Enseigner avec les technologies : Favoriser les apprentissages, développer des compétences [Hors-collection ed.] 9782760514898, 2760514897, 9781435671676 [PDF]

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ISBN 978-2-7605-1489-8 • D1489N Tous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation réservés

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ENSEIGNER Avec les technologies

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Du même auteur L’intégration pédagogique des TIC dans le travail enseignant Recherches et pratiques Sous la direction de Thierry Karsenti et François Larose 2005, 260 pages, ISBN 2-7605-1398-X

Les TIC... au cœur des pédagogies universitaires Diversité des enjeux pédagogiques et administratifs Sous la direction de Thierry Karsenti et François Larose Préface de Denys Lamontagne 2001, 284 pages, ISBN 2-7605-1119-7

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CH R I S T I A N D E POV E R t h ierr y k arsen t i VA S S I l i S KOM I S

ENSEIGNER Avec les technologies Favoriser les apprentissages, développer des compétences

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Catalogage avant publication de Bibliothèque et Archives nationales du Québec et Bibliothèque et Archives Canada Karsenti, Thierry, 1968 Enseigner avec les technologies : favoriser les apprentissages, développer des compétences Comprend des réf. bibliogr. et un index. ISBN 978-2-7605-1489-8 1. Nouvelles technologies de l'information et de la communication en éducation. 2. Technologie éducative. 3. Technologie de pointe et éducation. 4. Éducation basée sur la compétence. I. Depover, Christian. II. Komis, Vassilis. III. Titre. LB1028.3.K37 2007

371.33

C2007-940451-0

Nous reconnaissons l’aide financière du gouvernement du Canada par l’entremise du Programme d’aide au développement de l’industrie de l’édition (PADIE) pour nos activités d’édition. La publication de cet ouvrage a été rendue possible grâce à l’aide financière de la Société de développement des entreprises culturelles (SODEC).

Mise en pages : Info 1000 mots Couverture : Deschamps Design

1 2 3 4 5 6 7 8 9 PUQ 2007 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Tous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation réservés © 2007 Presses de l’Université du Québec Dépôt légal – 2e trimestre 2007 Bibliothèque et Archives nationales du Québec / Bibliothèque et Archives Canada Imprimé au Canada

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À Bernadette, Jessica et Maria, pour leur soutien, leur patience et leurs encouragements continuels.

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Avant-propos

Cet ouvrage est le produit d’une transhumance qui a conduit successivement ses auteurs en Belgique, puis au Québec (par une température de 30 degrés sous zéro) et finalement en Crète (sous des cieux beaucoup plus cléments puisque la température atteignait régulièrement les 35 degrés sur la plage de Keratokampos…). Ces rencontres présentielles ont bien entendu été complétées par des échanges virtuels qui ont mis en œuvre bon nombre de technologies qui seront évoquées dans la suite de cet ouvrage. Les modes de travail qui ont présidé à la naissance du texte donné à lire ici ont très certainement influé sur le produit final. On peut penser que l’environnement matériel rencontré en Crète autour de la table d’une taverne a suscité des modalités d’échange différentes de celles mises en œuvre dans un austère bureau de l’Université de Montréal. Sans s’en rendre toujours compte, on est ainsi passé d’un cadre strict et parfois rigide d’une pensée commune à un texte plus ouvert aux idées de chacun et plus respectueux du style personnel. De la même manière, les outils de communication à distance ont également contribué à structurer les interactions entre les auteurs et à colorer l’atmosphère des échanges, tantôt en nous aidant à formaliser notre pensée, tantôt en suscitant de nouvelles pistes à explorer. Accepter l’idée qu’un produit cognitif comme cet ouvrage résulte non seulement de la pensée de trois chercheurs engagés dans l’usage des TIC en éducation, mais aussi (et surtout) des interactions subtiles entre

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Enseigner avec les technologies

cette pensée, le contexte dans lequel celle-ci a été sollicitée et les outils (technologiques ou non) qui ont été mobilisés, c’est reconnaître le rôle central des outils cognitifs dans l’élaboration de la pensée humaine. La notion d’outil cognitif que nous venons d’évoquer d’une manière quelque peu anecdotique occupera en fait une place centrale dans cet ouvrage par lequel nous nous efforcerons de persuader le lecteur des vertus pédagogiques de tels outils, mais surtout de l’importance du contexte humain et matériel dans lequel ils seront mobilisés.

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Table des matières

Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IX Liste des figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XVII Introduction Les technologies :

pour développer des compétences ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Pourquoi cet ouvrage ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

Un modèle pour l’usage pédagogique des outils à potentiel cognitif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

Des OPC pour développer des compétences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Chapitre 1 Théories de l’apprentissage et potentiel cognitif des technologies . . . . . . . . . . . . . . . .

1. 2. 3.

11

Quels sont les liens entre les modèles d’apprentissage et les TIC ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

Modèles basés sur l’isomorphisme entre la réalité externe et la réalité personnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

Modèles basés sur l’élaboration personnelle de la connaissance par l’individu qui apprend . . . . . . . . . . . . . .

21

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XII 4. 5.

Enseigner avec les technologies

Modèles basés sur la construction de la connaissance à travers l’interaction de l’individu avec son environnement .

27

Vers une reconnaissance du potentiel cognitif des TIC . . . . . . .

35

Chapitre 2 Les outils et les logiciels grand public en éducation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.

2.

3.

Communiquer par écrit : les logiciels de traitement de texte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Le traitement de texte et les logiciels associés : outils à potentiel cognitif ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Les usages pédagogiques du traitement de texte . . . . . . 1.3. Le traitement de texte et les logiciels associés . . . . . . . . . . 1.3.1. Les correcteurs orthographiques . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2. La publication assistée par ordinateur . . . . . . . . . . Calculer, résoudre des problèmes et modéliser : les tableurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Les tableurs : outils de présentation et de modélisation de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Les usages éducatifs des tableurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Les tableurs : outils à potentiel cognitif pour développer des compétences de haut niveau ? . . . . Rechercher l’information et se documenter : portails, moteurs de recherche et sites Web de documentation . . . . . . . 3.1. Les portails éducatifs et les systèmes de documentation en ligne (répertoires) . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1. Les portails éducatifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2. Les systèmes de documentation en ligne ou « répertoires » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Les moteurs de recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Le potentiel cognitif des outils de recherche d’information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Organiser, structurer et gérer l’information : les bases de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. Les bases de données et la gestion de l’information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Les usages éducatifs des bases de données et leur potentiel cognitif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39 42 42 44 46 46 47 49 49 52 54 56 58 59 61 62 64 65 65 67

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XIII

Table des matières

4.2.1. Les élèves en tant qu’utilisateurs de bases de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2. Les élèves en tant que créateurs d’une base de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Quelques exemples de projets éducatifs liés aux bases de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1. La base de données Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2. Les bases des données collaboratives : l’exemple de l’environnement Knowledge Forum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.

Présenter, traiter et interpréter l’information : les logiciels de traitement multimédia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1. Les logiciels de présentation comme outils de structuration de la connaissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. Les logiciels de traitement de l’image, du son et de la vidéo comme supports créatifs de communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1. La manipulation des images . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2 Le traitement des sons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.3. La vidéo numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. Les logiciels de visualisation comme outils de concrétisation des phénomènes et des structures complexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pour conclure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

68 68 69 69

70 74 75

76 77 79 80

81 83

Chapitre 3 Les environnements et les logiciels conçus pour l’enseignement et l’apprentissage . . . . . . . . . . . . . . . . 85 1.

Acquérir des savoirs : tutoriels, multimédias et hypermédias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Des tutoriels classiques aux tutoriels intelligents et aux systèmes multimédias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. Les tutoriels classiques et les exerciseurs . . . . . . . 1.1.2. Les systèmes experts et les tutoriels intelligents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3. Les systèmes multimédias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Les hypermédias éducatifs et les pages Web informationnelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

88 88 88 91 95 96

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XIV 2.

Enseigner avec les technologies

Présenter, représenter et créer : portfolios, cartes conceptuelles et hypermédias construits par l’apprenant . . . . . 2.1. Les portfolios électroniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Les systèmes de cartes conceptuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Les hypermédias et les pages Web créés par l’apprenant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

101 101 103 108

3.

Explorer et manipuler des modèles : environnements de simulation et réalité virtuelle . . . . . . . . . . . 110 3.1. Les environnements de simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 3.2. La réalité virtuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

4.

Construire des modèles : micromondes et environnements de modélisation . . . . . . . . . . . 117 4.1. Les micromondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 4.2. Les environnements de modélisation . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

5.

Manipuler, construire et expérimenter : les systèmes de robotique et les laboratoires assistés par les technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1. La robotique pédagogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1. Les robots programmables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.2. Les systèmes Logo-LEGO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. L’expérimentation assistée par ordinateur (ExAO) . . . . . . 5.2.1. En laboratoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2. Les systèmes mobiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

123 123 123 124 126 126 127

Pour conclure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Chapitre 4 Les outils électroniques de communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

1.

Les technologies… de la communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

2.

Les outils de communication pour développer des compétences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Agrégateur ou fil de nouvelles RSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1. Concrètement, comment cela fonctionne-t-il ? . . . . 2.1.2. Comment se servir d’un fil RSS ? . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3. Autres usages pédagogiques des fils RSS . . . . . . . . 2.2. Babillard électronique ou BBS (Bulletin Board System) . . . 2.3 Blogue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Courriel ou courrier électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

134 136 138 138 140 142 145 147

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XV

Table des matières

2.5. Forum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6. Liste de diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7. Messagerie instantanée : texte, son et vidéo . . . . . . . . . . . . 2.8. Baladodiffusion (podcasting) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.9. Téléphonie sur Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.10. Wiki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

151 154 156 161 163 165

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

Chapitre 5 L’enseignement et l’apprentissage en milieu scolaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

1.

Le défi de l’intégration des TIC en milieu scolaire . . . . . . . . . . . 173

2.

L’impact des TIC sur le développement de compétences . . . . . 175

3.

Le débat sur les TIC et l’apprentissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

4.

L’impact des TIC sur l’enseignement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

Conclusion : Comment améliorer la situation afin de favoriser la présence des TIC à l’école et mieux développer les compétences des élèves ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

Chapitre 6 Les milieux professionnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 1.

2.

Spécificités et enjeux liés à l’usage des TIC en milieu professionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Les spécificités de l’apprenant adulte . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. La formation ouverte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. La gestion des connaissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Le rapprochement entre lieu de formation et lieu de travail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Quelques dispositifs innovants utilisés en formation professionnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Les systèmes de soutien à la performance . . . . . . . . . . . . . 2.2. Les environnements de simulation et de réalité virtuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Les campus d’entreprise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

187 187 189 190 192 192 192 194 195

3.

Le « rapid e-learning » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

4.

Vers l’entreprise apprenante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

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XVI

Enseigner avec les technologies

Chapitre 7 Enseigner et se former à distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 1.

La place des OPC dans la formation et l’apprentissage à distance à travers les TIC . . . . . . . . . . . . . . 203

2.

Le concept de formation à distance et son évolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

3.

Les composantes d’un dispositif de formation à distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

4.

Les outils de communication et de gestion de l’interaction à distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

5.

Le concept de dispositif de formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

6.

La notion de scénario d’apprentissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

7.

Le rôle du tuteur (modérateur) dans un dispositif de formation à distance . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

8.

Les facteurs et les stratégies susceptibles de soutenir le déploiement de la formation à distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

Conclusions et perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

Conclusion Perspectives : des outils à potentiel cognitif au service de sociétés de la connaissance . . . . . . . . . . . . . 231

1.

Développer le potentiel cognitif des individus et des sociétés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

2.

Adapter les curricula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

3.

Intégrer les outils à potentiel cognitif dans les sociétés . . . . . . 236

Bibliographie compilée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

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ISBN 978-2-7605-1489-8 • D1489N

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Liste des figures

Figure I.1

Représentation du concept d’outil cognitif . . . . . . . . . .

4

Figure 1.1.

Isomorphisme entre la réalité et sa représentation par l’individu . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Modèle de l’activité humaine selon Engeström . . . . . .

32

Figure 2.1. Interface d’un tableur (Microsoft Excel 2003) représentant l’étude de l’accélération de la pesanteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

Figure 1.2.

Figure 2.2.

Solution numérique et graphique au problème de stationnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

56

Figure 2.3. Première page de Yahoo ! Canada en français . . . . . . .

60

Figure 2.4. Portail officiel du ministère français de l’Éducation . .

61

Figure 2.5. Interface de recherche avancée dans Google . . . . . . . .

63

Figure 2.6. Interface de Scholar Google . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64

Figure 2.7. Extrait d’une table permettant d’enregistrer les accidents de circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

66

Figure 2.8. Interface typique d’un SGBD (Microsoft Access 2003) avec une table, les outils de gestion des fichiers et les relations entre tables . . . .

67

Figure 2.9. Interface de la base de données Images exploitant la métaphore du centre de documentation . . . . . . . . . .

70

Figure 2.10. L’interface de Knowledge Forum . . . . . . . . . . . . . . . . . .

71

Figure 2.11. Choix des champs et relations entre les tables de la base de données Accidents . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

73

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XVIII

Enseigner avec les technologies

Figure 2.12. Interface du logiciel KidPix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

78

Figure 2.13. Interface du logiciel CoolEdit Pro . . . . . . . . . . . . . . . . . .

79

Figure 2.14. Interface du logiciel Windows® Movie Maker . . . . . . .

81

Figure 2.15. Interface de Google Earth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

82

Figure 3.1. Interface du logiciel Aplusix durant une utilisation en entraînement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

95

Figure 3.2. Interface de Comment ça marche ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

99

Figure 3.3. Exemple de portfolio électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Figure 3.4. Carte conceptuelle représentant le concept de micro-ordinateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Figure 3.5. Interface de Kidspiration avec carte conceptuelle à compléter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Figure 3.6. Interface de ZincCast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Figure 3.7. Feedback correctif dans le logiciel ZincCast . . . . . . . . . 112 Figure 3.8. Interface d’Interactive Physics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Figure 3.9. Système de réalité virtuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Figure 3.10. Exemple de preuve du théorème de Pythagore avec Cabri-géomètre . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Figure 3.11. Interface de ModellingSpace (fonctionnalités importantes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Figure 3.12. ROBOLAB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Figure 4.1. Icône montrant la présence d’un fil RSS sur un site Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Figure 4.2. Icône située à droite de la fenêtre de l’URL montrant la possibilité d’ajouter un fil RSS . . . . . . . . . . 139 Figure 4.3. Fil RSS du journal LeMonde.fr dont le nouveau contenu est mis en ligne continuellement. . . . . . . . . . . 139 Figure 4.4. Exemples de fils RSS du journal NYtimes.com déjà consultés (icône différente). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Figure 4.5. Babillard électronique d’un cours universitaire . . . . . . 143 Figure 4.6. Capture d’écran de YouTube.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Figure 4.7. Exemple de fenêtre pour l’envoi d’un courriel à l’aide du logiciel libre Thunderbird . . . . . . . . . . . . . . . 148 Figure 4.8. Page d’accueil du site ePALS (). . . . 150 Figure 4.9. Extrait du site momes.net . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

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XIX

Table des Liste des figures matières

Figure 4.10. Extrait du forum doctissimo.fr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Figure 4.11. Arborescence des messages sur la page d’un forum électronique de discussion. . . . . . . . . . . . . . 153 Figure 4.12. Illustration des messages de statuts sur IChat. . . . . . . . 157 Figure 4.13. Interface d’iChat AV 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Figure 4.14. Interface de l’audioconférence avec iChat AV 3. . . . . . 160 Figure 4.15. Liste des podcasts dans le domaine de l’enseignement postsecondaire, disponibles sur le site d’iTunes . . . . . . 162 Figure 4.16. Interface de Skype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Figure 4.17. Interface de Wikipedia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Figure 7.1. Procédure de vote mise en œuvre dans la plateforme ESPRIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 Figure 7.2. Espace de travail partagé dans ModellingSpace . . . . . 214 Figure 7.3. Awareness dans la plateforme Galanet . . . . . . . . . . . . . . 215 Figures 7.4 a et b.

Plateforme ACOLAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

Figures 7.5 a et b.

Plateforme Galanet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

Tableau 7.1. Caractérisation des moyens de communication selon les fonctions pédagogiques prises en charge . . . 217

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I n t r o d u c t i o n

Les technologies : pour développer des compétences ?

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Enseigner avec les technologies

Pourquoi

cet ouvrage ?

Au vu de la table des matières, on pourrait croire que l’ambition des auteurs en concevant cet ouvrage procède d’une volonté encyclopédique d’offrir un tour d’horizon complet, voire exhaustif, des technologies de l’information et de la communication (TIC) dans les différents usages et contextes éducatifs où ils apparaissent habituellement. En fait, le propos est tout autre. Il s’agit en réalité de revisiter, à partir d’un fil conducteur articulé sur la notion de potentiel cognitif, la vision trop classique que les éducateurs se sont souvent construite des technologies. Notre réflexion s’inscrit dans un large mouvement qui a conduit, ces dernières années, à revoir en profondeur les buts profonds de l’action éducative. Déplorant le caractère beaucoup trop scolaire des acquis, les autorités éducatives ont décidé qu’il était urgent de privilégier le développement de compétences transversales ancrées dans la réalité par rapport aux savoirs statiques issus des matières scolaires traditionnelles. Pour mettre en œuvre ce changement de perspective, des efforts considérables ont été déployés pour revoir les programmes scolaires (curricula) et pour modifier les approches pédagogiques afin qu’elles répondent aux attentes des nouveaux curricula. Dans ce contexte de renouveau pédagogique global, la visée de cet ouvrage consiste à montrer comment les technologies peuvent contribuer à réaliser les ambitions de l’école d’aujourd’hui dans laquelle ce n’est plus tant la connaissance des faits ou des principes qui importe, mais bien la capacité de retrouver ces faits à partir d’une ressource pertinente ou de mettre en œuvre certains principes en s’appuyant sur un support technologique adéquat. L’idée que les technologies peuvent aider à exercer et à développer certaines démarches cognitives n’est pas neuve en soi. Des auteurs comme Jonassen (1996), Kozma (1994), Pea (1985) ou Salomon (1992) ou ont largement contribué à montrer la portée des TIC lorsqu’il s’agit, par exemple, d’amener les élèves à manipuler des concepts, des représentations ou des modèles. L’effet des technologies sur l’élaboration de la pensée et sur les processus qui président à son contrôle (métacognition) a aussi été indirectement évoqué par Vygotsky à travers le rôle essentiel qu’il attribue à la notion d’outil : « l’inclusion d’un outil dans le déroulement d’une action […] recrée et réorganise la structure du comportement dans son

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Les technologies : pour développer des compétences ?



ensemble » (1981, p. 139-140). La notion d’affordance, reprise par Salomon (1993) à Gibson (1979), conforte l’idée que le comportement de l’individu peut être orienté par les caractéristiques des outils qui sont mis à sa disposition. De même, Pea (1985) introduit la notion d’individu plus pour signifier que la cognition est distribuée entre l’individu et son environnement plutôt que située uniquement dans le cerveau de l’individu. Tout en s’inscrivant dans les perspectives dégagées par les auteurs que nous venons d’évoquer, la vision que nous souhaiterions proposer de la portée des TIC sur le développement cognitif fait une place plus grande aux contextes humains (les acteurs) et matériels. Sans pour autant remettre en question l’importance des TIC et des outils cognitifs qu’elles véhiculent, nous pensons que pour actualiser le potentiel cognitif de ces outils il est nécessaire de placer leur usage dans un environnement humain et matériel adéquat. En particulier, il existe, selon nous, des interactions étroites entre les fonctionnalités inhérentes aux outils, les contextes dans lesquels ils sont utilisés et les acteurs humains qui participent à leur mise en œuvre. La distinction établie par des auteurs tels que Rabardel (1995) ou Engeström (1999) entre l’artefact (c’est-à-dire la composante matérielle de l’outil) et l’instrument rend compte de la différence que nous établirons entre le potentiel d’un outil et le bénéfice réel qui en sera tiré en fonction de ses usages. Selon ces auteurs, l’artefact (l’outil matériel) ne devient un instrument (outil cognitif) qu’après avoir été inscrit dans un usage dans le cadre d’une activité finalisée. L’outil ne se définit donc pas uniquement par ce qu’il est physiquement, mais aussi par l’usage particulier qu’il en est fait dans un contexte déterminé. Pour désigner l’instrument, Rabardel (1995, p. 60) parle « d’artefact en situation, inscrit dans un usage, dans un rapport instrumental à l’action du sujet ». Le rôle du contexte dans les usages ne sera pas nécessairement identique pour tous les outils considérés. Ainsi, certains outils seront plus contraints quant à leur usage, alors que d’autres seront plus neutres de ce point de vue. Un outil tel qu’un traitement de texte conduira à des effets cognitifs qui dépendront très largement du contexte dans lequel l’outil sera utilisé, et en particulier des modèles pédagogiques mis en œuvre par l’enseignant concerné, alors que d’autres outils, comme des logiciels de simulation ou de modélisation, conduiront à des usages plus spécifiques tout en laissant à l’enseignant un rôle non négligeable dans le choix des modalités d’insertion pédagogique. .

Traduction des auteurs.

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Enseigner avec les technologies

Un

modèle pour l’usage pédagogique des outils à potentiel cognitif Pour définir le concept d’outil tel qu’il sera utilisé dans cet ouvrage, nous nous appuierons sur le modèle présenté à la figure I.1. Selon ce modèle, une distinction peut être établie entre ce que nous appellerons « outil à potentiel cognitif » (OPC) et « outil cognitif » (OC). Nous utiliserons l’expression outil à potentiel cognitif pour désigner un environnement informatique disposant de caractéristiques qui le rendent propre à certains usages pédagogiques susceptibles d’entraîner des effets cognitifs positifs, alors que le terme outil cognitif désignera un environnement dont les effets cognitifs se sont déjà actualisés dans le cadre d’un contexte particulier et en fonction de certains usages. Figure I.1.

Représentation du concept d’outil cognitif Compétences cognitives

Contexte matériel

Outil cognitif (OPC) inséré dans certains usages

Outil à potentiel cognitif (OPC)

Contexte humain

Compétences sociales Compétences métacognitives Compétences affectives

Dans ce modèle, le rôle du contexte est donc essentiel, car c’est de sa pertinence que dépendront les bénéfices qui pourront être réellement retirés d’un environnement informatique particulier. L’OPC sera en quelque sorte encapsulé dans un ou plusieurs usages particuliers pour conduire à un effet cognitif déterminé. En corollaire, un même OPC donnera lieu à des effets cognitifs spécifiques selon le contexte dans lequel il sera amené à opérer.

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Pour définir le contexte, nous prendrons en compte deux dimensions principales : d’une part, les éléments relatifs au contexte matériel et, d’autre part, ceux qui se rapportent au contexte humain. En ce qui concerne le contexte matériel, de nombreuses recherches montrent comment les conditions matérielles d’usage des technologies déterminent leur efficacité pédagogique (Fisher, Dwyer et Yocam, 1996). Parmi les variables qui ont pu être isolées à cet égard, les conditions de mise à disposition du matériel informatique, selon que celui-ci est distribué dans les classes ou regroupé au sein d’un laboratoire, jouent un rôle prépondérant, notamment parce qu’elles influenceront fortement les stratégies pédagogiques qui seront mises en œuvre. Ainsi, une organisation rigide sous forme de laboratoire induit davantage des usages transmissifs, alors que la mise à disposition dans les classes engendre des usages plus créatifs basés sur la redécouverte et la construction personnelle du savoir. Le contexte matériel variera également très fortement selon que les outils seront mis en œuvre en milieu scolaire ou universitaire ou encore en formation professionnelle. Alors que les équipements vieillots, voire carrément dépassés, sont fort répandus en contexte scolaire, ils sont généralement plus rares en milieu universitaire et inexistants en formation professionnelle où la durée d’utilisation du matériel informatique dépasse rarement sa période d’amortissement comptable. En fait, ce n’est pas tant l’âge du matériel qui est en cause dans l’efficacité pédagogique que son bon état d’entretien ; toutefois, il faut bien reconnaître que l’un et l’autre sont souvent fortement liés. En ce qui concerne le contexte humain, la plupart des études mettent en évidence le rôle prépondérant de l’enseignant dans l’exploitation du potentiel cognitif des outils. Duffy, Lowyck et Jonassen (1993) constatent que les échecs enregistrés dans le passé à propos de l’utilisation pédagogique d’outils à potentiel cognitif peuvent le plus souvent être attribués à la mise en œuvre par les enseignants d’approches pédagogiques traditionnelles. Au contraire, des approches plus créatives impliquant des tâches directement en rapport avec les intérêts des élèves et une médiation non directive de la part de l’enseignant (Becta, 2003) conduisent généralement à des résultats beaucoup plus positifs. Connell (1998) a étudié l’efficacité des TIC, en comparant une classe dans laquelle une pédagogie constructiviste est mise en œuvre avec une autre où l’usage des technologies s’inspire davantage d’une pédagogie transmise. À l’issue de l’étude qui a duré plusieurs mois, la classe ayant bénéficié d’une pédagogie constructiviste a

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révélé des progrès nettement plus importants que l’autre, ce qui a conduit l’auteur à souligner la nécessité d’adopter des approches pédagogiques adéquates pour révéler le réel potentiel cognitif des technologies. Les études menées par la Becta (2002) en Grande-Bretagne soulignent le rôle des enseignants dans l’impact que peut avoir l’usage des TIC sur la réussite scolaire. C’est notamment le cas dans les cours de sciences dans lesquels les enseignants font preuve d’un engagement particulièrement prononcé par rapport aux technologies. L’exploitation d’outils à potentiel cognitif fait appel non seulement à des interactions avec l’enseignant, mais aussi avec les autres élèves, de sorte que l’apprentissage n’est plus conceptualisé comme un processus essentiellement transmissif, mais comme le résultat de la mobilisation d’un système cognitif complexe incluant les outils cognitifs présents dans la situation ainsi que toutes les formes d’interactions sociales susceptibles d’être mises en œuvre dans le contexte où l’apprentissage prend place. De nombreux auteurs ont mis en évidence l’efficacité du travail en petit groupe lorsqu’il est soutenu par une technologie adéquate (Goos, 2001 ; Johnson et Johnson, 1991). D’autres (Clements, 2000 ; Hennessy, 2001 ; Lajoie, 2000) attirent plus particulièrement notre attention sur le rôle des pairs dans le développement des capacités de contrôle et de régulation des processus cognitifs en soulignant la place de ces capacités dans la maîtrise de compétences de haut niveau telles que la résolution de problèmes, la prise de décision, l’entraînement à la démarche scientifique. Salomon, Perkins et Globerson (1991) soulignent avec pertinence que les effets cognitifs de l’ordinateur dépendent aussi très largement des élèves et plus particulièrement de leur engagement personnel dans les tâches proposées par les outils. À ce propos, ces auteurs établissent une distinction entre « apprendre de l’ordinateur » et « apprendre avec l’ordinateur ». Dans le premier cas, on placera l’élève dans une attitude passive face à l’ordinateur alors que, dans le second, il sera amené à s’engager dans un véritable partenariat cognitif avec l’ordinateur. Cet engagement personnel de l’apprenant sera particulièrement important en ce qui concerne l’exploitation pédagogique d’outils cognitifs qui ne peut se concevoir en dehors d’une pédagogie laissant une large place au contrôle et à l’initiative des apprenants. L’importance du contexte humain dans l’apprentissage par l’intermédiaire des OPC est également mise en exergue par l’émergence du concept de communauté d’apprentissage qui marque l’inscription sociale fondamentale de tout apprentissage. Comme l’affirment des auteurs comme

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Bruner (1996) ou Vygotsky (1978), l’apprentissage est fondamentalement un acte social qui s’inscrit dans une communauté sociale et culturelle donnée et qui n’a de sens que par référence à cette communauté. Si l’on accepte ce point de vue, on est amené à considérer que les OPC sont modelés par l’environnement social dans lequel ils sont mis en œuvre et qu’ils conduisent à des effets cognitifs qui sont fortement imbriqués dans une communauté d’apprentissage donnée. C’est particulièrement le cas lorsque les OPC sont intégrés dans des dispositifs conçus pour supporter la communication et la collaboration à distance qui structurent très fortement les modalités d’interactions mises en œuvre en vue de promouvoir l’émergence de véritables communautés apprenantes.

Des OPC pour développer des compétences Comme nous l’avons annoncé au début de cette introduction, c’est avant tout en fonction des compétences qu’ils permettront de développer que se justifie l’usage des OPC. Plus précisément, la thèse défendue tout au long de cet ouvrage consiste à tenter d’établir que, moyennant l’aménagement d’un contexte humain et matériel adéquat, les OPC peuvent jouer un rôle d’outil cognitif conduisant au développement de compétences de haut niveau. Des programmes tels que HOTS (Higher Order Thinking Skills Programs), ACOT (Apple Class of Tomorrow) ou encore CHILD (Computers Helping Instruction and Learning Development) ont démontré leur efficacité sur le développement de compétences de haut niveau, en particulier dans le cadre de modalités d’intégration pédagogique qui s’inscrivent dans le long terme (souvent plusieurs années) et qui bénéficient d’un environnement humain et matériel à la fois stable et pertinent. La portée des TIC dans la mise en œuvre d’approches transdisciplinaires visant le développement de compétences transversales a été soulignée par Depover et Noël (2003). Pour comprendre en quoi les OPC sont susceptibles de contribuer au développement de compétences, il nous paraît utile de revenir d’abord sur la notion de compétence elle-même. De nombreux auteurs se sont attachés à définir cette notion en insistant notamment sur le lien qui unit la compétence et la situation qui lui a donné naissance. Ainsi, l’acquisition d’une

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compétence ne peut se concevoir que dans le cadre du contexte particulier qui lui donnera sa signification. Une compétence d’écriture s’acquiert dans un contexte de communication qui donne son sens à l’acte d’écriture. Une autre caractéristique souvent évoquée à propos de la notion de compétence concerne son caractère global. Il s’agit d’un savoir-faire qui permet à celui qui le détient de traiter une situation dans toute sa complexité, telle qu’elle apparaît dans la réalité : résoudre un problème, démontrer un principe, construire un modèle, etc. Puisqu’il s’agit de rendre l’apprenant capable de prendre en charge des situations complexes telles qu’elles sont susceptibles d’apparaître dans sa vie sociale ou professionnelle, on considère généralement que les compétences doivent avoir un certain caractère interdisciplinaire plutôt que d’être cloisonnées dans une discipline particulière, ce qui limiterait de facto leur champ d’application. Les caractéristiques que nous venons de rappeler soulignent la difficulté de développer des compétences qui soient réellement opératoires en contexte scolaire classique, mais permettent aussi de mettre en lumière les possibilités offertes par les OPC à ce niveau. En effet, comme nous le verrons tout au long de cet ouvrage, les OPC proposent des apprentissages ancrés dans des situations réelles ou reproduisant fidèlement la réalité et mobilisent généralement des compétences de haut niveau dans des contextes interdisciplinaires. Un autre atout des OPC en matière de développement des compétences relève de leur capacité à exercer des compétences appartenant à divers domaines de la connaissance. Ainsi, placés dans des contextes appropriés, les OPC se révéleront particulièrement propices à susciter l’émergence de compétences d’ordre cognitif, mais aussi social, comme apprendre à travailler avec les autres, à collaborer, à interagir dans un groupe (Chiu, 2002 ; Lipponen, 2000 ; Willinsky, 2000), métacognitif, comme mettre en œuvre des méthodes efficaces, évaluer et réguler ses propres processus cognitifs (�������������������� Chambers, 1999),���� et affectif, comme apprendre à mieux contrôler ses émotions et développer sa motivation (Reaux et Ehrich, 1998). Lorsque nous parlerons dans cet ouvrage d’outil cognitif ou d’outil à potentiel cognitif, il est clair que nous ne limiterons pas notre propos au strict impact cognitif de ces outils, mais que nous intégrerons les effets de ces outils sur d’autres ordres de compétences tels que ceux que nous venons de rappeler.

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ISBN 978-2-7605-1489-8 • D1489N

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Les technologies : pour développer des compétences ?



Comme le souligne Papert (2003), l’effet des TIC sur les compétences, en particulier celles qui ne relèvent pas directement du registre cognitif, est largement lié au fait que l’apprenant est amené à s’engager cognitivement mais aussi affectivement dans des activités librement choisies. C’est à travers cette capacité à mobiliser l’apprenant dans sa globalité en faisant appel à son intelligence logicomathématique ou linguistique, mais aussi inter et intrapersonnelle, kinesthésique, visuospatiale, etc. (Gardner, 1983), que les TIC pourront révéler tout leur potentiel en matière de développement de compétences de haut niveau dans tous les registres de la connaissance humaine.

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Théories de l’apprentissage et

potentiel cognitif des technologies

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EN BREF… Dans cet ouvrage, nous nous sommes efforcés, dès son entame, de mettre en évidence les liens qui peuvent exister entre l’exploitation du potentiel cognitif des outils technologiques et la conception de l’apprentissage qui a servi de référence à l’usage et à l’appropriation de ces outils. D’une conception centrée sur la transmission des connaissances (approche behavioriste) à une conception interactive (approche constructiviste) en passant par des modèles basés sur l’ancrage des connaissances à la structure cognitive de l’individu (approche cognitiviste), le potentiel cognitif des outils sera exploité avec une pertinence très inégale. Ce détour par les modèles d’apprentissage nous permettra aussi de souligner le rôle essentiel joué par le contexte dans l’apprentissage et dans l’actualisation du potentiel cognitif des outils mobilisés. Cette notion inclut, dans les modèles récents, non seulement le sujet apprenant et sa structure cognitive personnelle, mais aussi l’environnement physique et humain dans lequel l’activité cognitive sera mise en œuvre.

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1. Quels sont les liens entre les d’apprentissage et les TIC ?

