5 activités pédagogiques pour promouvoir un apprentissage en profondeur

Lorsque nous enseignons ou formons, nous souhaitons évidemment que nos apprenants soient capables d’utiliser ce qu’on leur transmet dans des situations où ils seront face à des problèmes nouveaux, qu’ils n’auront pas vu pendant leur formation. Cette capacité s’appelle le transfert de connaissance. Mais quelles méthodes pédagogiques permettent de développer cette capacité ? Que faire faire à nos apprenants ? Cet article présente 5 activités pédagogiques ayant démontré leurs effets positifs sur le développement de la capacité de transfert des apprenants.

Quels objectifs d’apprentissage ?

On peut distinguer deux grands objectifs d’apprentissage : la mémorisation et le transfert (Mayer, 2002). La mémorisation est la capacité à se rappeler ou à reconnaître du contenu déjà présenté. Par exemple, réciter une définition, un chiffre… Le transfert est la capacité à utiliser ce qui a été présenté dans une situation nouvelle. Par exemple, appliquer ou adapter une méthode dans un contexte nouveau. Il est clair que l’objectif de tout enseignement ou formation est la capacité de transfert à long terme : les apprenants doivent être capable d’appliquer ce qu’ils ont appris ici et maintenant plus tard et dans un autre contexte (Halpern et Hakel, 2003).

Tout apprentissage ne se vaut pas

La capacité à réaliser un transfert est directement liée à la manière dont nos connaissances sont organisées (Ambrose et al., 2010). Pour que de nouvelles informations soient réutilisables par la suite la suite il faut que celles-ci soient fortement 1) reliées entre elles et 2) reliées à nos connaissances antérieures.

Dans le schéma ci-dessous, les connaissances initiales sont représentées par le réseau constitué de cercles noirs et de liens, et les connaissances nouvelles par les cercles blancs. À gauche, les connaissances à acquérir sont reliées entre elles, mais faiblement connectées aux connaissances initiales. Les connaissances sont dites fragmentées (Mayer, 2009 ; Fiorella et Mayer, 2015) et l’apprentissage résultant est dit superficiel. L’apprenant sera capable de se rappeler, mais incapable de réaliser des transferts. Au contraire, dans le schéma de droite les informations sont fortement reliées entre elles et fortement reliées aux connaissances antérieures. Les connaissances sont dites intégrées et l’apprentissage est dit en profondeur. En reliant les nouvelles informations entre elles et avec ce qu’il connaît déjà, l’apprenant leur a donné du sens (Mayer, 1992) et il sera capable à la fois de s’en rappeler et de les utiliser dans des contextes divers.

Ainsi, pour réaliser un apprentissage en profondeur, il y a une véritable construction des connaissances à réaliser. Celle-ci comprend à la fois l’établissement de liens (Mayer, 1992), mais aussi le développement de la capacité d’inhibition, c’est-à-dire à la capacité à ne pas activer certains liens sous certaines conditions (Borst et al., 2015).

La bonne activité cognitive

Comment promouvoir concrètement cet apprentissage en profondeur ? On constate expérimentalement que si l’on demande aux apprenants simplement d’écouter et/ou de regarder, de lire ou de recopier à l’identique, alors l’apprentissage s’effectuera généralement superficiellement (Chi et Wylie, 2014 ; Chi et al. 2018). Au contraire, lorsque l’on demande explicitement aux apprenants d’établir des liens entre les informations et de les relier à ce qu’ils savent déjà, alors l’apprentissage s’effectuera en profondeur. On parle alors d’activités constructives ou génératives, car celles-ci demandent de générer des idées (les liens) qui vont au-delà de l’information donnée (Fiorella et Mayer, 2016).

Cette constatation est statistique, au sens où certains apprenants s’engagent spontanément dans un apprentissage en profondeur à la lecture d’un document (Chi et al., 1989). Le point clé est que si l’on demande explicitement de réaliser des activités génératives, alors l’apprentissage sera meilleur pour tous les apprenants.

