critiques cognitivistes traditionnelles.
Newen, De Bruin, Gallagher (eds.) (2018) The Oxford Handbook of 4E Cognition. Oxford University Press.

« La synthèse « 4E » a permis de réaliser que les travaux de divers courants [énaction, esprit étendu, incarnation] ne se contredisaient pas, mais décrivaient les différentes facettes d’un même phénomène : l’esprit est un système dynamique qui englobe indissociablement le cerveau, le corps et le monde. Les chercheurs parlent aujourd’hui d’un concept à « air de famille » (family resemblance) : on n’est pas obligé de valider les quatre concepts à 100 % pour faire partie de la communauté 4E. » Notons que « [c]ertains philosophes ajoutent aujourd’hui un 5e ou un 6e « E » (comme la dimension « émotive » ou « écologique » de la cognition) ».

Par ailleurs, « [c]ertains théoriciens affirment que l’ensemble des théories 4E ne dispose toujours pas d’un langage commun susceptible de combler les fossés entre les théories qui le composent. On craint également que le regroupement de théories aussi variées n’entraîne une perte importante de nuances et de complexité, qui font pourtant partie intégrante de la cognition humaine. » (Wikipedia, traduit avec DeepL.com)

4E Learning ou pédagogie 4E

« L’application de la cognition 4E à l’apprentissage (souvent appelée 4E Learning) transforme radicalement la vision classique de l’enseignement. Elle remplace l’image de l’élève « vase vide » que l’on remplit de connaissances abstraites par celle d’un apprenant actif qui interagit physiquement et socialement avec son environnement. »

Les précurseurs

« …La pédagogie 4E relie la philosophie pragmatiste (Dewey), la psychologie de l’action (Gibson, Papert) et les neurosciences cognitives modernes (Glenberg, Schilhab) ». Les travaux de Dewey sur l’apprentissage par l’expérience, ceux de Gibson avec le concept d’affordance (« les invitations à l’action offertes par les objets de l’environnement ») et ceux de Papert sur l’apprentissage favorisé par la construction d’objets ont posé les fondements de ce mouvement en pédagogie.

Les chercheurs contemporains de la pédagogie 4E

Ceux-ci appliquent et testent scientifiquement les principes de la cognition 4E dans les écoles et universités actuelles :

Schilhab et Groth (2024), Embodied Learning and Teaching using the 4E Cognition Approach (2024). « Leurs travaux portent sur la manière dont l’usage des technologies et l’apprentissage en plein air modifient l’alphabétisation et la conceptualisation chez les élèves. »
Glenberg (avec de Vega et Graesser, ed.) (2008) Symbols and Embodiment: Debates on Meaning and Cognition. « Ses recherches [de Glenberg] montrent que les enfants qui miment physiquement ou manipulent des objets à l’écran en lisant une histoire ont une compréhension du texte nettement supérieure à ceux qui lisent passivement. »
Gallagher : S’il est d’abord un grand philosophe de la cognition 4E, Gallagher collabore activement avec le milieu de l’éducation. Il étudie comment l’organisation physique de la classe de cours, la posture et les interactions sociales (participatory sense-making) influencent le développement intellectuel des élèves.
Ricardo Videla & Tomás Veloz : Chercheurs contemporains très actifs dans l’application du modèle 4E à la créativité et à l’éducation scientifique, notamment dans le cadre des approches STEAM (Sciences, Technologie, Ingénierie, Arts et Mathématiques). Ils développent des méthodes pour analyser l’apprentissage comme un système dynamique d’interactions corps-environnement.

Voici comment chaque « E » se traduit plus concrètement dans diverses pratiques pédagogiques :

1. L’apprentissage incarné (Embodied Learning)

L’apprentissage n’est pas qu’une activité cérébrale ; le mouvement et les sensations physiques renforcent la mémorisation et la compréhension.

- Les gestes pédagogiques : Utiliser ses mains pour représenter des concepts abstraits (par exemple, mimer des forces en physique, des angles en géométrie, ou utiliser des lignes du temps physiques en histoire).
- Le jeu de rôle et la simulation : Mettre en scène des événements historiques ou des concepts biologiques (ex: des élèves mimant le comportement des molécules ou des neurones).
- L’ergonomie dynamique : Alterner les postures (bureaux debout, ballons de stabilité) pour maintenir l’engagement cognitif par l’activation motrice.

2. L’apprentissage situé (Embedded Learning)

On apprend mieux lorsque les connaissances sont ancrées dans un contexte physique, culturel et social réel, plutôt que coupées du monde.

- L’apprentissage par projet et par problème (APP) : Résoudre des défis concrets qui touchent la communauté locale ou l’environnement immédiat de l’école.
- Les sorties sur le terrain : Apprendre la biologie directement dans la forêt ou l’économie en visitant une entreprise locale, plutôt que de façon purement théorique dans un manuel.
- L’aménagement de l’espace : Concevoir des classes flexibles qui reflètent l’activité (zones de laboratoire, coins de discussion) pour que le lieu physique guide l’état d’esprit de l’élève.

3. L’apprentissage étendu (Extended Learning)

L’intelligence de l’élève ne s’arrête pas à sa boîte crânienne ; ses outils font partie intégrante de sa structure de pensée.

- Les échafaudages technologiques : Utiliser des tablettes, des logiciels de cartes mentales ou des simulateurs comme des extensions de la mémoire et de la capacité de calcul, permettant à l’élève de se concentrer sur la réflexion de haut niveau.
- Les artefacts physiques : Manipuler des blocs (comme les réglettes de Cuisenaire en mathématiques), des schémas papier ou des carnets de bord pour externaliser et structurer sa pensée.
- La cognition distribuée : Travailler en équipe où la connaissance est partagée entre les membres et les outils disponibles, simulant le fonctionnement du monde professionnel.

4. L’apprentissage énactif (Enactive Learning)

On n’apprend pas en observant passivement, mais en agissant sur son environnement et en ajustant ses actions selon les retours (feedback) de l’expérience.

- L’apprentissage par l’erreur et le tâtonnement : Valoriser les cycles d’essais-erreurs (manipuler un objet, rater, observer le résultat, ajuster le tir).
- Les laboratoires de fabrication (Makerspaces) : Créer des espaces de design (impression 3D, menuiserie, codage de robots) où l’élève doit littéralement fabriquer pour comprendre.
- La classe inversée active : Remplacer les cours magistraux par des ateliers où la perception du concept passe d’abord par la manipulation active d’un problème.

Tableau comparatif : Pédagogie traditionnelle vs Approche 4E

Dimension	Modèle Traditionnel (Cognitiviste)	Approche 4E
Le rôle de l’élève	Récepteur passif d’informations stockées en mémoire.	Agent actif qui co-crée le sens par l’action.
Le corps	…doit rester assis et immobile pour ne pas perturber l’esprit.	…est un canal et un moteur essentiel de la compréhension.
L’environnement	Un simple décor (la classe) qui doit être le plus neutre possible.	Un partenaire cognitif rempli d’outils et de contextes porteurs de sens.
L’évaluation	Restitution individuelle et abstraite (examens écrits).	Performance en contexte, résolution de problèmes et création d’artefacts.