Apprentissage par le jeu : ce que dit le cerveau
Par Mélanie Butterati
Avant toute chose, il se passe quoi dans le cerveau d’un enfant qui joue ?
On oppose souvent le jeu à l’effort, mais pourtant, quand un enfant joue, son cerveau fournit un travail intense. Il sollicite plusieurs fonctions cérébrales essentielles comme les capacités sensorielles et motrices, le système de la récompense et de l’attention, le langage, et les compétences sociales.
L’aspect unique du jeu se trouve dans l’entraînement simultané de ces fonctions cérébrales : le cerveau d’un enfant qui joue n’apprend pas seulement des compétences individuelles, il apprend à synchroniser, prioriser, et connecter entre elles toutes ces fonctions complexes. Par exemple, lors d’une partie de cache-cache, l’enfant anticipe les actions des autres, contrôle ses impulsions, s’oriente dans l’espace et adapte ses décisions en temps réel. Cet engagement cognitif unique permet à l’enfant d’intégrer les différents systèmes de son cerveau en un seul ensemble harmonieux, tout comme un chef d’orchestre coordonne ses musiciens. À son tour, cette synchronisation interne permet de renforcer des circuits cérébraux à grande échelle, ce qui soutient le développement de la curiosité, de l’imagination, et de la créativité.
À long terme, un contexte de jeu stable peut contribuer à une boucle de feedback positif dans le cerveau d’un enfant : plus il a des opportunités de jouer en pleine concentration, plus il pourra développer sa confiance en lui, sa motivation, et ses capacités pour relever des défis plus complexes.
Comment les neurosciences expliquent-elles l’efficacité du jeu dans les apprentissages ?
En neurosciences, le concept d’apprentissage décrit l’intégration d’un ensemble de stimuli variés et leur effet sur le développement des réponses comportementales. Par exemple, lorsque des enfants jouent “à la marchande” ensemble, ils expérimentent simultanément avec le langage, les règles sociales, la mémoire, le calcul ou encore la résolution de problèmes. Les expériences qui relèvent à la fois du jeu et de l’apprentissage ont un ensemble de spécificités uniques. On peut identifier 5 caractéristiques : le sentiment de joie, l’apport de sens, l’engagement actif, l’itération, et l’interaction sociale.
Le sentiment de joie et la dopamine
Les émotions positives ressenties par un enfant lorsqu’il joue peuvent conduire à une plus forte concentration de molécules de dopamine (un neurotransmetteur impliqué dans la signalisation et la régulation de la motivation, du plaisir, et du mouvement) dans les zones du cerveau associées au système de récompense. Ainsi, ressentir de la joie pendant une activité ludique pourrait améliorer la mémoire, l’attention, et la motivation.
L’apport de sens et la mémoire
De plus, la structure du jeu est porteuse de sens et offre au cerveau de l’enfant un guide pour créer des connexions entre ce qu’il connaît déjà et les situations nouvelles. Par exemple, lorsqu’un enfant imagine des histoires, il s’appuie sur des récits et des émotions déjà connus pour comprendre des situations nouvelles et anticiper leurs conséquences. L’activation simultanée de plusieurs modes de raisonnement peut développer la pensée analogue, qui permet de connecter un concept abstrait ou une image mentale à des informations concrètes utiles à l’action en cours. Des études suggèrent une plus forte activation de l’hippocampe (zone cérébrale centrale aux mécanismes de la mémoire) lorsqu’un contexte familier est associé à une récompense inattendue ou inconnue que si la récompense est familière : cela impliquerait que l’exploration guidée lors du jeu aide à la formation et à la consolidation de la mémoire.
L’engagement actif et l’état de flow
Contrairement aux méthodes d’apprentissage basées sur la rétention passive d’information, passer par le jeu a l’avantage de solliciter une participation active de la part de l’enfant. Au niveau du cerveau, la participation active désigne une expérience qui associe attention et réaction, comme lorsqu’un enfant anticipe la trajectoire d’un ballon pour l’attraper. C’est un contexte de renforcement positif privilégié pour les apprentissages; la participation active encourage notamment le sentiment d’autonomie, ce qui motive l’enfant à chercher des informations par lui-même et exécuter ses plans d’action.