5 activités pédagogiques pertinentes

De nombreuses activités pédagogiques sont de natures génératives. La suite de cet article présente 5 d’entre elles choisies selon trois critères : 1) elles ont été étudiées expérimentalement de nombreuses fois et de manière rigoureuse, 2) elles ont montré un impact fort sur la capacité de transfert et 3) elles sont facilement utilisables dans un contexte d’enseignement ou de formation. Comme ces techniques ont été étudiées de nombreuses fois, elles n’ont rien d’original. L’objectif de ce qui suit n’est pas de proposer de « nouvelles méthodes d’enseignements », mais d’avoir à la fois une confirmation scientifique de l’efficacité de certaines activités pédagogiques ainsi que des recommandations issues de la recherche sur leurs utilisations.

La liste des activités et les recommandations associées se basent en grande partie sur l’analyse de la littérature effectuée par Fiorella et Mayer (Fiorella et Mayer, 2015 ; Fiorella et Mayer, 2016).

Tester

De quoi s’agit-il ?

Se tester consiste à faire l’une des activités suivantes sans avoir accès aux documents d’étude :

• se remémorer son contenu (rappel libre),
• répondre à des questions (ouvertes ou fermées),
• reconnaître des éléments présentés parmi une liste d’éléments.

Ici l’activité de test n’a pas pour objectif la certification d’un niveau, mais l’amélioration de la compréhension. Elle est effectuée à des fins purement formatives. Cela diffère donc d’un examen.

Un exemple de rappel libre :

Prenez 10 min pour écrire sur une feuille blanche le maximum d’éléments dont vous vous rappelez à propos de la première partie de cet article (avant la présentation des activités pédagogiques). Allez au-delà du simple rappel de définitions pour expliquer les relations entre les différents concepts abordés.

Relisez-le ensuite en repérant notamment les éléments qui vous manquaient, et ceux pour lesquels vous aviez mémorisé une mauvaise information. Recommencez alors l’exercice sur une nouvelle feuille blanche puis corrigez-vous de nouveau.

Un exemple de questions :

Quels types de liens des nouvelles informations doivent avoir pour quelles puissent être réutilisables par la suite dans des contextes nouveaux ?

Un exemple de reconnaissance d’éléments :

Laquelle de ses activités permet d’apprendre en profondeur à partir d’un document audio ?

1. écouter passivement
2. essayer de faire des liens entre ce qui est dit et ce que l’on connaît déjà

Il s’agit bien ici d’un test de reconnaissance, car la réponse est explicitement écrite dans cet article.

Quelles recommandations ?

Les différentes études montrent que se tester est plus efficace :

• si les tests sont génératifs (rappel libre, questions ouvertes ou QCM génératifs),
• si la possibilité de réétudier ensuite les documents est offerte ou s’il y a un retour d’information correctif de la part de l’enseignant ou du formateur,
• si l’on utilise de manière répétée.

D’un point de vue pratique, ce type d’activité est utilisable pour n’importe quel type de support de formation. À noter que l’apprentissage sera meilleur si les apprenants reçoivent un retour d’information de la part du formateur, mais ce dernier n’est cependant pas nécessaire.

Susciter le questionnement

De quoi parle-t-on ?

Se questionner consiste à émettre des commentaires sur le contenu d’un document pendant l’apprentissage de celui-ci, dans le but de relier les informations présentées à la fois aux informations présentées précédemment ainsi qu’à ses propres connaissances. Cela conduit à générer des inférences / suppositions qui vont au-delà du contenu strict du document.

Inciter explicitement les apprenants à émettre des commentaires lors de l’étude d’un document augmente leur capacité de transfert.

Un exemple

Lisez la correction de l’exercice suivant :

Énoncé : Michèle a acheté 3 cartables à 12 euros. Combien devrait-elle payer pour en acheter 5 ?

Solution : 12 / 3 * 5 = 20 euros

Répondez maintenant aux deux questions suivantes :

• Que cherche à faire le correcteur lorsqu’il divise 12 par 3 ?
• Qu’est-ce qui justifie qu’il a le droit de faire cela ?

