Christina Hinton et Kurt Fischer analysent l’influence des interactions de la génétique et de l’expérience sur le développement cérébral et l’empreinte physique que les expériences d’apprentissage laissent sur la structure du cerveau. Ils mettent ensuite en lumière les interactions du tandem cognition/émotion. Ce chapitre fait le point sur les recherches consacrées au cerveau et aux mécanismes cérébraux d’acquisition des compétences scolaires fondamentales, notamment le langage, la lecture, l’écriture et les mathématiques, et analyse leur développement atypique. Alors que le cerveau est biologiquement programmé pour l’acquisition du langage, la capacité de lecture et d’écriture se construit au fil du temps et s’accompagne de toute une série de modifications neuronales. Cette capacité varie en outre en fonction de la langue. De même, la construction des circuits neuronaux impliqués dans l’acquisition des compétences mathématiques est dictée par les méthodes pédagogiques mises en oeuvre. La recherche neuroscientifique corrobore les principales conclusions des études consacrées à l’apprentissage, notamment sur l’importance des caractéristiques individuelles et la nature essentiellement sociale de l’apprentissage humain. Cela signifie que les environnements d’apprentissage doivent intégrer une multitude de moyens de représentation, d’évaluation et d’engagement personnel.