13 modèles

Les liens qui unissent modèles d’apprentissage et utilisation des technologies en éducation sont souvent plus subtils qu’il n’y paraît à première vue. Une première approche pour analyser ces liens repose sur l’idée que l’usage qui sera fait des technologies dépend de la conception qu’ont les enseignants de l’apprentissage. De nombreuses recherches sur l’innovation plaident en faveur de cette hypothèse en montrant comment les technologies sont assimilées par le fonctionnement quotidien de la classe. En fonction de cette conception, un enseignant aura tendance à maintenir ses pratiques antérieures et à réduire les usages des nouvelles technologies à ce qui est compatible avec ses habitudes de travail. Une approche alternative, elle aussi largement documentée dans la littérature, confère aux technologies de l’information et de la communication une fonction de vecteur de changement. L’introduction des TIC crée un déséquilibre qui contribue à favoriser le changement sur le plan des pratiques et le passage à des modèles d’apprentissage privilégiant l’activité et l’initiative des apprenants. Que l’on souscrive à l’un ou à l’autre de ces points de vue, les liens entre TIC et modèles d’apprentissage sont déterminants par rapport aux formes d’usage qui prendront place dans la classe. La question est de savoir lequel de ces éléments est prépondérant. Faut-il modifier les manières d’enseigner avant d’introduire les TIC ou peut-on s’appuyer sur les TIC pour modifier les pratiques de classe ? Ces deux conceptions peuvent d’ailleurs se nuancer en reconnaissant aux TIC un potentiel de changement sur les pratiques, mais qui ne s’exprimera que si le contexte est favorable. L’adhésion à cette troisième conception implique que l’on reconnaisse la nécessité d’agir sur le milieu par une série d’actions permettant d’épauler le changement et de lever les principales sources de résistance. Il est clair que, dans cet ouvrage, c’est à cette troisième conception que nous nous rallierons en reconnaissant explicitement que le potentiel cognitif attaché à l’usage des TIC ne pourra s’actualiser qu’en présence d’acteurs humains préparés à le mettre en valeur. Une autre question qui relève également des liens entre TIC et modèles d’apprentissage concerne plus directement le potentiel des TIC à incarner toute la richesse des modèles d’apprentissage qu’ils sont censés mettre en œuvre. Lorsque, comme nous le verrons, les ordinateurs sont

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venus à la rescousse des machines à enseigner pour concrétiser les idées skinnériennes en matière d’apprentissage automatisé, ils ont permis de faire évoluer le modèle vers une plus grande ouverture et une meilleure prise en compte des différences individuelles. On ne peut toutefois en dire autant des solutions apportées par l’intelligence artificielle lorsqu’il s’est agi de proposer des environnements constructivistes conformes aux ambitions des spécialistes de l’enseignement. Il faut bien reconnaître que, dans ce cas, les ambitions des chercheurs ont dû progressivement être réfrénées pour aller vers des dispositifs capables de soutenir l’intelligence humaine plutôt que de la remplacer. Toutefois, ce recadrage ne doit pas être assimilé à un échec, puisqu’il a permis l’émergence de voies nouvelles centrées sur la prise en compte de l’interaction sociale plutôt que sur la modélisation du comportement individuel. La rencontre entre les TIC et les modèles d’apprentissage a également favorisé l’émergence de ce que Reigeluth (1999) appelle des « modèles de l’enseignement ». En effet, les efforts des spécialistes en technologie éducative pour opérationnaliser les modèles d’apprentissage afin de les traduire sous forme de dispositifs concrets ont conduit à dépasser la description de la manière dont un individu apprend pour aller vers la prescription des actions à mettre en œuvre pour favoriser l’apprentissage. En pratique, ces deux types de modèles sont intimement liés et complémentaires : une compréhension en profondeur des mécanismes de l’apprentissage constitue un substrat indispensable à l’élaboration d’une théorie de l’enseignement susceptible de guider le design pédagogique. Ainsi, un modèle d’apprentissage comme le cognitivisme a permis de décrire le fonctionnement de la mémoire ainsi que la nature des connaissances en cause dans les mécanismes de mémorisation. C’est en se basant sur cette conception de l’apprentissage qu’Anderson a mis au point son modèle ACT (contrôle actif de la pensée). Ce modèle, qui décrit l’articulation entre connaissances déclaratives et connaissances procédurales à travers un formalisme très précis, a servi de référence pour la mise au point de plusieurs dispositifs d’apprentissage par ordinateur (tuteurs intelligents) utilisés principalement dans l’enseignement des mathématiques (arithmétique, géométrie, etc.). Pour articuler les modèles qui seront présentés dans la suite de ce chapitre, nous nous centrerons sur le statut qui est donné à la connaissance dans ces différents modèles, sachant que de ce statut découleront, dans une large mesure, à la fois la conception de l’enseignement qui sera mis en œuvre et les formes d’usage des TIC qui seront privilégiées.

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La conception classique, héritée de la tradition objectiviste selon laquelle la connaissance construite par les sujets est un reflet fidèle d’une réalité objective, a largement influencé les modèles basés sur le renforcement de la réponse. Ces modèles, regroupés dans le cadre de ce qu’on appelle le « behaviorisme » (comportementalisme), ont joué un rôle important dans les premières réalisations en matière d’usage de l’ordinateur en éducation. La prise en compte de l’individu qui apprend dans le processus de construction de la connaissance a conduit à réfuter le caractère objectif et unique de la connaissance au profit d’une conception qui reconnaît explicitement que toute connaissance est le reflet de celui qui apprend. Une meilleure compréhension du fonctionnement du cerveau, associée aux possibilités offertes par le développement de l’informatique, a permis de construire des modèles du fonctionnement cognitif très utiles pour mieux cerner les mécanismes en jeu dans l’apprentissage. Ces modèles, qualifiés de « cognitivistes », sont radicalement différents de ceux proposés par les behavioristes puisqu’ils s’intéressent à ce qui se passe dans la « boîte noire » : il ne s’agit plus d’énoncer les conditions qui permettent d’établir des associations entre un stimulus et une réponse, mais de décrire finement les processus internes mis en œuvre par le système nerveux central pour sélectionner, traiter et mémoriser des informations. Cette rupture conceptuelle radicale consistant à réfuter toute idée d’isomorphisme direct entre la réalité externe et la réalité personnelle s’est traduite par l’émergence d’approches nouvelles de l’enseignement dans lesquelles le rôle prépondérant de l’apprenant était explicitement reconnu. La conception des constructivistes en ce qui concerne le statut de la connaissance apparaît encore plus radicale puisque, pour eux, toute réalité n’existe qu’à travers l’individu qui la crée : c’est de l’interaction du sujet avec son environnement que naît la connaissance. Comme nous le verrons par la suite, la notion d’interaction constitue selon cette approche le moteur de l’apprentissage. Pour cette raison, on parle aussi d’« inter­ actionnisme » pour désigner ce courant. L’interaction peut s’appliquer à une situation que l’individu aura à traiter seul, en petit groupe ou encore dans le cadre d’une communauté culturelle. La connaissance est le résultat d’une élaboration personnelle dont le siège ne se situe plus seulement dans le cerveau de l’individu, mais aussi dans les interactions sociales et dans les outils cognitifs qui serviront de médiateur entre l’individu et son environnement. La centration délibérée sur l’interaction a conduit non seulement à déplacer le lieu où la connaissance se construit, mais

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aussi à élaborer des modèles de l’enseignement beaucoup plus ouverts qui ont largement influencé la conception des dispositifs. Il ne s’agit plus d’organiser, d’une manière plus ou moins intelligente, l’interaction entre l’individu et l’ordinateur, mais plutôt d’aménager la rencontre de l’apprenant avec son environnement social, culturel et matériel au moyen d’outils cognitifs pertinents. La notion d’outil cognitif (ou plus exactement d’outil à potentiel cognitif) est centrale dans cette conception de l’apprentissage, car c’est à travers de tels outils et les interactions auxquelles ils donnent naissance que s’élaborera la connaissance.

Figure 1.1.

Isomorphisme entre la réalité et sa représentation par l’individu

Behaviorisme

Cognitivisme

Constructivisme

isomorphisme

élevé La connaissance est décrite comme une réalité objective basée sur un isomorphisme étroit entre la réalité externe et la réalité personnelle.

La connaissance est décrite comme une élaboration individuelle basée sur un isomorphisme faible entre la réalité externe et la réalité pesonnelle.

faible La connaissance est décrite comme une reconstruction personnelle d’une réalité qui n’a de signification que pour un environnement social et culturel déterminé.

Comme l’illustre la figure 1.1, certaines zones de recouvrement existent entre les modèles que nous avons évoqués. Le passage d’une conception de la connaissance à une autre n’est jamais le résultat d’une rupture brutale, mais plutôt celui d’une prise de conscience progressive par un groupe de chercheurs, plus ou moins influents, du caractère réducteur ou inadéquat des conceptions qui leur servaient de référence jusqu’alors. Ainsi, à côté du behaviorisme radical qui réfute toute prise en compte des processus internes, certains modèles comme celui de Hull (1943) ou de Staats (1970) font intervenir des variables intermédiaires (entre le stimulus et la réponse) pour décrire le comportement.

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La naissance du cognitivisme illustre bien ce glissement progressif des conceptions. Alors que l’idée d’examiner le contenu de la boîte noire remonte aux travaux menés, d’une part, par Miller (1956) sur les limites de la mémoire et, d’autre part, par Bruner, Goodnow et Austin (1956) sur les processus de catégorisation, ce n’est qu’à la fin des années 1960 que le cognitivisme prendra son envol pour détrôner le behaviorisme. Bien que le terme « constructivisme » soit issu des travaux menés par Jean Piaget à partir des années 1930, il faudra attendre la fin des années 1980 pour voir les conceptions de celui-ci reconnues par les chercheurs anglo-saxons. Il en va de même pour l’école russe et en particulier pour Lev Vygotsky (1978) dont les travaux sur la dimension sociale de l’apprentissage ont mis près de trente ans à être connus des chercheurs occidentaux. Le décalage historique que nous venons de souligner entre les travaux menés en Europe à propos du constructivisme et leur prise en compte par les chercheurs nord-américains explique qu’il n’y ait pas toujours accord parfait, de part et d’autre de l’Atlantique, sur ce que recouvre exactement ce terme. En effet, alors que les chercheurs américains ont tendance à l’utiliser pour désigner de manière générique les théories modernes de l’apprentissage, en Europe la filiation avec les travaux de Piaget reste encore très prégnante.

2. Modèles

basés sur l’isomorphisme entre la réalité externe et la réalité personnelle

Cette conception de la connaissance est issue de la volonté d’asseoir les bases scientifiques de la psychologie en refusant l’introspection et le mentalisme qui l’avaient dominée jusqu’alors. Les travaux menés dans le cadre de ce paradigme ont conduit à réfuter l’idée que le fonctionnement cognitif interne puisse être accessible à l’analyse objective. Il s’agit non pas d’étudier les processus cognitifs, c’est-à-dire le contenu de ce que les behavioristes appelleront la « boîte noire », mais d’analyser les effets de différentes formes de stimulation sur le comportement de l’individu. Les recherches de Thorndike, qui remontent au début du XXe siècle, ont conduit à définir un certain nombre de lois décrivant les conditions d’un apprentissage efficace. En particulier, Thorndike (1911) a décrit ce qu’il a appelé la « loi de l’effet », qui met en évidence que l’association

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entre un stimulus et une réponse est renforcée ou affaiblie selon l’effet de ses conséquences. Si l’association stimulus-réponse est suivie d’un état de satisfaction du sujet (récompense), elle est renforcée ; si elle est suivie d’un état non satisfaisant (punition), elle est affaiblie. Pour Thorndike, l’enseignement consiste pour l’essentiel à créer les conditions permettant le renforcement des associations correctes et l’affaiblissement de celles qui ne le sont pas. Par la suite, ces lois ont été reprises et systématisées par Skinner (1957). En particulier, la notion de récompense a joué un rôle central dans la théorie du conditionnement opérant proposée par cet auteur sous l’appellation « agent de renforcement ». L’expression « conditionnement opérant », choisie par Skinner pour décrire le processus par lequel l’apprentissage s’élabore, souligne à la fois sa filiation mais aussi ses différences avec le conditionnement répondant proposé auparavant par Pavlov. Le terme « opérant » met en évidence, en effet, le fait que l’apprentissage ne peut avoir lieu que si l’individu est actif, contrairement à ce qui était le cas chez le chercheur russe. La place prépondérante donnée à l’activité de l’apprenant dans le conditionnement opérant a largement influencé les applications pédagogiques issues des travaux de Skinner, mais aussi, d’une manière plus générale, les conceptions de l’enseignement qui ont orienté les premières applications pédagogiques de l’ordinateur. C’est en effet à l’époque où la vision skinnérienne était la plus influente, c’est-à-dire à la fin des années 1950, que sont nés les premiers cours sur ordinateur qui ont trouvé, dans les travaux du chercheur américain, un modèle qui correspondait parfaitement aux possibilités des ordinateurs de l’époque. Pour revenir sur la notion d’activité, soulignons que l’usage qui est fait du terme par Skinner n’a rien à voir avec celui que l’on retrouve dans les travaux de Vygotsky (1978), Luria (1976) ou, plus récemment, ­Engeström (1999). Lorsqu’il parle d’activité, Skinner fait référence à une activité étroitement contrôlée par un dispositif pédagogique qui a été étudié afin de guider l’apprenant. Il s’agit, à travers une série de situations pédagogiques soigneusement organisées, d’amener l’apprenant à acquérir certaines compétences strictement définies au moment de la conception du cours. À l’instar de ce qui avait été fait par Pressey (1926) dans les années 1920 pour le modèle de Thorndike, Skinner (1958) a rapidement envisagé la mise en œuvre de sa théorie à travers la conception de machines à enseigner. Il s’agissait, à une époque où l’utilisation des ordinateurs restait

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très onéreuse, d’automatiser l’enseignement en respectant les principes du conditionnement. Dans cette optique, les machines de Skinner étaient conçues pour présenter des informations, solliciter l’activité de l’apprenant et lui permettre de se rendre compte de la qualité des réponses produites. Skinner considérait que, chez l’homme, le fait d’être informé de la pertinence de l’activité produite jouait un rôle d’agent de renforcement. Par la suite, le recours aux machines a progressivement été délaissé au profit d’une présentation papier connue sous le nom de « cours programmé » qui, à l’usage, s’est révélée tout aussi efficace. Au-delà des applications immédiates de type « machine à enseigner » et « cours programmé », l’impact principal des conceptions skinnériennes en matière d’enseignement se situe dans l’usage qui en a été fait, par la suite, dans le cadre de cours dont la présentation reposait sur des ordinateurs. À l’occasion de ces applications, la théorie du conditionnement opérant a souvent été adaptée, voire malmenée, pour tirer profit des possibilités de l’ordinateur. Cependant, aujourd’hui encore, le fil conducteur pédagogique de nombreuses réalisations en matière d’enseignement par ordinateur reste la théorie skinnérienne. Parmi les nombreuses variantes proposées à l’approche skinnérienne, celle que présente Crowder (1962) a connu un succès considérable en matière d’enseignement par ordinateur. Crowder considère que l’individualisation du rythme d’apprentissage préconisée par Skinner est insuffisante pour assurer à l’enseignement toute son efficacité. À celle-ci, il ajoute l’individualisation de l’itinéraire d’apprentissage en prévoyant orienter l’apprenant dans le cours en fonction des réponses fournies. Pour permettre cette orientation, il remet en cause partiellement le principe d’activité tel que défini par Skinner en permettant à l’apprenant d’émettre sa réponse en choisissant parmi plusieurs possibilités qui lui sont proposées. Par la suite, les possibilités d’analyse de réponse offertes par les langages utilisés pour créer les logiciels d’enseignement permettront d’utiliser indifféremment des questions de sélection ou de production tout en prenant en charge une orientation basée non plus sur la dernière réponse mais sur un modèle de réponses. La forme la plus habituelle sous laquelle se présentent les logiciels d’enseignement inspirés des conceptions que nous venons de rappeler est celle de logiciels d’exercices visant tantôt à remédier à certaines lacunes par la présentation d’exercices systématisés, tantôt à approfondir certaines notions en amenant les apprenants à les appliquer à des situations diversifiées. On trouve également la marque du behaviorisme dans les logiciels

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dits « tutoriels », qui sont largement utilisés lorsqu’il s’agit de développer d’une manière rapide et efficace des compétences cognitives impliquant essentiellement la maîtrise de concepts ou l’application de procédures. En pratique, ces types de logiciels trouvent un usage privilégié dans des contextes comme l’autoformation, la formation des adultes en entreprise ou encore l’accompagnement scolaire à la maison. Par contre, en raison de leur caractère souvent fort prescriptif, ils s’accommodent beaucoup moins bien d’un usage en classe sous le contrôle d’un enseignant. Plus globalement, le paradigme behavioriste a conduit à considérer que la mise en place d’une action de formation, qu’elle repose ou non sur l’usage des TIC, peut faire l’objet d’une planification systématique à l’occasion de laquelle le déroulement de l’apprentissage, et des actions à réaliser pour le favoriser, pourra être strictement prévu. Ainsi, dans un cours tutoriel, l’ordinateur devra disposer, de manière exhaustive, de l’ensemble des informations à présenter, des réponses attendues, des rétroactions à fournir à l’apprenant, mais aussi d’un algorithme qui lui permettra de décider quoi présenter et à quel moment. Pour partager cette vision, il faut accepter le principe selon lequel tout est prévisible dans l’apprentissage, ce qui paraît fort difficile considérant ce qu’on sait aujourd’hui du caractère idiosyncrasique de la cognition humaine. Comme nous le verrons dans la section consacrée au cognitivisme, plusieurs approches alternatives ont été proposées pour pallier ces limitations issues de la conception behavioriste, mais leur mise en œuvre réclame des moyens informatiques qui n’étaient pas disponibles au moment où les premiers cours tutoriels ont vu le jour. La cohérence des principes mais aussi des réalisations qui s’inscrivent dans le paradigme behavioriste est à rechercher dans la conception objectiviste de la connaissance qui a présidé à la naissance du behaviorisme. Si l’on accepte l’idée que la connaissance constitue une réalité univoque, identique pour tous, il n’y a rien de choquant au fait que sa transmission puisse être assurée, du dispositif d’enseignement vers l’apprenant, à la manière d’un liquide qui s’écoule pour abreuver une personne assoiffée. Ainsi, pour autant que l’on se soit assuré que la motivation à apprendre existe, car sans cela, le principe du renforcement de la réponse correcte risque de ne pas opérer, il n’y a aucune raison de remettre en cause le fait qu’un enseignement soigneusement planifié puisse permettre à tout un chacun d’en arriver à un apprentissage optimum. Par contre, si l’on considère, comme le font les théories cognitivistes, que la connaissance est le résultat d’une élaboration dans laquelle l’individu qui apprend joue un rôle crucial, un enseignement basé sur la transmission directe

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des connaissances devient inacceptable. Pourtant, tout en adhérant à la conception que nous venons de rappeler, nous devons bien reconnaître qu’il existe de nombreuses situations où un apprentissage basé sur les principes behavioristes s’avère efficace même si le niveau de profondeur des connaissances acquises, leur résistance au temps ou encore leur polyvalence sont moindres que ce que l’on pourrait obtenir par des approches plus ouvertes. La présence de logiciels tutoriels dans les catalogues de nombreux fournisseurs, à une époque où plus aucun enseignant n’accepterait de se prévaloir du modèle behavioriste, peut paraître surprenante à première vue. Toutefois, il faut savoir que, depuis les premiers cours tutoriels développés par IBM puis par Control Data à la fin des années 1960, le design pédagogique des cours tutoriels a largement évolué et s’est progressivement accommodé d’éléments issus notamment des conceptions cognitivistes. Ainsi, les cheminements d’apprentissage se sont diversifiés, le contrôle par l’ordinateur s’est assoupli, le recours à des présentations multimédias s’est généralisé. Ce sont autant d’éléments qui, sans remettre en cause de manière fondamentale leur filiation à l’approche behavioriste, ont rendu ces logiciels plus acceptables aux yeux des pédagogues réticents à l’idée de voir les apprenants qui leur sont confiés soumis à des techniques qui s’apparenteraient, même de loin, aux principes du conditionnement.

3. Modèles

basés sur l’élaboration personnelle de la connaissance par l’individu qui apprend

Les premiers travaux de psychologie qui ont contribué à relativiser le caractère objectif de la connaissance remontent au milieu des années 1950 avec la publication par George Miller (1956) du fameux article intitulé « Le nombre magique 7, plus ou moins 2 », par lequel il mettait en évidence les limites physiologiques de la mémoire humaine. Selon ce chercheur, cette caractéristique du fonctionnement cognitif ne permettrait pas la mémorisation de plus de sept éléments isolés, ce qui conduit à remettre en cause les principes mêmes du behaviorisme, qui décrit la mémoire comme un réceptacle dans lequel viennent s’accumuler les connaissances. Beaucoup voient en la personne de Jerome Bruner un autre précurseur du cognitivisme. Dans le cadre de leurs travaux sur la catégorisation basés sur le classement de cartes comportant des formes et des couleurs

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différentes, Bruner et al. (1956) constatent que les sujets utilisent des ­stratégies mentales différentes. Certains procèdent à partir d’une carte de référence (focusing), d’autres réalisent un classement basé sur l’ensemble des cartes (scanning). Cette notion de stratégie mentale constitue un changement radical de perspective par rapport à l’approche behavioriste, puisqu’il s’agit ici de s’intéresser directement au contenu de la « boîte noire ». Après ces deux précurseurs, la véritable révolution viendra du développement de l’informatique et de la fascination qu’a exercée sur les chercheurs la possibilité de simuler les processus cognitifs à l’aide de l’ordinateur. C’est de cette possibilité qu’est né, à la fin des années 1960, le « modèle du traitement de l’information », qui va marquer durant plusieurs décennies les recherches sur l’apprentissage humain. Un autre changement important qui explique le basculement d’une conception objectiviste de la connaissance vers une conception relativiste relève des méthodes de recherche mises en œuvre. Alors que la conception behavioriste reposait très largement sur des expériences menées sur l’animal dans des contextes de laboratoire souvent très artificiels, le paradigme cognitiviste s’élabore à partir d’expériences menées chez l’homme dans des contextes largement inspirés par des situations réelles. Or, comme le soulignent Bruner et al. (1956), lorsque des sujets humains sont évalués sur le même type de situations que des animaux de laboratoire, ils révèlent des comportements d’apprentissage radicalement différents. L’ouverture de la boîte noire par les cognitivistes a également permis de mettre en avant la notion de représentation, qui est essentielle pour comprendre le statut de la connaissance dans le cadre de ce modèle. Pour les cognitivistes, le traitement de l’information par le cerveau opère non pas sur la base d’une réalité objective, mais à partir d’une reconstruction personnelle de la réalité qu’ils désignent par le terme « représentation ». Pour décrire la manière dont les représentations se construisent à partir des stimulations issues de l’environnement, les chercheurs se sont attachés à comprendre le fonctionnement de la mémoire à partir de modèles dont le plus connu a été proposé par Atkinson et Shiffrin (1971). Le processus de mémorisation est conceptualisé comme le cheminement des informations à travers trois entités spécifiques : les registres sensoriels, qui réalisent le filtrage de l’information, la mémoire de travail, qui est le siège de processus complexes de traitement, et la mémoire à long terme, qui prend en charge le stockage permanent des informations sous forme de représentations.

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C’est à travers ces différentes entités que l’information s’élabore progressivement pour permettre son appropriation par l’apprenant. Pour comprendre le rôle central des représentations dans l’apprentissage, il faut prendre en compte le rôle régulateur que jouent les représentations de l’individu stockées en mémoire à long terme dans les mécanismes de sélection et de traitement de l’information. Ainsi, ce sont les représentations qui guideront la sélection des informations au niveau des registres sensoriels, de sorte que ce qu’un individu percevra d’une réalité externe dépendra des représentations dont il dispose déjà. De même, le traitement de l’information au niveau de la mémoire de travail sera très largement influencé par les représentations présentes en mémoire à long terme. En fait, pour comprendre la manière dont les représentations se construisent à travers leur élaboration en mémoire de travail, il est nécessaire de distinguer plusieurs formes de connaissances : les connaissances déclaratives, qui concernent les concepts, les connaissances procédurales, qui décrivent des enchaînements ou des procédures à appliquer, et les connaissances épisodiques, relatives au contexte. Selon la nature des connaissances concernées, des mécanismes d’élaboration spécifique ont été décrits : les réseaux sémantiques pour les connaissances déclaratives (Collins et Quillian, 1969), les réseaux procéduraux pour les connaissances procédurales (Norman et Rumelhart, 1975) et les schémas ou scripts pour les connaissances épisodiques. Si l’on accepte l’idée que la connaissance et son acquisition sont le résultat de mécanismes d’élaboration internes propres à chaque individu et basés sur des représentations, il n’est plus du tout acceptable d’imaginer que l’apprentissage puisse se réduire à une transmission du maître vers l’élève. En effet, dans le cadre de l’approche que nous venons de résumer, l’apprentissage est vu comme un processus actif de construction des connaissances dans lequel l’apprenant s’investit en y apportant les représentations dont il dispose par rapport au domaine de connaissance considéré. Les principes qui constituent le fondement de l’approche cognitiviste ont fait l’objet, au fil des années, de certains aménagements, mais jamais ils n’ont été remis en cause de manière fondamentale. De ces principes sont également issus un certain nombre de modèles d’enseignement dont plusieurs ont connu, et connaissent toujours, un succès considérable. Il s’agit principalement du modèle ACT d’Anderson (1990) et du modèle de la flexibilité cognitive de Spiro, Feltovich, Jacobson et Coulson (1995), qui ont également servi de référence à l’élaboration de différentes applications exploitant d’une manière originale les possibilités de l’ordinateur.

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Le modèle ACT d’Anderson (contrôle adaptatif de la pensée) s’intéresse à la manière dont peut être réalisé le passage d’un type de connaissances à un autre, en particulier le passage des connaissances déclaratives aux connaissances procédurales. Pour Anderson, la maîtrise des connaissances déclaratives précède toujours celle des connaissances procédurales. Les connaissances déclaratives trouvent leur origine dans l’encodage des stimuli issus de l’environnement puis transférés par la mémoire de travail vers la mémoire à long terme, alors que l’élaboration des connaissances procédurales fait appel à différents mécanismes tels que l’analogie, l’imitation et la compilation (automatisation). La mise au point du système ACT résulte d’une démarche de modélisation cognitive au cours de laquelle les différents mécanismes décrits ont été implémentés sur ordinateur pour être simulés. Pour prendre en charge l’implémentation, on a eu recours à un formalisme mis au point par les chercheurs en intelligence artificielle et connu sous le nom de « règles de production ». L’intérêt du système ACT, pour ce qui nous occupe dans ce chapitre, réside essentiellement dans le fait qu’il a inspiré la conception de plusieurs dispositifs d’enseignement dans lesquels les possibilités offertes par l’intelligence artificielle ont été exploitées pour mettre en œuvre des formes d’interaction pédagogique plus flexibles basées sur une meilleure prise en compte des caractéristiques de l’apprenant. Avec le recul, on se rend compte aujourd’hui que c’est fort probablement à travers les travaux menés dans le domaine de la représentation des connaissances que les modèles cognitivistes ont eu le plus grand impact sur la conception des logiciels éducatifs. En effet, la possibilité de doter le dispositif d’une représentation dynamique des connaissances du domaine d’enseignement (modèle du domaine), de l’expertise pédagogique (modèle pédagogique) ou des caractéristiques de l’apprenant (modèle de l’élève) fournit la base essentielle de la plus-value pédagogique attendue des tuteurs intelligents. Le fait de disposer d’un modèle du domaine permet au logiciel de raisonner sur le domaine de connaissance qui fera l’objet de l’apprentissage et d’éviter ainsi l’écueil des tutoriels classiques qui ne peuvent réagir que dans le cadre strict des situations prévues au moment de leur conception. Le modèle pédagogique représente les connaissances pédagogiques nécessaires à l’enseignement dans le domaine considéré. C’est à ce niveau que seront définies les formes d’interventions pédagogiques à mettre en œuvre pour assurer des modalités d’interaction en accord avec les principes du cognitivisme. En particulier, il s’agira d’adopter un style

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de guidance plus souple que dans les tutoriels classiques où le tutoring mécanique fera place à un coaching éclairé. Toutefois, pour guider efficacement, le coaching devra reposer sur un suivi précis de l’individu dans son apprentissage de sorte que les décisions pédagogiques qui seront prises témoignent d’une compréhension en profondeur de l’apprenant. Cette connaissance des caractéristiques de l’apprenant et leur mise à jour tout au long de l’apprentissage seront assurées à travers le modèle de l’élève. Comme le souligne de manière fort pertinente Dillenbourg (à paraître), il est symptomatique que ce modèle tricéphale de conception des tutoriels commun à la plupart des dispositifs issus de l’intelligence artificielle ne comporte que très rarement une référence à un dispositif ayant en charge l’interaction avec l’environnement physique et social. En effet, cela rejoint une critique fréquemment adressée aux conceptions cognitivistes de considérer que l’apprentissage se limite à la manipulation de représentations, sans prendre en compte la dynamique sociale mais aussi culturelle qui entre généralement en jeu dans leur élaboration. En s’inspirant des idées cognitivistes en ce qui concerne notamment l’importance d’une organisation dynamique des connaissances présentées à l’apprenant, la théorie de la flexibilité cognitive (Spiro et al., 1995) propose des environnements d’apprentissage clairement définis sous la forme de logiciels assurant une présentation non linéaire de l’information de type hypermédia. Selon Spiro, cette modalité de présentation serait particulièrement adaptée à l’apprentissage de contenus peu structurés tout en favorisant le développement chez l’apprenant d’une certaine flexibilité cognitive. Cette flexibilité cognitive permettrait un apprentissage plus approfondi et favoriserait les capacités de transfert des connaissances acquises. Concrètement, les principales caractéristiques de la théorie de la flexibilité cognitive se retrouvent dans les logiciels hypermédias qu’elle a inspirés. Il s’agit généralement de logiciels qui traitent de domaines conceptuels complexes (l’analyse cinématographique, la pathologie cardiovasculaire) dans lesquels les informations présentées peuvent être organisées selon des structures diversifiées. L’organisation très souple des informations au sein du logiciel permet à l’apprenant d’élaborer des perspectives multiples au sein d’un champ conceptuel donné, ce qui, selon Spiro, est propice à la construction de représentations riches et diversifiées. L’auteur insiste également sur la nécessité, pour se construire une

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compréhension en profondeur d’un champ conceptuel donné, d’examiner à plusieurs reprises les informations présentées en adoptant des points de vue différents. En ce qui concerne le design des logiciels hypermédias, la théorie de la flexibilité cognitive insiste également sur la nécessité de recourir à des modalités de structuration mais aussi de présentation variées de l’information : utilisation de différents systèmes de classification, modalités diverses d’accès et de parcours de l’information, présentation de schémas, de graphiques, d’images ou de films pour visualiser un concept ou un phénomène. L’idée d’exploiter les ressources multimédias de l’ordinateur pour offrir à l’apprenant des possibilités multiples d’accès à l’information a inspiré de nombreuses réalisations à l’occasion de la construction de simulateurs ou d’environnements favorisant l’exploration. Il convient toutefois de souligner que le recours au multimédia dans le cadre cognitiviste qui nous occupe ici se base sur des présupposés théoriques radicalement différents de ceux qui ont conduit à intégrer du son et des images aux logiciels tutoriels. Selon la tradition behavioriste, le recours au multimédia permet de transmettre l’information plus efficacement en vertu du principe selon lequel plus il y aura de canaux de communication différents (l’image, le son, le texte, etc.) utilisés, plus l’apprentissage sera efficace. Pour les cognitivistes, c’est l’apprenant qui donne du sens à une présentation multimédia en sélectionnant les mots, les images et les sons pour les traiter en mémoire de travail puis les organiser selon un codage qui pourra être verbal ou iconique conformément aux modalités d’organisation de la mémoire proposées par Baddeley (1990). Cet auteur distingue en effet, au sein de la mémoire de travail, des entités dédiées respectivement au traitement des informations phonétiques, c’est-à-dire au langage parlé ou écrit (boucle articulatoire), et aux informations iconiques (calepin visuospatial). Cette distinction entre deux systèmes d’encodage au sein de la mémoire de travail est conforme au modèle du double encodage proposé par Paivio (1971). Selon ce modèle, la mémorisation des informations serait meilleure lorsque le matériel peut être encodé à la fois sous forme imagée et sous forme verbale. Dès lors, une présentation multimédia qui utiliserait conjointement ces deux modalités serait favorable à l’apprentissage pour autant, comme le souligne Mayer (2003), que l’on prenne en compte les contraintes liées à la capacité des systèmes d’encodage. Ainsi, la présentation simultanée d’informations à partir d’un texte oral et d’une animation ou d’un film conduit à un approfondissement de l’apprentissage parce

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qu’elle favorise les liens entre les deux systèmes de codage, alors que la présentation simultanée d’un texte écrit et d’un commentaire verbal aurait un effet délétère sur la mémorisation parce qu’elle sollicite doublement le système verbal.

