STAF 15 : Fiche de lecture
The Jasper Experiment : An Exploration of Issues in Learning and Instructional Design
Cognition and Technology Group at Vanderbilt
Cet article écrit par le "Cognition and Technology Group at Vanderbilt" présente une approche pédagogique appelée "enseignement ancré" (anchored instruction), ceci par l'intermédiaire d'un contexte éducatif particulier : les Series Jasper (Jasper Woodbury Problem Solving Series)
Les Jasper Series se composent d'un ensemble d'aventures, conçu sur vidéo, fournissant un contexte motivant et réaliste dont le but est d'apprendre aux étudiants non seulement à raisonner et à résoudre des problèmes complexes mais aussi à les générer.
1. Le cadre théorique des Jasper Series
Hypothèses concernant les buts
Le but des Jasper Series n'est pas d'améliorer les scores aux tests existants mais d'aider les étudiants à devenir des êtres indépendants capables de réfléchir et d'apprendre. Les développeurs des Jasper Series considèrent important que les étudiants puissent apprendre à identifier et définir les questions et les problèmes par eux-mêmes plutôt que de simplement répondre aux problèmes que les autres ont posés.
Hypothèses concernant l'apprentissage
Ces hypothèses relèvent des théories constructivistes. Les auteurs préconisent un apprentissage "génératif" (Generative learning) qui favorise l'argumentation, la réflexion et ainsi permet de dépasser les préconceptions. Ces dernières sont difficilement modifiables après une simple présentation de connaissances factuelles.
Les connaissances non acquises et non utilisées de manière générative tendent à devenir des "connaissances inertes" (Whitehead, 1929), c'est-à-dire non utilisées spontanément même si c'est pertinent.
Hypothèses concernant l'enseignement
La conception de contextes de résolution de problèmes qui ont du sens favorise l'apprentissage génératif. La conception d'environnements partagés permet aux experts de différents domaines, ainsi qu'aux enseignants et aux étudiants de formations diverses de communiquer dans le but de construire une compréhension commune, les novices ayant généralement besoin d'aide pour générer et définir des sous buts à partir d'un but général.
Dans les groupes, les étudiants discutent, expliquent et se contrôlent mutuellement (s'empèchent de s'éloigner du but, par exemple).
Hypothèses concernant le matériel d'apprentissage
Le lien reliant les éléments théoriques qui sous-tendent les Jasper Series est influencé par le concept d' "affordance" : différents types de matériels d'enseignement permettent différents types d'activités d'apprentissage. Ces derniers sont compatibles avec les recommandations proposées par la "Commission on Standards for School Mathematics" qui sont de :
- favoriser la résolution de problèmes complexes ouverts ;
- encourager la communication ;
- favoriser le raisonnement ;
- augmenter les liens entre les mathématiques et les autres domaines ainsi que le monde extérieur à la classe ;
- favoriser l'utilisation de calculateurs et d'outils informatiques (feuilles de calculs, graphes...)
Les caractéristiques design des Jasper Series
Les hypothèses présentées précédemment sont intégrées dans les 7 caractéristiques de design suivantes :
- format vidéo ;
- mode narratif avec un problème réaliste ;
- présentation générative
- intégration des données dans la présentation (embedding) (toutes les données utiles pour résoudre le problème sont dans la vidéo)
- complexité du problème (chaque aventure inclue un problème d'au moins 14 étapes)
- appariement des aventures (les aventures sont associées par 2)
- en lien avec le programme scolaire
Pour chacune de ces caractéristiques, des avantages supposés sont formulés.
2. Vue d'ensemble des Jasper Series
L'article présente un épisode relatant l'histoire d'un aigle blessé et dont le problème est de déterminer le chemin le plus rapide pour le secourir et le temps que cela va prendre.
Activités d'enseignement typiques
1. Phase passive : visionnement de la vidéo ; à la fin, le problème est posé
2. phase active : mode génératif :
- activités en grand groupe : le but est d'encourager les étudiants à générer des idées sur comment attaquer le problème. Souvent, les étudiants restent sur un plan de départ et ne recherchent pas d'autres alternatives, dans ce cas, c'est l'enseignant qui peut relancer le débat.
- activités en petits groupes : définition des sous objectifs. Les étudiants recherchent les données dans la vidéo.
- activités en grand groupe : confrontation et argumentation des groupes, le but étant d'apprendre aux élèves à communiquer leurs idées et à les réviser selon de nouveaux arguments.