Certains apprenants se posent spontanément ce type de questions lors de l’étude d’un document. Mais ce n’est pas le cas tous ni de la plupart. Il est donc pertinent en tant que formateur de questionner explicitement l’apprenant lors de la lecture d’un document. À la différence de « Se tester », le questionnement se fait pendant l’étude du/des documents, et non après. L’apprenant y a toujours accès.

Quelles recommandations ?

Suggérer explicitement un questionnement est plus efficace :

• pour les apprenants les plus en difficultés,
• si les réponses données sont de qualité. On peut alors par exemple fournir une structure de réponse (texte à trous) ou entraîner les apprenants à générer des liens,
• si l’on demande d’expliquer des informations correctes (plutôt que d’expliquer son propre raisonnement qui peut parfois être faux).

Dans le cas où il y a des erreurs récurrentes, il est pertinent de donner des exemples contenant des erreurs et de demander d’expliquer en quoi c’est incorrect (Rittle-Johnson et Loehr, 2016). Pour les apprenants les plus en difficulté, il est plus efficace d’indiquer précisément l’endroit où l’erreur a lieu. Au contraire, pour les apprenants les plus à l’aise, il est plus bénéfique de leur laisser chercheur l’erreur.

Faire résumer

De quoi s’agit-il ?

Résumer consiste à reformuler les idées principales d’un document (texte, audio ou vidéo) avec ses propres mots.
On restreint ici à une production verbale (mots clés, phrases ...) et non sous forme graphique (dessins, cartes conceptuelles …). Le résultat final est plus court (ce n’est pas de la paraphrase). Enfin, comme précédemment, l’activité est faite en ayant toujours accès au document d’origine (sinon cela revient à se tester).

Un exemple

Résumez en quelques lignes les paragraphes « Quels objectifs d’apprentissages ? » et « Tout apprentissage ne se vaut pas » de cet article.

Quelles recommandations ?

Les différentes études montrent que produire un résumé est plus efficace pour apprendre en profondeur :

• pour des textes informatifs ou explicatifs courts et structurés (par exemple des documents scientifiques, mais pas des romans),
• si les apprenants réussissent à produire des résumés de qualité. Ainsi, pour certains participants, il sera peut-être nécessaire de fournir un entrainement préalable ou des consignes particulières sur la manière de construire un résumé.
• Lorsqu’il ne s’agit pas d’apprendre des relations spatiales complexes entre des éléments. Résumer sous forme textuelle les interactions entre les différents composants du corps humain (coeur, poumons …) ou d’un mécanisme (moteur à piston …) n’est donc pas adapté.

Les tableaux de comparaison

De quoi s’agit-il ?

Un tableau dont l’objectif est de comparer des concepts en fonctions de critères. La ligne d’en-tête contient les concepts à étudier et la colonne de gauche contient les critères. Les différents concepts ou critères peuvent être déjà fournis ou laissés aux choix de l’apprenant.

Un exemple

Le tableau ci-dessous compare trois théories du changement en fonction de quatre critères (extrait de Kezar, 2018).

Suite au visionnage d’une vidéo présentant les trois théories du changement, il est demandé aux apprenants de compléter ce tableau comparant celles-ci. Les différents critères sont donnés mais les réponses ne sont pas fournies.

Quelles recommandations ?

Les différentes études montrent que faire réaliser un tableau de comparaison est plus bénéfique pour les apprenants les plus en difficultés. De plus, il est utile de guider ceux-ci, par exemple en leur fournissant les concepts à comparer et les critères associés.

Les cartes conceptuelles

De quoi s’agit-il ?

Les cartes conceptuelles sont des représentations des liens entre différents concepts sous forme de graphes. Les concepts constituent les nœuds d’un réseau (cercles) et des verbes ou mots-clés décrivent les relations entre les concepts (flèches).

Un exemple

La carte conceptuelle suivante a été réalisée par une enfant de 6 ans (Harlen et Elstgeest, 1994). Une liste de mots (les concepts) lui avait été fournie.