4. Modèles

basés sur la construction de la connaissance à travers l’interaction de l’individu avec son environnement

Ces modèles ont en commun le fait qu’ils réfutent le caractère objectif de la connaissance en considérant qu’elle constitue l’aboutissement d’un processus actif de reconstruction par l’individu qui apprend. Si l’on se réfère au modèle fondateur proposé par Piaget, on est amené à conceptualiser la connaissance comme le résultat de l’inter­ action de l’individu avec son environnement. Il s’agit d’un processus de construction individuel impliquant, d’une part, la structure cognitive qui caractérise un individu à un moment donné de son développement et, d’autre part, certaines caractéristiques de l’environnement qui faciliteront ou perturberont l’appropriation de connaissances nouvelles. Cette vision du processus d’apprentissage conduit à considérer la connaissance comme un produit intimement lié à l’individu à travers lequel celui-ci produit sa propre représentation du monde basée sur ses connaissances antérieures mais aussi sur ses croyances et ses désirs. À côté de cette conception centrée strictement sur l’individu, une autre conception désignée par l’expression « socioconstructivisme » s’est développée. Son principe, tel qu’il a été proposé par les chercheurs suisses issus de l’école genevoise (Perret-Clermont, Perret et Bell, 1993 ; Doise et Mugny, 1997), repose sur le fait que l’apprentissage n’implique pas exclusivement la régulation d’actions individuelles, mais aussi la coordination de ces actions avec celles des autres. Complémentairement à l’interaction entre l’individu et son environnement, ces chercheurs mettent en avant le rôle central de l’interaction sociale. L’introduction de la dimension sociale dans la compréhension des mécanismes de l’apprentissage a constitué un déclencheur essentiel de l’évolution du statut attribué à la connaissance à travers son ancrage de plus en plus affirmé au groupe social, mais aussi culturel, de référence. La connaissance n’est plus un produit strictement individuel, mais résulte

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également du façonnage de l’individu par le milieu social et culturel. Certains, à l’instar de Jerome Bruner (1996), iront même jusqu’à affirmer que la connaissance n’existe que par référence à la communauté sociale et culturelle dans laquelle l’individu s’inscrit. Contrairement à la vision cognitiviste, ici les connaissances ne sont pas rangées dans la tête de l’individu sous forme de réseaux ou de modèles mentaux pour être sollicitées globalement lorsque la situation l’exige, mais elles sont reconstruites sous une forme originale chaque fois que les circonstances le justifient (Clancey, 1991). Ces différentes conceptions de la connaissance auxquelles le constructivisme a donné lieu ont conduit à de multiples débats quant à la manière d’organiser les interactions les plus favorables à l’apprentissage. Certains mettront l’accent sur la nécessité d’aménager les situations auxquelles les apprenants seront confrontés tout en préservant leur réalisme, comme c’est le cas dans les logiciels de simulation ou de modélisation. D’autres insisteront sur la confrontation des sujets avec des environnements ouverts, à l’instar de ce qui est proposé dans les environnements d’exploration de type micromonde. L’accent placé sur la dimension sociale conduira les chercheurs à proposer des espaces de travail capables de prendre en charge les échanges à distance et la collaboration. D’autres encore mettront en avant le rôle essentiel joué par les communautés dans certaines formes spontanées d’apprentissage en proposant des outils favorisant l’émergence de communautés virtuelles. Si l’on considère généralement que la perspective interactionniste, ouverte par Piaget, a largement inspiré le développement des conceptions modernes de l’apprentissage, les travaux des chercheurs russes tels que Vygotsky (1978) et Luria (1976) ont constitué une autre source importante d’inspiration pour les recherches actuelles. Pour ces chercheurs, l’origine sociale de l’apprentissage est clairement établie. Vygotsky affirme notamment que toute connaissance est d’abord le résultat d’une activité sociale interpersonnelle, et qu’elle devient personnelle dans un second temps. Le langage est d’abord un outil de communication, puis il s’intériorise pour jouer un rôle essentiel dans la régulation de la pensée. La dimension culturelle, tout en faisant partie des propositions des chercheurs russes, sera surtout affirmée par Bruner (1996), notamment dans son ouvrage L’éducation, entrée dans la culture. Bruner met en évidence l’importance de ce qu’il appelle le « culturalisme » en affirmant que la culture façonne l’esprit des individus. Il insiste sur le fait que les

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significations sont toujours culturellement situées, c’est-à-dire que le sens donné aux choses est lié à une communauté culturelle de référence. Lave et Wenger (1991) vont dans le même sens lorsqu’ils parlent d’un monde façonné par la culture. L’approche culturelle a agi sur la conception pédagogique (modèle d’enseignement), notamment par l’importance accordée aux communautés d’apprenants qui constituent un lieu où les individus vont pouvoir interagir, mais aussi un lieu où s’élabore une culture qui servira de référence aux activités. Pour Wenger (1998), la participation à ce qu’il appelle des « communautés de pratique » offre des occasions d’apprentissage beaucoup plus naturelles basées sur l’interaction sociale. Bruner insiste sur l’importance des liens sociaux qui se tissent au sein d’une communauté en leur attribuant plusieurs fonctions pédagogiques essentielles : ils suscitent l’émulation, ils donnent la possibilité de commenter le travail au fur et à mesure qu’il s’élabore, ils favorisent le soutien aux novices et ils autorisent une répartition du travail à l’image de ce qui se pratique dans la réalité. Comme nous venons de l’évoquer, le contexte dans lequel se situe l’apprentissage occupe une place centrale dans l’évolution de l’approche constructiviste. C’est notamment sous l’impulsion de chercheurs tels que Brown, Collins et Duguid (1989), qui ont souligné le caractère peu opérationnel des connaissances acquises en milieu scolaire, que s’est développée une conception de l’apprentissage situé qui a donné lieu à de nombreuses réalisations informatiques sous le nom de « compagnonnage cognitif » (cognitive apprenticeship). Il s’agit de dispositifs généralement basés sur la simulation qui se donnent pour vocation de favoriser l’utilisabilité des connaissances acquises en suscitant la confrontation avec des environnements authentiques, c’est-à-dire disposant de toutes les caractéristiques qui font la richesse des situations réelles. L’une des illustrations les plus parlantes d’un dispositif basé sur le compagnonnage cognitif a été présentée par Lajoie et Lesgold (1992) sous le nom de SHERLOCK. Ce dispositif concerne la formation à la détection de pannes dans des systèmes électroniques. Selon ces auteurs, plusieurs facteurs expliquent son efficacité : il met en œuvre une approche par découverte guidée, les tâches proposées peuvent être divisées pour être adaptées aux capacités des apprenants, le système peut identifier le moment où l’apprenant a besoin d’assistance et adapter cette assistance à la progression du sujet, l’apprenant peut observer et analyser le travail de l’expert ainsi que celui des autres élèves engagés dans le même apprentissage.

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Pour résumer les caractéristiques de l’apprentissage situé, nous dirons qu’il doit : • être placé dans un contexte similaire à celui dans lequel les compétences seront utilisées ; • favoriser les interactions sociales avec les membres de la communauté de référence ; • favoriser la réflexivité en fournissant des outils pour analyser son propre apprentissage ainsi que celui des autres membres de la communauté engagés dans le même apprentissage. Depuis une dizaine d’années, des chercheurs se réclamant de la cognition située se sont intéressés au rôle joué par certains objets physiques ou symboliques dans la capacité d’un individu à traiter les situations qui se présentent à lui. Ainsi, selon Lave (1988), les processus associés à une activité sont tellement liés au contexte dans lequel ils se déroulent qu’ils sont indissociables des objets présents dans la situation. Pour comprendre le fonctionnement cognitif, on ne peut donc s’intéresser à l’individu pris isolément, mais bien au système constitué par l’individu situé dans un contexte social, culturel et technologique donné. Salomon (1993) parle de « cognition distribuée » pour mettre en évidence le fait que, dans une situation donnée, la connaissance est distribuée entre l’ensemble des éléments présents : les enseignants, les pairs, mais aussi les outils fournis par la culture. Ces outils, qu’il désigne par l’expression « artefact culturel », constituent des moyens de médiation qui joueront un rôle essentiel dans le contrôle qu’un individu pourra avoir sur son environnement. Parmi les outils qui peuvent jouer ce rôle d’artefact, le langage occupe une place privilégiée en tant qu’organisateur du compor­ tement et de la pensée, mais d’autres outils, issus du développement de l’informatique, sont de plus en plus présents sur ce terrain. Ainsi, le médecin qui utilise un système expert pour aider son diagnostic fera appel à un artefact qui a toutes les chances d’infléchir le raisonnement qui sera mis en œuvre. Salomon (1993) met en évidence, à partir d’un dispositif d’aide à l’écriture de textes, que non seulement le logiciel joue un rôle d’artefact en favorisant la qualité des textes produits, mais il conduit également à créer une trace cognitive que l’élève pourra investir dans ses activités d’écriture ultérieures. La notion d’artefact joue un rôle central dans les théories modernes de l’apprentissage pour expliquer les liens subtils qui s’établissent entre l’individu et son environnement. L’apprentissage n’est plus vu comme le

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résultat d’un modelage par l’environnement (behaviorisme) ou à travers un processus de sélection des stimuli guidé par la mémoire à long terme (cognitivisme), mais comme le produit de la mobilisation d’un système cognitif global incluant les ressources présentes dans l’environnement. La théorie de l’activité issue des travaux de l’école russe et reprise plus récemment par des chercheurs tels que Engeström (1999) ou Cole (1996), à laquelle se réfèrent actuellement de nombreux travaux dans le domaine de la communication médiatisée par ordinateur, fait également jouer un rôle essentiel à la notion d’artefact. Dans son modèle de l’activité humaine qu’il désigne par l’expression « système d’activité » (voir la figure 1.2), Engeström (1987) accorde une place centrale à ce qu’il appelle des « artefacts de médiation », lesquels interviennent entre l’individu (sujet) et l’environnement qui représente l’objet de l’activité mais aussi son but (intentionnalité). La notion de production (produit de l’activité) utilisée par Engeström nous rappelle que, pour lui, l’apprentissage est intimement lié aux autres activités humaines et en particulier à des activités de production en milieu professionnel. Il est toutefois important de noter que la production ne doit pas être considérée comme le but de l’activité, mais plutôt comme un moyen de développer certaines compétences chez l’apprenant en s’appuyant sur les possibilités de médiation entre l’apprenant et les autres composantes du système. Le fait que l’activité humaine prenne place dans un contexte social et culturel a amené Engeström à ajouter trois composantes au modèle de base repris à Vygotsky (1978). Le terme « communauté » rend compte du fait que l’activité se situe dans un contexte culturel et social donné. La position de l’activité au sein d’une communauté implique l’existence de règles qui affectent la manière dont l’activité sera réalisée. La notion de division du travail fait, quant à elle, référence à la distribution des rôles et des responsabilités au sein de la communauté. Engeström accorde également dans son modèle une place importante au fait que le système d’activité est particulier à chaque situation pédagogique parce qu’il est le produit de son évolution historique. Pour comprendre ou agir sur le fonctionnement d’un dispositif pédagogique, il est donc important de le replacer dans son contexte culturel et social mais aussi historique.

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Figure 1.2.

Modèle de l’activité humaine selon Engeström Artefact de médiation

Sujet

Règles

Produit de l’activité

Objet

Communauté

Division du travail

Ce modèle, par la place qu’il accorde à la médiation et au rôle de la communauté de référence, fournit un cadre conceptuel intéressant pour analyser l’usage des outils présents dans une interface personne-machine ou encore pour concevoir un dispositif d’apprentissage collaboratif. Pour illustrer ce modèle, nous l’appliquerons à la description d’une plateforme de formation sur Internet accessible à partir de l’adresse . Ce dispositif comprendra un objet « Développer les compétences d’expression écrite dans une langue étrangère », un produit « Réaliser un dossier de presse » et un sujet (les bénéficiaires de la formation) qui sera l’individu qui a choisi de participer au cours, mais aussi le groupe qui constituera la communauté de référence. L’activité se traduira sous la forme d’une succession d’actions produites par le sujet ou par un autre membre de la communauté, telles qu’élaborer un texte, poser des questions par courriel, prendre part à un forum de discussion, participer à une vidéoconférence, donner son avis sur des textes produits par d’autres, répondre à des questions, etc. Les artefacts seront constitués par des outils physiques tels qu’un ordinateur, une caméra vidéo, un micro, etc., mais aussi symboliques : le texte composé au clavier, le dictionnaire électronique, l’interface qui permettra de structurer l’élaboration des textes, etc. Enfin, la communauté sera formée par l’ensemble des étudiants inscrits au cours. Cette communauté sera régie par un ensemble de règles : on répond à une question dans les 24 heures, chacun doit commenter au moins deux textes par semaine, on utilise uniquement les outils de communication proposés par la plateforme. Les individus seront identifiés au sein de la communauté selon leur langue maternelle (français ou espagnol). Les rôles de chacun seront distribués selon la langue : les francophones

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commenteront les textes produits en français et les hispanophones, ceux écrits en espagnol. Dans ce contexte, la théorie de l’activité conceptualisera l’acquisition de nouvelles connaissances linguistiques comme le résultat d’une construction socialement partagée à travers des artefacts physiques et symboliques qui assureront la mise en commun des connaissances de chacun. La théorie de l’activité relève d’une conception interactionniste de l’apprentissage en ce sens qu’elle donne un rôle central à l’activité comme source de l’apprentissage. C’est à travers l’interaction avec son environnement par l’intermédiaire d’artefacts adaptés que l’individu construira de nouvelles connaissances. Pour les tenants de la théorie de l’activité, l’action (physique ou mentale) constitue la seule voie possible vers la connaissance. Le développement de micromondes à caractère général comme Logo ou spécialisés dans une discipline comme ScienceSpace (Dede, Salzman et Loftin, 1996) pour la physique ou Cabri-géomètre pour la géométrie (Clarou, Laborde et Capponi, 1999) a constitué une voie fort importante d’application pour les approches constructivistes. Déjà, au début des années 1970, Seymour Papert prenait clairement ses distances par rapport au courant behavioriste, encore très prégnant à l’époque, en soulignant la filiation de ses travaux sur Logo avec ceux de Jean Piaget. Plus récemment, Papert (2003) a renouvelé son attachement à l’approche piagétienne en mettant l’accent sur la notion d’engagement dans l’apprentissage et sur la nécessité, si l’on veut que l’enfant s’engage réellement, de lui proposer des activités qui aient un sens pour lui. Un autre aspect intéressant des micromondes est qu’ils amènent l’enfant à créer quelque chose en s’appuyant sur un objet physique jouant un rôle d’artefact, en ce sens qu’il médiatise l’interaction de l’apprenant avec son environnement : la tortue de sol dans l’environnement Logo classique puis des robots dans l’environnement Logo LEGO. Pour mettre l’accent sur l’importance de la construction dans l’approche par les micromondes, le terme « constructionnisme » a parfois été utilisé. Les espaces de modélisation permettent aux élèves, comme le fait le logiciel ModellingSpace qui sera présenté dans le chapitre 3, de tester leurs idées à propos d’un phénomène, de recevoir des rétroactions très réalistes à travers la modification de l’apparence des objets qui sont manipulés ou encore de visualiser le résultat de leurs actions sous forme de graphiques.

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Parmi les applications pédagogiques issues de la mouvance constructiviste, le projet Jasper mené par le Cognition and Technology Group de l’Université Vanderbilt (1997) occupe une place particulière. Le projet repose sur une série de 12 vidéodisques centrés sur la présentation contextualisée de problèmes mathématiques. Chacun de ces vidéodisques présente de petites aventures qui fournissent des occasions de raisonner, résoudre des problèmes et communiquer, mais aussi d’établir des liens avec d’autres disciplines comme les sciences, la littérature ou l’histoire. Les aventures présentées dans la série Jasper répondent à un certain nombre de principes : • elles proposent des contextes d’apprentissage authentiques basés sur des défis que l’élève doit relever seul ou en groupe ; • elles présentent des problèmes assez globaux qui peuvent être résolus par des approches différentes ; • elles utilisent un support vidéodisque qui permet un accès aisé aux différentes séquences en fonction des besoins de l’apprentissage individuel ; • elles favorisent un apprentissage par découverte et recherche active, mais proposent également des modèles visuels auxquels l’élève pourra se référer ; • elles favorisent la génération de problèmes secondaires par les élèves à partir du problème principal qui est associé à chaque aventure ; • elles favorisent le partage des solutions au sein de la classe mais aussi entre les classes. Les concepteurs de la série Jasper ont également mis sur pied, en utilisant les réseaux de télécommunication, une communauté dénommée SMART (Special Multimedia Arenas for Refining Thinking) au sein de laquelle élèves et enseignants se rencontrent pour échanger les solutions qu’ils ont imaginées aux défis proposés. Depuis quelques années, le travail à distance au sein de la communauté SMART s’est fortement développé, notamment dans le cadre d’activités de tutorat entre élèves ou encore à l’occasion d’activités de formation professionnelle destinées aux enseignants. L’approche interactionniste a conduit à une remise en question assez profonde du rôle de l’enseignant. Les constructivistes lui attribuent avant tout un statut de facilitateur dans l’interaction qui s’établit entre l’apprenant et l’environnement. La prise en compte de la dimension sociale introduit un nouveau glissement dans la conception du rôle de l’enseignant en mettant en avant la place de la négociation sociale dans le processus

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de construction du sens. Bruner utilise le terme « étayage » pour désigner les interactions pédagogiques qui sont à l’œuvre dans une situation d’apprentissage constructiviste. Par ce terme, il fait référence au soutien que le partenaire plus avancé (l’expert) pourra apporter au moins avancé (le novice). Il s’agit pour l’expert (un pair plus avancé ou un enseignant) de prendre en charge, dans un premier temps, les parties de la tâche qui dépassent les capacités du partenaire moins avancé en lui permettant de se concentrer sur les parties qui lui sont accessibles. Le rôle du formateur a également été revu à l’occasion du design de dispositifs de communication médiatisée par ordinateur, notamment en ce qui concerne l’animation de groupes de discussion. Le terme « modérateur » est souvent utilisé pour désigner la personne responsable du bon fonctionnement d’un tel groupe. Dans les dispositifs inspirés par les principes du compagnonnage cognitif, le terme « coach » est généralement préféré à celui de « tuteur » (utilisé notamment par les behavioristes) afin de souligner le caractère plus souple et dynamique du suivi pédagogique mis en œuvre. Tout en redéfinissant son rôle, les modèles basés sur l’interaction ont aussi contribué à redonner à l’enseignant une place importante dans une relation pédagogique exploitant les TIC. Ainsi, alors que les modèles inspirés du behaviorisme et, dans une moindre mesure, du cognitivisme témoignaient d’une volonté d’écarter le maître de la relation pédagogique, les modèles basés sur l’interaction consacrent le retour du maître dans des rôles qui valorisent non plus sa compétence en tant que transmetteur de savoir, mais plutôt sa capacité de médiateur de la connaissance.

5. Vers

une reconnaissance du potentiel cognitif des TIC

Comme nous avons tenté de l’illustrer dans ce chapitre, il paraît difficile de cerner le potentiel cognitif des TIC sans prendre en compte le modèle d’apprentissage dans lequel leur utilisation s’inscrit. Un modèle préoccupé par la transmission des connaissances comme l’est le behaviorisme s’attachera à tout mettre en œuvre pour que cette transmission soit la plus efficace possible tout en contrôlant les effets de celle-ci sur l’apprenant. Pour reprendre la distinction de Salomon et al. (1991) déjà évoquée, il s’agira dans ce cas d’apprendre de l’ordinateur plutôt que d’apprendre avec l’ordinateur. Apprendre avec l’ordinateur implique un investissement de l’apprenant dans son propre apprentissage qui fait largement défaut dans l’approche behavioriste.

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Pour ce qui est de l’approche cognitiviste, le rôle de l’apprenant en tant que coacteur de son apprentissage apparaît déjà plus nettement à travers, notamment, la référence explicite aux processus cognitifs mobilisés par celui-ci. L’apprenant participe à la dynamique de l’apprentissage en sollicitant les structures cognitives dont il dispose afin de s’approprier des connaissances nouvelles. Les mécanismes d’appropriation qui sont décrits dans le cadre du modèle cognitiviste reposent non pas, comme c’est le cas pour le modèle behavioriste, sur une copie des connaissances en mémoire, mais bien sur un processus de reconstruction par l’individu qui apprend. Mais, pour voir réellement reconnu le potentiel cognitif des TIC, il faut attendre le développement des approches interactionnistes, qui fondent l’apprentissage sur les échanges entre l’individu et son environnement matériel mais aussi humain. En effet, c’est la centration sur la dynamique des interactions qui a permis l’émergence de la fonction d’outil cognitif associée aux TIC. Le recours explicite à des outils jouant un rôle médiateur mais aussi multiplicateur de la connaissance a considérablement modifié la conception de l’apprentissage. Il ne s’agit plus de concevoir des dispositifs centrés sur la transmission de certains contenus, mais plutôt de mettre au point des environnements permettant d’engager l’apprenant dans des processus cognitifs de haut niveau. La perspective constructiviste a aussi contribué à placer les TIC au centre d’un tissu humain sans lequel toute technologie perd rapidement son sens. D’une centration trop exclusive liée probablement à une forme de séduction par la technologie, on est passé à des usages plus réfléchis où la dimension humaine a repris toute sa place. Que ce soit à travers la réhabilitation du rôle de l’enseignant ou la reconnaissance explicite de la place des pairs dans l’apprentissage, il est clair que l’époque où l’élève se trouvait seul face à sa machine est révolue. Les apports des multiples communautés auxquelles appartient l’apprenant ont contribué, notamment par l’Internet, à revoir d’une manière assez fondamentale l’organisation d’un dispositif de formation. L’idée reprise notamment à Wenger (1998) selon laquelle l’apprentissage est un acte naturel et spontané chez l’individu a conduit à envisager des dispositifs plus ouverts où le rôle essentiel de la technologie résidait dans sa capacité à mettre l’apprenant en relation avec une ou plusieurs communautés de référence en lui procurant l’accès aux OPC les mieux adaptés.

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Le projet CSILE (Computer-Supported Intentional Learning Environment), mis en œuvre par Scardamalia et Bereiter au début des années 1990, illustre bien le rôle joué par les communautés dans un processus d’apprentissage ouvert au monde. Il a pour ambition de transformer l’école en une véritable organisation apprenante qui ne se contente pas de transmettre la création de connaissance ; elle contribue aussi à sa création. Il s’agit pour les élèves de réaliser des dossiers qui seront placés dans des bases de données organisées sous forme d’hypermédias afin d’être échangés avec d’autres groupes d’élèves au sein de l’école mais aussi à distance par l’Internet. L’ambition de ces chercheurs est de restructurer les écoles pour en faire de véritables communautés dans lesquelles la construction de la connaissance s’appuiera sur la démarche spontanée des élèves, à la manière de ce qui se passe dans la vie de tous les jours (Scardamalia et Bereiter, 1994). Il s’agit, pour les élèves engagés dans le projet, de prendre une part active dans le processus de construction de la connaissance en produisant de nouveaux éléments de connaissance (nœuds), mais aussi en commentant, critiquant et complétant ceux qui sont produits par d’autres. L’exemple du projet CSILE, qui est connu des chercheurs du monde entier, nous paraît intéressant parce qu’il est révélateur d’une conception de l’apprentissage intégrée dans la réalité de tous les jours. Contrairement aux approches plus classiques dans lesquelles l’apprentissage est le résultat d’un processus plus ou moins strictement planifié, la vision actuelle de l’apprentissage est beaucoup moins rigide. L’apprentissage se conçoit davantage sous un angle opportuniste en fonction d’outils cognitifs fournis par l’environnement. Parmi ces outils, certains seront conçus ou aménagés spécifiquement à des fins pédagogiques (un logiciel d’aide à la modélisation semi-qualitative pour des élèves de l’enseignement primaire), alors que d’autres constitueront en quelque sorte des ressources naturelles qui font partie de notre environnement de vie (un dispositif de programmation d’un four à micro-ondes permettant de déterminer la durée et l’intensité de la cuisson en fonction du type et du poids de l’aliment à préparer) ou de travail (un logiciel d’aide à la décision pour un employé chargé de décider de l’attribution des crédits hypothécaires). Qu’ils soient aménagés ou naturels, ce qui fera la réelle plus-value de ces outils est la qualité de l’environnement dans lequel ils s’inscrivent et la volonté du sujet d’améliorer ses performances et ses compétences.

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EN BREF… Les outils et les logiciels grand public occupent une place essentielle dans l’usage des TIC en éducation, et cela pour plusieurs raisons. Tout d’abord, comme outils de production, ils sont utilisés pratiquement dans tous les secteurs de l’économie, ce qui justifie leur apprentissage à l’école ; ensuite, comme outils de divertissement, ils pénètrent l’imaginaire des jeunes et, comme outils à potentiel cognitif, ils peuvent, s’ils sont utilisés dans un contexte approprié, aider au développement des compétences. Dans ce chapitre, nous nous préoccuperons essentiellement des systèmes ou des logiciels comme les traitements de texte, les tableurs, les bases de données, les outils de présentation et de traitement de l’image, du son et de la vidéo ainsi que des sites Web interactifs (moteurs de recherche et sites de documentation) comme outils au service du développement de compétences disciplinaires mais surtout transversales, telles que résoudre des problèmes, modéliser, prendre des décisions, avoir un esprit critique, etc.

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Notre époque est marquée par des mutations rapides des technologies auxquelles l’école ne peut pas rester insensible. L’apparition de nouveaux outils capables de prendre en charge des travaux répétitifs, mais aussi de suppléer à certaines compétences humaines de haut niveau, fait partie de notre environnement quotidien au travail et à la maison, dans nos activités productrices et dans nos loisirs. Depuis plusieurs décennies, les systèmes éducatifs s’efforcent de domestiquer ces nouveaux outils technologiques, en les détournant parfois, pour les adapter et faciliter leur intégration en contexte scolaire. Cependant, et c’est un lieu commun de le rappeler, on sait aujourd’hui, notamment après les études de Fullan (2001), que réifier des pratiques pédagogiques inefficaces sous la forme de modèles informatiques ne contribue pas réellement à améliorer la qualité des apprentissages. Les technologies de l’information et de la communication (TIC) ont maintenant une histoire de plus de 30 ans en éducation. Nous avons suffisamment de recul pour pouvoir affirmer que les TIC appliquées à l’éducation ne transforment l’acte éducatif que si les pratiques pédagogiques associées sont modifiées au préalable. Les méta-analyses menées ces dernières années (Kulik, 2003 ; Harrison, Comber, Fisher, Haw, Lewin, Lunzer, McFarlane, Mavers, Scrimshaw, Somekh et Watling, 2002) montrent que nous sommes loin d’observer des résultats homogènes en ce qui concerne l’impact des TIC sur le développement des connaissances dans les différentes disciplines et sur les apprentissages en général. La multitude des contextes d’usage, la pluralité des pratiques d’enseignement ainsi que la diversité des outils disponibles contribuent très certainement à expliquer un tel constat. Parmi la variété des logiciels proposés sur le marché, nous traiterons plus particulièrement dans ce chapitre des outils dits « grand public » qui se caractérisent par le fait qu’ils ont été conçus, au départ, pour des usages intéressant des domaines autres que l’éducation, tels que le calcul mathématique, la gestion ou la communication écrite. Plus spécifiquement, nous tenterons dans ce chapitre non seulement de mettre en évidence la diversité des outils grand public, mais aussi de souligner comment ils peuvent être exploités à des fins pédagogiques pour développer des compétences très variées et révéler ainsi leur réel potentiel cognitif. Comme nous le montrerons, la gamme des compétences visées par l’usage détourné de certains logiciels est très étendue, puisqu’elle

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concerne tout aussi bien la communication et la construction de modèles que la résolution de problèmes ou la recherche et la structuration de l’information.

1. Communiquer

par écrit : les logiciels de traitement de texte

1.1. Le traitement de texte et les logiciels associés : outils à potentiel cognitif ? Le traitement de texte est un dispositif technique pour produire, modifier, mettre en page, imprimer et communiquer par écrit sur support informatique (Lévy, 1993). Il s’agit du logiciel de loin le plus utilisé par le grand public. C’est également le cas en éducation puisque, selon certaines enquêtes réalisées par Becker (2000) aux États-Unis, plus des trois quarts des enseignants qui font un usage régulier des TIC en classe utilisent le traitement de texte avec leurs élèves (voir aussi Legros et Crinon, 2002). Sur le plan conceptuel, le traitement de texte constitue une nouvelle modalité d’écriture, qualitativement très différente de l’écriture avec papier-crayon ou machine à écrire. Dans le monde du travail, il s’est quasiment substitué aux modes traditionnels d’écriture et, en même temps, il est devenu une pratique assez courante dans les activités scolaires. Grâce aux fonctionnalités dont il dispose, il peut servir de support d’initiation au développement des compétences de gestion de l’information en combinaison avec d’autres logiciels comme les systèmes de traitement de l’image, les bases de données ou les systèmes hypermédias. Sur le plan des fonctionnalités, un traitement de texte comporte quatre grandes catégories de possibilités (Anis, 1998) : 1. des fonctions de rédaction : insertion, couper-copier-coller-déplacer, recherche et remplacement, glossaire ; 2. des fonctions métascripturales : déplacement dans un document, sélection d’une partie, annuler/répéter, afficher en mode plan, en mode aperçu avant impression, enregistrement, impression ; 3. des fonctions de mise en forme et de structuration du document : format de caractères, attributs graphiques, insertion d’images, de tableaux, de documents, table des matières, indexation ;

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4. des fonctions métatextuelles : annotations (commentaires de l’auteur ou d’un lecteur), statistiques (comptage des caractères, des mots, des lignes, des paragraphes, des pages), marques de révision qui mettent en évidence toutes les modifications rédactionnelles, vérification orthographique, grammaticale et stylistique, dictionnaire des synonymes. Parmi les possibilités décrites par Anis, les fonctionnalités d’ordre métatextuel comportent un potentiel cognitif qui mérite d’être souligné, en particulier en ce qui concerne le correcteur orthographique qui fournit une assistance efficace pour l’orthographe d’usage, le correcteur grammatical qui, bien qu’encore assez rudimentaire, permet d’attirer l’attention sur certaines difficultés dans l’usage de la langue et le dictionnaire des synonymes qui permet d’enrichir le texte écrit. Il s’agit là d’outils qui, s’ils sont efficacement utilisés par l’enseignant, peuvent se révéler particulièrement intéressants, notamment en entraînant une modification de la relation de l’élève à l’orthographe tout en levant certains freins à l’expression écrite. C’est ainsi que les études montrent généralement que l’usage du traitement de texte pour la composition écrite permet d’obtenir des textes plus longs (Bangert-Drowns, 1993) et caractérisés par une densité conceptuelle plus importante (Jones et Pellegrini, 1996). Par contre, en ce qui concerne l’organisation et la planification des textes, l’effet du traitement de texte est beaucoup moins probant (Cochran-Smith, 1991). Des auteurs comme Legros et Crinon (2002) ou Synder (1993) ont notamment insisté sur l’effet pervers d’un texte dont l’aspect extérieur peut donner l’illusion d’un texte fini (malgré les manipulations intermédiaires), alors que sa structure reste encore assez bancale. Les logiciels de traitement de texte contemporains comportent également une fonctionnalité de sauvegarde de la trace des modifications, du moins jusqu’à une certaine profondeur, facilitant la révision du texte. Récemment, certains traitements de texte ont également été dotés d’une fonction de traitement collaboratif des documents, qui offre des potentialités de travail collaboratif intéressantes. Par exemple, plusieurs apprenants peuvent être engagés dans un processus d’écriture collective : d’abord, ils se mettent d’accord sur un plan global, ensuite, ils partagent et rédigent les différentes parties et, enfin, ils les fusionnent et chacun revient sur le travail des autres pour l’amender ou l’améliorer. Dans le cadre de ce mode d’usage, le traitement de texte peut révéler un potentiel cognitif

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intéressant en induisant une dynamique de production collaborative de textes et en favorisant une réflexion métacognitive sur le processus de coconstruction d’un produit commun (Jones et Pellegrini, 1996). D’autres possibilités associées au traitement de texte méritent aussi d’être soulignées, telles que réfléchir sur la structure d’une communication écrite, développer des capacités de recherche et de gestion de documents, analyser et améliorer des productions réalisées par d’autres, etc. Toutefois, pour obtenir des effets probants sur le plan des compétences, il est essentiel que la production de textes par ordinateur fasse l’objet d’un apprentissage systématique orienté non pas, comme c’est trop souvent le cas, vers la maîtrise de certaines fonctionnalités techniques, mais vers le processus d’élaboration de textes originaux, individuellement et surtout en groupe. Plusieurs recherches menées ces dernières années ont mis en évidence le fait que l’utilisation du traitement de texte modifie de manière considérable le processus de composition d’un texte (Goldberg, Russell et Cook, 2003 ; Monteith, 2002). Le traitement de texte peut être considéré comme un outil d’accès à l’information, un organisateur et un interprétateur d’idées (Jonassen, 1996), c’est-à-dire un instrument à potentiel cognitif qui aide à l’organisation et à la structuration de la pensée. 1.2. Les usages pédagogiques du traitement de texte Un grand nombre d’études ont montré que le traitement de texte a fait sa place en milieu scolaire (Caillot-Garry et Glykos, 1993 ; Lévy, 1993 ; André, Baron et Bruillard, 2004). Par contre, en ce qui concerne ses effets, les résultats sont plus nuancés (Roblyer, 2005 ; Legros et Crinon, 2002). En particulier, les études indiquent que les effets du traitement de texte sont conditionnés par plusieurs paramètres tels que le type de logiciel utilisé, l’expérience préalable et l’habileté des élèves en écriture ainsi que les types de compétences d’écriture visés (Snyder, 1993). Pour ces raisons, dans les recherches les plus récentes, l’accent est surtout mis sur le rôle des contextes pédagogiques et didactiques qui permettent d’expliquer l’effet du traitement de texte sur le développement des compétences (Legros et Crinon, 2002 ; André et al., 2004). D’une manière générale, il ne faut donc pas penser que le traitement de texte est capable de résoudre par lui-même tous les problèmes posés par l’apprentissage de l’écriture. S’il peut apporter un nouveau confort dans la tâche matérielle d’écriture, dans l’activité proprement dite de production

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de textes, le traitement de texte peut, si son usage ne s’inscrit pas dans un contexte pédagogique pertinent, comporter un certain nombre d’aspects négatifs. C’est le cas notamment lorsque les élèves sont détournés de toute réflexion préalable et incités à commencer immédiatement à rédiger, ou si l’usage du traitement de texte entraîne l’élève à confondre texte achevé et texte à la présentation formelle soignée. Certaines limitations du traitement de texte peuvent également être mises en évidence en ce qui concerne les aspects sémantiques des textes qui ne sont pas du tout pris en compte par cet outil. Cet aspect doit être pris en charge entièrement par l’utilisateur, en amont et en aval du traitement par le système informatique (Lévy, 1993). D’autres résultats mettent l’accent sur les aspects positifs du traitement de texte dans l’activité d’écriture. Ainsi, l’ordinateur peut soutenir l’apprentissage en encourageant le succès et en donnant un contenu plus concret aux exercices (Goldberg et al., 2003). En même temps, le texte produit acquiert une meilleure image publique et l’écriture s’apparente aux formes de communication des adultes (Geiser et Futrell, 1995). L’usage simultané du traitement de texte et du correcteur apparaît bénéfique en ce qui concerne l’orthographe et la grammaire, en particulier lorsqu’il s’agit d’une langue seconde (Barbier, Piolat et Roussey, 1998), mais aussi la syntaxe (Désilets, 1997). Le traitement de texte peut avoir un rôle motivateur pour l’apprentissage de l’écriture. Les pédagogues remarquent à juste titre combien il peut être démotivant pour les enfants de se trouver sans cesse confrontés à leurs erreurs et à leurs insuffisances. Le traitement de texte pourrait libérer l’élève de l’encre rouge dans la marge et des connotations négatives qui se rattachent à l’idée de faute. En ce sens, le traitement de texte est un instrument dynamique qui ne laisse plus de traces des brouillons intermédiaires ; l’écrit est toujours « propre » et la pénalisation par la rature disparaît. Certains travaux portant sur l’utilisation du traitement de texte pour le développement des compétences d’écriture montrent que, quand les élèves utilisent un traitement de texte, ils ont tendance à écrire plus, à réviser davantage leur texte et à acquérir une attitude plus positive visà-vis du processus d’écriture. Ce constat serait lié à la simplification du processus et à la facilité de se corriger. Le traitement de texte peut donc jouer un rôle essentiel dans la réécriture des textes par les élèves. On pourrait ainsi avancer l’hypothèse (pas toujours confirmée par des recherches de terrain) qu’il constitue également un instrument pour apprendre à réviser (Barbier et al., 1998).

