Auteur : Michelle Perry de l'Université de Michigan
Il est démontré que l'instruction a joué un rôle dans l'apprentissage et le transfert. Mais quel type d'instruction influence le plus l'apprentissage et le transfert chez les enfants ? Deux études comparatives menées auprès des enfants de Cinquième et de Quatrième visent à déterminer ce type d'instruction qui joue plus sur l'apprentissage et transfert des concepts mathématiques afin d'établir des modèles futurs d'instruction. La première étude est conduite sur la base des instructions séparées : des instructions des principes et l'instruction selon laquelle il faut informer les apprenants sur le comment résoudre des problèmes (l'instruction procédurale) . Et la seconde étude combine les deux approches d'instruction (instruction des principes et instruction des procédures). Il en résulte que l'instruction à base de procédures revêt une plus grande importance dans l'apprentissage et le transfert. Mais il est préférable de fournir aux enfants les principes et les outils de réflexion et ils produiront leurs propres procédures.
L'étude a porté sur 41 enfants dont 24 garçons
et 17 filles issus tous de neuf écoles privées différentes
et ils sont répartis au hasard dans les deux groupes constitués
à partir des principes d'instruction. Six écoles
sont de quartiers résidentiels et trois de banlieues de
grandes villes.
Les difficultés sont de scinder le problème en vue de tester à la fois l'apprentissage et le transfert. Les enfants sont soumis à quatre séries d'épreuves : le pré-test, l'instruction, le post-test et le transfert. Les enfants doivent avoir les mêmes connaissances initiales des problèmes. Ils doivent ne pas avoir des difficultés dans la résolution des additions simples et posséder les mêmes prérequis. Le principe des équivalences en mathématiques est retenu pour cette étude. Il consiste à trouver le ou les nombre(s) qui manque(nt) dans une équation dont les sommes des nombres d'une partie de l'équation est égale à la seconde. Les stratégies utilisées par les enfants étaient souvent correctes contrairement aux résultats. Ainsi s'expliquaient les erreurs des enfants.
Toutes les sessions (pré-test, instruction, post-test et transfert) ont lieu le même jour, dans les mêmes conditions et avec tous les enfants désignés.
Pendant le pré-test, sur des feuilles personnelles les enfants résolvent les problèmes à mesure que le nouvel expérimentateur écrit les énoncés au tableau. Il répète la procédure pour que les enfants mémorisent les problèmes. Il explique aux enfants pendant l'instruction n'importe quel principe d'addition et pas à pas les procédures ou des stratégies de résolution des équations, suite aux questions des enfants. Le but de l'épreuve est de tester la compréhension des équivalences en mathématique chez les enfants.
Pendant le test de transfert, les enfants sont invités à résoudre deux problèmes (équations) avec une autre opération que l'addition, ex. la multiplication
Les résultats sont appréciés d'après les effets de l'instruction sur les performances au post-test et selon les effets de l'instruction sur les problèmes de transfert. Selon les conditions d'instruction : 47% de réussite des 31 enfants aux problèmes de post-test pour l'instruction de la procédure contre 40% sur 10 de réussite pour le "l'instruction du principe". Dans les mêmes conditions 9% de réussite pour la "procédure" contre 40% pour le "principe" à la fois aux problèmes de post-test et au transfert.
Les résultats sont discutés selon les effets de l'instruction sur les performances au pré-test d'une part et les effets de l'instruction sur les habiletés de transfert des connaissances. A propos des premiers, le test Pi au carré (X2 ) ne donne pas de différence significative selon le type d'instruction sur l'apprentissage et les deux conditions d'instruction sont indiscernables sur la promotion de l'apprentissage des enfants.
Pour les secondes, "les effets de l'instruction sur les problèmes de transfert", le critère de réussite était de cinq problèmes sur six ou tous avec une possibilité pour l'enfant (cas d'une erreur) de démontrer qu'il a compris le principe. Les enfants qui avaient réussi le problème de transfert étaient ceux qui avaient compris le principe des équivalences et pouvaient l'appliquer dans d'autres situations. Le test de Pi au carré (X2 ) révèle une différence significative quant au type d'instruction sur le transfert. Les résultats discutables, obtenus d'après les conditions d'instruction des principes ou des procédures, ont conduit à combiner celles-ci alternativement. Voir deuxième étude.
Il y a 66 enfants dont 36 filles et 30 garçons des mêmes écoles que dans la première étude.
Mêmes que la première étude.
Les mêmes conditions de travail que dans la première étude. C'est aux mêmes instants que l'expérimentateur donne des explications et que les enfants peuvent poser des questions. La différence est que les conditions d'instruction sont en deux phases différentes : la première est la combinaison, "principe- plus -procédure" et la seconde "procédure-plus- principe". Les problèmes sont identiques à ceux de la première étude. L'expérimentateur ne peut qu'encourager ou répéter les instructions si les enfants sollicitent des aides, il peut offrir des "feed back".
Le pourcentage de réussite après instruction. Les conditions d'instruction étant "procédure plus principe" d'une part et "principe plus procédure" d'autre part, 59% des 29 enfants ont réussi aux problèmes de post-test pour la première condition contre 56% des 37 enfants pour la seconde condition. Aux problèmes à la fois de post-test et transfert 14% pour la première et 5% pour la seconde. Les résultais, comme dans la première étude, sont comparés à ceux des premiers travaux de Perry.
Comme dans la première étude la discussion des résultats se fait selon deux axes : celui des "effets de l'instruction sur performance au post-test" et celui des "effets de l'instruction sur le test de transfert" et par rapport aux conditions d'instruction qui sont "procédure-plus-principe" et principe-plus-procédure. Ceci afin de déterminer quel type d'instruction permet le transfert de connaissances chez les enfants.
Pour le premier axe, le test de Pi au carré (X2 ) ne fournit pas de différence significative.
Pour le second, entre les instructions l'écart-type varie en fonction de la valeur de Pi au carré. L'hypothèse est que l'une ou l'autre instruction serait appropriée à certains enfants et non à d'autres et inversement. Ce que dément cette étude. La seconde hypothèse révèle le désavantage dans la résolution des problèmes de transfert pour des enfants qui ne reçoivent qu'une instruction (procédure) ; elle conduit à l'orientation des prochaines recherches.
Le but de la recherche étant de voir comment l'apprentissage et le transfert chez les enfants est affecté par toutes sortes d'instructions, la première étude a montré que l'instruction des principes était plus importante pour produire un apprentissage profond que celle des procédures dans les habiletés de transfert. L'instruction des procédures favorise plus l'habileté à utiliser des procédures tandis que celle de principe conduit à une compréhension conceptuelle riche.
Les procédures ont cependant leur intérêt stratégique dans les instructions des post-tests mais il est mieux de fournir aux enfants les principes et les laisser créer leurs propres procédures de résolution de problèmes mathématiques. Le débat porte sur les enfants en situation de connaissances transitoires. Toutefois si tous les enfants en situation de connaissances transitoires avaient reçu l'instruction des principes, ils auraient réussi l'apprentissage et le transfert. Il est préférable de donner aux enfants des outils de compréhension et de réflexion et des moyens d'agir et ils développeront leurs propres procédures.