Sélection Naturelle : La Biophilie Dans L’éducation

Note de la rédaction : Cet article a initialement été publié dans Learning by Design dans le cadre d’un partenariat de contenu sous le titre « Sélection naturelle ».

L’architecture est une expérience. Dans ce qu’elle a de meilleur, le contexte, le caractère et la communauté façonnent le lieu, la fonction et le point de vue, influençant ainsi la myriade de choix effectués tout au long du processus. Dans l’architecture dédiée à l’apprentissage, les décisions prises lors de la conception influencent la capacité de l’apprenant à assimiler et à retenir l’information tout autant que le bâtiment lui-même, qui lui offre un lieu où il peut recevoir une éducation.

Pour les chercheurs Bill Browning et Terri Peters, Ph. D., intégrer l’instinct humain inné de se connecter au monde naturel dans les espaces où nous vivons, travaillons, apprenons et jouons est plus qu’une simple question d’esthétique; c’est une mission.

« La biophilie consiste à répondre au désir et au besoin humains de se connecter à la nature dans les espaces que nous occupons », explique M. Browning, associé directeur de Terrapin Bright Green, une firme de consultation en conception et en recherche axée sur la durabilité, engagée à créer un monde plus sain. « À son niveau le plus simple, la conception biophilique commence par offrir de belles vues sur la nature à travers les fenêtres et par animer les espaces que nous occupons avec des plantes et des matériaux naturels. Cependant, ce ne sont là que trois des quinze modèles différents de conception biophilique susceptibles d’améliorer l’environnement bâti. Les preuves ne manquent pas pour démontrer que ces éléments améliorent les fonctions cognitives, la santé physique et le bien-être psychologique. »

Terri Peters, Ph. D., est architecte et professeure adjointe au Département d’architecture et de sciences de l’Université Ryerson à Toronto, au Canada; elle a consacré sa carrière à l’étude des conditions humaines difficiles à mesurer.

La « nature dans l’espace » correspond à l’idée littérale d’ajouter des influences naturelles telles que des vues, de la végétation et la lumière du jour afin de dynamiser l’espace par le design.

La deuxième application, les « analogues naturels », consiste en des expériences indirectes de la nature grâce à l’intégration de matériaux naturels, de motifs fractals et de formes biomorphiques dans l’architecture, qui permettent d’accéder à la nature par le biais d’éléments non vivants.

Enfin, la « nature des espaces » (Nature of the Spaces) englobe les expériences spatiales qui appliquent des motifs spatiaux présents dans la nature et qui induisent un sentiment psychologique de calme et de sécurité au sein d’un espace. Par exemple, une vue dégagée sur un environnement renforce la perception de l’horizon, tandis qu’un mur derrière soi et un abri au-dessus de la tête procurent un sentiment réconfortant de refuge au sein d’un espace.

« Les effets des choix de conception biophilique sont quantifiables. Des études menées dans des milieux éducatifs révèlent que les élèves apprennent mieux, retiennent davantage et apprécient davantage l’expérience éducative globale dans des espaces présentant des influences biophiliques », explique M. Browning.

« Plusieurs études démontrent que la variabilité de la lumière du jour améliore l’acuité visuelle et nous aide à rester en phase avec notre horloge circadienne. Le fait de pouvoir observer la nature, même à travers une fenêtre, a un impact sur notre cortex préfrontal qui aide à restaurer notre attention et permet aux apprenants d’accroître leur concentration cognitive et leur capacité de rétention de l’information. »

Selon la théorie de la restauration de l’attention, la capacité du cerveau humain à se concentrer sur un stimulus spécifique est limitée : consacrer trop de temps à une tâche entraîne une fatigue mentale. S’éloigner d’une concentration intense pour se retrouver dans un environnement naturel régénérateur, ne serait-ce que pendant 40 secondes, peut faire passer l’état d’esprit d’une personne du négatif au positif, lui permettant ainsi de retrouver sa pleine capacité de concentration en un laps de temps relativement court.

« Dans les milieux éducatifs où les enfants ont accès à la nature pendant la journée, les enseignants rapportent que les élèves reviennent en classe dans un état d’esprit plus calme et sont mieux en mesure de se plonger rapidement dans la tâche suivante », explique M. Browning.

M. Peters ajoute qu’à l’Université Ryerson, lors d’une évaluation des salles de classe sur le campus, l’équipe a relevé de nombreux défis liés à la conception des salles, à leur utilisation et à la hiérarchie spatiale.

« Des problèmes aussi simples que des murs encombrés d’affiches, des chaises et des tables dépareillées, ainsi qu’un mauvais éclairage, sont des exemples d’éléments quotidiens de base qui peuvent facilement être améliorés », explique M. Peters.