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Pour l’école primaire, nous devons également considérer l’attrait et la motivation que procurent l’écran et le clavier, la possibilité de la correction aisée d’un texte et la valeur ajoutée d’un document imprimé socialement supérieure à celle d’un document manuscrit (Vincent, 2002). 1.3. Le traitement de texte et les logiciels associés 1.3.1. Les correcteurs orthographiques Comme nous l’avons déjà signalé, la communication écrite par ordinateur peut faire appel à certains outils spécialisés comme le correcteur orthographique, parfois dénommé « correcticiel ». Ce terme désigne l’ensemble des outils logiciels qui aident à la correction orthographique et parfois grammaticale d’un texte. Ces logiciels peuvent détecter des erreurs contenues dans un document rédigé par un traitement de texte et proposer des correctifs. Ils peuvent comporter un dictionnaire de synonymes, un correcteur orthographique, un correcteur syntaxique et un correcteur stylistique. En revanche, ces systèmes ne peuvent pas repérer des erreurs relevant de l’interprétation sémantique. On peut les classer en deux grands groupes : les correcteurs intégrés dans les traitements de texte et les correcteurs indépendants, comme c’est le cas, par exemple, pour le logiciel Antidote (), qui combine un dictionnaire des mots de la langue française, un dictionnaire des synonymes, un ­conjugueur et un outil d’analyse grammaticale. Les correcteurs intégrés dans les traitements de texte sont en principe plus rapides et plus simples d’usage, mais ils contiennent des fonctionnalités limitées, tandis que les correcteurs indépendants sont plus complexes, mais plus complets et plus explicites dans la mesure où ils proposent généralement des suggestions en les justifiant par une réflexion linguistique (Désilets, 1997). Pour supporter efficacement le travail d’écriture, le contexte éducatif dans lequel s’inscrit l’usage des correcteurs est prépondérant. En effet, les correcticiels actuels ne parviennent que très partiellement à apporter une rétroaction adéquate par rapport aux difficultés orthographiques des apprenants. Il revient donc à l’enseignant de gérer la situation pour en tirer le meilleur parti pédagogique. En fait, un correcticiel ne communique pas un nouveau savoir à son utilisateur, mais il peut solliciter sa réflexion sur ce qu’il connaît déjà, ce qui constitue une activité intéressante et productive en matière d’orthographe.

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Selon Désilets (1997), les interventions des correcteurs, quand elles s’avèrent correctes, peuvent être classées en cinq catégories : a) le logiciel propose une correction sans justification ; b) le logiciel suggère un ensemble de choix, dans le cas des erreurs lexicales ; c) le logiciel rappelle la règle qui s’applique en l’illustrant par des exemples hors contexte ; d) le logiciel rappelle la règle en l’appliquant dans le contexte de l’erreur détectée ; et e) le logiciel suggère une stratégie pour résoudre le problème. Les correcticiels peuvent servir de support à une gamme d’activités pédagogiques qui peuvent s’avérer très productives dans l’apprentissage de la composition de textes. En effet, cette catégorie de logiciels permet un repérage systématique de différents types de problèmes relatifs à l’écrit : orthographe, signes diacritiques, typographie, morphologie, lexique, syntaxe. D’abord, le « balayage lexical » fourni par un correcticiel permet de faire afficher les mots inconnus, les noms propres, les néologismes, les doublons et la typographie. L’enseignant peut alors élaborer certains exercices ciblés, en exigeant de l’élève une participation active et une vérification systématique par le système. Ensuite, étant donné l’accès possible au dictionnaire, des exercices de type lexical et lexicographique peuvent être proposés à l’apprenant. Les tables de conjugaison qui figurent dans le correcticiel permettent également un certain travail de révision. Du point de vue morphosyntaxique, l’enseignant peut orienter un premier travail en direction des problèmes de flexion (genre, nombre, personne, etc.) avant de vérifier des connaissances plus directement liées à la structure globale d’une phrase (Charnet et Panckhusrt, 1998). 1.3.2. La publication assistée par ordinateur Bien qu’au niveau technique les traitements de texte puissent assurer une mise en page complète et très sophistiquée, on a parfois recours à des logiciels plus évolués pour la mise en page et la publication de documents plus volumineux. Il s’agit de logiciels qui combinent différentes formes d’information (textes, graphiques et images) pour produire des documents d’apparence professionnelle. Dans ce contexte, les apprenants deviennent de véritables éditeurs. Ces logiciels sont connus sous l’abréviation PAO pour « publication assistée par ordinateur ». L’utilisation de la PAO dans les écoles est souvent associée à un certain renouveau de la pédagogie Freinet, dont un aspect important concerne la mise en œuvre de projets menés en groupe par les élèves et la publication des productions associées à ces projets.

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La PAO a également connu un regain d’intérêt avec le développement de la publication sur Internet de documents à format portable (PDF ou portable document format). Il s’agit d’un standard de la distribution électronique de documents qui permet notamment d’imprimer un document tel qu’on le voit à l’écran. Ce standard préserve le format complet du document et facilite ainsi sa mise à disposition à distance. La PAO peut également être conjuguée à la création de sites Web à l’aide d’un traitement de texte adapté (plusieurs logiciels de traitement de texte permettent actuellement la création de pages Web) ou d’un logiciel d’édition de pages Web. Exploitation en classe Les activités que l’on peut mener en classe à l’aide d’un traitement de texte et des logiciels associés sont multiples et se situent à plusieurs niveaux : activités d’écriture et de révision des écrits des autres élèves, projets menés en petit groupe pour écrire un texte sur un thème proposé ou production de documents qui résultent d’un véritable travail de recherche sur une thématique donnée. Nous proposons ci-dessous quelques exemples d’activités d’exploitation du traitement de texte en classe : 1. Des textes à transformer (cette activité se prête au travail en équipe) : proposer aux élèves un texte comprenant diverses erreurs (erreurs d’accent, d’usage, d’accord, de frappe, mots oubliés ou répétés, etc.) que les élèves doivent rectifier, proposer aux élèves un texte à mettre au pluriel, changer le temps d’un texte (par exemple un conte rédigé au passé à mettre au présent). 2. Des textes à étudier : proposer aux élèves un texte qu’ils doivent reconstituer (en le modifiant), analyser (en sélectionnant les éléments répondant à des questions précises) ou résumer. 3. Des textes à réviser : retravailler son texte ou celui d’un condisciple à l’aide de l’outil « suivi des modifications » pour familiariser les élèves avec la révision par paire et développer leur compétence argumentative. . �������������������������������������������������������������������������������� Inspiré de A. Versini et J.-M. Versini (1996) et de S Biémar et V. Petit (2003).

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4. Des textes à planifier en utilisant le mode plan : afficher le texte en mode plan permet de visualiser sa structure et de faciliter sa révision. La structure du texte étant directement visible, il est plus facile de modifier les titres, leur hiérarchie ou de déplacer des parties de texte. 5. Des textes à rédiger (cette activité peut être réalisée individuellement, mais elle le sera de préférence en équipe) : composer des textes directement sur l’ordinateur, ce qui implique la mise en œuvre coordonnée de plusieurs sous-activités, telles que recherche et lecture de documents, rédaction, dessin, expression créative et composition. La possibilité de varier le type de texte à produire en explorant différents formats électroniques (un courrier électronique, un message à poster sur un forum, un texte avec hyperliens) permet d’enrichir ce type d’activité. 6. Des textes à écrire en groupe : le fait d’écrire à plusieurs en alternance ou à partir d’une trame commune met en évidence certaines contraintes liées à l’écriture, comme la nécessité d’être cohérent tout au long du récit ou le besoin de planifier le texte de manière stricte. 7. Des textes pour communiquer : l’écriture de textes doit s’inscrire dans une démarche fonctionnelle qui prend en compte le destinataire du texte. L’exploitation conjointe du traitement de texte et des logiciels de communication (courrier électronique, forum de discussion, blogue, wiki) peut s’avérer particulièrement intéressante à ce niveau.

2. Calculer, résoudre des problèmes et modéliser : les tableurs 2.1. Les tableurs : outils de présentation et de modélisation de données Dans cette section, nous examinerons les applications des TIC susceptibles de mettre en valeur des compétences relatives au développement du calcul, à la résolution des problèmes et à la modélisation des données par l’intermédiaire de formules algébriques et logiques. Ces applications sont connues sous le nom de « tableurs ». Les tableurs (appelés aussi « feuilles de calcul » ou encore « spreadsheets » dans le monde anglo-saxon) sont des

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logiciels pour organiser, traiter, sauvegarder et présenter de différentes manières des informations, principalement numériques. Les tableurs ont été créés pour remplacer – surtout grâce à leur possibilité d’accélérer les calculs – les systèmes manuels de manipulation, de calcul et de sauvegarde de données. Depuis leur apparition, il y a à peu près 25 ans, ils ont trouvé des applications dans divers domaines : en sciences économiques comme outil de planification et de prévision, dans les systèmes comptables comme outil de calcul, mais aussi en logistique, en ingénierie ou en mathématiques. Sur le plan technique, les tableurs comportent une ou plusieurs matrices (tableaux quadrillés rectangulaires appelés aussi « feuilles de calcul ») composées d’un certain nombre de lignes (identifiées par des nombres) et de colonnes (identifiées par des lettres). Le croisement entre une ligne et une colonne (voir la figure 2.1) définit une cellule (identifiée par la lettre et le numéro de la colonne et de la ligne correspondantes, par exemple C15) qui peut comporter des valeurs (données sous la forme de nombres ou de texte), des formules ou des fonctions (mathématique ou logique). Une formule est une relation définie explicitement par l’utilisateur entre le contenu de différentes cellules, tandis qu’une fonction est une formule prédéfinie par le logiciel que l’utilisateur peut appeler selon ses besoins. Par exemple, C2*B2 est une formule calculant un produit, SUM(A1 : A10) est une fonction mathématique qui permet de calculer la somme des 10 cellules de A1 à A10, IF B2 < 5 ; « mauvais » ; « bien » est une fonction logique écrivant le mot mauvais si le contenu de la cellule B2 est inférieur à 5 et le mot bien dans les autres cas. La grande force des tableurs réside, d’une part, dans la possibilité d’établir des liens entre le contenu des cellules, ce qui implique qu’une modification d’une cellule est immédiatement répercutée à toutes les cellules qui en dépendent et, d’autre part, dans la capacité des outils de visualisation qui y sont associés (grapheurs). Pour illustrer ces fonctionnalités, nous présentons à la figure 2.1 l’interface d’un tableur contenant des données qui permettent de calculer (approximativement) l’accélération de la pesanteur terrestre (colonne G) en se basant sur des mesures prélevées de façon expérimentale, au laboratoire ou dans la nature. L’accélération de la pesanteur est déterminée en calculant le quotient des différences (g = Dv/Dt , où les différences Dv et Dt sont calculées de manière itérative, Dn – Dn– pour la vitesse et Bn – Bn–1 pour le temps, comme on peut remarquer sur la ligne des formules) de deux

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mesures consécutives de la vitesse (colonne D), divisé par la différence de deux mesures consécutives du temps (colonne E), dans une situation où un corps tombe vers la Terre. De même, si l’on connaît l’accélération de la pesanteur g (g = 9,81), on peut facilement calculer la position d’un corps tombant ainsi que sa vitesse. Les différentes valeurs de la vitesse et de la position sont représentées sous la forme de nombres et sous la forme graphique dans la figure 2.1. Comme l’illustre cet exemple, le grapheur inclus dans le tableur permet de mener des activités où les graphiques (histogramme, diagramme à barres, etc.) ont un rôle primordial. Figure 2.1.

Interface d’un tableur (Microsoft Excel 2003) représentant l’étude de l’accélération de la pesanteur

Les tableurs sont aussi des logiciels permettant la simulation et la modélisation des données. Grâce aux relations établies entre les données, les tableurs constituent non seulement des instruments très puissants de calcul, mais aussi des dispositifs technologiques permettant l’analyse des

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données et la recherche de solutions à des problèmes numériques ouverts et complexes. On peut aussi noter que les tableurs permettent de calculer différents paramètres d’une distribution de données, tels que la moyenne, la médiane et l’écart-type, et d’effectuer des comparaisons statistiques pour en déduire des tendances ou des singularités. Les tableurs contemporains contiennent un ensemble de fonctions pouvant traiter une large diversité de données. Si, à l’origine, ils ont été conçus pour le calcul sur des nombres, ils ont par la suite très rapidement intégré des techniques et des fonctions de manipulation et de calcul sur des données de natures variées telles que des textes, des dates, des données financières, etc. Les tableurs sont très largement utilisés dans les domaines de la gestion, de la logistique ou de la comptabilité où le besoin de présenter des informations sous la forme de tableaux et de graphiques est très important. Ils trouvent aussi des applications dans la gestion de l’école et, de plus en plus, dans le processus d’enseignement et d’apprentissage en favorisant la redécouverte expérimentale et la résolution de problèmes (Baker et Sugden, 2003). 2.2. Les usages éducatifs des tableurs L’usage des tableurs est assez courant dans les classes de mathématiques et de sciences exactes, de l’école primaire à la fin du secondaire, parce qu’ils offrent un cadre d’exploration concret pour certains concepts abstraits (Johnston-Wilder et Pimm, 2004). La facilité de la manipulation des informations (trier et rechercher) et les possibilités de représenter graphiquement (courbes, histogrammes, diagrammes à barres, etc.) de vastes ensembles de données procurent aux tableurs une grande valeur heuristique pour de nombreuses activités d’enseignement et d’apprentissage. Les usages des tableurs dans la classe peuvent être envisagés soit dans le cadre de l’utilisation de tableaux déjà préparés par l’enseignant en vue de simuler un modèle préconstruit, soit dans le cadre de la création de nouvelles feuilles de calcul en vue de favoriser l’expression et l’organisation des idées des élèves. En utilisant un tableur, l’élève évite le travail fastidieux de calcul en se concentrant sur le problème à résoudre et peut s’initier d’une façon plus concrète au processus itératif comme outil de recherche de solution à un problème (Francis-Pelton, Farragher et Riecken, 2000 ; Selinger, 2001). On peut considérer l’utilisation des tableurs en classe comme une aide au

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développement des compétences numériques des élèves, dans le cadre de situations pédagogiques très diversifiées. Les tableurs sont aussi considérés comme des outils de simulation (usage d’un modèle préconstruit) et de modélisation (conception et construction du modèle par les élèves). Le tableur, dans l’apprentissage des mathématiques et des sciences, est un outil très puissant d’abstraction et, à ce titre, il peut être utilisé comme dispositif pour tracer des courbes, pour étudier des fonctions et pour aborder la notion de variable. La notion de variable, qui est une notion de base pour plusieurs disciplines, peut être approchée par le biais d’un tableur de façon très concrète (McFarlane, 1997). Un tableur permet aussi d’introduire les élèves aux expressions algébriques en utilisant des notations propres aux mathématiques et à la notion de fonction mathématique. Le tableur représente un espace dynamique et interactif pour décrire des relations entre grandeurs et pour aborder, par conséquent, le concept de fonction. L’utilisation du tableur semble être particulièrement effective pendant l’exploration des modèles mathématiques et la construction de certains concepts scientifiques comme les notions de variable ou de relation fonctionnelle (Dugdale, 2001). Les tableurs permettent aussi d’établir et d’analyser les relations entre des observations de manière beaucoup plus efficace que sur papier (Karasavvidis, Pieters et Plomp, 2003). Les tableurs sont aussi considérés comme des outils d’aide à la prise de décision tant dans les activités quotidiennes que dans l’éducation : un tableur contient des données et des règles de calcul qui spécifient la manière dont le modèle sous-jacent fonctionne. L’utilisateur du tableur peut émettre des conjectures, formuler des hypothèses et les vérifier en introduisant des données ou en modifiant les données existantes. Nous terminerons cette section en proposant une liste d’activités concernant principalement les processus de modélisation et de résolution de problèmes dans lesquelles les élèves peuvent être engagés en utilisant un tableur (Baker et Sugden, 2003 ; Francis-Pelton et al., 2000 ; Scaife et Wellington, 1993) : • aborder la solution de problèmes concrets et réels ; • procéder à des estimations et effectuer ensuite des calculs ; • avancer des prédictions basées sur des données initiales ; • travailler avec des graphes (observer la forme, lire les valeurs, décrire et corréler les variables, prévoir de nouvelles données) ;

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• faire des analyses statistiques de données à l’aide de formules et de graphes ; • travailler avec des équations, des fonctions et des relations ; • découvrir des propriétés ; • découvrir des régularités, construire des règles ; • développer des modèles mathématiques ou logiques et s’en servir comme outils d’exploration. 2.3. Les tableurs : outils à potentiel cognitif pour développer des compétences de haut niveau ? Selon Jonassen (Jonassen, 1996 ; Jonassen, Peck et Wilson, 1999), les tableurs constituent un exemple particulièrement probant d’une technologie qui permet d’amplifier et de structurer le fonctionnement cognitif. Dans ce contexte, les études de terrain (Karasavvidis et al., 2003 ; Abramovich, 2000 ; Dugdale, 2001), inspirées principalement par des perspectives socioconstructivistes et socioculturelles (voir le chapitre 1), décrivent plusieurs utilisations éducatives des tableurs en tant qu’outils supportant des compétences de haut niveau telles que la sélection, la structuration, l’interprétation et la mise en relation des données, le raisonnement combinatoire, le raisonnement probabiliste et la découverte de relations entre variables. Des méta-analyses récentes comme celles réalisées par Abramovich (2003) ou par Baker et Sugden (2003) confirment ces résultats. L’usage d’un tableur fait appel à une variété de processus cognitifs tels que la manipulation de valeurs et de formules, la découverte de règles et de relations ainsi que la structuration et l’organisation de l’information (Jonassen, 1996). Les apports de l’utilisation des tableurs pour le développement cognitif peuvent se résumer (Jonassen, 1996 ; Jonassen et al., 1999) en trois grandes catégories : • des compétences concernant la pensée critique telles que l’évaluation de l’information (par exemple, déterminer des critères, poser des priorités, vérifier), l’analyse (reconnaître des modèles, classer, spécifier les idées principales) et la mise en relation d’éléments (comparer, contraster, déduire, induire, identifier des relations causales) ; • des compétences concernant la pensée créative telles que la conception (développer, modifier, concrétiser), la prévision (faire des analogies, synthétiser, avancer des conjectures, planifier) et l’imagination ;

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• des compétences concernant la pensée complexe, telles que la conception (imaginer et formuler des buts, inventer), la résolution de problèmes (comprendre et formuler le problème, trouver différentes alternatives, choisir une solution, valider la solution) et la prise de décision (identifier une issue, générer des alternatives, considérer les conséquences, faire et évaluer des choix). Exploitation en classe L’activité proposée par la suite (problème d’optimisation) constitue un problème ouvert qui nécessite des compétences de haut niveau (organisation des données, planification, recherche d’une solution, optimisation) et qui est difficile à résoudre de manière algébrique. Exemple de problème : l’optimisation du stationnement La surface d’un stationnement est de 600 m2. Une voiture nécessite 6 m2 et un autobus 30 m2. L’agent du stationnement peut gérer jusqu’à 60 véhicules et le coût par jour est de 2,5 euros pour les autos et de 7,5 euros pour les autobus. Combien d’autos et combien d’autobus doivent être garés pour optimiser les recettes du stationnement ? Quelle est la recette par jour dans ce cas ? À la figure 2.2, nous présentons une solution (numérique et graphique) proposée par un groupe d’élèves du primaire. La solution graphique comporte cinq droites. La première (celle qui monte de la gauche vers la droite) correspond à la recette des emplacements occupés par les voitures. La droite qui descend de la gauche vers la droite correspond à la recette associée aux bus et la droite du haut à la recette totale pour un nombre donné de voitures et de bus. On voit clairement que cette dernière croît, puis arrive à un maximum (200) et décroît ensuite. Les deux droites du bas représentent le nombre de bus et de voitures. La droite verticale qui correspond à l’optimum des recettes coupe les deux droites du bas pour définir le nombre de bus et de voitures qui correspond à cet optimum (respectivement 50 pour le nombre de voitures et 10 pour le nombre de bus).

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Figure 2.2.

Solution numérique et graphique au problème de stationnement

3. Rechercher l’information et se documenter : portails,

moteurs de recherche et sites Web de documentation

À l’heure de l’expansion exponentielle des ressources et des systèmes procurant des informations de toute sorte et de la banalisation des réseaux informatiques, une interrogation se pose de plus en plus, tant dans le monde du travail que de l’éducation, concernant la validité et la pertinence de ces informations. Devant la pléthore de données, la question, déjà posée par Nora et Minc en 1978, concernant la manière dont les possibilités de traitement offertes par l’ordinateur bouleverseront notre culture individuelle reste plus que jamais d’actualité. Désormais, pour l’individu,

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le véritable défi réside moins dans le stockage des informations ou des savoirs que dans la compétence à les repérer, à les extraire et à les utiliser de la manière la plus appropriée en fonction du contexte culturel et social qui les caractérise (Nora et Minc, 1978). Comme nous l’avons évoqué au chapitre 1, les capacités cognitives de l’individu ne se dénombrent plus uniquement en fonction des possibilités de sa mémoire, mais doivent désormais prendre en compte les ressources et les outils disponibles dans son environnement (Perkins, 1995). Dans cette partie, nous allons nous intéresser aux systèmes de ressources en ligne au service de l’enseignement et de l’apprentissage sous l’angle de leur potentiel cognitif et, plus particulièrement, aux aspects susceptibles de contribuer à l’amélioration de certaines compétences humaines de haut niveau parfois désignées par l’expression « compétences informationnelles ». Ces compétences font partie des activités qui placent les apprenants dans une démarche de recherche active et autonome de l’information conforme à ce qui est généralement préconisé par les tenants des approches constructiviste et située de l’apprentissage. Les compétences informationnelles concernent les processus de recherche et de traitement de l’information associés à la prise de décision et à la pensée critique. Ces compétences informationnelles sont définies comme l’ensemble des connaissances et des savoir-faire requis par l’apprenant pour reconnaître ses besoins en matière d’information et être en mesure de localiser, évaluer et utiliser efficacement cette information, mais aussi comprendre les enjeux sociaux, économiques et légaux entourant l’utilisation de cette information (Loiselle, Basque, Fournier et Chomienne, 2004). En synthèse, dans une situation de résolution de problèmes informationnels (Eisenberg et Berkowitz, 1990), qui sont des problèmes apparaissant dans des contextes disciplinaires ou interdisciplinaires variés, l’apprenant doit : • identifier, reconnaître et analyser l’information complète et pertinente qui répond à un besoin informationnel donné ; • élaborer des stratégies appropriées pour localiser l’information, c’està-dire formuler des requêtes basées sur ses besoins d’information ; • localiser et accéder à l’information de manière efficiente et effective à l’aide des systèmes de structuration et de stockage de l’information qui sont disponibles (index, annuaire, portail, moteur de recherche, etc.) ;

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• évaluer l’information, c’est-à-dire utiliser des méthodes adaptées pour examiner sa pertinence, réadapter ses besoins et ajuster ses stratégies de recherche ; • organiser l’information, synthétiser les idées issues de sources variées et utiliser l’information de manière critique. Dans les sections suivantes, nous examinerons les deux grandes catégories de systèmes de recherche et de documentation en ligne. Nous traiterons, d’une part, des portails et des répertoires et, d’autre part, des moteurs de recherche. Chacun de ces systèmes présente certains avantages et certains inconvénients qui sont liés tant à la nature des données qu’à leurs fonctionnalités. Sur le plan technique, il s’agit de systèmes informatiques dont le contenu est généralement décrit au moyen de métadonnées, c’est-à-dire d’informations structurées ajoutées aux documents permettant de décrire leur contenu, leur structure et leurs conditions d’accès. 3.1. Les portails éducatifs et les systèmes de documentation en ligne (répertoires) La recherche documentaire générale ou spécialisée a été complètement bouleversée par le développement des systèmes de documentation en ligne accessibles à partir du Web. Ces systèmes ont radicalement modifié les pratiques de travail de différents métiers (l’exemple des bibliothèques numériques est probablement l’un des plus connus) et, d’une manière plus générale, les pratiques sociales liées à la recherche de l’information. La recherche d’information en ligne peut s’effectuer de deux manières distinctes : soit à l’aide d’une classification a priori proposée par le système informatique lui-même, soit par des requêtes à partir de motsclés élaborés par l’utilisateur. Dans le premier cas, on parlera de « portail » et, dans le second cas, de « répertoire » ou d’« annuaire » comportant des engins de recherche. De plus en plus, les deux systèmes se conjuguent : les portails contiennent également un moteur de recherche et les annuaires disposent de systèmes de classification. Les deux catégories d’outils de recherche contiennent des informations indexées par des spécialistes (des documentalistes ou des spécialistes du domaine). Dans un portail, la recherche se fait sur des sites et des catégories hiérarchiques, tandis que dans un répertoire elle se fait à partir de rubriques qui correspondent aux champs d’une base de données (le concept de base de données sera présenté à la section 5 de ce chapitre).

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3.1.1. Les portails éducatifs Les portails sont des sites contenant des « méta-informations », c’est-àdire des informations qui guident vers d’autres sites indexés de manière permanente et pertinente. En d’autres termes, les portails classiques rassemblent et classifient des informations autour d’un (s’il s’agit d’un portail thématique) ou de plusieurs thèmes (s’il s’agit d’un portail général) selon certains critères préalablement définis par leurs concepteurs. Leur structure est hiérarchique, c’est-à-dire basée sur des catégories et des souscatégories de manière à permettre une navigation efficace à l’intérieur de leur contenu. En ce sens, les portails constituent des points de départ (c’est-à-dire des portes d’accès) pour la navigation sur le Web. Les portails sont mis à jour manuellement et, d’habitude, mettent en place un procédé éditorial de sélection et de catégorisation. Ils ne contiennent donc pas tous les sites dédiés au thème traité, mais ceux qu’ils estiment particulièrement pertinents. C’est pourquoi, quand on veut effectuer une recherche exhaustive sur un sujet, on doit nécessairement se référer à plusieurs portails. On peut aussi se référer à un métaportail, c’est-à-dire à une liste de liens vers des portails spécialisés se rapportant à un thème commun. De plus en plus souvent, les portails offrent d’autres services à caractère plus général comme des actualités en ligne, des informations téléphoniques et météo, des forums de consultation publique et des moteurs de recherche. Par exemple, Yahoo ! (), un portail générique, offre aussi un service de courriel électronique, une messagerie, des annuaires et des moteurs de recherche pour chercher des documents, des images, des sons et des vidéos (voir la figure 2.3).

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Figure 2.3.

Première page de Yahoo ! Canada en français

Un portail éducatif (voir la figure 2.4) est un portail thématique qui contient des informations sur des sites éducatifs : il s’agit de sites qui ont été sélectionnés en fonction des besoins des professionnels de l’éducation et des partenaires du système éducatif (, , ). En résumé, les portails nous aident à explorer un sujet en trouvant des ressources autour d’un domaine. Ces derniers sont proposées par des spécialistes, qui ont déjà fait un choix parmi les informations disponibles et un classement raisonné en catégories et en sous-catégories. Dans ce cas, il s’agit d’une navigation guidée à l’aide d’un réseau conceptuel prédéfini qui devrait faciliter l’exploration et la découverte.

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Figure 2.4.

Portail officiel du ministère français de l’Éducation

3.1.2. Les systèmes de documentation en ligne ou « répertoires » Les répertoires représentent un autre type de classification et de recherche de données sur le Web. Un répertoire est un système de documentation en ligne sous la forme d’un annuaire informatique, c’est-à-dire un système d’archivage de données sélectionnées pour leur pertinence. Ce système dérive des bases de données hiérarchisées en ligne qui permettent en particulier de conserver les données durables, c’est-à-dire les données n’exigeant pas une mise à jour régulière, comme les coordonnées des personnes, des collaborateurs, des clients ou des fournisseurs d’une société. Il s’agit d’une base de données en réseau, mise à jour manuellement, qui dispose de tous les outils nécessaires pour effectuer une consultation rapide et efficace. Dans ce sens, l’exploration d’un répertoire par un apprenant représente les mêmes potentialités cognitives que l’exploration d’une base de données ou l’utilisation d’un moteur de recherche. Ces potentialités sont abordées plus loin dans ce chapitre.

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3.2. Les moteurs de recherche De plus en plus, les moteurs de recherche deviennent des outils indispensables pour la recherche d’information sur le Web. Sur le plan technique, ce sont des mécanismes automatiques qui actualisent de vastes bases de données sur les ressources d’Internet (pages Web, forums, images, vidéos, etc.). Ces ressources, sous forme de fichiers, sont regroupées de manière automatique (c’est-à-dire sans intervention humaine) par une composante spécifique du moteur (un logiciel robot). Les fichiers, une fois regroupés, sont indexés selon leur titre, leur contenu, leur place (URL), leur format et leur dimension. À partir de cette indexation, il est possible, à l’aide d’une interface graphique associée au moteur, de lancer des requêtes à partir de critères pour repérer un contenu précis dans un site ou une page Web. Les moteurs renvoient des listes commentées de liens correspondant à la requête. Les moteurs peuvent nous aider à effectuer une recherche générale, sur n’importe quel thème, comme c’est le cas de Google () ou d’AltaVista (). La recherche par motsclés est qualifiée de « simple » lorsqu’on entre une suite de mots-clés ou d’« avancée » lorsqu’on fait intervenir certains opérateurs booléens pour préciser la requête. Ce dernier mode de recherche est souvent pris en charge par le moteur de recherche à l’aide d’une interface spéciale. Il faut signaler que chaque moteur de recherche utilise ses propres algorithmes. C’est pourquoi, pour le même mot-clé ou la même suite de mots-clés, deux moteurs de recherche différents sont susceptibles d’afficher des résultats très hétérogènes. Google (voir la figure 2.5), par exemple, pour retrouver les pages qui correspondent le mieux à une requête, fait appel à des mécanismes évolués de correspondance de texte. Lorsque Google analyse une page, il privilégie les pages dans lesquelles les termes retenus pour la recherche apparaissent aussi près que possible les uns des autres.

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Figure 2.5.

Interface de recherche avancée dans Google

Les moteurs de recherche peuvent aussi nous aider à effectuer des recherches spécialisées dans des secteurs particuliers, comme c’est le cas dans le milieu scientifique avec Google Scholar (). Google Scholar (voir la figure 2.6) favorise la recherche relative à la littérature scientifique qui existe en ligne (articles, thèses, livres, résumés, rapports techniques, etc.) dans tous les domaines de la recherche.

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Figure 2.6.

Interface de Scholar Google

3.3. Le potentiel cognitif des outils de recherche d’information Il nous paraît légitime de considérer les moteurs de recherche comme des outils à fort potentiel cognitif, et cela pour plusieurs raisons. Tout d’abord, les moteurs de recherche sont actuellement les outils les mieux adaptés pour résoudre de nombreux problèmes liés à la recherche et à l’organisation de l’information. Ces problèmes, souvent complexes, exigent la mobilisation d’un large éventail de compétences telles que la localisation, l’interprétation et l’exploitation de l’information dans des activités de recherche authentiques (Grabe et Grabe, 2004). Ensuite, les moteurs de recherche sont parfaitement adaptés pour solliciter et soutenir le développement de la pensée critique (Jonassen, 2000), en ce sens que l’apprenant doit, en permanence, réfléchir sur l’information récupérée et l’évaluer de manière critique pour savoir si elle correspond à ses besoins.

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Il s’agit, dans ce cas, d’analyser l’information, de déterminer des critères d’évaluation, de définir des priorités, de comparer les différentes sources d’information et d’y détecter les erreurs, de faire des vérifications et d’effectuer des inférences logiques. Enfin, les moteurs de recherche peuvent soutenir la recherche intentionnelle qui, selon Jonassen, peut engager la pensée complexe et la pensée créative (Jonassen, 2000). Les compétences associées à l’usage des outils de recherche sont le plus souvent d’ordre méthodologique, voire métacognitif et, à ce titre, elles concernent des savoir-faire hautement transférables qui ne sont pas liés à une discipline particulière.

4. Organiser, structurer et gérer l’information : les bases de données 4.1. Les bases de données et la gestion de l’information Dans cette section, les TIC sont considérées comme des outils d’organisation, de structuration et de gestion des données à l’aide de systèmes connus sous le terme général de « bases de données ». Les bases de données (ou les systèmes de gestion de bases de données – SGBD) sont des dispositifs informatiques très répandus permettant la structuration, l’enregistrement systématique, la recherche et la maintenance d’un ensemble de données conformément à certains critères. Les SGBD ont été créés pour remplacer les systèmes manuels de gestion de l’information (Jonassen, Peck et Wilson, 1999) afin de soulager l’utilisateur du maximum de contraintes liées à la saisie, à la recherche et à la présentation de l’information, tout en augmentant la vitesse, la flexibilité et la fiabilité d’accès à cette information. Dans un SGBD, les données sont inscrites dans des tables. Chaque table constitue une unité autonome de collecte de données concernant un thème particulier. Par exemple, une table d’accidents routiers peut contenir la cause, la date, l’heure, l’adresse, le lieu et la ville des accidents de circulation (voir la figure 2.7). Chaque ligne de la table correspond à un enregistrement (c’est-à-dire au relevé d’un accident) et chaque colonne (qui est un sous-ensemble d’un enregistrement) correspond à une rubrique, appelée champ (la colonne 1 contient toutes les causes des accidents, la colonne 2, les dates, etc.). Les informations contenues dans chaque table seront reprises au niveau de la base de données proprement

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dite sous la forme d’un fichier. Une base de données comportera généralement plusieurs fichiers, chacun reprenant les informations relatives à un thème précis. Figure 2.7.