Lorsqu’un enfant joue de manière active et rencontre des défis au juste niveau pour lui, il peut entrer en état de “flow”, c’est-à-dire d’immersion intense dans l’activité sans entrer en surcharge cognitive. Sous ces conditions, on observe une activation du réseau neuronal de récompense et une diminution de l’activité neuronale dans l’amygdale (zone impliquée dans la peur, le stress, et la perception du risque). L’activité diminuée de l’amygdale associée aux émotions positives observées dans certains contextes de jeu pourrait contribuer à renforcer la motivation intrinsèque et les capacités attentionnelles, favorisant alors davantage la participation active, un processus qui peut entretenir une boucle de feedback positif. La participation active de l’enfant lors du jeu favorise donc non seulement l’apprentissage sur le moment, mais peut également renforcer les compétences nécessaires à l’apprentissage tout au long de la vie.
L’itération et la persévérance
En plus d’être une opportunité de participation active, le jeu offre un cadre sécuritaire où la répétition est encouragée et l’enfant peut agir sur son environnement ou expérimenter différents comportements. Par exemple, un enfant peut recommencer plusieurs fois un niveau difficile d’un jeu vidéo, modifier progressivement ses stratégies après chaque échec, et persévérer jusqu’à réussir. Sans les attentes et conséquences du “monde extérieur”, l’itération lors du jeu favorise la prise de risque contrôlée, la capacité à résoudre les problèmes de façon créative, et la résilience. Une étude suggère notamment une connexion entre le nucleus accumbens (réseau de la récompense) et le striatum ventral (contrôle de l’inhibition) pendant les activités itératives qui développent la persévérance. L’itération est également associée à la pensée divergente appuyée par le cortex préfrontal latéral; l’activation de cette zone cérébrale cultive la flexibilité cognitive, la capacité à changer de perspective, et la pensée créative. Dans un contexte de jeu où les erreurs sont des opportunités d’apprentissage, l’enfant entraîne son cerveau à rester calme et confiant face aux difficultés.
Les interactions sociales
Les interactions sociales font partie intégrante des apprentissages et du jeu, car les enfants s’appuient sur les stimuli sociaux pour comprendre le contexte, les attentes, et les implications d’une situation. Au niveau cognitif, on peut s’attendre à ce que l’interaction sociale aide à l’apprentissage de fonctions socio-émotionnelles complexes. Cependant, on sait aussi que le contact social est essentiel au bon développement des capacités sensorielles et motrices fondamentales (vision, audition, langage…), et il a un impact positif sur le cerveau de l’enfant dès la naissance.
Même encore tout petits, les relations bienveillantes basées sur la réciprocité affective avec les parents ou autres adultes référents pendant les activités ludiques permettent aux cerveaux des enfants de réduire leur réaction de stress et sortir des états de vigilance ou d’anxiété. Ensuite, dès la petite enfance où les relations entre camarades et les amitiés entre enfants démarrent, les interactions par le jeu favorisent l’acquisition du langage, de la coopération, et de l’apprentissage social. Le jeu encourage aussi souvent l’interprétation de l’état mental des autres, une compétence liée à des interactions plus positives entre élèves et professeurs et une meilleure compréhension des nouvelles perspectives par l’enfant — un contexte privilégié pour un apprentissage efficace.
L’apprentissage par le jeu peut-il être une réponse face au déficit d’attention globalement observé chez les enfants aujourd’hui ?
Les activités ludiques captent l’attention des enfants car elles s’accordent davantage avec leur système motivationnel au lieu de lui imposer des contraintes. Le jeu n’élimine pas les difficultés attentionnelles, mais fonctionne en coopération avec le développement naturel de l’attention et de la motivation au niveau neurocognitif.
Les différences attentionnelles et la dopamine
Ce que l’on appelle un déficit de l’attention correspond souvent une difficulté à soutenir une concentration imposée par des facteurs extérieurs incompatibles avec la neurologie interne de l’enfant. Les différences attentionnelles sont associées à une modulation atypique de la dopamine; par exemple, le circuit de récompense est en général plus sensible aux conséquences observables immédiates. Ainsi, un enfant peut éprouver de grandes difficultés à soutenir son attention sur une tâche perçue comme abstraite, tout en faisant preuve d’une concentration intense et prolongée lorsqu’il construit, expérimente ou poursuit un objectif qui a du sens pour lui. Les activités ludiques, grâce à leurs caractéristiques uniques, peuvent offrir un environnement propice à l’activation naturelle de l’attention.