Suite à cette tâche, il est proposé aux étudiants des problèmes analogues, plus larges voire plus complexes, ceci dans le but de favoriser des représentations flexibles et de faire des liens entre les aventures et des événements réels
3. D'autres modèles d'enseignement exploitent les Jasper Series
Les hypothèses prises en compte dans ces modèles peuvent être classées selon 3 aspects, dont les positions extrêmes sont définies :
Le découpage des connaissances :
- toutes les composantes d'une tâche doivent être maîtrisées avant d'être assemblées
- à l'opposé, les composantes n'ont pas de sens, sauf si elles sont considérées dans l'ensemble de la tâche
Le rôle des erreurs et des tâtonnements :
- le minimum d'erreurs est idéal
- faire des erreurs, arriver à des impasses et ensuite être aidé pour dépasser ses préconceptions permet l'apprentissage
Le rôle de l'enseignant dans le processus d'apprentissage :
- l'enseignant "fournisseur des connaissances"
- l'enseignant "ressource"
La combinaison des différentes valeurs possibles définissent divers modèles, trois sont présentés ici :
Modèle 1. Les bases d'abord, feed back immédiat, instruction directe
Après avoir acquis les "sous-connaissances" nécessaires (décimaux, mesure du temps...), ceci dans un ordre déterminé, les Jasper Series sont présentées comme une application pratique. Les étudiants ne savent pas pourquoi il est important d'apprendre les diverses sous tâches et dans quel contexte elles seront utiles.
Pour les auteurs de l'article, même si les étudiants deviennent bons dans les sous tâches, ils sont moins bons quand il s'agit de les assembler à moins qu'ils aient l'occasion d'explorer des problèmes complexes. En outre, le fait d'observer les étudiants explorer des problèmes permet aux enseignants d'identifier et de corriger les préconceptions erronées intégrant des concepts et des procédures.
En outre, des apprentissages informels sont réalisés. Les travaux en groupes permettent aux étudiants de renforcer l'idée que l'enseignant n'est pas le seul propriétaire du savoir et de considérer leurs collègues et les enseignants comme des apprenants et des "chercheurs d'informations".
Modèle 2. La résolution de problèmes structurée
Ce modèle est basé sur le fait qu'il faut aider l'élève à faire le minimum d'erreurs et éviter qu'il "patauge". Dans ce cas, les problèmes complexes sont introduits parallèlement aux concepts de base. L'enseignant propose des fiches de travail qui guident l'étudiant lors de l'activité. Plus le degré de guidage est élevé, plus la probabilité que l'élève ne fasse pas d'erreurs est grande.
Les observations des groupes utilisant ces fiches montrent que les interactions sont minimales et restent restreintes aux faits trouvés. Il n'y a pas de génération de sous problèmes. Pourtant une part importante de la résolution de problèmes de tous les jours est la capacité à générer les sous buts nécessaires à l'atteinte de l'objectif
Modèle 3 . Le modèle de génération guidée
Ce modèle met l'importance sur les activités génératives de la part des étudiants. Il cherche à exploiter la maximum de caractéristiques permises par les Jasper Series. Les groupes de coopération favorisent l'apprentissage génératif notamment en évitant d'aller trop loin lorsque la voie est mal choisie. Selon la situation, l'enseignant propose un guidage aux étudiants, et peut également adopter le rôle d'apprenant.
Ce modèle utilise le concept de "scaffolding" (échafaudage). Ce terme vient de Vygotsky qui a défini "la zone de développement proximal" comme la zone dans laquelle l'étudiant peut augmenter son niveau de performance qu'il atteindrait tout seul, en bénéficiant d'une aide adaptée (= scaffolding).
Le rôle de l'enseignant étant de proposer des "scaffolds" adaptés puis de les éliminer au fur et à mesure des apprentissages jusqu'à laisser les étudiants travailler seuls.
4. Quelques commentaires
Cet article correspond au courant situationniste qui considère qu'à l'école on apprend beaucoup de choses qui sont impossibles à utiliser et propose notamment de contextualiser les apprentissages, de leur donner un sens en les intégrant dans des situations de vie réelle par exemple. Ceci relève du concept de motivation (Cette contextualisation des connaissances est déjà largement utilisée dans les écoles professionnelles.)
L'enseignement ancré permet, en effet, de favoriser la discussion, la négociation, la création de consensus, capacités fort utiles dans la vie de tous les jours, et jusqu'à présent peu enseignées surtout dans les niveaux primaires.
Faire réfléchir les étudiants, leur faire comprendre pourquoi, quand et comment utiliser des concepts et stratégies devraient éviter les effets tels que ceux de "l'âge du capitaine".
Les illustrations proposées dans cet article concernent essentiellement des données mathématiques, mais il est tout à fait possible d'y intégrer d'autres connaissances telles que écologiques, géographiques, biologiques, éthiques, etc. Ceci correspond à un concept largement prôné actuellement en pédagogie qui est l'interdisciplinarité ou la transdisciplinarité selon les auteurs. Pourtant, ce concept est peu mis en application, on constate une certaine réticence de la part des enseignants. Les activités d'enseignement préconisées par les Jasper Series, provoquent dans certaines situations, un changement du rôle de l'enseignant, celui-ci devenant apprenant. Ce genre de situations permet non seulement un changement du statut du "savoir", mais aussi un changement du statut de l'enseignant.
En outre, un autre fait intéressant est de proposer des situations de résolution de problèmes ouverts, ce qui permet aux élèves de voir que des problèmes peuvent être résolus de différentes manières, il existe souvent plusieurs alternatives, et selon les critères considérés, certaines sont plus pertinentes que d'autres.
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M. Lintz