Extrait d’une table permettant d’enregistrer les accidents de circulation

Sur le plan technique, un SGBD comporte plusieurs composants (voir la figure 2.8) : les fichiers qui contiennent l’information, un système de gestion de ces fichiers et des outils d’organisation de la base. Ces outils concernent plus spécifiquement : • la gestion et la relation entre les fichiers (une relation peut être créée entre des champs communs à deux fichiers) ; • la formulation des requêtes qui seront adressées à la base de données (une demande d’information plus ou moins ciblée) ; • la construction des formes de saisie (formulaires ou masque de saisie) et de présentation de données ; • l�������������������������� ’������������������������� impression��������������� �������������� des����������� ���������� rapports��. En liant les tables d’une base de données (voir la figure 2.8) par une relation, il est possible d’effectuer des requêtes dans les informations contenues dans ces tables. Dans une base de données, les informations ne sont pas seulement sauvegardées pour éviter la redondance, elles peuvent aussi être mises à la disposition de plusieurs usagers situés dans le même lieu ou dans des lieux différents (consultation à distance). De cette façon, on évite de sauvegarder plusieurs fois les mêmes données et l’on facilite la mise à jour de ces données qui ne seront présentes physiquement qu’à un seul endroit.

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Figure 2.8.

Interface typique d’un SGBD (Microsoft Access 2003) avec une table, les outils de gestion des fichiers et les relations entre tables

4.2. Les usages éducatifs des bases de données et leur potentiel cognitif L’usage des bases de données est assez répandu dans les établissements scolaires, soit comme outil de recherche d’information intervenant dans l’apprentissage de diverses disciplines, soit comme partie d’un cours d’initiation aux technologies informatiques (computer literacy). En ce qui concerne le potentiel cognitif des bases de données, ce sera l’usage intégré aux disciplines que nous mettrons surtout en évidence, et cela selon deux perspectives. La première consiste à considérer les élèves

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comme des utilisateurs (saisie de données et formulation de requêtes) de bases de données préconstituées, alors que la seconde concerne l’élaboration de bases de données complètes par les élèves. Selon Jonassen (1996), ces deux modalités d’usage en classe des bases de données comportent des potentialités cognitives intéressantes à exploiter. 4.2.1. Les élèves en tant qu’utilisateurs de bases de données Les bases de données peuvent être utilisées en éducation de manière transversale et pratiquement à tous les niveaux éducatifs comme des dispositifs efficaces d’aide à l’organisation et à la gestion des informations. De plus, comme le soulignent Scaife et Wellington (1993), les bases de données permettent de structurer l’information, mais elles peuvent aussi conduire à mettre en évidence des tendances, des régularités, voire des modèles, afin d’émettre des hypothèses à propos des données qu’elles contiennent. En d’autres termes, l’usage d’une base de données supporte et favorise la construction d’habiletés telles que la classification, la formulation d’hypothèses et leur mise à l’épreuve (Jonassen, 1996 ; Jonassen et al., 1999). L’usage d’une base de données entraîne les élèves au processus de recherche et leur permet d’obtenir les informations nécessaires à la résolution d’un problème ou à la réalisation d’un projet individuel ou collectif (Geiser et Futrell, 1995). La mise en œuvre de certaines procédures de questionnement de la base de données, telle la recherche multicritère, mobilise certaines connaissances logicomathématiques, comme l’utilisation des connecteurs logiques ou certains principes de base de la logique propositionnelle. 4.2.2. Les élèves en tant que créateurs d’une base de données La construction d’une base de données par les élèves peut constituer le point de départ d’un projet collectif qui conduit à confronter les élèves au cycle complet d’une recherche de terrain : formulation d’hypothèses ou de questions, recherche d’information, conception de la structure de la base de données, saisie et encodage de l’information, vérification des hypothèses, réponse aux questions (voir l’exemple d’exploitation en classe présenté ci-après). Le processus de construction et d’exploitation d’une base suppose une réflexion en profondeur par rapport au domaine de connaissance considéré. La formulation d’hypothèses puis leur confrontation avec la réalité des données, la modélisation des informations à travers l’élaboration d’un modèle de base de données et la révision de

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ce modèle pour lui permettre de coller davantage aux questions qu’on se pose constituent autant d’activités propices au développement de compétences cognitives de haut niveau. Comme le soulignent Jonassen et al. (1999), il est aujourd’hui communément accepté que les bases de données ne sont pas seulement des outils informatiques de productivité, mais qu’elles peuvent aussi jouer un rôle d’outils cognitifs capables d’amplifier les compétences des sujets engagés dans des activités de manipulation et d’organisation des données. La construction d’une base de données amène les élèves à poser et à résoudre de véritables problèmes dans des contextes qui peuvent être très réalistes : assembler des données, analyser et faire des prédictions, discuter et valider leurs conclusions, et préparer des arguments pour convaincre les autres de la pertinence de leurs conclusions (Norton et Wiburg, 2003). 4.3. Quelques exemples de projets éducatifs liés aux bases de données 4.3.1. La base de données Images Le développement de la base de données « Images de la Communauté française de Belgique « résulte de l’idée selon laquelle l’initiation des enfants de l’enseignement primaire (à partir de 10 ans) aux concepts qui régissent l’organisation et l’exploitation d’une base de données exige un matériel adapté. Pour cela, une base de données sur cédérom a été développée en prenant soin de concevoir des modes de recherche mais surtout une interface qui soient adaptés aux possibilités cognitives des jeunes enfants. La base de données Images est structurée autour de la métaphore du centre de documentation à partir duquel on aura accès aux informations selon quatre types de recherches qui correspondent chacun à un étage particulier (voir la figure 2.9). Le premier étage (médiathèque) donnera accès à l’information en fonction de la nature du support (diapositives, graphiques, tableaux statistiques, enregistrements sonores). Le deuxième étage (bibliothèque) correspond à un accès thématique à l’information. La cartothèque (étage 3) permettra de localiser les documents à partir de leur situation géographique. Le sous-sol correspond au centre informatique qui autorisera des formes de recherche plus élaborées (recherches multicritères). .

La base de données Images a été développée par l’Unité de technologie de l’éducation de l’Université de Mons-Hainaut.

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Figure 2.9.

Interface de la base de données Images exploitant la métaphore du centre de documentation

Outre la base de données sur cédérom, le projet Images comporte également du matériel d’exploitation sous la forme de fiches pédagogiques conçues par des équipes d’enseignants. Ces fiches proposent des exemples d’activités (essentiellement interdisciplinaires) permettant de développer un large éventail de compétences en matière de recherche d’information, en particulier en ce qui concerne la capacité des élèves à choisir la modalité de recherche la plus adaptée au problème qui leur est posé. 4.3.2. Les bases des données collaboratives : l’exemple de l’environnement Knowledge Forum Knowledge Forum () est un environnement d’apprentissage en réseau mis au point par l’Université de Toronto et dont la première version (appelée SCILE : Computer-Supported ­Integrated Learning Environment) a été proposée il y a plus de 15 ans.

. ����������������������������������������� Onta������������������������������������� rio Institute for Study in Education.

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Cet environnement permet aux élèves d’enregistrer des informations dans une base de données distribuée, de naviguer dans cette base, d’y rechercher de l’information, de la commenter et de communiquer avec d’autres élèves (Scardamalia et Bereiter, 1994). Figure 2.10.

L’interface de Knowledge Forum

L’objectif principal de ce projet est d’offrir l’environnement technique et pédagogique nécessaire pour faciliter la construction et la mise en commun du savoir dans et entre les écoles qui sont considérées comme des communautés d’apprentissage. Il comporte des outils pour collaborer, construire des réseaux d’idées, créer, sauvegarder, rechercher et commenter des notes, identifier des lacunes ou des idées originales et visualiser selon des perspectives multiples les connaissances que contient la base. À travers un processus de collaboration en réseau local ou sur Internet, les usagers de l’environnement (des élèves et des professeurs)

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commencent à remplir une base de données (qui est vide au début de la collaboration) en soumettant des idées, en partageant de l’information, en réorganisant le savoir et, à la fin, en construisant de nouvelles connaissances (voir la figure 2.10). Selon Land et Hannafin (2000), les prémisses pédagogiques sur lesquelles est basée l’approche des concepteurs de SCILE et de Knowledge Forum se fondent sur l’apprentissage actif, l’autorégulation cognitive, la métacognition et les processus d’étayage (voir le chapitre 1). Exploitation en classe : les accidents de voiture dans la ville de Rhodes Dans cet exemple d’exploitation, on présente une étude de cas sur la création d’une base de données concernant les accidents de voiture dans une ville grecque (Fessakis, 2003). Cette base est l’œuvre d’élèves d’un lycée technique qui ont eu des entretiens avec des personnes ayant été impliquées dans un accident de voiture, dans le but de rassembler toutes les informations nécessaires à la construction d’une base de données. À la figure 2.11, on peut remarquer la présence de deux tables différentes (Accident et Impliqués) contenant les champs spécifiés par les élèves. Remarquons que le choix des champs qui ont finalement été retenus pour constituer les tables a fait l’objet d’un long travail d’élaboration de plusieurs semaines par les élèves. Au cours de ce travail, le nombre et les propriétés des champs ont évolué, ce qui a parfois conduit à revoir l’information qui avait été relevée sur le terrain. Une fois la base de données constituée, les élèves pourront se poser des questions et vérifier des hypothèses sur la fréquence des accidents par rapport au lieu ou à la cause et sur les conditions de ces accidents, tirer des conclusions sur les mesures à prendre afin de limiter le nombre d’accidents ainsi qu’élaborer des scénarios de simulation dans lesquels ils seront amenés à jouer différents rôles, comme ceux de maire ou de préfet����������� de police.

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Figure 2.11.

Choix des champs et relations entre les tables de la base de données Accidents

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5. Présenter, traiter et interpréter l’information : les logiciels de traitement multimédia Le but de cette section est d’examiner les outils et les logiciels de présentation, d’acquisition, de traitement et de visualisation multimédia en mettant l’accent sur leurs usages pédagogiques et leur potentiel cognitif. Le rôle de l’image (fixe ou animée) est devenu essentiel, voire prépondérant, dans notre culture. L’image participe à l’élaboration des perceptions et des savoirs et a donc inévitablement une influence sur nos façons d’apprendre. Elle ne sert pas seulement à communiquer, elle contribue aussi à structurer notre pensée. L’avènement des technologies de numérisation et leur couplage avec les techniques de production d’image et de vidéo ont révolutionné le cinéma, la publicité et le design, alors que les techniques de l’infographie ont pénétré la plupart des domaines de la connaissance pour aider à se représenter et à comprendre des domaines complexes. Travailler avec les images, les sons et la vidéo permet au pédagogue de présenter des informations très riches qui illustrent et complètent les textes écrits ou les présentations verbales, expliquent des idées et aident à l’interprétation et à la compréhension de phénomènes. En ce sens, on doit considérer les images et les vidéos non plus seulement dans leurs fonctions de communication, mais surtout comme des outils de connaissance, comme des modes de représentation et de structuration du réel. L’éducation aux images (ce que les Anglo-Saxons appellent « visual literacy ») occupe une place de plus en plus reconnue dans le monde de l’éducation (Braden, 1996). Toutefois, l’usage pédagogique des outils de traitement de l’image, du son et de la vidéo n’a fait l’objet d’études systématiques que depuis ces toutes dernières années. Il est vrai que les recherches dans le domaine de l’image en éducation posent des problèmes méthodologiques particuliers liés à l’évolution permanente des médias ainsi qu’à la difficulté à distinguer l’effet propre au média de celui lié à sa mise en œuvre pédagogique. Certaines recherches ont montré que les images ne jouaient pas s­ eulement un rôle de support de communication, mais pouvaient aussi être au centre d’activités multiples susceptibles de conduire à une réorganisation en profondeur des représentations des élèves. Comme l’indique

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Mottet (1993), les images offrent aux élèves de nouveaux modes de traitement qui induisent d’autres manières d’apprendre où les rapports au réel et au langage sont profondément modifiés. Ces dernières années, nous avons assisté à une progression considérable des techniques et des outils de traitement numérique des diverses formes d’information, notamment les images, les sons et les vidéos. Cette avancée, sur laquelle est basée toute la production multimédia actuelle, est concomitante à une baisse des prix du matériel informatique et des nouveaux outils audiovisuels numériques (caméras, caméscopes, baladeurs numériques, etc.) et à une banalisation de leurs usages. Il en va de même pour les outils logiciels permettant de produire et de traiter les différents supports multimédias. Les retombées sur les pratiques sociales de communication et de divertissement ainsi que sur l’éducation et la formation sont extrêmement importantes. À ce propos, un auteur comme Jonassen (2000) parle de « prothèse visuelle » pour mettre en évidence les possibilités offertes par les supports numériques et les outils qui y sont associés en matière d’élaboration, de structuration et de communication de l’information visuelle. Parmi les logiciels conçus pour manipuler des informations multimédias, nous distinguerons, en fonction de leur usage pédagogique, trois catégories d’outils : les logiciels de présentation, qui sont généralement utilisés en classe pour supporter des présentations orales, les logiciels permettant la manipulation de données multimédias (images fixes, son, vidéo) et les systèmes de visualisation servant à concrétiser certains phénomènes difficiles à visualiser à l’état naturel. 5.1. Les logiciels de présentation comme outils de structuration de la connaissance Un logiciel de présentation permet de préparer et de présenter des documents, généralement appelés « diapositives », contenant des textes, des images, des vidéos et des animations. Il s’agit d’outils, généralement assez simples d’utilisation, qui permettent de développer rapidement des présentations multimédias. Étant donné la facilité de leur maniement et de leur apprentissage, ces outils de présentation sont devenus des classiques pour préparer des présentations orales destinées à être utilisées en classe ou en auditorium. Comme le souligne Villeneuve (2004), leur usage est particulièrement répandu au niveau universitaire pour servir de supports à des cours magistraux, donc à une pédagogie essentiellement transmise (voir le

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chapitre 1). L’efficacité réelle de cette pratique commence toutefois à être discutée et parfois remise en cause alors que, selon Microsoft, des dizaines de millions de présentations PowerPoint sont développées chaque jour dans le monde. Quelques recherches récentes nous apportent des indications intéressantes sur l’efficacité des outils de présentation (Bartsch et Cobern, 2003 ; Susskind, 2005 ; Villeneuve, 2004). D’une manière générale, on peut considérer que les logiciels de présentation ont un impact positif sur l’enseignement postsecondaire, notamment sur le plan de l’intérêt ou de la motivation en classe et de l’amélioration des résultats scolaires. Certaines études ont aussi montré que l’utilisation de logiciels de présentation favorisait la présence en classe des étudiants, la réduction du nombre de comportements dérangeants et une perception plus positive du formateur. Les logiciels de présentation peuvent également être utilisés selon une approche constructiviste, notamment lorsqu’ils sont mis directement à la disposition des élèves pour construire des présentations multimédias (Alessi et Trollip, 2001). Dans ce contexte, l’outil peut être utilisé pour amener les élèves à organiser des informations et à structurer des connaissances. De plus, la création par les élèves d’une présentation concernant un thème spécifique du curriculum permet d’avoir directement accès à leurs idées et à leurs représentations par rapport à ce thème. 5.2. Les logiciels de traitement de l’image, du son et de la vidéo comme supports créatifs de communication Sur le plan technique, les images, les vidéos et les sons numériques sont des entités qui peuvent être aujourd’hui totalement définies par des paramètres numériques. Ainsi, par exemple, chaque point d’une image numérique sur l’écran est défini par deux variables fixant sa position et par trois variables fixant sa couleur (rouge, vert, bleu dans le codage RGB) ou ses caractéristiques perceptives (teinte, couleur, luminance dans le codage TSL). Ces entités (une photo, un dessin, une séquence de film, etc.), une fois numérisées, peuvent être retraitées à volonté, chaque paramètre concernant la couleur, la taille et la forme étant susceptible d’être modulé et ajusté séparément à partir de logiciels spécialisés.

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À côté des outils permettant la capture et le traitement des images, d’autres sont conçus pour la création d’images de synthèse qui sont élaborées directement à partir d’un logiciel pour représenter des objets ou des phénomènes réels ou pour créer des images virtuelles n’ayant aucun lien avec la réalité. On trouve sur le marché un grand nombre d’outils pour créer, capturer et manipuler des images, des sons et des vidéos. De plus, il existe pour ces différents outils des versions simplifiées, diffusées comme logiciels libres, qui sont généralement bien adaptées aux besoins pédagogiques. Leur usage en classe permet non seulement de développer chez les élèves certaines habiletés techniques, mais aussi de promouvoir le développement de compétences de l’ordre de l’analyse, de la structuration et de la communication des idées dans un contexte très propice au soutien de leur motivation. 5.2.1. La manipulation des images Les images numériques constituent actuellement un nouveau mode de représentation du réel qui a totalement bouleversé la manière de produire et de traiter l’information iconique et graphique. Sur le plan technique, la production et le traitement des images et des graphiques nécessitent de l’équipement et des applications logicielles qui interviennent aux différentes étapes du processus de capture, de création et de traitement. La création des images et des graphiques peut s’effectuer par deux grandes catégories d’outils : les logiciels de dessin, qui produisent des images constituées de points colorés (bitmap), et les logiciels de graphisme, qui produisent des éléments (points, lignes et courbes) manipulés par des algorithmes mathématiques (graphiques vectoriels). Il s’agit de deux logiques de traitement radicalement différentes qui présentent chacune leurs avantages et leurs inconvénients, et qui peuvent donner lieu à des approches différentes lors de l’utilisation pédagogique des images. Sur le plan de l’usage, il est possible de créer de nouvelles images et de nouveaux graphiques ou de modifier des images provenant d’autres sources par un processus de capture. La capture peut être réalisée soit par un numériseur (scanner) pour numériser des documents, soit par un appareil photo numérique qui permettra de réaliser des images. Numériser des productions existantes ou réaliser des photos numériques pour les intégrer dans des projets multimédias constitue un travail formatif et motivant qui

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favorise non seulement le développement des connaissances techniques, mais aussi l’apparition de compétences relevant de l’imagination et de la créativité (Norton et Wiburg, 2003). Lorsque les élèves travaillent avec des images ou des graphiques numériques, ils sont amenés à communiquer des idées sur leur propre expérience qui ne sont pas facilement transmissibles par un support verbal ou textuel. Par exemple, l’expression des formes, des couleurs, des dimensions, des proportions, des relations, des échelles, des surfaces, des structures et des rythmes se fait de manière beaucoup plus naturelle à l’aide des outils graphiques qu’à partir de mots. Les environnements informatiques liés au graphisme offrent aux éducateurs des possibilités intéressantes de mettre en place des activités d’apprentissage exigeant des élèves qu’ils puissent observer, explorer, créer et s’exprimer de manière créative. Par exemple, KidPix () est un logiciel de dessin très répandu dans l’éducation primaire (voir la figure 2.12). Son interface graphique a été spécialement conçue pour un usage éducatif. KidPix comprend deux zones : une pour créer des dessins et une autre pour construire des présentations multimédias. Figure 2.12.

Interface du logiciel KidPix

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5.2.2 Le traitement des sons Bien que le traitement des informations visuelles soit plus valorisé en milieu éducatif que le traitement des informations sonores, il ne faut pas négliger les possibilités éducatives offertes par les technologies du son numérique. Ces technologies (voir la figure 2.13), qui ont transformé de façon radicale la pratique musicale, sont aussi aptes à favoriser certains types d’apprentissage. L’usage des sons dans des présentations multimédias devient de plus en plus courant. Il sert principalement de fond au discours oral, mais il peut aussi occuper une place plus centrale lorsqu’il s’agit d’apprentissages directement liés aux compétences musicales (Alessi et Trollip, 2001). Dans un contexte éducatif, le son comporte de nombreux avantages qui sont particulièrement évidents en ce qui concerne l’éducation musicale, l’apprentissage des langues étrangères et celui de la lecture. Par exemple, la possibilité d’afficher la partition d’un air improvisé sur un instrument conventionnel ou sur un synthétiseur est susceptible de conduire à modifier en profondeur l’enseignement de la composition musicale. Figure 2.13.

Interface du logiciel CoolEdit Pro

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5.2.3. La vidéo numérique La vidéo combine des informations auditives et visuelles pour assurer des présentations très réalistes. En matière d’apprentissage, la vidéo est particulièrement adaptée à la présentation de modèles et à l’apprentissage par imitation tel qu’il est pratiqué dans les apprentissages psychomoteurs (éducation physique, pratique sportive, acquisition de gestes techniques, etc.), mais elle permet aussi d’élaborer des environnements très réalistes propices à la mise en situation. Le Groupe de « cognition et de technologie » de l’Université Vanderbilt a développé et expérimenté de nombreuses activités utilisant la vidéo à des fins éducatives (Cognition and Technology Group at Vanderbilt, 1997). Ces activités, inscrites dans un contexte réaliste, mettent les élèves dans des situations de résolution de problèmes qui exigent, pour être traitées, la mobilisation de compétences relevant de diverses disciplines. Parmi les applications de la vidéo susceptibles d’engendrer des effets cognitifs particulièrement positifs, la production de documents multimédias par les élèves occupe une place importante. En effet, la production d’une vidéo nécessite l’application d’une variété de compétences de haut niveau, comme l’analyse, la sélection et la structuration de l’information. Jonassen, Moore et Marra (2003) soulignent notamment que l’élève producteur et réalisateur doit faire preuve de pensée créative et avoir en permanence un regard critique sur les documents produits, qui ne prendront leur sens qu’au moment du montage final. La vidéo est caractérisée par une autre particularité intéressante : elle assure un retour d’information immédiat et particulièrement réaliste sur l’activité de l’apprenant (vidéoscopie). Ce retour d’information permet l’ajustement immédiat de l’action et sa régulation en fonction d’objectifs d’apprentissage à court ou à plus long terme. La vidéoscopie est particulièrement utilisée lorsqu’il s’agit d’apprentissages psychomoteurs ou relevant des attitudes. Il existe plusieurs systèmes informatiques pour la capture et le traitement des vidéos numériques, par exemple Windows® Movie Maker (voir la figure 2.14), qui appartient à la catégorie des logiciels de traitement vidéo. Cette catégorie de programmes permet la capture (c’est-à-dire l’enregistrement d’une vidéo ou d’une image en format numérique) et l’édition d’une vidéo. L’édition de la vidéo met l’usager dans la position d’un réalisateur qui sélectionne les séquences, puis ajoute des effets spéciaux, de la musique, du son et des titres. Ces logiciels permettent également d’importer une vidéo déjà numérisée, une image ou un son numérique.

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Figure 2.14.

Interface du logiciel Windows® Movie Maker

5.3. Les logiciels de visualisation comme outils de concrétisation des phénomènes et des structures complexes Les outils de visualisation sont très utilisés dans les sciences exactes (physique, chimie, biologie, mathématiques, géographie). Ils peuvent également être très utiles en sciences sociales, en muséologie ou en histoire. Utilisés en contexte pédagogique, les outils de visualisation permettent d’élargir le champ du visible, comme c’était le cas avec la lunette astronomique, le microscope et les rayons X. Les images numériques permettent de visualiser des modèles abstraits qui décrivent des phénomènes physiques, des réactions chimiques ou des processus biologiques. Quantité de structures, de phénomènes et de processus complexes qui ne pouvaient être conceptualisés qu’à travers l’imagination du chercheur sont aujourd’hui offerts à la vision des élèves. À l’aide des outils de visualisation disponibles, il est possible de concrétiser des phénomènes abstraits, de dépasser des représentations erronées et de fonder de nouvelles compréhensions.

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Les outils de visualisation favorisent la construction des compétences de haut niveau dans différentes disciplines en permettant à l’élève de saisir la dynamique d’un processus complexe, de formuler des hypothèses par rapport aux phénomènes observés, d’élaborer des modèles, etc. En mathématiques, par exemple, il existe des outils très puissants, comme Mathematica (), qui rendent possibles la manipulation et la visualisation des expressions mathématiques de manière dynamique. Google Earth (voir la figure 2.15) constitue un exemple caractéristique d’un outil de visualisation très puissant (). Il s’agit d’un outil logiciel qui permet de visualiser n’importe quelle partie de la Terre avec une précision de quelques centaines de mètres : il combine des photos-satellites, des cartes géographiques et des outils de recherche pour identifier et manipuler des données géographiques sur le monde entier. Figure 2.15.

Interface de Google Earth

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Les outils et les logiciels grand public en éducation

Pour

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conclure

Les outils et les logiciels grand public occupent aujourd’hui une place essentielle parmi les technologies les plus diffusées en milieu scolaire. Pour s’en convaincre, on peut se rapporter à l’analyse récemment publiée par l’OCDE qui montre qu’après les logiciels de communication, ce sont les outils de recherche sur Internet qui sont les plus utilisés par les jeunes de 15 ans. Les raisons suivantes sont généralement avancées pour expliquer la place prépondérante de ces logiciels : • en tant qu’outils de production, ils sont utilisés dans la plupart des secteurs de l’économie, ce qui, aux yeux de certains pédagogues, rend légitime leur apprentissage en milieu scolaire. • en tant qu’outils pédagogiques, leur appropriation technique par les enseignants est en général assez rapide, ce qui contribue à rassurer les enseignants qui ont décidé de se lancer dans l’aventure. Comme nous l’avons souligné, les logiciels dont il a été question dans ce chapitre n’ont pas été initialement conçus pour des usages pédagogiques. Pour cette raison, ils ne disposent généralement pas de fonctionnalités pédagogiques intrinsèques. C’est donc à l’enseignant de prévoir, d’imaginer et de structurer la manière dont il les utilisera en classe. C’est un véritable espace de liberté qui s’ouvre à l’enseignant créatif, alors que d’autres logiciels, conçus au départ pour des fonctions pédagogiques bien spécifiques, ont plutôt tendance à cloisonner les usages. Des données issues de plusieurs enquêtes réalisées par Becker (2000) aux États-Unis sont particulièrement révélatrices à cet égard, puisqu’elles mettent en évidence que près de 50 % des usages des logiciels de présentation et de traitement de texte, des tableurs et des bases de données s’inscrivent dans une perspective résolument constructiviste. Il est clair qu’une approche constructiviste valorisant l’initiative de l’apprenant et la confrontation dynamique des points de vue ne peut avoir qu’un effet positif sur le potentiel cognitif des outils. Nous l’avons montré tout au long de ce chapitre, les logiciels grand public disposent d’un potentiel d’action intéressant sur le développement de compétences cognitives de haut niveau. Toutefois, plus que pour n’importe quelle autre catégorie de logiciels, ce potentiel exige une très forte implication des enseignants pour s’actualiser véritablement. Il ne s’agit pas de se laisser guider par le logiciel pour organiser son exploitation en classe ou de confier ses élèves à un environnement d’apprentissage qui les prendra entièrement en charge.

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Il faut, à partir d’une coquille non contraignante, imaginer, produire, organiser des activités pédagogiques taillées sur mesure pour répondre aux besoins des élèves et aux choix pédagogiques des enseignants.

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Les environnements et les logiciels conçus pour l’enseignement et l’apprentissage

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EN BREF… Dans le prolongement des logiciels grand public présentés au chapitre 2, nous aborderons ici les potentialités cognitives des systèmes et des environnements informatiques conçus dès le départ pour favoriser l’apprentissage. Dans ce cadre, nous essaierons de mettre en évidence le potentiel cognitif des différentes catégories d’outils éducatifs en mettant l’accent sur les conditions d’usage qui, comme nous l’avons déjà souligné à propos des logiciels grand public, conditionne dans une large mesure l’actualisation de leur potentiel cognitif. Parmi les outils que nous décrirons, il est clair que certains, comme les environnements de découverte, d’exploration ou d’expérimentation, présentent un potentiel cognitif intrinsèque plus important, alors que, pour d’autres, ce potentiel pédagogique dépendra davantage du contexte dans lequel ils seront intégrés.

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Les environnements et les logiciels conçus pour l’enseignement

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Pour caractériser les logiciels et les environnements éducatifs qui feront l’objet de ce chapitre, nous partirons d’une première différenciation qui, bien qu’elle ne fasse pas toujours l’unanimité dans la communauté des chercheurs, reste très communément utilisée. Il s’agit, d’une part, des logiciels qui relèvent de l’enseignement assisté par ordinateur (EAO) et, d’autre part, du courant désigné par le sigle AAO pour apprentissage assisté par ordinateur. Ces deux approches nous paraissent intéressantes à distinguer, parce qu’elles illustrent les positions épistémologiques des concepteurs de ces systèmes par rapport au statut de la connaissance et aux rôles respectifs du professeur et de l’élève. Dans le premier cas, il s’agit de modéliser le savoir à acquérir et la manière dont il doit être transféré à l’élève : l’objectif de l’EAO consiste à construire des programmes d’enseignement incorporant du matériel de cours soigneusement préparé et découpé en leçons optimisées pour chaque élève (Bruillard, 1997). Il s’agit d’un courant issu directement de l’enseignement programmé (Depover, 1987), qui s’inspire surtout du modèle behavioriste et, pour ses applications plus récentes, de l’approche cognitiviste. La conception de l’enseignement qui est véhiculée est celle du transfert, plus ou moins structuré, des connaissances du système vers l’apprenant. Dans le second cas, il s’agit de concevoir des environnements contenant des outils matériels et symboliques qui sont à la disposition des élèves pour travailler avec des concepts et des processus dans une perspective de découverte, d’exploration, d’expérimentation et de résolution de problèmes. Il s’agit d’un courant issu des traditions constructiviste et socioconstructiviste de l’apprentissage. Les systèmes informatiques créés dans une perspective d’acquisition des connaissances prennent différentes formes et constituent des environnements éducatifs dont le potentiel cognitif est généralement faible. C’est notamment le cas des tutoriels classiques et multimédias ainsi que des exerciseurs. Toutefois, les systèmes hypermédias, et surtout les tutoriels intelligents qui conservent une certaine parenté avec les tutoriels classiques, sont généralement considérés comme disposant d’un potentiel cognitif plus important. Les environnements informatiques créés dans une perspective de construction des connaissances conduisent généralement à des possibilités cognitives plus intéressantes. Toutefois, comme il s’agit le plus souvent d’environnements très ouverts, l’actualisation de ce potentiel dépend de l’investissement personnel de l’apprenant ainsi que des stratégies didactiques mises en œuvre par les enseignants.

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Un premier type d’environnement permet aux apprenants de présenter les connaissances qu’ils ont acquises (comme les portfolios électroniques), de représenter leurs idées et leurs connaissances en cours d’élaboration (comme les cartes conceptuelles) ou de créer de nouveaux systèmes qui rassemblent, structurent et présentent des connaissances (comme les systèmes de création d’applications hypermédias). Un autre type d’environnement regroupe les systèmes basés sur des modèles scientifiques ou sociaux que l’élève doit s’approprier en mobilisant des processus d’exploration ou de découverte. C’est le cas des environnements de simulation et de réalité virtuelle. Une troisième catégorie d’environnement propose un cadre pédagogique dans lequel l’apprenant, par le biais d’observations et d’expérimentations réalisées à l’aide du système, crée des modèles et construit des connaissances. Il s’agit des environnements liés aux micromondes et à la modélisation. D’autres environnements reposent sur l’usage d’interfaces techniques qui permettront à l’apprenant de manipuler des objets et d’expérimenter à partir de situations réelles. Il s’agit des systèmes de robotique pédagogique ou encore de véritables laboratoires d’expérimentation assistée par ordinateur qui permettent à l’apprenant de construire des connaissances scientifiques à la manière d’un chercheur engagé dans un programme de recherche. Il est à noter que nous ne traitons pas dans ce chapitre des systèmes et des environnements qui favorisent la communication, les échanges et l’interaction sociale entre les apprenants, car nous abordons ces sujets dans d’autres chapitres (chapitre 4 et chapitre 7).

1. Acquérir

des savoirs : tutoriels, multimédias et hypermédias

1.1. Des tutoriels classiques aux tutoriels intelligents et aux systèmes multimédias 1.1.1. Les tutoriels classiques et les exerciseurs Un dispositif tutoriel (tutorial) est un logiciel qui aide l’utilisateur à se former sous le contrôle de l’ordinateur sur une matière ou un sujet précis. Les tutoriels s’inscrivent, par conséquent, dans le courant pédagogique qui

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Les environnements et les logiciels conçus pour l’enseignement

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considère les TIC comme des outils d’enseignement : ils peuvent se substituer à l’enseignant en assurant à la fois la médiatisation des connaissances et leur évaluation, le plus souvent par le biais d’une série de questions à choix multiple au cours ou au terme d’une séquence d’apprentissage. Les tutoriels visent généralement à transmettre des connaissances bien définies ou à faire acquérir des savoir-faire spécifiques (Mayer, 2001). Par sa conception, un tutoriel conduit généralement à des activités de formation très guidées et dispose d’un système de contrôle des acquis et de suivi des apprenants plus ou moins sophistiqué. Les caractéristiques des tutoriels que nous venons de rappeler les rendent assez peu populaires en milieu scolaire où les maîtres sont fort réticents à se départir, même pour des moments de durée limitée, de leurs prérogatives d’enseignement. Ils rencontrent cependant davantage les attentes de formation des milieux professionnels dans lesquels ils trouvent beaucoup plus facilement leur place. Quand un logiciel éducatif ne porte pas sur la transmission de nouveaux contenus, mais qu’il est uniquement destiné à l’entraînement de certaines connaissances, on utilisera le terme « exerciseur » (drill-andpractice) pour la caractériser. Les exerciseurs ne comportent donc pas d’informations nouvelles, mais ils proposent des activités permettant de pratiquer et de consolider des savoirs ou des savoir-faire et de tester leur degré de maîtrise (Suppes, 1966). Tutoriels et exerciseurs ont bien souvent des usages complémentaires (Alessi et Trollip, 2001) : les tutoriels sont utilisés pour présenter l’information et guider le sujet dans son apprentissage, et les exerciseurs sont surtout utilisés pour exercer et renforcer des connaissances supposées déjà enseignées par ailleurs (par le biais d’un tutoriel, d’une simulation ou à travers un enseignement traditionnel). Parmi les avantages des systèmes tutoriels et des exerciseurs, notons leur facilité d’usage qui rend leur utilisation possible avec des enfants très jeunes, car leur interface est généralement simple et intuitive et ne nécessite pas un apprentissage préalable. Par leur structure et leur fonctionnement, les tutoriels et les exerciseurs se prêtent particulièrement bien à la pratique d’un enseignement individualisé (Retschitzki et Gurtner, 1996). Un exerciseur offre la possibilité de renouveler, presque à l’infini, les exercices proposés (surtout dans le cas des mathématiques), à la différence des cahiers d’exercices traditionnels. Un exerciseur bien conçu est capable non seulement d’identifier les erreurs commises par les élèves, mais aussi de fournir une rétroaction plus ou moins précise.