Quelles recommandations ?

Faire réaliser une carte conceptuelle est une activité couteuse en temps et parfois inhabituelle. Il faut que suffisamment de temps soit prévu pour l’activité. De plus, il faut que les apprenants en comprennent bien les raisons et aient suivi un entrainement spécifique (par exemple en faisant varier le niveau de difficulté : cartes à trous, liste de concepts fournis ...). Enfin, cette activité est plus bénéfique pour les apprenants les plus en difficulté.

Conclusions

Les activités qui permettent de favoriser une réelle compréhension sont dites génératives. Elles demandent d’établir des liens entre les informations présentées et de les relier à ses connaissances initiales. Ceci s’effectue par la génération d’hypothèses qui ne sont pas présentes dans les documents d’études.

Cinq activités facilement utilisables en formation ont été présentées dans cet article. Un point important est que celles-ci sont efficaces même en l’absence de retours de la part de l’enseignant ou du formateur. Ainsi, les faire réaliser est bénéfique même si l’on ne peut fournir de commentaires aux apprenants sur leur travail. Évidemment, c’est encore mieux si l’on peut le faire (Hattie et Timperley, 2007).

On voit aussi apparaître au travers de toutes les recommandations spécifiques à chacune des activités un principe général : guider les apprenants les plus en difficulté. Ce constat rejoint le principe d’inversion de l’efficacité des techniques en fonction de l’expertise de l’apprenant (Kalyuga, 2007) : les novices progressent plus avec des activités guidées alors que les experts progressent plus avec des activités ouvertes.

Bibliographie

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Borst, G., Aïte, A., & Houdé, O. (2015). Inhibition of misleading heuristics as a core mechanism for typical cognitive development  : Evidence from behavioural and brain-imaging studies. Developmental Medicine & Child Neurology, 57, 21‑25.

Chi, M. T. H., Bassok, M., Lewis, M. W., Reimann, P., & Glaser, R. (1989). Self-explanations  : How students study and use examples in learning to solve problems. Cognitive Science, 13(2), 145‑182.

Chi, M. T. H., Adams, J., Bogusch, E. B., Bruchok, C., Kang, S., Lancaster, M., Levy, R., Li, N., McEldoon, K. L., Stump, G. S., Wylie, R., Xu, D., & Yaghmourian, D. L. (2018). Translating the ICAP Theory of Cognitive Engagement Into Practice. Cognitive Science, 42(6), 1777‑1832.

Chi, M. T. H., & Wylie, R. (2014). The ICAP Framework  : Linking Cognitive Engagement to Active Learning Outcomes. Educational Psychologist, 49(4), 219‑243.

Fiorella, L., & Mayer, R. E. (2015). Learning as a Generative Activity  : Eight Learning Strategies that Promote Understanding. Cambridge University Press.

Fiorella, L., & Mayer, R. E. (2016). Eight Ways to Promote Generative Learning. Educational Psychology Review, 28(4), 717‑741.

Halpern, D. F., & Hakel, M. D. (2003). Applying the Science of Learning to the University and Beyond  : Teaching for Long-Term Retention and Transfer. Change : The Magazine of Higher Learning, 35(4), 36‑41.

Harlen, W., & Elstgeest, J. (1994). Manuel de l’UNESCO pour l’enseignement des sciences à l’école primaire  : Activités d’atelier pour la formation des maîtres.

Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The Power of Feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81‑112.

Kalyuga, S. (2007). Expertise Reversal Effect and Its Implications for Learner-Tailored Instruction. Educational Psychology Review, 19(4), 509‑539.

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Mayer, R. E. (2002). Rote Versus Meaningful Learning. Theory Into Practice, 41(4), 226‑232.

Mayer, R. E. (2009). The Promise of Multimedia Learning. In Multimedia Learning (2e éd.).

Rittle-Johnson, B., & Loehr, A. M. (2016). Instruction Based on Self-Explanation. In Handbook of Research on Learning and Instruction (2e éd.). Routledge.