Le jeu, la confiance en soi et la motivation intrinsèque
Les différences attentionnelles peuvent provoquer de grandes difficultés quand l’enfant est plongé dans un système éducatif et culturel qui exige de lui concentration et sérieux, mais paradoxalement bombarde son cerveau de stimulations constantes et fragmentées. Pour les enfants décrits comme ayant un déficit de l’attention, le système scolaire peut générer des sentiments d’échec, de honte, ou d’ennui, et ils peuvent faire face à des punitions répétées ou à des dynamiques d’exclusion et de harcèlement. Dans ce contexte socioculturel, le jeu est un environnement distinct qui encourage la sérénité affective, l’autonomie, le renforcement positif, et la participation. Le jeu préserve la motivation intrinsèque et la confiance en soi, qui sont des appuis essentiels pour faciliter les apprentissages complexes malgré les difficultés attentionnelles.
En quoi les émotions et le feedback immédiat, produits par le jeu, peuvent contribuer à un apprentissage efficace ?
Les émotions positives et la neuroplasticité
Les émotions joyeuses produites par le jeu sont liées à une présence de dopamine accrue dans le système de récompense du cerveau. La dopamine présente lors de l’anticipation d’une expérience positive active l’hippocampe (zone de la mémoire), ce qui améliore le traitement, la rétention, et la récupération d’information. De plus, ce neurotransmetteur favorise les connexions neuronales liées à la capacité à trier les informations perçues et ignorer les distractions présentes dans l’environnement pour pouvoir se concentrer sur un objectif précis. Enfin, la présence de dopamine est liée à la neuroplasticité, le processus de création, dégradation, ou transformation des circuits de neurones en réponse à l’environnement. Un enfant qui ressent de la joie lorsqu’il joue évolue ainsi dans un contexte qui soutient les mécanismes neurobiologiques impliqués dans l’adaptation aux expériences nouvelles.
Le rôle de la dopamine dans les réponses émotionnelles et comportementales n’est pas encore totalement clair, mais il est sûr que les fonctions cognitives “rationnelles” dépendent étroitement des émotions pour planifier et exécuter des actions concrètes. La joie et l’anticipation de récompense émotionnelle marquée par la dopamine peuvent développer la motivation et créer un sentiment de curiosité chez l’enfant, ce qui contribue à améliorer l’attention, la mémoire, et la régulation du stress, des fonctions essentielles à un apprentissage efficace.
Le feedback immédiat et l’apprentissage
Le jeu associe la répétition avec des éléments de changement, de feedback, et d’adaptation. Ce système d’itération permet au cerveau de mieux gérer et anticiper les erreurs de prédiction au cours de l’apprentissage. Par exemple, un enfant qui apprend à faire du vélo adapte peu à peu ses mouvements après chaque perte d’équilibre ou sortie de trajectoire. Les capacités d’hypothèse-déduction (ou raisonnement contrefactuel) se développent grâce au feedback immédiat de l’itération : la comparaison mentale répétée entre un scénario imaginaire et la réalité observable permet aux enfants de mieux comprendre le monde qui les entoure et d’adapter leurs comportements en conséquence. Concrètement, plus un enfant a des opportunités d’être créatif, d’improviser, et de confronter ses idées à la réalité à travers le jeu, plus ces aptitudes pourront se fortifier et faciliter l’apprentissage à long terme.
Que diriez-vous aux parents et aux enseignants pour les convaincre que le jeu est un formidable moteur d’apprentissage, à tout âge ?
Souvent, on associe le sérieux et la pénibilité à un effort efficace. Un enfant qui est en apparence discipliné sera perçu comme plus apte à apprendre qu’un enfant au comportement émotif ou moins rigide. Certaines approches éducatives valorisent davantage l’obéissance et la conformité que l’autonomie ou l’exploration. Dans ce contexte culturel, on passe à côté des formidables avantages du jeu.