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Certains ­exerciseurs sont également sensibles à la performance des élèves et peuvent adapter le niveau de difficulté des exercices proposés à la progression des apprenants. Les questions posées aux élèves sont principalement de deux types (Alessi et Trollip, 2001) : d’une part, des questions à réponses choisies (vrai-faux, choix multiple, appareillement), et d’autre part, des questions à réponses construites exigeant des réponses courtes et bien ciblées (des mots ou des phrases à compléter). La plupart des tutoriels et des exerciseurs comportent des activités que le système peut évaluer de manière automatique, offrant ainsi une rétroaction (feedback) immédiate à l’élève. Toutefois, la rétroaction fournie par le système est souvent assez pauvre et pas toujours précise quant à la nature des erreurs commises par l’élève en raison de son incapacité à comprendre les causes de l’erreur. C’est là le principal défaut des tutoriels et des exerciseurs que les tutoriels intelligents, examinés plus loin dans la présente section, ont essayé de dépasser en ayant recours aux techniques de l’intelligence artificielle. Certains exerciseurs, mais aussi certains tutoriels, incorporent des éléments ludiques, ce qui conduit parfois à utiliser, pour les caractériser, l’expression logiciels ludoéducatifs ou en anglais edutainment. Les jeux éducatifs, ou « ludoéducatifs », exploitent l’aspect ludique pour atteindre plus facilement des objectifs pédagogiques et didactiques. Le plus souvent, il s’agit de systèmes destinés à l’âge préscolaire et aux premières années de scolarité. Leur design pédagogique est généralement assez simple et les compétences visées sont de bas niveau. Il existe cependant des jeux éducatifs dont les objectifs concernent le développement des compétences de plus haut niveau, comme c’est le cas d’une série connue sous le nom Zoombinis () qui est construite autour d’une succession d’énigmes logiques ou mathématiques. Ces logiciels sont conçus sous la forme d’un jeu d’aventure dans lequel les joueurs doivent élaborer des hypothèses et les tester pour progresser dans leur activité. Dans les logiciels de la série Zoombinis, les compétences exercées sont liées aux relations logiques à découvrir (grouper et comparer de l’information), à la pensée critique (lier des informations, vérifier des hypothèses), à la prise de décision (sélectionner parmi des alternatives de manière systématique et raisonnée), à la structuration de l’information (comprendre des graphiques et des cartes) et à l’élaboration de modèles (généraliser, établir des relations).

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Le design pédagogique des systèmes tutoriels et des exerciseurs adopte une approche dont les limites sont soulignées depuis longtemps. Il est clair que les compétences visées dans le contexte de l’utilisation de ces systèmes sont généralement de niveau peu élevé (surtout de la conceptualisation et de l’application de règles), ce qui en fait des outils à potentiel cognitif limité. Il convient cependant de noter que, ces dernières années, les systèmes tutoriels ont beaucoup évolué en offrant des activités plus libres et plus interactives et en incorporant de plus en plus de possibilités multimédias. Tandis que les tutoriels des années 1970 et 1980 étaient basés surtout sur des textes et des graphiques peu évolués, les tutoriels actuels s’appuient sur des modes de présentation beaucoup plus sophistiqués. En même temps, leur design pédagogique s’inspire de plus en plus d’une perspective constructiviste (c’est le cas notamment de la série Zoombinis), qui met davantage en évidence le rôle de l’apprenant dans la construction de ses connaissances. 1.1.2. Les systèmes experts et les tutoriels intelligents Nous avons évoqué, dans la section précédente, les problèmes inhérents aux systèmes tutoriels classiques et à l’enseignement assisté par ordinateur en général. Ces problèmes viennent en grande partie de la capacité d’adaptation limitée des systèmes tutoriels classiques aux caractéristiques de l’apprenant. Pour dépasser ces limitations, les chercheurs se sont appuyés sur des techniques empruntées à l’intelligence artificielle afin d’assouplir les parcours d’apprentissage et d’offrir à l’apprenant davantage de possibilités d’initiatives. Malgré ces efforts, les systèmes développés, désignés par l’expression « tutoriels intelligents » ou « tuteurs intelligents », n’ont pas produit les résultats attendus, bien que dans certains domaines ­particuliers il y ait eu des applications dignes d’intérêt. Les tuteurs intelligents sont des applications des systèmes experts destinées à l’enseignement. Un système expert est un logiciel développé avec des techniques de programmation issues de l’intelligence artificielle, qui reproduit le comportement d’un expert humain accomplissant une tâche intellectuelle dans un domaine précis. Les techniques et les méthodes utilisées par un système expert pour apporter des solutions à des problèmes complexes sont basées sur la simulation des stratégies et des méthodes utilisées par les experts humains du domaine pour résoudre des problèmes similaires (Sleeman et Brown, 1982). D’une manière générale, un système expert est capable de répondre à des questions en effectuant un raisonnement à partir de faits et de règles connus. Les systèmes

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experts peuvent résoudre des problèmes dans des domaines précis en offrant en parallèle des explications sur leur façon d’aboutir à la solution. Cette capacité de rendre visible le processus mis en œuvre pour aboutir à une solution a été largement exploitée dans les applications pédagogiques dérivées des systèmes experts. L’expression « tuteurs intelligents » (Intelligent Tutoring Systems) est généralement utilisée pour désigner les systèmes experts destinés à des fonctions d’éducation. Le terme « intelligent » fait référence au fait qu’on a recours aux techniques de l’intelligence artificielle dans la conception de ces dispositifs, mais aussi à leur capacité à mieux comprendre les processus mis en œuvre par les sujets en cours d’apprentissage. Dans un tutoriel intelligent, on retrouve trois composantes qui interagissent au cours du processus de formation : le domaine (qu’enseigne-t-on ?), l’élève (pour qui ?) et le professeur (comment ?). Pour prendre en charge ces composantes, un tuteur intelligent comporte quatre modules essentiels : le modèle du domaine, le modèle de l’élève, l’expert pédagogique (modèle pédagogique) et l’interface. Il s’agit donc, dans la conception d’un tutoriel intelligent, de modéliser la connaissance d’un domaine d’apprentissage particulier, la connaissance des personnes qui vont bénéficier de l’enseignement, la connaissance des stratégies d’enseignement qui seront mises en œuvre et la connaissance de la manière d’appliquer la connaissance des stratégies d’enseignement aux besoins particuliers d’un apprenant (Bruillard, 1997). Le modèle du domaine ne doit pas uniquement posséder une représentation détaillée des connaissances du domaine ; il doit aussi être capable de raisonner sur ces connaissances. En d’autres termes, il doit contenir les connaissances propres à un enseignement particulier, mais aussi une base de règles qui lui permettra de résoudre les problèmes qu’il proposera à l’élève en cours d’apprentissage. Le modèle pédagogique est généralement indépendant du contenu d’enseignement. Son objectif est de prendre en compte le cheminement de l’élève et de présenter des situations d’apprentissage adaptées au profil de l’apprenant tel qu’il l’a identifié. Le modèle de l’élève doit procéder en permanence à une évaluation de l’élève où sont rassemblées les données concernant son état de connaissance, c’est-à-dire ce qu’il sait, mais aussi ses lacunes, ses représentations et ses conceptions erronées. Ce modèle comporte, en quelque sorte, un profil de fonctionnement cognitif de l’apprenant (Lieury, 1996). La différence fondamentale entre l’EAO classique et les tuteurs intelligents réside dans la manipulation des connaissances : alors que l’EAO utilise un système de questions avec réponses préenregistrées, les

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tuteurs intelligents ont une véritable représentation des connaissances du domaine et sont capables d’effectuer des raisonnements sur ces connaissances (Nicaud et Vivet, 1988). La plus-value pour l’apprenant d’utiliser un tutoriel intelligent au lieu des systèmes classiques d’enseignement se situe dans le fait que l’élève n’obtient pas simplement la réponse correcte au problème qui lui a été soumis, il peut également suivre le raisonnement selon lequel cette réponse a été obtenue. Dans ce cadre, l’usage d’un système expert amène l’élève à réfléchir sur le comment et le pourquoi et, par conséquent, à mettre l’accent sur les conditions dans lesquelles un problème peut être résolu ainsi que sur les limitations de la solution obtenue (Alessi et Trollip, 2001). Vus sous cet angle, les tuteurs intelligents sont des outils à fort potentiel cognitif (Jonassen, 2000). Les longues années de recherche en intelligence artificielle ont apporté aux tutoriels intelligents des techniques et des outils théoriques fort intéressants pour la compréhension de l’apprentissage humain, notamment en ce qui concerne la représentation de connaissances, la modélisation de raisonnements, la communication personne-machine et la planification du raisonnement. Toutefois, les expériences effectuées autour des tuteurs intelligents ont montré les limites de la représentation par machine. Malgré les progrès réalisés en psychologie cognitive sur le plan de la compréhension de l’intelligence humaine et les mutations technologiques permettant la construction d’interfaces de plus en plus sophistiquées, les résultats obtenus sont restés très éloignés des ambitions initiales. C’est ainsi qu’on a assisté à un très net recul des travaux en intelligence artificielle en général et, sur les tuteurs intelligents en particulier. Il n’y a guère de produits issus de ce courant qui soient aujourd’hui utilisés en milieu scolaire. Un exemple intéressant nous est toutefois fourni par le logiciel Aplusix (voir la figure 3.1), destiné principalement aux élèves de 13 à 16 ans pour l’apprentissage des mathématiques, qui est utilisé dans les collèges et les lycées français (Bouhineau et Nicaud, 2006). L’environnement Aplusix est un logiciel d’aide à l’apprentissage de l’algèbre formelle avec lequel l’élève développe ses propres calculs. Bien qu’il soit issu des travaux sur les tuteurs intelligents, il dispose aussi de certaines caractéristiques qui relèvent de ce que nous appellerons les micromondes (voir la section 4 dans ce chapitre). Il porte sur la résolution

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d’exercices (calculs numériques, développements, factorisations, résolutions d’équations, d’inéquations et de systèmes d’équations) ainsi que sur la résolution de problèmes. Aplusix comporte un mode appelé « Exercice » qui permet un entraînement de l’élève à la résolution de problèmes en algèbre. Dans ce mode, l’élève effectue les exercices en faisant ses propres calculs. Un éditeur adéquat d’expressions algébriques rend faciles la saisie et la modification des expressions. Le logiciel aide l’élève à augmenter ses compétences en algèbre en lui fournissant trois types de rétroactions : a) il indique à tout moment si les calculs sont justes ou faux ; b) il fournit la solution à la demande ; c) il indique si l’exercice est bien terminé quand l’élève l’affirme. Le logiciel comporte une importante base d’exercices organisée par thèmes et difficultés (plus de 400 exercices). Il comporte aussi un éditeur d’exercices permettant au professeur de construire ses propres fichiers d’exercices. Il permet enfin de travailler avec des exercices pris dans des livres dont l’élève recopie les énoncés (). Aplusix dispose également d’un mode appelé « Test » dans lequel il laisse travailler l’élève pendant 30 minutes sans lui apporter d’information. À l’issue d’un test, l’élève obtient une note et peut passer en mode « Autocorrection », dans lequel il revoit son travail, avec les indications de calculs justes et faux, que l’exercice soit terminé ou non. Il peut alors reprendre les exercices pour les corriger lui-même à l’aide des rétroactions du mode « Exercice ». Le logiciel enregistre toutes les actions de l’élève. Cela permet une observation très détaillée des activités réalisées à l’aide d’un magnétoscope, observation qui peut être effectuée par l’élève ou le professeur. Le professeur a aussi accès à des statistiques portant sur le nombre d’exercices traités et résolus, les calculs erronés et les scores obtenus par chacun des élèves (). À la figure 3.1, on peut voir un exemple d’utilisation d’Aplusix durant une utilisation en entraînement : la première manipulation est correcte. L’élève a ensuite effectué un glisser-déposer d’une expression d’un membre dans l’autre sans changer de signe et Aplusix lui indique que ce calcul est erroné.

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Figure 3.1.

Interface du logiciel Aplusix durant une utilisation en entraînement

1.1.3. Les systèmes multimédias Le terme « multimédia » est apparu durant les années 1980 pour désigner les applications sur ordinateur qui pouvaient piloter ou gérer simultanément plusieurs médias. Le concept de multimédia numérique désigne la possibilité dont dispose aujourd’hui l’ordinateur de rassembler et de présenter sur le même support numérique plusieurs types d’informations. Il s’agit, en d’autres termes, de la capacité des dispositifs numériques de gérer simultanément plusieurs canaux d’information (textuels, sonores, iconiques, vidéo) à l’aide d’interfaces personne-machine interactives (Depover, Giardina et Marton, 1998 ; Alessi et Trollip, 2001). La caractéristique essentielle du multimédia réside dans la variété des modalités selon lesquelles l’information est présentée. L’apprentissage dans un environnement multimédia reposant sur l’interaction de l’apprenant avec des systèmes de représentation symbolique ou iconique ayant leurs caractéristiques et leur grammaire propres, il s’agira, pour en tirer pleinement parti, de connaître ces caractéristiques et d’utiliser au mieux les grammaires qui y sont associées. Le plus souvent, les tutoriels modernes se présentent comme des environnements multimédias qui assurent la présentation d’informations en mettant en œuvre plusieurs médias selon une organisation propre. Ainsi, on peut trouver des applications multimédias éducatives ­s’appuyant

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sur une structure très simple, comme c’est le cas des livres électroniques qui ont généralement recours à une organisation linéaire dans la présentation de l’information. D’autres dispositifs s’appuient sur une structure arborescente faisant appel à des branchements plus ou moins complexes ; d’autres encore reposent sur la notion de réseau. Cette structure en réseau, qui organise l’information en nœuds liés entre eux par des liens, conduit à des logiciels désignés par le terme hypertexte (voir la section 1.2). Pour terminer, soulignons que les possibilités offertes par les systèmes multimédias rejoignent les exigences de l’apprentissage en situation (voir le chapitre 1) telles qu’elles ont été définies par des auteurs comme Brown, Collins et Duguid (1989). Pour ces auteurs, la recherche d’efficacité dans l’apprentissage passe par l’immersion de l’apprenant dans un contexte d’apprentissage réaliste. Pour arriver à cette immersion en contexte scolaire, faute de pouvoir placer l’apprenant dans un environnement réel, on pourra recourir aux possibilités très réalistes de mise en situation offertes aujourd’hui par les dispositifs multimédias ou, mieux encore, par les environnements de réalité virtuelle (voir la section 3.2). 1.2. Les hypermédias éducatifs et les pages Web informationnelles L’idée de l’hypertexte a été avancée pour la première fois par le mathématicien Vannevar Bush en 1945 (Bush, 1945). Il s’agissait surtout d’un effort d’amélioration des moyens d’accès à l’information considérés à l’époque comme très en retard par rapport aux moyens de production de l’information. Bush a proposé une nouvelle structure pour définir l’organisation de l’information qui se base sur le sens de celle-ci. Dans ce contexte, des informations liées au niveau sémantique doivent également être associées pendant leur archivage à l’aide d’un mécanisme de référence qui permettrait, par la suite, une utilisation plus aisée et un passage direct et intuitif entre les documents stockés. L’idée fondamentale est celle du lien (ou de l’hyperlien). À la différence de l’organisation linéaire (séquentielle) qui caractérise la structure des livres (et également la structure de certains systèmes multimédias), l’organisation de l’information proposée par Vannevar Bush est basée sur une structuration non linéaire qui s’appuie sur des associations sémantiques. Le terme « hypertexte » en tant que tel a été proposé en 1965 par Ted Nelson. Il désigne un réseau constitué par un ensemble de documents informatiques (textes, citations, annotations) liés entre eux. Dans ce cadre, un hypertexte est un ensemble de données textuelles numérisées sur

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support informatique pouvant être consultées de diverses manières. Les données sont réparties en éléments ou en nœuds d’information (généralement des paragraphes ou des pages). Ces éléments, au lieu d’être attachés les uns aux autres de manière séquentielle (comme les chapitres d’un livre), sont marqués par des liens sémantiques (ancrés physiquement à des zones d’information telles qu’un mot ou une phrase) qui permettent de passer de l’un à l’autre lorsque l’utilisateur les active (Laufer et Scavetta, 1992). Pour l’utilisateur, un hypertexte propose une lecture non linéaire d’un ensemble de documents en naviguant le long de liens entre ces documents. La notion de lien apparaît, dans ce contexte, comme une généralisation de celle de référence (Nanard, 1995). Les premières applications hypertextuelles ont vu le jour à la fin des années 1960 et ont connu un essor considérable après l’apparition de l’ordinateur personnel et des interfaces graphiques. Depuis, le concept d’hypertexte a évolué vers le concept d’hypermédia : ce terme désigne des documents de forme hypertextuelle dont les données proviennent de supports d’information autres que des textes, tels que des sons, des images fixes ou animées et des vidéos. À leur début, les hypermédias étaient des systèmes d’accès à l’information multimodale, ce n’est que dans un second temps qu’ils sont devenus des outils utilisés à des fins éducatives. De nos jours, les systèmes hypermédias connaissent un nouvel essor avec le développement du Web. Le World Wide Web, lui-même, a d’ailleurs été conçu et développé selon l’idée de l’hypertexte (Berners-Lee et Fischetti, 1999). Sur le plan conceptuel, l’hypertexte, et plus généralement l’hypermédia, désigne une structure d’organisation des textes (s’il s’agit d’un hypertexte) ou des informations multimodales (s’il s’agit d’un hypermédia) en réseau : les éléments d’information sont des nœuds reliés par des relations non linéaires et faiblement hiérarchisées sous la forme de liens. Les liens permettent de passer directement d’un nœud à un autre en se basant sur les relations sémantiques qui existent entre les informations. Les nœuds sont des mots, des pages, des images, des graphiques, des sons, des vidéos ou encore des hypertextes. Le système hypertextuel fait appel à la notion de navigation : on peut naviguer entre les sommets (ou nœuds) d’un graphe de situations. Les liens qui relient les sommets permettent à l’utilisateur de se déplacer selon ses intérêts. La plupart des systèmes hypermédias comportent deux modes d’utilisation différents : le mode auteur (voir la section 2.3) et le mode utilisateur.

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L’apprenant-utilisateur d’un système hypermédia peut très facilement accéder à l’information pour autant qu’il soit capable de rapprocher des éléments d’information pour les comparer et les analyser. La conception d’hypermédias dans un domaine donné est une activité permettant à un apprenant d’acquérir des compétences complexes sur le plan de l’analyse et de la structuration de l’information. Les applications hypermédias peuvent prendre plusieurs formes : des encyclopédies de référence générale, des systèmes de référence spécialisés, des visites de musée, des systèmes d’archivage ou encore des systèmes-auteurs (permettant le développement d’hypermédias) (Alessi et Trollip, 2001). Deux exemples typiques d’applications hypermédias sont présentés ci-après. Le premier concerne une encyclopédie en ligne, à caractère général, appelée Wikipedia (voir aussi chapitre 4) et le deuxième (voir la figure 3.2) est une encyclopédie, distribuée sous forme de cédérom, qui concerne les sciences et les techniques (Comment ça marche ?, David Macaulay, éditions Nathan). Wikipedia () et comporte toutes les informations textuelles et iconiques en mode hypertextuel complétées par des outils de recherche par mots-clés. Il est à noter que l’usage des encyclopédies en ligne ou sur DVD devient une pratique de plus en plus courante grâce à leur facilité d’accès à l’information (elles permettent plusieurs modes de recherche et de navigation) et à leur possibilité de mise à jour quasi immédiate (lorsqu’elles sont disponibles en ligne). Remarquons, en ce qui concerne l’exemple présenté ici (Wikipedia), que l’élaboration du contenu de cette encyclopédie repose sur une démarche collective d’une communauté d’internautes pour en arriver à une base de connaissance mise à jour en permanence. Dans ce contexte, la démarche encyclopédique qui consiste à rassembler, classer et donner accès à un savoir renouvelé en permanence prend tout son sens, et cela d’autant plus que le succès d’une telle initiative a dépassé toutes les prévisions. L’encyclopédie en ligne Wikipédia compte en effet aujourd’hui plus de 1,3 million d’entrées (pour la version anglaise), alors que l’Encyclopædia Britannica, réputée la plus complète, n’en compte que 100 000. Le deuxième exemple concerne une encyclopédie thématique sur les inventions, les principes et le fonctionnement de dizaines de machines de toutes les époques. Les informations présentées par ce système utilisent des représentations multiples (principalement des textes descriptifs, des images et des animations) liées entre elles de manière hypertextuelle pour expliciter des concepts et des processus.

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Figure 3.2.

Interface de Comment ça marche ?

Plusieurs typologies sont proposées dans la littérature pour évoquer les usages des hypertextes en éducation. Une première typologie propose trois types d’usages (Nanard, 1995) : l’extraction de l’information brute dans des bases d’information avec pour objectif la recherche documentaire, l’organisation de l’information existante avec pour objectif la valorisation de l’information (mieux la présenter, faciliter son accès, augmenter son impact chez l’usager) et la production d’informations ou de structures de connaissances nouvelles avec pour objectif la construction des connaissances. Une deuxième typologie distingue quatre types d’usages (Bruillard, 1997) : explorer un réseau d’information, accéder précisément à des noyaux d’information, opérer sur un réseau d’information et construire un réseau d’information. Une troisième typologie, qui concerne le WWW en tant que système hypertextuel, évoque également quatre types d’usages (Mioduser et Nachmias, 2002) : livraison de contenu, livraison d’enseignement, support de communication et support de création. Il est clair que, dans toutes les typologies précédentes, les activités

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proposées aux ­ apprenants peuvent aller de la simple consultation des ressources à la création complète, en passant par la modification et l’annotation de l’information existante. Pour conclure cette section consacrée aux hypermédias, nous pensons utile de nous interroger sur le potentiel cognitif de ce type de logiciel. Selon plusieurs auteurs, pour autant que le système soit conçu selon une perspective constructiviste (Depover et al., 1998) et que ses objectifs d’apprentissage soient liés à des savoir-faire de haut niveau, on peut considérer que les environnements hypermédias disposent d’un potentiel cognitif important (Paquette, 1991). Les hypermédias concernent des connaissances de niveaux très variés (des connaissances factuelles, des concepts, des règles, des procédures, des modèles ou des méthodes ou encore des connaissances métacognitives) et mettent en œuvre des stratégies pédagogiques diversifiées. La stratégie la plus simple où l’apprenant navigue dans un réseau simplifié, quasi linéaire, vise essentiellement l’acquisition de connaissances factuelles. Dans ce cas, le potentiel cognitif de l’hypertexte est bien entendu fort limité. Par contre, naviguer dans un hyperdocument complexe exige de l’utilisateur la mise en œuvre de compétences de haut niveau qui lui permettront de déjouer les pièges de la navigation hypermédia. En effet, beaucoup de problèmes qui se posent dans l’exploitation des documents hypermédias trouvent leur origine dans la difficulté de réguler efficacement la prise, le traitement et l’intégration des informations en cours d’apprentissage. Un premier phénomène très souvent évoqué par les utilisateurs est celui de la désorientation, qui consiste « à ne plus savoir où l’on va et comment y aller ». À ce problème de désorientation s’ajoute celui de la surcharge cognitive qui apparaît lorsque le sujet doit investir une part importante de son énergie mentale dans la navigation au détriment d’autres activités comme l’encodage et la structuration des informations qui font l’objet de l’apprentissage. Compte tenu des exigences cognitives liées à l’apprentissage à travers les hypermédias, on peut considérer que ces logiciels sont susceptibles de conduire à des usages éducatifs à haut potentiel cognitif. De plus, le libre choix du parcours et l’interactivité du logiciel, en favorisant l’autonomie et l’implication personnelle de l’apprenant dans son apprentissage, permettent l’émergence de certaines compétences d’autorégulation susceptibles de participer au développement du potentiel métacognitif de l’apprenant.

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D’autres approches pédagogiques utilisent les hypermédias pour amener les élèves à structurer un ensemble complexe de données ou encore pour représenter un domaine de connaissance. Il s’agit là d’applications créatives à haut potentiel cognitif sur lesquelles nous reviendrons dans le paragraphe 2.3.

2. Présenter, représenter et créer : portfolios, cartes conceptuelles et hypermédias construits par l’apprenant 2.1. Les portfolios électroniques La notion de portfolio est utilisée dans plusieurs professions ou disciplines, surtout en enseignement universitaire, pour désigner le niveau des savoirs et des savoir-faire d’une personne. C’est un ensemble de travaux qui témoignent des efforts, des progrès et des réalisations d’une personne dans un domaine généralement spécifique. Un portfolio montre la motivation, l’apprentissage accompli et les productions d’un individu. Un portfolio, dans ce sens, c’est un recueil de preuves du travail, mais aussi une vitrine (publique), des réalisations, voire des réflexions d’un individu. Dans un portfolio, les acquis de formation et les acquis expérientiels d’une personne sont définis et démontrés en vue d’une reconnaissance ou d’une évaluation. Un portfolio électronique est un espace numérique qui prend la forme d’un dossier personnel dans lequel un apprenant rassemble, organise et structure des informations et des connaissances (en principe des travaux, des réalisations et des présentations) qui le concernent tout au long d’un cursus et qui témoignent de ses progrès. Un portfolio électronique est un moyen adéquat pour placer l’information, la sauvegarder pendant des années et pour construire des liens entre des éléments de travail personnel selon certains critères (Norton et Wiburg, 2003). L’avantage d’un portfolio électronique réside dans les outils qui facilitent son organisation et sa structuration, dans la quantité d’information qui peut y être présentée et dans l’accessibilité en ligne. Les portfolios électroniques, grâce à leurs possibilités d’accès en ligne et à leur souplesse d’organisation, peuvent également faciliter l’évaluation. En même temps, les portfolios sont susceptibles de favoriser de meilleurs apprentissages.

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Pour un étudiant, être conscient de son cheminement (les progrès réalisés dans ses travaux personnels) est très important du point de vue cognitif, métacognitif et affectif. L’apprenant assume un rôle actif dans la constitution de son portfolio, car il doit déterminer et choisir ce qui le constituera. Le fait d’être amené à afficher publiquement ses travaux devrait également constituer un facteur de motivation et inciter l’apprenant à accroître les efforts déployés pour mener à bien les tâches qui lui sont demandées. Dans ce sens, la valeur d’un portfolio en tant qu’outil à potentiel cognitif est à considérer. Quand les étudiants écrivent à propos de leurs travaux dans leurs portfolios, ceux-ci deviennent plus qu’une collection de travaux personnels : ils rassemblent les réflexions sur ce que les étudiants ont appris. Dans ce contexte, les portfolios électroniques sont des outils réflexifs et peuvent aussi assurer un rôle d’outil métacognitif. Les usages du portfolio électronique sont de plus en plus étendus au niveau universitaire. Un exemple typique d’un portfolio électronique est développé par l’Université de Montréal (voir la figure 3.3). Il s’agit d’une plateforme grâce à laquelle les étudiants peuvent construire, de manière simple et interactive, des portfolios électroniques. Grâce à cette plateforme, les étudiants réalisent des portfolios contenant des informations et des productions organisées autour de dix formats de fichiers différents. Sur la figure ci-après, on peut voir que le portfolio comporte du contenu protégé, la présence d’un moteur de recherche, une brève présentation de l’étudiante, un lien vers son courriel et la possibilité pour un visiteur de laisser un message ().

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Figure 3.3.

Exemple de portfolio électronique

2.2. Les systèmes de cartes conceptuelles Un certain nombre d’environnements informatiques ont été créés ces dernières années dans le but de soutenir l’apprentissage lors des activités de construction et d’expression des connaissances. Ces environnements peuvent aussi être utilisés dans le cadre d’activités interdisciplinaires favorisant la découverte, l’exploration et la modélisation des connaissances. Parmi ces environnements, certains sont censés soutenir le processus d’apprentissage en favorisant de multiples modes d’expression et de construction de connaissances et en permettant leur organisation sémantique. Pensons aux systèmes de cartes conceptuelles (concept maps), aux cartes mentales (mind maps) et aux réseaux sémantiques (semantic networks). Tous ces systèmes appartiennent à la famille des outils susceptibles de produire une représentation des idées en aidant l’utilisateur à mettre en relief la complexité des relations qui caractérise un domaine de connaissance et

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en suivant un processus que l’on appelle la « cartographie conceptuelle ». En ce sens, la cartographie conceptuelle est une technique qui conduit le sujet à projeter sur un support multimédia la représentation qu’il a d’un champ conceptuel donné. L’idée de la cartographie conceptuelle a été développée par Novak (1977), qui s’est basé sur les recherches menées par Ausubel (1968) dans le domaine de la conceptualisation. Une carte conceptuelle permet de représenter et d’organiser de façon graphique un champ conceptuel tel qu’il est perçu par une personne. L’usage d’une telle carte est très utile quand le langage écrit et parlé atteint ses limites descriptives. La carte conceptuelle est un diagramme qui visualise les relations entre des concepts. Elle est constituée de nœuds qui correspondent à des concepts. Ces concepts (représentés par des mots ou par des icônes) sont connectés par des liens, souvent étiquetés (décrits par un texte court), dans une structure hiérarchique ou une structure en réseau. Les liens se terminent généralement par une flèche qui précise le sens de la relation entre les concepts connectés (voir la figure 3.4). La carte conceptuelle représente la structure des connaissances d’un individu par rapport à un concept ou à un thème donné. La triade « nœud-lien-nœud » forme une entité que l’on appelle « instance » ou « proposition ». La proposition est l’unité de signification de base d’une carte conceptuelle (McAleese, 1998). Elle peut être jugée valide ou non valide dans un contexte donné. Par exemple, dans la carte conceptuelle représentée dans la figure 3.4, le lien entre micro-ordinateur et boîtier est représenté par la lettre P signifiant « Partie de ». Ce lien associe une connaissance « boîtier » à une autre connaissance « microordinateur » pour constituer la proposition « Le boîtier est une partie du micro-­ordinateur », qui peut être valide ou pas. La cartographie conceptuelle est considérée comme un outil pédagogique puissant et polyvalent, susceptible de prendre en charge différentes fonctions et pouvant s’adapter à plusieurs contextes pédagogiques. L’une de ses fonctions essentielles est de favoriser la pensée des élèves en leur permettant de manier les concepts, de les associer et de les diviser pour ensuite mieux se les approprier (Novak et Gowin, 1984). Dans le domaine éducatif, l’usage des cartes conceptuelles facilite l’apprentissage et l’appropriation de concepts difficiles et conduit à structurer et à mettre en lien un grand nombre d’informations. Les usages éducatifs de la cartographie conceptuelle sont très diversifiés. Plus précisément, on peut classer les usages des cartes conceptuelles en fonction des catégories suivantes :

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• outils de présentation et de médiation pour l’enseignement de diverses matières ; • outils d’évaluation des élèves par le biais de la comparaison entre deux ou plusieurs cartes conceptuelles construites par les élèves ; • outils d’évocation de structures de connaissances qui caractérisent les élèves ; • outils favorisant l’émergence et l’étude des représentations mentales des élèves ; • moyen d’échange et de communication des idées ; • outils de collaboration lors d’un travail en classe réalisé en petit groupe ; • outils de conception et de design des systèmes hypermédias et des systèmes de navigation ; • outils cognitifs très utiles à la représentation des idées mentales, à la compréhension des concepts et à la construction des connaissances. Figure 3.4.

Carte conceptuelle représentant le concept de micro-ordinateur

boîtier

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Le processus de cartographie conceptuelle, réalisé manuellement à l’origine, se médiatise de plus en plus grâce aux outils informatiques. Il existe plusieurs logiciels de cartographie conceptuelle. Nous en citerons deux exemples : Inspiration, destiné à des élèves du collège, du lycée et aux adultes, et Kidspiration (voir la figure 3.5), qui s’adresse à un public plus jeune. Par rapport à la cartographie conceptuelle manuelle, les outils logiciels présentent plusieurs avantages : • ils facilitent la création et la modification d’une carte conceptuelle ; • ils permettent le stockage, la création de modes variés de visualisation de la carte, le rattachement de textes, images ou vidéos aux nœuds et aux liens ainsi que la construction collaborative d’une carte à distance ; • ils contiennent des fonctions de recherche et la possibilité de création de sous-cartes ainsi que l’évaluation automatisée des cartes et la conversion des cartes en liste textuelle ou tableau (Pudelko et Basque, 2005). Les logiciels de création de cartes conceptuelles sont des outils de représentation qui permettent aux élèves de construire, d’analyser et de traiter des représentations externes de leurs connaissances, et également de les échanger avec d’autres élèves et d’en discuter lors des activités collaboratives. Il est clair que la cartographie conceptuelle s’inscrit dans une approche constructiviste d’enseignement et d’apprentissage (Bruillard et Baron, 2000). Dans cette perspective, les cartes conceptuelles constituent des outils à fort potentiel cognitif pour plusieurs raisons. L’usage des cartes conceptuelles nous aide à appréhender les représentations et les connaissances des élèves lors d’étapes précises de leur cheminement d’apprentissage. Le processus de la cartographie conceptuelle favorise la structuration des connaissances en les rendant explicites et plus cohérentes. En parallèle, ce processus permet à l’apprenant de réviser ses représentations mentales et d’en créer de nouvelles plus structurées. Il s’agit donc de s’engager dans un traitement actif et créatif d’élaboration des connaissances (Jonassen, 2000). Selon McAleese (1998), la carte conceptuelle peut également jouer un rôle d’amplificateur cognitif, car elle constitue une extension de la mémoire de travail, ce qui réduit la charge du traitement cognitif que doit supporter l’individu. La comparaison d’une carte conceptuelle

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construite par un élève avec les cartes produites par les autres élèves ou celle du professeur peut faire émerger des conflits cognitifs aptes à provoquer des changements conceptuels profonds. Figure 3.5.

Interface de Kidspiration avec carte conceptuelle à compléter

La construction d’une carte conceptuelle par l’élève nécessite une réflexion approfondie, car il s’agit pour celui-ci de rendre explicite ce qui est implicite, de projeter les représentations qu’il a d’un domaine de connaissance sur un support externe accessible à tous. Dans ce contexte, les logiciels de cartes conceptuelles peuvent également constituer des « outils métacognitifs », car ils supportent et favorisent, chez les apprenants, une réflexion sur leurs propres processus cognitifs et sur leur démarche d’apprentissage dans un domaine de connaissance donné.