« Au prochain semestre, nous mettrons en place une salle de classe pilote intégrant les principes de conception biophilique, puis nous évaluerons l’expérience des étudiants et du corps professoral par rapport à des salles de classe inchangées situées dans le même bâtiment. De plus, nous ajouterons des plantes, remplacerons l’éclairage par un système à spectre complet et nettoierons les fenêtres pour améliorer la luminosité et la vue. Nous augmenterons également la variabilité spatiale en instaurant une hiérarchie dans les espaces et en remplaçant l’encombrement des murs par des graphiques abstraits représentant des motifs naturels, soigneusement sélectionnés, qui, selon nous, auront des répercussions positives mesurables. »

L’une des façons les plus intéressantes dont les stratégies de conception biophilique améliorent l’expérience de l’espace consiste à intégrer des fractales statistiques. Ces motifs détaillés et répétitifs constituent le fondement de nombreux systèmes organiques et abondent dans le monde naturel.

Les fractales en spirale permettent à la nature de se condenser pour gagner en force et en durabilité face aux éléments; on peut citer comme exemples les pives, les ananas et les ouragans.

Un fractal de Voronoï met en lumière la tendance de la nature à privilégier l’efficacité et repose sur l’interconnexion de la structure cellulaire par le chemin le plus court entre deux points. On peut citer comme exemples la peau d’une girafe, les alvéoles de miel, les cellules d’une feuille et les bulles de mousse.

Browning faisait partie d’une équipe qui a mené une étude d’une durée d’un an en utilisant de simples interventions biophiliques dans une classe de mathématiques de 6e année à Baltimore. Les changements comprenaient le retrait de la plupart des affiches encombrant les murs, la pose de dalles de tapis Interface® présentant un motif biomorphique ondulé imitant l’herbe, d’une frise de papier peint avec un motif abstrait de feuilles de palmier, ainsi que l’installation de stores en tissu automatisés arborant un motif fractal statistique inspiré des ombres des branches d’arbres.

L’impact de ces interventions s’est rapidement fait sentir. Les résultats aux examens se sont considérablement améliorés : le gain moyen aux examens de mathématiques était plus de trois fois supérieur dans la classe biophilique que dans une classe témoin.

L’étude a également démontré que cet espace aidait les élèves à se remettre du stress. En effet, le pourcentage d’élèves de la classe biophilique qui percevaient leurs facteurs de stress comme élevés est passé de 67 % en février à 35 % en juin. De plus, l’enseignant de la classe biophilique a déclaré ressentir moins d’anxiété et être plus efficace, ce qui suggère que ces interventions peuvent profiter tant aux élèves qu’au personnel.

Interrogés sur la nécessité globale des espaces biophiliques dans les milieux d’apprentissage, Browning et Peters s’entendent pour dire que les avantages vont bien au-delà de l’amélioration des performances cognitives.

« En matière de conception éducative, on observe une pression sans cesse croissante sur les espaces physiques pour qu’ils offrent plus qu’un simple abri. Pour être compétitifs, les espaces doivent favoriser la collaboration, améliorer notre humeur et faire en sorte que les gens se sentent calmes et bienvenus », explique Peters.

Sans surprise, Browning révèle que le monde des affaires montre souvent la voie en matière de mise en œuvre de la biophilie.

« Les entreprises réalisent désormais que l’ancien modèle d’espaces de travail composés de cubicules ne favorise pas les interactions fortuites ni cette étincelle spontanée qui suscite les moments d’eureka capables de changer le cours du succès », explique M. Browning. « Pour maximiser la valeur des biens immobiliers, les espaces de travail comme les salles de classe doivent faire preuve d’ouverture, d’inclusivité et offrir des occasions d’échanges fructueux entre les personnes. »

M. Browning souligne que, pendant la majeure partie de ses plus de 30 années d’expérience dans le domaine, l’efficacité énergétique a été au cœur des stratégies de conception durable. Dans leur élan en faveur d’une durabilité visant à préserver la planète, nombreux sont ceux qui ont négligé le fait que le coût d’exploitation d’un bâtiment ne représente qu’environ 1 % des dépenses d’une entreprise.

La véritable valeur de la durabilité réside dans l’amélioration du rendement humain, la fierté personnelle d’appartenance à un lieu et le sentiment de plénitude qui découle de l’accès à l’air frais, à des vues sur la nature et à des interactions enrichissantes avec les autres.

« À certains égards, l’efficacité et la simplicité de ces stratégies de conception peuvent sembler intuitivement évidentes », conclut Peters. « La conception biophilique vise à offrir une expérience immersive et multisensorielle de la nature dans l’espace. Cependant, cela va bien au-delà des plantes, des vues ou des gadgets. Il s’agit d’utiliser la couleur, la lumière, la texture et la capacité de la nature à améliorer le rendement humain. Ces principes peuvent s’appliquer à tout, des motifs de tapis à l’angle d’un bureau en passant par une fenêtre. À tous les égards, la conception fait toute la différence. »

Références:

• Terrapin Bright Green
• Psychology Today, « Une façon peu coûteuse de retrouver votre attention et votre concentration »