L’échec comme information plutôt que punition
Pourquoi est-ce qu’un enfant va recommencer un niveau de jeu vidéo jusqu’à réussir, mais abandonne un problème de maths après deux minutes ? Dans le jeu, l’échec est accepté et devient information plutôt que punition. Cette sécurité émotionnelle réduit le sentiment de peur et la perception de risques dans l’environnement. Par conséquent, le processus d’essai-erreur est associé à des émotions positives qui stimulent la curiosité de l’enfant et lui donnent confiance. De plus, l’imagination et l’humour peuvent réduire la rigidité cognitive, ce qui facilite l’acquisition de nouveaux concepts.
La concentration et les fonctions exécutives
Parfois, en observant un enfant longtemps absorbé par un jeu, nous sommes tentés de faire des remarques, d’intervenir ou de proposer une activité jugée plus “stimulante” ou “productive”, interrompant involontairement un état d’engagement profond. En réalité, lorsqu’on laisse un enfant jouer en pleine concentration sans interruption, on favorise sa capacité cognitive à ignorer les distractions et “garder en tête” les informations pertinentes dans sa mémoire de travail. Cette capacité de concentration lors du jeu s’étend ensuite aux fonctions exécutives dans d’autres contextes d’apprentissage : une étude suggère que les enfants scolarisés en écoles Montessori, qui sont moins souvent interrompus durant leurs activités, obtiennent de meilleurs scores aux tests de fonctions exécutives que les enfants scolarisés en établissements classiques. Les expériences ludiques répétées pendant l’enfance aident à soutenir le développement de mécanismes cognitifs utiles dans de nombreux contextes d’apprentissage tout au long de la vie.
Le jeu est un vecteur d’apprentissage qui peut s’appliquer dès la naissance, sans besoin de capacités préexistantes (langage, raisonnement logique…). On observe l’utilisation du jeu chez la plupart des mammifères comme moyen instinctif d’apprendre à survivre et à socialiser. Les humains ne font pas exception, car le jeu donne un sens à l’effort et permet de progresser de l’action volontaire à l’action automatique. Les activités ludiques favorisent la formation d’habitudes cognitives et d’automatismes moteurs qui libèrent des ressources mentales pour pouvoir se concentrer sur des apprentissages plus complexes.
La curiosité et l’apprentissage
Toutes ces observations scientifiques peuvent nous pousser à nous poser des questions :
Et si l’apprentissage ne commençait pas par la discipline mais par la curiosité ?
Pourquoi séparer l’apprentissage de ce qui nourrit spontanément l’attention des enfants ?
Au final, le jeu nous montre qu’il n’est pas nécessaire d’éliminer l’effort, les difficultés, ou les erreurs pour que le cerveau des enfants accepte d’explorer l’inconnu — il s’agit plutôt de les guider de façon adaptée dans un environnement compatible avec leur monde intérieur.
Références
Denervaud, S. et al. (2020) An fMRI study of error monitoring in Montessori and traditionally-schooled children. NPJ Sci. Learn. 5:11
Isaac V., Lopez V., & Escobar MJ. (2024). Arousal dysregulation and executive dysfunction in attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Front. Psychiatry. 14:1336040.
Liu, C. et al. (2017). Neuroscience and learning through play: a review of the evidence (research summary). The LEGO Foundation, DK.
Véronneau-Veilleux F., Robaey P., Ursino M., & Nekka F. (2022). A mechanistic model of ADHD as resulting from dopamine phasic/tonic imbalance during reinforcement learning. Front. Comput. Neurosci. 16:849323
À propos de l’autrice
Mélanie Butterati est conférencière et intervenante spécialisée en neurosciences appliquées à l’éducation. Formée aux neurosciences dans un parcours interdisciplinaire, elle s’intéresse particulièrement à la neurodiversité, aux émotions et aux mécanismes cérébraux qui façonnent l’apprentissage. Ses expériences d’accompagnement éducatif auprès d’enfants et d’adolescents inspirent ses travaux sur l’inclusion et le développement cognitif.
Membre du Comité Scientifique de l’association Taoumé
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