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2.3. Les hypermédias et les pages Web créés par l’apprenant L’évolution des systèmes informatiques, tant au plan matériel qu’au plan logiciel, permet actuellement de reconsidérer et de diversifier les modes d’utilisation des TIC en éducation. Cette évolution est particulièrement importante en ce qui concerne les interfaces personne-ordinateur (les interfaces, en devenant plus conviviales, ont permis une très large diffusion des outils informatiques dans la société) et les systèmes-auteurs, c’est-à-dire les outils permettant le développement rapide d’applications informatiques sur mesure. D’une part, l’utilisateur voit son interaction facilitée par le système informatique et, d’autre part, il peut se transformer en acteur-développeur de petits systèmes en les « programmant » avec des outils informatiques facilement accessibles. Au vu de cette évolution, il est possible de considérer les élèves non seulement comme des utilisateurs de logiciels prêts à l’emploi, mais également comme des agents disposant d’outils puissants pour organiser, structurer et représenter des contenus. On rejoint de cette manière le chemin ouvert, il y a une trentaine d’années, par Seymour Papert à travers l’approche Logo (Papert, 1981). Le courant Logo, basé sur le modèle piagétien de l’interaction du sujet avec son environnement (incarné, dans ce cas, par un micromonde piloté par un langage de programmation), a montré ses limites après trois décennies d’expérimentation. Pourtant, il est vrai que les limites de l’approche Logo ne résultent pas uniquement de l’approche constructiviste « à la Papert », comme les critiques socioconstructivistes l’ont souligné ; elles trouvent aussi leurs causes et leurs origines dans les aspects techniques du système Logo ainsi dans les problèmes cognitifs inhérents à la programmation. Il est maintenant évident que, pour tirer les bénéfices cognitifs liés à une activité de programmation dans la classe (que ce soit selon la perspective Logo ou selon une approche plus générale), il faut consacrer beaucoup de temps à la familiarisation avec l’environnement informatique mis en œuvre et, beaucoup plus encore, à la mise en place de programmes mobilisant les structures cognitives que l’on souhaite voir développer par les apprenants. La recherche autour de Logo a bien montré que les gains pour l’apprentissage sont très difficiles à déterminer et concernent surtout des élèves en difficulté réelle ou des élèves à haut niveau scolaire (Linard, 1996).

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En revanche, l’utilisation de systèmes-auteurs (authoring tools) pour développer des productions multimédias et hypermédias pourrait nous aider à surmonter les obstacles cognitifs ou à contourner les barrages techniques intrinsèques de la programmation, au sens habituel du terme. Un système-auteur est un environnement logiciel destiné à la création d’applications spécifiques telles que des cours interactifs, des systèmes hypermédias, des pages Web, etc. Ces systèmes ont considérablement évolué au cours des dernières années et leur utilisation ne nécessite pas de connaissances en programmation. Pour le développement des applications multimédias et hypermédias, il existe actuellement plusieurs logiciels, lesquels sont orientés soit vers la production d’applications locales (par exemple les logiciels ToolBook, Director et Authorware), soit vers la production des applications Web (par exemple les logiciels FrontPage, Dream Weaver et Flash). Selon plusieurs auteurs (Norton et Wiburg, 2003), les élèves apprennent mieux et plus en étant des concepteurs et des créateurs d’applications hypermédias que s’ils sont simplement des utilisateurs de tels systèmes. Il est cependant à noter que cette approche, qualifiée parfois d’ approche « constructionniste », ne peut se mettre facilement en place dans les systèmes scolaires actuels à cause du temps exigé pour réaliser des projets réellement significatifs. Pourtant, les compétences mobilisées à l’occasion de ces activités sont généralement de haut niveau cognitif, notamment en ce qui concerne la capacité d’organisation de l’information, de structuration de l’information, de construction des nœuds d’information et d’élaboration des liens sémantiques. Dans ce contexte, il est clair que les outils de conception et de création de systèmes multimédias et hypermédias, s’ils sont utilisés par les élèves, constituent des outils à fort potentiel cognitif. Dans le processus de construction, les élèves n’apprennent pas seulement des choses à propos des contenus concernés, mais également des éléments concernant le design et la manière de communiquer dans un environnement multimédia. Ces outils aident les apprenants à analyser les relations entre les parties du sujet traité et à planifier la structure navigationnelle de leur application (Turner et Handler, 1997). Ils exigent aussi des apprenants qu’ils prennent des décisions sur différents aspects de leur production, tels que le public, le contenu, la structure et l’interface (Jonassen, Howland, Moore et Marra, 2003).

. ���������������������������������� Notons toutefois que ces logiciels disposent d’extensions qui permettent de porter, en tout ou en partie, les applications développées sur le Web.

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3. Explorer

et manipuler des modèles : environnements de simulation et réalité virtuelle

Les environnements informatiques de simulation et de réalité virtuelle cadrent parfaitement avec les conceptions de l’apprentissage inspirées du constructivisme et plus particulièrement avec le modèle du compagnonnage cognitif qui prône l’apprentissage à travers la confrontation avec des situations réalistes. Ces environnements sont des systèmes permettant à l’apprenant d’utiliser un modèle pour comprendre le fonctionnement d’un dispositif technique ou d’un phénomène naturel et, prenant appui sur les observations réalisées, de se construire une représentation du dispositif ou du phénomène étudié. 3.1. Les environnements de simulation Une simulation est une représentation ou un modèle d’un événement, d’un dispositif ou d’un phénomène construit pour présenter et faire comprendre comment un système fonctionne. Le concept de simulation est initialement apparu dans le domaine de la recherche comme une technique qui permet d’étudier les résultats d’une action sur un phénomène sans devoir intervenir sur le phénomène réel. Les simulations sont utilisées pour comprendre les principes de fonctionnement d’une variété de processus physiques, biologiques et sociaux. Bien que la simulation ait existé avant l’apparition de l’ordinateur, les simulations informatiques, basées sur des algorithmes souvent très complexes, sont très largement les plus diffusées. Elles constituent des environnements dans lesquels les apprenants manipulent des composants d’un système de manière hautement interactive. Elles permettent d’étudier le fonctionnement et les propriétés d’un système modélisé et de prédire son évolution. Les interfaces graphiques des ordinateurs permettent de construire des simulations très réalistes sur base d’images de synthèse qui reflètent d’une manière souvent très fidèle la réalité. La simulation peut aussi intégrer des dispositifs sensoriels, comme c’est le cas pour les simulations de conduite de véhicule (train, char d’assaut…) ou de pilotage d’avion. Comme le souligne Jolivalt (1995), ce type de simulation se sert d’effets visuels et d’artifices mécaniques afin d’agir sur les sens et de mieux ­substituer le monde virtuel à la réalité.

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Les systèmes de simulation, grâce à leur capacité à présenter aux apprenants des informations hautement réalistes, sont de plus en plus utilisés en éducation et en formation. En particulier, on a recours à la simulation en éducation lorsqu’il n’est pas possible de réaliser l’expérience réelle parce qu’elle est trop chère, trop longue ou contraire à l’éthique. Une simulation éducative est basée sur la modélisation d’un phénomène, d’un dispositif ou d’un processus que l’élève apprend à maîtriser en interagissant avec la simulation (Alessi et Trollip, 2001). Par exemple, les concepteurs de l’environnement d’apprentissage ZincCast proposent une formation à la production de pièces par injection de zinc sous pression. Cette formation de haut niveau est essentiellement basée sur l’exploitation pédagogique d’un simulateur de machine industrielle inséré au sein d’un dispositif tutoriel (voir la figure 3.6). Figure 3.6.

Interface de ZincCast

Il est à noter qu’une simulation n’est pas une réplique exacte d’un phénomène : elle est le plus souvent une simplification de celui-ci en omettant, changeant ou ajoutant des détails ou des caractéristiques (Grabe et

.

ZincCast est un projet financé successivement par la Commission européenne au titre du programme Comett et par l’International Zinc Association (Quintin et Depover, 1998).

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Grabe, 2004). En utilisant des simulations basées sur des modèles simplifiés ou en proposant des simulations dont le modèle se complexifie au fur et à mesure que l’élève avance dans son apprentissage, les simulations pédagogiques permettent de confronter les apprenants à des phénomènes qu’ils apprendront à maîtriser progressivement. Parfois, les simulations éducatives ajoutent au modèle des éléments qui n’existent pas dans le monde réel. Dans ce contexte, on parle de « réalité augmentée ». Il s’agit, par exemple, de formes de tutorat qui procurent à l’apprenant des rétro­ actions ou qui fournissent des suggestions pour l’aider à comprendre des phénomènes ou des processus complexes étudiés à partir d’un logiciel de simulation. La figure 3.7 illustre la présentation d’un feedback correctif dans le logiciel ZincCast lorsque les paramètres de contrôle introduits s’avèrent erronés. Figure 3.7.

Feedback correctif dans le logiciel ZincCast

Alessi et Trollip (2001) proposent une catégorisation des systèmes informatiques de simulation : les simulations basées sur le modèle d’un système (naturel ou artificiel), c’est-à-dire les simulations à propos de quelque chose et les simulations qui comportent un modèle de processus, c’est-à-dire qui traitent de comment faire quelque chose. Les premières sont des simulations conceptuelles et les secondes sont des simulations opérationnelles (de Jong et van Joolingen, 1998). Les simulations conceptuelles

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comportent des principes, des concepts et des faits relatifs à un système qui doit être simulé. On peut les classer en deux catégories : les simulations physiques et les simulations itératives. Les simulations opérationnelles incluent des séquences d’opérations cognitives ou non cognitives (des procédures) qui peuvent être appliquées au système simulé. On peut les classer en deux catégories : les simulations procédurales et les simulations situationnelles. Dans une simulation physique, un objet physique est représenté à l’écran et offre à l’apprenant la possibilité d’apprendre sur cet objet. Le logiciel SimCity, qui est présenté plus loin dans ce chapitre, fournit un exemple classique d’une telle simulation. Dans une simulation itérative, le temps n’est généralement pas inclus comme variable du système simulé. L’apprenant ne manipule donc pas le temps réel pour observer un phénomène, il exécute la simulation à plusieurs reprises en modifiant chaque fois certains paramètres. Une simulation procédurale a pour objectif de montrer une séquence d’actions pour atteindre un but ou pour effectuer une tâche. Les simulateurs de vol sont des exemples classiques de cette catégorie de simulation. Une simulation situationnelle représente les comportements et les attitudes d’une population ou d’une organisation dans différentes situations. La plupart des simulations de ce type incorporent des jeux de rôle (Alessi et Trollip, 2001). Le logiciel Interactive Physics (voir la figure 3.8), qui constitue un outil très puissant pour l’apprentissage de la physique dans l’enseignement secondaire (), est un exemple classique d’utilisation ou de création de simulations éducatives. Interactive Physics est un environnement qui permet aux élèves du secondaire d’explorer le monde physique par le biais de simulations variées, de visualiser certains concepts scientifiques abstraits, de tester des hypothèses, d’examiner des scénarios simulés et d’acquérir des compétences de résolution de problèmes en physique. Le logiciel permet de créer des environnements constitués de divers éléments interconnectés par des câbles, des ressorts, des amortisseurs, etc., et soumis à diverses contraintes telles que forces, moteurs, etc. Les propriétés de ces éléments ainsi que les contraintes associées peuvent être modifiées, et l’évolution des paramètres peut être suivie à l’aide de graphiques et de valeurs numériques (Lebrun, 2002). Interactive Physics, par la possibilité offerte à l’élève de traiter des concepts physiques de manière hautement interactive, peut être qualifié de « micromonde » (la section 3.1 dans ce chapitre). Dans son mode de

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création de nouveaux objets et de nouvelles simulations par le professeur, il peut également être qualifié de « système de modélisation » (la section 3.2 dans ce chapitre). Figure 3.8.

Interface d’Interactive Physics

Une forme particulière de simulation connaît aujourd’hui un développement considérable : il s’agit des simulations ludoéducatives désignées par l’expression jeux vidéo. Les jeux vidéo sont devenus des systèmes informatiques très complexes en matière de graphisme, d’interactivité et de narration. La variété des jeux existants est très étendue, tant sur le plan du matériel (consoles spéciales, cartes graphiques, périphériques spécialisés) que des logiciels et des thèmes traités. Selon Malone (1981), les jeux vidéo disposent d’une grande capacité pour motiver leurs utilisateurs. Cette motivation, très importante en situation d’apprentissage, est basée sur trois aspects : l’imagination, la compétition (challenge) et la curiosité. Dans un contexte éducatif, les jeux vidéo sont susceptibles de stimuler l’intérêt des élèves pour l’apprentissage et d’améliorer leur capacité de rétention (Hogle, 1996 ; Prensky, 2001). La plupart des jeux vidéo sont des applications extrêmement interactives qui exigent des utilisateurs un certain type de fonctionnement cognitif dont les principales caractéristiques sont la concentration, la mémorisation, l’anticipation, la construction de rapports spatiaux et la mise en place de stratégies.

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Les jeux vidéo ont des potentialités cognitives réelles et certains d’entre eux peuvent même être utilisés comme des outils à fort potentiel cognitif (Hogle, 1996). Une question récurrente concerne la façon dont les élèves les utilisent. Construisent-ils de nouvelles connaissances en analysant des données, en testant des idées et en vérifiant des hypothèses ou manipulent-ils simplement le jeu à un niveau superficiel en cliquant sur des boutons et en sélectionnant des options pour voir ce qui se passe ? L’apprentissage par l’action et par la découverte, et l’expérimentation active que les jeux vidéo (principalement les jeux de simulation) conduisent à mettre en place, constitue un aspect très important qui valorise l’usage des jeux à des fins éducatives dans une perspective constructiviste. En règle générale, les jeux vidéo mobilisent et développent des compétences qui relèvent de la logique, de la mémoire et de la résolution de problèmes, mais aussi, pour certains d’entre eux, de la pensée critique et de la recherche. Leur utilisation requiert des joueurs qu’ils manipulent des objets à l’aide d’outils technologiques et développent ainsi une compréhension du jeu en tant que système complexe. Les jeux qui se jouent en collaboration ou en coopération favorisent le développement d’aptitudes sociales telles que décider en commun, définir et se mettre d’accord sur des buts. Pour pratiquer certains jeux de manière efficiente, il faut être en mesure d’effectuer des traitements parallèles de données, c’est-à-dire de prendre en considération simultanément plusieurs sources d’information. Les jeux d’aventure, dans lesquels il est courant que le joueur définisse lui-même le personnage, peuvent contribuer à stimuler la créativité (Retschitzki et Gurtner, 1996). Dans ce contexte, les jeux vidéo peuvent soutenir le développement d’une série de compétences, comme l’élaboration de stratégies, la planification, l’induction, la communication, la manipulation des nombres, les habiletés de négociation, la prise de décision en équipe et la manipulation de données (Ceangal et McFarlane, 2004). Le logiciel SimCity, qui est un jeu de simulation très utilisé, illustre bien le potentiel pédagogique de ce type d’application. Le but du jeu est de construire et de gérer une ville complexe (on peut se situer dans le temps, par exemple au début du vingtième siècle, et travailler par conséquent dans différents contextes sociaux et économiques). Il s’agit d’un logiciel qui permet la prise de décision, la discussion et l’expérimentation en groupe, et qui favorise le développement des compétences mathématiques, la planification et les connaissances dans le domaine de l’économie et de la gestion.

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3.2. La réalité virtuelle Ces dernières années, les avancées dans le champ de l’image de synthèse, et ses multiples applications dans les domaines de la création artistique, de la recherche scientifique ou des jeux, ont permis la création d’outils favorisant une interaction très naturelle avec les systèmes informatiques. C’est dans ce contexte que s’inscrivent les travaux en matière de « réalité virtuelle ». Ces systèmes connaissent un développement remarquable dans plusieurs domaines, tels que les jeux, la recherche scientifique et l’éducation. L’une de caractéristiques de base d’un tel environnement informatique réside dans le fait qu’il plonge l’apprenant dans un monde à trois dimensions dans lequel il pourra se mouvoir comme il le ferait dans la réalité. Cet environnement fonctionne à partir d’images de synthèse, qui, présentées à l’apprenant à l’aide de périphériques spécialisés, lui donnent l’illusion de la réalité (Depover et al., 1998). Dans un système de réalité virtuelle, l’utilisateur, muni de gants dotés de capteurs électroniques, d’un masque équipé de petits moniteurs LCD, d’un dispositif à retour d’effort et d’une architecture informatique appropriée, a l’impression d’être plongé dans un monde reconstruit en fonction des besoins de l’expérience (visiter un temple grec, parcourir les rues d’une ville disparue, découvrir une autre planète, explorer une molécule chimique, etc.) dans lequel il a la sensation de se déplacer, de toucher des objets, de manipuler des instruments (voir la figure 3.9). Figure 3.9.

Système de réalité virtuelle

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Les applications pédagogiques des mondes virtuels sont nombreuses : elles peuvent reproduire des parties inaccessibles de l’univers physique telles que le cœur d’un volcan ou d’une centrale nucléaire, la surface d’une planète ou l’intérieur d’un corps vivant, mais elles permettent aussi de simuler des mondes inventés. Les applications des systèmes de réalité virtuelle sont nombreuses : formation par simulation (conduite de véhicules, contrôle de dispositifs industriels), applications médicales (traitement des phobies par la psychothérapie cognitivo-comportementale, simulation d’actes chirurgicaux), divertissement (jeu vidéo, téléimmersion dans des systèmes virtuels de communication et d’interaction sociale), visualisation scientifique (recherche fondamentale, météorologie, astrophysique, architecture et urbanisme), domotique, conservation et valorisation du patrimoine culturel (visite de musées et de sites virtuels, reconstitution d’objets et de sites détruits ou endommagés). Considérant ces possibilités, il y a gros à penser qu’à l’avenir les applications de la réalité virtuelle se diffuseront dans de nombreux domaines et que les applications pédagogiques ne manqueront pas, surtout si les évolutions technologiques permettent d’alléger l’équipement, de réduire son coût et de multiplier les possibilités d’interaction avec les organes sensoriels tels que le toucher, la vision et l’audition.

4. Construire

des modèles : micromondes et environnements de modélisation

4.1. Les micromondes Le concept de micromonde désigne un environnement pédagogique où l’apprenant dispose d’une certaine autonomie, voire d’un contrôle quasi complet de l’ordinateur. En d’autres termes, un micromonde est un environnement informatique dans lequel les apprenants peuvent manipuler des entités physiques, mathématiques ou géométriques pour résoudre des problèmes. Un micromonde constitue donc un environnement contrôlé par l’apprenant dans lequel il peut exprimer ses idées et en explorer les conséquences. Pour contrôler l’environnement, l’apprenant doit disposer d’un langage de communication avec la machine suffisamment simple mais puissant. Seymour Papert, qui est à l’origine de l’idée de l’usage éducatif des micromondes, a proposé la programmation en Logo comme moyen d’interaction avec un environnement graphique basé sur la métaphore de la tortue.

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Enseigner avec les technologies

Bien que les recherches sur les micromondes pédagogiques aient été longtemps dominées par l’environnement Logo, d’autres environnements ont également été développés. C’est le cas notamment de systèmes basés sur des simulations informatiques, comme Interactive Physics, sur des tuteurs intelligents, comme Aplusix, ou sur la manipulation directe, comme Cabri-géomètre. Ces micromondes concernent généralement un domaine particulier de connaissance : la géométrie pour Logo et Cabrigéomètre, la physique pour Interactive Physics, l’algèbre pour Applusix. Remarquons toutefois que Logo avait, du moins à l’origine, des ambitions plus vastes, puisque son créateur le présentait comme un amplificateur cognitif, c’est-à-dire un outil de développement de la connaissance susceptible de favoriser l’acquisition de compétences transférables à un large éventail de domaines. Les micromondes constituent des environnements informatiques à fort potentiel cognitif. En effet, ils amènent les apprenants à expérimenter, à élaborer des hypothèses, à les mettre à l’épreuve en manipulant des objets et en réalisant des opérations définies dans le cadre du micromonde considéré. Le micromonde, qui par sa conception est un environnement hautement interactif et géré par les principes de la manipulation directe, offre une rétroaction immédiate très souvent supportée par des représentations externes (par exemple, des simulations, des graphiques ou des tables de données). Grâce à cette rétroaction, l’apprenant peut se corriger, faire évoluer ses représentations mentales et avancer dans sa compréhension du domaine. L’apprenant peut également utiliser les objets et les opérations présents dans le micromonde pour créer de nouveaux objets, résoudre des problèmes et construire de nouvelles connaissances (Edwards, 1998). Le logiciel Cabri-géomètre (CAhier de BRouillon Interactif), qui concerne l’apprentissage de la géométrie, fournit un exemple typique de micromonde. Il est cependant à noter que Cabri-géomètre est issu au départ des travaux réalisés sur les tuteurs intelligents (la section 1.1.2). Ce logiciel a été conçu pour aider au développement des compétences relatives à la formulation de conjectures et à la résolution de problèmes en géométrie euclidienne. Cabri-géomètre est un environnement graphique dans lequel les objets élémentaires de la géométrie du plan, à savoir les points, les droites, les cercles et les triangles, sont disponibles en manipulation directe par l’utilisateur. Dans l’environnement de Cabri-géomètre, on modifie une figure en agissant directement, avec la souris, sur ses constituants de base. Par exemple, après avoir construit le cercle circonscrit d’un triangle à partir de deux médiatrices, en déplaçant un des sommets du triangle, on modifie toute la figure, soit les médiatrices et le cercle circonscrit, en temps réel à l’écran (Martin, 2005).

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Cabri-géomètre est un logiciel de géométrie qui, grâce à la manipulation directe, permet la création et l’exploration des objets et des figures géométriques. Il permet de concevoir des activités didactiques favorisant l’assimilation de concepts géométriques et mathématiques (Laborde et Laborde, 2006). En parallèle, ce logiciel constitue un puissant support pour explorer et manipuler directement des objets mathématiques abstraits. Cabri offre un soutien non négligeable à l’apprenant pour ce qui est de la précision et du gain de temps. Le logiciel permet, en temps réel, de produire différentes instanciations d’une construction géométrique donnée. Il est aussi possible de modifier la position des éléments à partir desquels la construction est réalisée. Figure 3.10.

Exemple de preuve du théorème de Pythagore avec Cabri-géomètre

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La figure 3.10 présente quatre étapes d’une preuve du théorème de Pythagore à l’aide de Cabri-géomètre. Cette preuve est construite à partir des outils fournis par le logiciel qui nous permettent de créer des carrés correspondant aux côtés du triangle, de transformer leur forme en préservant leur surface et de les déplacer sur le plan. Plus précisément, cette transformation est possible à l’aide des contrôles (les trois segments de lignes présents dans le coin inférieur gauche de chaque schéma) rendant possible la manipulation directe des objets géométriques. Ces contrôles nous permettent de : • créer les carrés des trois côtés (entre l’étape 1 et l’étape 2) ; • manipuler les deux plus petits carrés (étape 2), formés par les côtés AC et AB, pour les transformer en parallélogrammes de surface équivalente (entre l’étape 2 et l’étape 3) ; • les déplacer ensuite pour couvrir complètement le grand carré dont le côté est formé par l’hypoténuse BC du triangle ABC (entre l’étape 3 et l’étape 4). Comme l’illustre la figure 3.10 (étapes 1 à 4), la manipulation directe nous permet de transférer les deux carrés formés par les côtés orthogonaux sur le carré formé par l’hypoténuse. On voit ainsi que la surface des objets provenant de ces deux carrés (ces formes sont à l’issue des transformations des parallélogrammes orthogonaux) couvre exactement le carré formé par l’hypoténuse. Deux aspects de Cabri sont particulièrement intéressants du point de vue éducatif : la manipulation directe et la visualisation par simulation. La manipulation directe invite d’abord à l’expérimentation des objets mathématiques élémentaires, tels que le point, la droite et le cercle, ou construits, tels que le carré, le triangle, etc. L’intérêt de la visualisation par rapport à un enseignement traditionnel vient de la possibilité d’observer des phénomènes mathématiques en temps réel et de pouvoir ainsi prévoir des résultats ou des théorèmes. Dans ce contexte mathématique, la démarche scientifique peut se résumer ainsi : observation d’une figure géométrique, conjecture d’un résultat, confirmation de la conjecture par différents outils comme la démonstration et l’application (Martin, 2005). 4.2. Les environnements de modélisation L’une des principales préoccupations de l’activité scientifique consiste à construire des modèles de différents phénomènes et situations. Au cours des dernières décennies, l’activité de modélisation a été profondément

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modifiée dans plusieurs disciplines grâce aux outils informatiques. En parallèle, les recherches en didactique des sciences et en sciences cognitives ont montré que l’activité de modélisation menée par les élèves peut contribuer de façon significative à leur développement cognitif (Mellar, Bliss, Boohan, Ogborn et Tompsett, 1994). L’activité de modélisation telle qu’elle est généralement pratiquée en classe s’inscrit dans une approche constructiviste de l’apprentissage. Il s’agit de construire des représentations de phénomènes, après les avoir observés, en interagissant avec un dispositif informatique plus ou moins adapté. Il est fréquent que l’activité de modélisation se déroule en groupe sous le contrôle d’un enseignant chargé de guider les élèves. À la différence de la simulation, dans un environnement de modélisation, l’usager n’utilise pas un modèle élaboré par quelqu’un d’autre, mais dispose de tous les outils appropriés pour élaborer son propre modèle à partir des données expérimentales ou des observations faites sur un domaine pour représenter, prédire ou expliquer un phénomène. Les compétences cognitives que l’activité de modélisation met en œuvre sont très variées : représenter, expliquer, communiquer, convaincre, anticiper, concevoir, contrôler, etc. Les environnements de modélisation constituent des outils à très fort potentiel cognitif. Les recherches actuelles en sciences de l’éducation et en psychologie cognitive nous apprennent que les activités de modélisation peuvent renforcer le processus d’apprentissage : au cours de la construction d’un modèle, les apprenants expriment des idées et des modèles mentaux (Bliss, 1994) dont, dans la plupart des cas, ils ne sont pas conscients. Les modèles comme les représentations iconiques et graphiques permettent aux idées abstraites de revêtir un aspect concret. Ces représentations jouent un rôle de support cognitif qui accompagne la pensée et le raisonnement (Teodoro, 1994). L’expression de la pensée à l’aide de la construction des modèles peut également soutenir le processus d’apprentissage dès que les idées font l’objet de communication et de discussion comme c’est le cas lorsque l’activité de modélisation se déroule en groupe. ModellingSpace (Komis, Dimitracopoulou, Politis et Avouris, 2001 ; Dimitracopoulou et Komis, 2005) est un logiciel qui s’inscrit dans ce cadre pédagogique et épistémologique, et qui permet aux élèves de mener des activités de modélisation.

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Figure 3.11.

Interface de ModellingSpace (fonctionnalités importantes)

Nous présentons à la figure 3.11 l’interface du système ModellingSpace où l’on peut voir les principales fonctionnalités de l’environnement dans son utilisation collaborative. Les éléments structurants de l’environnement sont les entités (représentant des objets ou des concepts) qui contiennent des propriétés (qui sont des caractéristiques intrinsèques des entités et dont le changement ou la variation procure au modèle un comportement dynamique) et les relations qui lient les propriétés entre elles. Les entités sont groupées à gauche et les relations à droite de la fenêtre principale de l’environnement. Dans la fenêtre du modèle, en haut et à gauche, s’affiche un modèle créé par des entités primitives produites par la vidéo d’une situation réelle (une horloge, un robinet et un casque). S’affichent également (dans des fenêtres superposées) des outils de représentation alternative (graphique), les outils de création et de gestion des relations quantitatives et qualitatives ainsi que l’historique de la séance de travail (log file). Au bas de la fenêtre, on retrouve les outils de gestion de la collaboration.

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Le système comporte une liste des relations que le dispositif interprète pour visualiser le comportement des entités dont les propriétés sont liées avant de produire une représentation évocatrice du modèle construit par l’usager. Des représentations alternatives (graphiques, tableaux de valeurs et diagrammes à barres) sont aussi disponibles pour soutenir le processus de modélisation. Les relations semi-qualitatives correspondent à des formules mathématiques courantes (proportionnalité, proportionnalité inverse, etc.) qui s’expriment comme suit : « si une entité augmente, l’autre augmente aussi, diminue, reste constante », etc. Les relations quantitatives peuvent être exprimées par les opérateurs algébriques courants (+, –, *, /, =, etc.) et utilisées à l’aide d’une interface permettant de lier les propriétés des entités d’un modèle construit dans l’espace de travail ou par un tableau de valeurs dans lequel on peut introduire des données numériques. La construction d’un modèle fait aussi intervenir une relation qui peut être exprimée de façon qualitative (graphique) et sert à dessiner la variation entre deux propriétés (variables) du modèle.

5. Manipuler, construire

et expérimenter : les systèmes de robotique et les laboratoires assistés par les technologies

5.1. La robotique pédagogique 5.1.1. Les robots programmables La robotique pédagogique est une approche didactique originale, fondée sur une méthode d’apprentissage utilisant des dispositifs programmables et la mise en œuvre d’une « pédagogie par projet ». Elle se définit par l’utilisation des technologies informatiques dans leurs fonctions d’observation, d’analyse, de modélisation et de contrôle de différents processus physiques. La robotique pédagogique s’adresse à différents types d’apprenants (de l’école maternelle à la formation d’adultes), dans un objectif d’initiation à la démarche scientifique et de développement des compétences techniques. Cette démarche permet à l’apprenant de se familiariser avec les technologies informatiques au sens large et de les employer pour définir un projet, le structurer et trouver une solution concrète au problème posé en confrontant son point de vue avec d’autres (Baron et Denis, 1994).

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La robotique pédagogique, issue des travaux en Logo, est l’exemple actuel le plus caractéristique de micromonde matériel et symbolique. Les robots pédagogiques peuvent prendre diverses formes allant d’un simple ordinateur contrôlant un objet périphérique (des maquettes de mesures en sciences physiques, une automobile, des systèmes automatisés) jusqu’à un automate intelligent ou un simulateur d’expérimentation (Leroux, Nonnon et Ginestié, 2005). La robotique pédagogique s’inscrit directement dans une approche constructiviste d’apprentissage. C’est un outil pédagogique apte au développement des compétences cognitives de haut niveau. Le robot programmable constitue un nouvel objet de l’environnement de l’enfant. Il mémorise une suite de commandes, qu’il exécute séquentiellement. Il peut ainsi permettre à l’enfant d’explorer l’espace par l’intermédiaire de la technologie. Le robot incarne une entité douée d’autonomie capable d’accomplir des missions fixées à l’avance dans un environnement variable. Le robot peut être utilisé à l’école comme un outil efficace permettant d’agir sur le développement cognitif des enfants, mais c’est aussi un objet technologique dont il ne faudrait pas négliger la portée pédagogique en tant qu’artefact d’appropriation de connaissances techniques. Le robot, par son caractère anthropomorphique, constitue un puissant outil de médiation qui, par un effet de miroir, permettra aux enfants de prendre conscience de la façon dont l’individu fonctionne. Soulignons également l’aspect ludique des automates programmables, facteur important de motivation à l’école élémentaire. 5.1.2. Les systèmes Logo-LEGO La robotique pédagogique se situe au carrefour de deux approches pédagogiques : l’expérimentation assistée par ordinateur (ExAO) et les micromondes. L’environnement ROBOLAB () en est un exemple typique. Cet environnement constitue un système très classique de robotique pédagogique. C’est un micromonde qui comporte des interfaces matérielles et un langage symbolique de commande et qui permet l’étude et la réalisation d’environnements à base de microrobots modulaires pilotés par ordinateur. Il s’agit d’un environnement qui dispose d’un langage de programmation visuelle et d’un ensemble de construction LEGO dont une partie (voir la figure 3.12), qui s’appelle RCX, est un microprocesseur programmable. Les étapes de l’utilisation du système sont les suivantes : a) construction du robot avec les briques LEGO ; b) programmation des actions du robot

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avec le logiciel ROBOLAB ; c) transmission des données du programme au RCX qui fait partie intégrante du robot ; d) évaluation et réajustement des actions sur le plan de la conception du robot et de la programmation, s’il y a lieu. Figure 3.12.

ROBOLAB

L’activité de construction dans un système Logo-LEGO est très fertile sur le plan cognitif étant donné qu’il s’agit d’une « activité transversale » faisant intervenir des compétences de divers domaines comme la mécanique pour la conception de l’infrastructure, la technologie pour la construction proprement dite, les sciences physiques pour l’électronique, le dessin technique pour les plans, les arts plastiques pour l’esthétique et l’informatique pour le pilotage du robot.

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5.2. L’expérimentation assistée par ordinateur (ExAO) 5.2.1. En laboratoire Dans cette section, nous nous intéresserons à l’usage pédagogique des différents dispositifs qui facilitent la mesure de certaines caractéristiques de l’environnement physique. Il s’agit de dispositifs permettant la collecte des données dans des situations réelles et leur transfert synchrone vers un ordinateur pour des manipulations et des interprétations ultérieures. Ces dispositifs sont désignés par l’expression « expérimentation assistée par ordinateur » (ExAO) ou « Microcomputer-based Laboratory » (MBL). L’ExAO est une utilisation pédagogique de l’ordinateur qui permet de réaliser des expériences à l’aide de logiciels spécialisés et d’un matériel spécifique couplé à un ordinateur (un train électrique, un système d’acquisition de données, etc.). Ces applications informatiques constituent pour l’apprenant une espèce de « lunette cognitive » (Baron et Denis, 1994). En effet, la technologie offre, dans ce cadre, à l’apprenant de nouvelles possibilités d’explorer et d’appréhender le monde et de le représenter symboliquement de manière à amplifier sa compréhension. Grâce aux systèmes ExAO, les apprenants peuvent obtenir les données d’une expérience sous forme de tableaux ou de graphiques en temps réel afin de les transformer pour produire un modèle de leurs interrelations. Ainsi, l’apprenant a sous les yeux, d’une part, le monde réel ou simulé de l’expérience et, d’autre part, le modèle qui s’élabore progressivement. Par ces activités, l’élève travaille les concepts graphiques puis mathématiques associés au phénomène tout en ayant une représentation globale du phénomène qui lui permet de mieux comprendre le rôle des différents paramètres en jeu (Leroux, Nonnon et Ginestié, 2005). L’ExAO constitue une approche pédagogique qui permet à l’apprenant de paramétrer et de contrôler une expérience réelle, d’acquérir des données et de les visualiser sous une forme symbolique ou graphique. Ces données sont traitées en temps réel sur des instruments virtuels, vumètres, graphiques ou tableaux. En parallèle, un modéliseur permet de déterminer la fonction mathématique qui décrit le mieux le phénomène étudié par l’ajustement des paramètres d’une courbe théorique qu’on superpose sur la courbe expérimentale. L’ExAO peut se révéler un complément intéressant à la simulation assistée par ordinateur. Il s’agit d’engager les élèves dans des situations d’apprentissage qui reproduisent les processus suivis par les scientifiques pour collecter des données, avancer des hypothèses qu’ils testeront,

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visualiser des résultats et les interpréter. L’ExAO permet d’apprendre dans des situations authentiques, conformément à ce qui est proposé dans les modèles d’apprentissage les plus récents (voir le chapitre 1). Cette stratégie d’enseignement très similaire à la démarche scientifique peut se mettre en place de manière relativement simple en s’appuyant sur des dispositifs de collecte de données intégrés dans de véritables laboratoires d’expérimentation assistée par ordinateur. Ces dispositifs comportent des capteurs permettant de mesurer certains aspects de l’environnement physique (par exemple la température, la pression, l’humidité, l’intensité de la lumière, le pH, la photosynthèse) et une interface pour commander les capteurs et transmettre les données à une calculatrice, à un assistant personnel numérique (APN) ou à un ordinateur. Chaque dispositif de collecte de données peut collaborer avec un logiciel approprié à l’aide duquel on peut programmer le comportement du capteur. Le système ROBOLAB, présenté dans la section précédente, nous offre ce type de possibilités. Dans ce contexte, l’objectif principal de l’expérimentation assistée par ordinateur est de fournir aux élèves des outils (matériels et symboliques) pour supporter une compréhension en profondeur de la méthode scientifique qui, dans le cas de l’usage des dispositifs de collecte de données, consiste principalement en trois étapes : expérimenter, analyser et visualiser. Ces activités pédagogiques conduisent au développement de compétences cognitives relatives à la méthode de collecte des données, à l’interprétation des données collectées et à la formulation de conclusions découlant de cette interprétation (Grabe et Grabe, 2004). Il s’agit de processus similaires à ceux qui sont utilisés par les scientifiques quand ils exercent une activité de recherche. Ces processus nécessitent des compétences cognitives de haut niveau et permettent aux élèves de procéder selon une approche authentique et interdisciplinaire. 5.2.2. Les systèmes mobiles Quand les capteurs constituant un système d’expérimentation par ordinateur sont liés à des ordinateurs portables ou à des PDA (Personal Digital Assistant ou Assistant personnel), il est possible de réaliser les prises d’information et les traitements directement sur le terrain et de réajuster les mesures en fonction des résultats obtenus. Le GPS (Global Positioning System) et le GIS (Geographical Information System) constituent une classe particulière de systèmes de collecte, de traitement et de visualisation des données d’ordre géographique (mais aussi politique, économique et social). Un GPS est un dispositif (qui peut

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être utilisé séparément ou connecté à un ordinateur) qui reçoit des signaux de plusieurs satellites et permet de déterminer la position sur la Terre en évaluant la latitude, la longitude et l’altitude avec une précision de quelques dizaines de centimètres. Un GIS est un environnement logiciel qui permet à son usager de voir les relations entre différentes « couches » d’information (Grabe et Grabe, 2004). Dans la plupart des cas, une « couche » est une carte géographique, mais elle peut également représenter d’autres types d’informations comme des données administratives ou électorales, des données concernant l’infrastructure routière et le réseau ferroviaire, des données environnementales, géologiques, historiques, etc. Le logiciel permet de résumer les données et de positionner les objets ou les événements sur les coordonnées relatives de la carte. Il s’agit, dans ce cas, de découvrir des modèles qui permettent à l’utilisateur d’émettre des hypothèses et d’avancer des explications. Les applications de ces systèmes dans les secteurs économique et scientifique (urbanisme, environnement, gestion des ressources naturelles, gestion des risques) connaissent actuellement un développement considérable. Ces systèmes peuvent également avoir des usages pédagogiques dans une approche d’outils à potentiel cognitif. Toutefois, ces systèmes sont au départ destinés à la communauté scientifique et, par conséquent, leur usage scolaire peut présenter des difficultés techniques et pédagogiques. C’est pourquoi il existe peu de travaux concernant leurs applications éducatives. Néanmoins, les GIS peuvent être utilisés dans plusieurs disciplines telles que la géographie, la géologie, l’histoire et l’étude de l’environnement. La recherche de l’information géographique, non pas seulement à partir d’une carte ou d’un livre, mais également dans des systèmes interactifs tels que les GIS, offre de nouvelles possibilités d’apprentissage d’ordre interdisciplinaire et pourrait favoriser le développement de certaines compétences de haut niveau : analyse des éléments géographiques, historiques, géologiques et environnementaux, résolution des problèmes d’ordre historique, politique, environnemental ou géologique, prise de décision dans des contextes locaux, régionaux, nationaux et planétaires.

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Pour

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conclure

Dans ce chapitre, nous avons présenté, en les structurant en fonction du type de démarche cognitive mobilisée, les grandes catégories de logiciels éducatifs. Au sein de cette structuration, les systèmes basés sur une représentation très superficielle des connaissances à acquérir et de la manière de les transmettre à l’élève sont généralement considérés comme disposant d’un potentiel cognitif limité. En revanche, les environnements qui proposent des artefacts susceptibles de soutenir l’activité cognitive de l’élève dans le traitement de situations basées sur la découverte, l’exploration, l’expérimentation et la résolution de problèmes fournissent des cadres beaucoup plus propices au développement cognitif. Remarquons toutefois que, même lorsqu’on fait appel à un environnement à fort potentiel cognitif – comme c’est la cas des logiciels de simulation ou de modélisation –, l’enseignant ou le formateur conserve un rôle déterminant dans l’actualisation de ce potentiel. Ainsi, un enseignant qui utilise une simulation avec ses élèves peut parfaitement se contenter de réaliser l’expérience ou de visualiser le phénomène en manipulant différents paramètres, mais il peut aussi stimuler davantage la réflexion de ses élèves en leur demandant de prévoir les résultats de la simulation ou en « démontant » avec eux le simulateur pour rendre transparent le modèle qui est mis en œuvre.

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Dans les années 1960, au grand scandale des philosophes, j’ai dit qu’Hermès remplacerait Prométhée, c’est-à-dire que la société de communication remplacerait la société de production. J’ai dû attendre longtemps, quinze à vingt ans, pour que cela arrive… Michel Serres, Le virtuel est la chair même de l’homme.

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En bref… Ce chapitre porte sur les technologies destinées à communiquer afin de développer des compétences. Nous montrerons comment les moyens électroniques de communication peuvent constituer des outils à potentiel cognitif. Nous présentons d’abord l’évolution des moyens de communication avec les TIC avant de décrire l’ensemble des moyens actuels de communication qui sont édifiés à partir des TIC. Nous insistons sur le développement de compétences dites cognitives, mais aussi sur le développement d’autres compétences comme la compétence à communiquer et les compétences d’ordre social et personnel qui sont pour plusieurs tout aussi importantes. Enfin, nous aborderons les défis inhérents aux nouvelles formes de communication. L’instantanéité à laquelle sont habitués les jeunes, la fragile qualité de l’écrit, l’anonymat et les dangers des moyens de communication sont quelques-uns des obstacles que doivent surmonter les éducateurs et formateurs.

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Les outils électroniques de communication

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1. Les technologies… de la communication Dès son plus jeune âge, l’enfant apprend à communiquer. Son aptitude à le faire joue un rôle déterminant dans sa quête incessante de réponses à ses besoins. C’est sur cette base que l’école est appelée à construire pour l’amener à développer chez lui des compétences liées à la communication. Depuis le premier message envoyé par Samuel Morse en 1844, les moyens de communication ont grandement évolué avec les technologies au cours des deux siècles derniers. À peine plus de trente ans après la démonstration de Morse, Alexander Graham Bell inventait le téléphone, en 1876. Un peu plus tard, la première ligne téléphonique était construite entre Boston et Sommerville au Massachusetts. Dès la fin des années 1880, on comptait près de 50 000 téléphones aux États-Unis. En 1896 naissaient les téléphones à impulsions, encore retrouvés dans certains endroits, tant en Amérique du Nord qu’en Europe, et ce, même si les téléphones à tonalité ont fait leur apparition dans les foyers dès le début des années 1960 en Amérique. Le téléphone de Bell a été l’un des principaux moyens de communication « grand public » du siècle dernier, laissant loin derrière tous ses éventuels concurrents. Le seul réel changement – toujours en cours – est celui de la présence de plus en plus marquée des téléphones dits portables qui, depuis le début des années 1980, pénètrent tous les continents et toutes les strates des sociétés. Après la commercialisation de ces téléphones pour le grand public en 1982, on comptait déjà plus d’un million d’abonnés en 1987, pour un peu plus de 650 millions en 2006. Néanmoins, depuis quelques années, le téléphone – portable ou non – a été remplacé au chapitre de champion des outils de communication par une autre invention : le courrier électronique. Ainsi, la firme Netcraft, avec son Web Server, estime qu’il y a plusieurs milliards de milliards de courriers électroniques envoyés chaque mois dans le monde, laissant loin derrière les communications téléphoniques. Cela fait près de quinze ans que l’on parle de NTIC ou de TIC, marquant ainsi le lien insécable entre communication et technologies. Les outils de communication issus des TIC sont aujourd’hui considérés comme des outils incontournables qui sont susceptibles de favoriser

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Le site About Inventors () indique qu’il s’agit là de la date d’invention du premier téléphone « réel », même si plusieurs inventions de Bell ont mené et ouvert le chemin à cette découverte. < www.netcraft.com>.

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le ­ développement de compétences et peuvent ainsi être au service de l’apprentissage et de l’enseignement. Plusieurs affirment d’ailleurs que les outils électroniques de communication peuvent servir de catalyseurs au développement d’un large éventail de compétences transversales et disciplinaires. En effet, de plus en plus, les outils électroniques de communication deviennent essentiels à de nombreuses activités humaines. Ils représentent souvent un moyen d’expression privilégié par un nombre sans cesse croissant d’apprenants. Leur maîtrise sera susceptible de favoriser notamment le développement personnel et l’intégration dans la société. Ces moyens de communication fondés sur les TIC sont aussi un accès privilégié aux savoirs dans de nombreuses disciplines et doivent, en conséquence, occuper une place centrale dans la formation. Outre le fait que les moyens de communication ont grandement évolué au cours des dernières années, on remarque des métamorphoses dans les façons de communiquer. On communique plus fréquemment. Les espaces de communication sont différents et plus nombreux. Les codes ont évolué à telle enseigne que plusieurs portails de courrier électronique ont été amenés à présenter un lexique des codes utilisés dans les communications électroniques. Par exemple, sur le site de Yahoo !, on apprend que :-) signifie que l’on est content. De plus en plus de logiciels de courrier électronique transforment d’ailleurs cette suite de signes en , un smiley, ou encore une émotion qui accompagne, nuance, précise les messages envoyés. Ces émoticônes évoluent rapidement et dépassent largement le sourire ou la grimace des premiers balbutiements. On retrouve ainsi :^o qui signifie menteur, ou encore =D> qui signifie je t’applaudis. Il y a également le jargon des sites de chat, où l’on apprend que lol veut dire « mort de rire », ou encore OQP qui signifie littéralement… occupé !

2. Les

outils de communication pour développer des compétences

Bien que certains parlent d’une compétence globale de communication (Stern, 1992), plusieurs chercheurs se sont penchés sur les compétences inhérentes à l’acte de communiquer. En général, dans le monde scolaire, on parle de deux types de compétences : la compétence à communiquer

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Provient de l’anglais « laugh out loud ». Au Québec, les internautes utilisent également MDR (mort de rire).

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à l’écrit et à l’oral. Des recherches récentes (Rourke et Anderson, 2002) montrent aussi que des compétences sociales peuvent être développées par les outils électroniques de communication. Pour plusieurs dont Bandura (1977), la communication occupe une place centrale dans l’enseignement et dans l’apprentissage. Au cours des dernières années, on assiste, selon Beldarrain (2006), à de nouvelles tendances ou approches pédagogiques où l’interaction est réellement au cœur de l’enseignement, voire des environnements d’apprentissage. Beldarrain indique que de nouveaux outils de communication, d’une toute nouvelle génération, sont susceptibles d’amener l’interaction dans le continuum enseignement-apprentissage à un tout autre niveau. Dans cette section, nous présentons certains de ces outils de communication en fonction de leur potentiel cognitif, en fonction de leur capacité à développer, de façon globale, la compétence de communication (orale ou écrite), de même que la compétence sociale chez les apprenants. On a depuis quelques années l’habitude de distinguer les outils électroniques de communication selon deux grandes catégories : les outils synchrones (en temps simultané) et les outils asynchrones (en temps différé). Traditionnellement, on retrouvait les forums électroniques de discussion de même que le courrier électronique dans les outils synchrones, alors que les outils de chat tels ICQ ou MSN figuraient parmi les modes synchrones. Néanmoins, de nos jours, cette dichotomie ne représente plus très bien la réalité des outils technologiques qui – de plus en plus – comportent à la fois des fonctions synchrones et asynchrones. La temporalité est donc de moins en moins un critère, puisque la plupart des nouveaux outils intègrent à la fois des fonctionnalités synchrones et asynchrones. D’autres classifications ont également vu le jour : les outils qui permettent surtout de communiquer par écrit, et d’autres qui permettent de communiquer oralement, voire par vidéo. Là encore, cette classification ne reflète pas l’état actuel d’évolution des outils de communication. En fait, de nombreux outils permettent de plus en plus de communiquer à la fois du texte, du son, de l’image, de la vidéo, des hyperliens… en mode synchrone ou asynchrone. Plutôt que de nous appuyer sur un système de classification plus ou moins complexe, nous avons choisi de présenter les outils de communication par ordre alphabétique, en prenant le soin de montrer en quoi ils sont susceptibles de favoriser le développement de compétences.

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Dans cette section, nous présentons sommairement les dix principaux outils ou systèmes électroniques de communication. Rappelons que bon nombre de ces outils comportent diverses fonctionnalités et, parfois, en intègrent aussi plusieurs. Néanmoins, nous tenterons de mettre en évidence leur principal usage en éducation, de même que leur potentiel cognitif : • agrégateur ou fil de nouvelles RSS ; • babillard électronique ou BBS (Bulletin Board System) ; • blogue ; • courriel ; • forum ; • groupe électronique de discussion et liste de diffusion ; • messagerie instantanée : texte, son, vidéo ; • baladodiffusion (podcasting) ; • téléphonie sur Internet ; • wiki. 2.1. Agrégateur ou fil de nouvelles RSS Dans cette section, nous présentons à la fois le concept d’agrégateurs ou de fils de nouvelles RSS (Really Simple Syndication), de même que le potentiel cognitif de cet outil de communication à potentiel cognitif encore peu connu. Les agrégateurs ou fils de nouvelles RSS sont des flux de nouvelles gratuits en provenance de sites Internet. Ils incluent les titres des articles, des résumés et des liens vers les articles à consulter en ligne. La ����������� particularité d’un tel outil – à potentiel cognitif, comme nous le verrons plus loin – est de permettre l’agrégation (ou le regroupement) de plusieurs sources de contenus présentes sur Internet en un seul lieu. Il est alors possible de suivre l’évolution de différents sites Web en temps réel, sans avoir à les consulter directement. Quelque peu voisin dans son fonctionnement du courriel, l’agrégateur ou le fil de nouvelles RSS est le plus souvent un outil limité à la lecture des messages (flux d’informations) reçus. Il permet donc à l’apprenant d’être informé facilement, en temps réel. Il facilite aussi l’organisation de l’information qui l’intéresse.

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Dès 2003, Harrsch soulignait le grand potentiel des fils RSS en éducation, notamment au sujet du partage d’information. Le principal potentiel cognitif des fils de nouvelles RSS est en effet celui de pouvoir faire parvenir à l’apprenant, de façon instantanée et sans effort particulier, des informations de façon continue. Le paradigme de la communication tend à changer avec les fils RSS qui sont intégrés dans la plupart des nouvelles ressources éducatives. En effet, au lieu de rendre des informations ou ressources disponibles pour les apprenants, et d’attendre que ces derniers viennent les consulter, on « pousse » l’information vers eux en les informant de leur disponibilité et de leur contenu sommaire. C’est d’ailleurs ce qu’ont révélé les travaux d’Ola et Niclas (2005) en montrant que le principal avantage du fil RSS était que l’apprenant n’avait pas à chercher l’information, mais que l’information lui était plutôt proposée. En éducation, cette stratégie peut être particulièrement intéressante, notamment afin de faire parvenir aux apprenants des mises à jour fréquentes. Pour Glotzbach et Mohler (2006), la principale et la plus simple utilisation du fil RSS en éducation est celle qui consiste à faire part aux apprenants des mises à jour disponibles sur le site du cours ou sur la plateforme de formation. Ainsi, plutôt que de naviguer sur plusieurs sites pour suivre l’actualité dans un domaine déterminé, la technologie RSS permet d’être informé dès qu’un nouveau contenu est mis en ligne sur l’un des sites que l’on consulte régulièrement. Il existe de plus en plus de sites éducatifs munis de fils RSS, et The Chronicle of Higher Education ou le US Department of Education présentent une liste détaillée de ces ressources, dont la plupart sont toutefois en anglais pour l’instant. Mais leur présence n’est pas limitée au continent américain. En effet, leur présence est de plus en plus fréquente en Europe, en Asie, et même en Océanie avec notamment l’initiative du Education Network of Australia. Le potentiel cognitif des fils RSS est donc de faciliter le partage d’information, en innovant dans la façon dont celle-ci est transmise.

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2.1.1. Concrètement, comment cela fonctionne-t-il ? Les mises à jour des sites qui intègrent les fils de nouvelles RSS sont détectées automatiquement par le navigateur muni d’un agrégateur (Firefox est un bon exemple), et l’utilisateur en est averti aussitôt, sans avoir à visiter périodiquement le site auquel il s’est abonné.����������������������������� Par exemple, la plupart des sites de nouvelles (LeMonde.fr, NYtimes.com, radio-canada.ca, etc.) ont actuellement des fils RSS. En général, la présence d’un fil RSS est indiquée par une icône XML ou RSS sur le site (voir la figure 4.1). Figure 4.1.

Icône montrant la présence d’un fil RSS sur un site Web

Si un apprenant souhaite intégrer à son site Web un fil de nouvelles RSS, il doit d’abord procéder à la syndication de contenu, c’est-à-dire en la mise à disposition structurée des données qu’il souhaite rendre accessibles sur son site de nouvelles. L’agrégation consiste pour sa part à s’abonner à un ou plusieurs de ces fils de syndication. Agrégation et syndication sont donc les deux facettes d’une même technologie. L’intérêt d’un navigateur muni d’un agrégateur réside donc dans la faculté de réaliser automatiquement la mise à jour d’un site Web. En éducation, la grande majorité des plateformes de formation à distance proposées sur Internet de même que les nouveaux sites Web des universités affichent un fil de nouvelles RSS, participant ainsi à la mutualisation des connaissances. 2.1.2. Comment se servir d’un fil RSS ? Généralement, pour afficher un fil de nouvelles, il faut d’abord un lecteur RSS ou un module Web RSS. Une fois un lecteur RSS installé, il faut se procurer un ou des fils de nouvelles. Certains navigateurs, comme Firefox, Safari, Internet Explorer et Netscape, permettent de consulter les fils de nouvelles à partir de la barre de navigation par onglets.

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L’icône XML fait référence au langage de programmation (XML au lieu de html) utilisé pour les fils de nouvelles RSS.

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Une fois sur un site Web, il est possible par exemple de cliquer sur l’icône à droite de la fenêtre où est indiquée l’URL pour s’abonner au fil RSS de ce site. En général, en approchant la souris de cette icône, on peut lire « Add Live Bookmark » ou « Ajouter signet dynamique » (voir la figure 4.2). Figure 4.2.

Icône située à droite de la fenêtre de l’URL montrant la possibilité d’ajouter un fil RSS

Dans l’exemple illustré plus bas, on voit que la personne est abonnée aux fils RSS des journaux New York Times et Le Monde. Les nouvelles apparaissent alors lorsque le curseur s’approche du lien dans la barre de navigation par onglets (voir la figure 4.3). Figure 4.3.

Fil RSS du journal LeMonde.fr dont le nouveau contenu est mis en ligne continuellement

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En général, les liens demeurent affichés pendant 48 heures. Les liens déjà consultés sont également affichés de façon différente (voir la figure 4.4). Figure 4.4.

Exemples de fils RSS du journal NYtimes.com déjà consultés (icône différente)

Pour récupérer automatiquement et en temps réel les derniers flux RSS, il faut être équipé d’un logiciel de lecture particulier. Plusieurs lecteurs RSS sont offerts sur le Web. Certains peuvent être téléchargés gratuitement, d’autres doivent être achetés (modules offrant plus d’options de configuration). Actuellement, dans le monde francophone, il est recommandé de télécharger gratuitement AlertInfo (), développé par le GESTE (Groupement des éditeurs de services en ligne), et regroupant l’ensemble des fils RSS de la presse française. Une fois le logiciel installé, il est possible de sélectionner autant de fils RSS que l’on souhaite. Il existe aussi de nombreux autres sites pour trouver un lecteur RSS, facilement accessibles par une recherche sur Internet avec Google. 2.1.3. Autres usages pédagogiques des fils RSS Les travaux de Cold (2006) montrent qu’il est fort intéressant d’utiliser les fils RSS pour développer les habiletés de recherche des apprenants. Selon lui, avec les fils RSS, les étudiants peuvent être informés des dernières publications ou nouvelles de revues scientifiques (disponibles en ligne), de diverses publications, de sites Web officiels, de bases de données et d’une multitude d’autres ressources, et ce, sans avoir à visiter ces sites de façon quotidienne. Les fils de nouvelles RSS peuvent également être utilisés afin de permettre aux étudiants de partager, plus rapidement, le contenu de

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leur page Web avec leurs pairs. Cold montre aussi que les fils RSS pourraient être utilisés par le formateur qui souhaite, de façon instantanée, être informé des mises à jour des sites Web réalisés par ses apprenants. Harrsch (2003) fait également remarquer que les formateurs et enseignants, devraient, pour chacun de leurs cours, montrer aux étudiants comment s’abonner au fil RSS de sites Web intéressants liés au contenu du cours. Un professeur de sciences politiques pourrait, par exemple, inviter ses étudiants à s’abonner au fil de nouvelles RSS de la section « politique » du journal Le Monde (Lemonde.fr). Les étudiants seraient ainsi informés, sans même consulter le site du journal, de chaque nouvel article diffusé. Un autre exemple de l’usage des fils de nouvelles RSS est lié à la supervision des stagiaires. À l’Université de Montréal, plusieurs groupes de stagiaires sont tenus d’avoir un eportfolio, en ligne. La tâche d’un superviseur qui tient à être au courant des nouvelles entrées diffusées dans les portfolios de chacun de ses stagiaires peut parfois être complexe, surtout si le superviseur doit continuellement visiter les portfolios de chacun de ses stagiaires pour en connaître l’évolution. Au lieu de cela, les portfolios sont munis de fils RSS, et le superviseur n’a pas à consulter chacun pour connaître les mises à jour. Ces dernières lui sont envoyées de façon instantanée, facilitant ainsi son travail de supervision. Un directeur d’école qui souhaiterait connaître les mises à jour effectuées sur les différents sites Web des classes de son école pourrait adopter la même stratégie et, ainsi, être informé continuellement des diverses mises à jour, sans avoir à consulter, de façon individuelle, chacun des sites. Pour Garrett et Nantz (2006), les fils de nouvelles RSS vont accroître les collaborations entre les apprenants, ce qui sera susceptible d’avoir un impact sur la coconstruction du savoir par chacun des apprenants. Quant à D’Souza (2006), il montre comment les fils de nouvelles RSS peuvent être intégrés à d’autres outils ou usages éducatifs. Il montre notamment que les sites présentant des objets d’apprentissage sont de plus en plus populaires en éducation, mais que de tels sites le sont encore plus lorsqu’ils sont munis d’un fil de nouvelles RSS qui permet aux apprenants d’être informés de toute mise à jour, de tout ajout. D’Souza montre aussi comment les enseignants qui réalisent des sites de classes avec leurs élèves peuvent accroître leurs contacts avec la communauté en intégrant un fil de nouvelles RSS à leur site. En effet, l’intégration d’un fil de nouvelles permettra aux parents et aux autres acteurs de la communauté intéressés par ce site d’être informés, de façon instantanée, de toute mise à jour.

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2.2. Babillard électronique ou BBS (bulletin board system) Ce service télématique permet le téléchargement de fichiers, l’affichage de messages sur un « bulletin électronique », l’échange de courrier électronique, le stockage et l’échange de fichiers, etc. C’est un endroit virtuel où l’on dépose des nouvelles, des informations, des questions. Plusieurs cours universitaires possèdent un babillard électronique (voir la figure 4.5). Les étudiants s’en servent surtout pour afficher des annonces. Les babillards ne sont pas thématiques. Ils ont la même fonction qu’un tableau d’affichage, mais ont cependant l’avantage d’être accessibles sur Internet. Ils ont été fort populaires dans les années 1990 et plusieurs études ont révélé – et révèlent toujours – leur impact positif en éducation, notamment pour l’apprentissage, le développement de connaissances, de même que pour le développement de diverses habiletés de communication (voir Land et Dornisch, 2002). Plus récemment, les travaux de Pena-Shaff et Nicholls (2004) ont montré que certains usages du babillard électronique étaient susceptibles de favoriser la construction commune des connaissances. Selon eux, et en lien avec ce qu’affirmaient Jonassen, Davidson, Collins, Campbell et Bannan Haag (1995), le fait d’articuler sa pensée, de partager des idées et des perspectives avec les autres, de même que de défendre un point de vue engage les apprenants dans un processus d’apprentissage. Bien que les travaux de Pena-Shaff et Nicholls montrent que le babillard électronique peut être un outil à potentiel cognitif, ils précisent que son usage en éducation nécessite une planification méthodique. En effet, selon ces chercheurs, l’enseignant doit d’abord mettre en place des activités qui vont introduire l’outil aux apprenants. Les activités doivent également faire partie intrinsèque de toutes les étapes du cours. Enfin, des objectifs clairs sur ce qui est attendu de la participation des apprenants doivent être présentés. Actuellement, une « nouvelle génération » de babillards électroniques a fait apparition avec YouTube (voir la figure 4.6), un des dix sites Web les plus consultés sur la planète. Il s’agit de nouvelles générations de BBS, où les informations sont encryptées, et où il est possible de déposer des messages texte, audio, vidéo, de même que des fichiers. Il est aussi possible de savoir le nombre de personnes qui ont visité une annonce affichée. Ce type de BBS est surtout utilisé par les jeunes, qui profitent d’un tel système pour partager leurs opinions sur différents sujets d’actualité, pour montrer leurs exploits sportifs, etc. Les usages pédagogiques documentés de plateformes comme YouTube sont encore limités à quelques enseignants

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qui trouvent une telle plateforme – gratuite – intéressante pour déposer vidéos et photos de classe. Les travaux de Pena-Shaff, Martin et Gay (2001) et Pena-Shaff et Nicholls (2004) sont pratiquement les seuls à avoir réellement analysé le potentiel cognitif d’un tel outil. Certes, Bauer (2002) a également montré comment un BBS pouvait faciliter l’évaluation de travaux d’étudiants, mais l’usage qu’il propose du BBS est plus apparenté au site de dépôt qu’à celui préconisé par Pena-Shaff et Nicholls. Figure 4.5.

Babillard électronique d’un cours universitaire

Enfin, avec la popularité grandissante de YouTube, tant en Europe qu’en Amérique du Nord, il y aurait lieu de se pencher de façon plus approfondie sur les usages pédagogiques d’un tel outil. En effet, YouTube, rendu surtout populaire parce qu’il permet de déposer des vidéos, de faire des commentaires sur sa vidéo ou la vidéo des autres et de connaître le nombre de personnes qui ont regardé sa vidéo peut également servir, dans certains contextes, à des fins éducatives. Par exemple, en Afrique sub­saharienne, YouTube est utilisé par plusieurs pour partager leur

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culture, leur musique, leurs idées. Un BBS comme YouTube pourrait donc être un outil intéressant qui permettrait, à ceux et celles qui n’ont pas d’autres moyens, de diffuser de l’information, de la confronter à l’opinion des autres et d’évoluer, voire d’apprendre, à travers ces échanges. C’est d’ailleurs en passant par le BBS YouTube que deux étudiants du MIT ont réussi à faire la promotion de leur nouvel ordinateur à écran tactile. Enfin, comme l’indiquait Salomon (1993), les échanges d’idées et les négociations de sens sont susceptibles d’influencer non seulement la façon de penser d’un apprenant, mais aussi la « cognition distribuée » d’un groupe, ce qui est possible avec l’usage pédagogique d’un BBS – structuré comme le suggèrent Pena-Shaff et Nicholls – où les participants transmettent, négocient et transforment leurs idées en les confrontant à celles des autres. Figure 4.6.

Capture d’écran de YouTube.com

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2.3 Blogue Depuis quelques années, on entend un peu partout le mot blogue, d’ailleurs consacré « mot de l’année 2004 » par le dictionnaire MerriamWebster’s. Qu’est-ce qu’un blogue ? Simplement, c’est une page Web sur laquelle une personne s’exprime, de façon régulière. Les informations sont affichées par ordre chronologique et, le plus souvent, les visiteurs ont la possibilité de commenter ces informations. Il faut ici bien distinguer le propriétaire d’un blogue, qui peut afficher des messages ou billets principaux, et les visiteurs qui, eux, n’ont la possibilité que de commenter ces informations. L’usage d’un blogue est très présent, tant en milieu scolaire (voir Asselin, 2006) que dans la vie courante des jeunes. Les hommes politiques possèdent aussi leurs blogues afin d’informer leurs partisans. Bryant (2006) parle du blogue comme d’un outil de communication social (social software) qui est entré dans le monde scolaire. Selon lui, le blogue est susceptible de bonifier l’apprentissage et l’enseignement en donnant aux salles de classe une vitrine sur le monde. Dans ses travaux, Asselin (2006) montre clairement le potentiel des blogues pour le développement de compétences des apprenants, notamment en ce qui a trait à la communication écrite. Il rapporte ainsi que les élèves, parce qu’ils écrivent pour un large public, font notamment très attention à l’orthographe. Il indique aussi que les blogues les incitent à s’assurer de la validité des informations affichées. Que ce soit en tant que portfolios électroniques d’apprentissage ou comme de simples outils de publication, il y a fort à parier que les blogues joueront un rôle important dans le registre des outils à potentiel cognitif modernes et efficaces sur lesquels pourront compter les enseignants et les directions d’école dans leur mission de faire apprendre dans cette ère des nouvelles technologies. Les blogues favorisent une collaboration accrue entre les apprenants. Leur principal potentiel cognitif est leur ouverture de la salle au reste du monde, de la communauté (voir Asselin, 2006). Il s’agit là selon plusieurs d’une dimension encore trop peu présente à l’école. Les blogues permettent donc aux apprenants non seulement de partager de l’information avec leurs pairs, mais aussi avec le reste du monde, de la communauté. . .

Jean-Pierre Cloutier (2004). « Blog » : Le mot de l’année chez Merriam-Webster’s, . Terme consacré en Amérique du Nord pour un message affiché sur un blogue.

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Pour Weller, Pegler et Mason (2005), les blogues sont utilisés de trois principales façons en éducation. Tout d’abord, ils permettent de regrouper des communautés de personnes (appelées blogueurs dans le jargon internaute) autour d’une thématique commune. Les membres de cette communauté virtuelle afficheraient donc des messages d’intérêt et échangeraient, discuteraient autour de ces messages ou questions posées. Le deuxième principal usage du blogue est celui des universitaires – ou experts d’un domaine – qui possèdent un blogue, mis à jour de façon régulière. Plusieurs s’en servent pour afficher des publications à paraître, ou encore pour partager des pistes de recherche. De plus, ces experts ont souvent plusieurs informations à transmettre, et l’instantanéité du blogue leur permet, facilement, sans grand effort, de partager cette connaissance avec le reste de la communauté scientifique, voire avec leurs étudiants. Enfin, plusieurs universitaires trouvent intéressant d’avoir un lectorat régulier, ce qui leur permet de discuter régulièrement avec plusieurs personnes sur les nouvelles idées qu’ils formulent. À titre d’exemple, plusieurs professeurs de la Faculté de droit de l’Université Harvard maintiennent de tels blogues qui sont consultés non seulement par leurs étudiants, mais aussi par un nombre impressionnant d’étudiants en droit de diverses universités aux États-Unis et partout ailleurs dans le monde. De surcroît, plusieurs avocats de grands cabinets sont également abonnés à ces blogues afin d’être au courant des informations qui circulent. Le blogue du professeur Palfrey, spécialiste mondial du cyberdroit, est un bon exemple d’un tel usage éducatif du blogue10. L’usage de blogues par les étudiants est certes le plus répandu en éducation. Bryant (2006) indique que les enseignants les utilisent le plus souvent pour permettre à leurs apprenants de s’exprimer, en ligne, sur divers sujets ou thèmes abordés en classe. Des établissements incitent leurs étudiants à les utiliser pour diffuser leurs réalisations ou encore pour parler de leur engagement dans la communauté. Plusieurs étudiants s’en servent donc comme portfolio en ligne (voir Tosh et Werdmuller, 2004), simple à utiliser et facilement mis à jour. Plusieurs expériences de l’usage pédagogique du blogue ont été documentées. Par exemple, Baim (2004) a utilisé les blogues comme supplément à un cours (en présentiel) en administration. Dans son expérience, les étudiants étaient tenus de garder un blogue sur lequel ils affichaient au moins 500 mots par semaine, en plus de devoir répondre à au moins cinq collègues. Pour Kennedy (2003),

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les blogues se révèlent un outil informatique qui permet d’explorer en classe de nouveaux sujets et, surtout, de développer les compétences de communication écrite, en particulier parce que les apprenants n’écrivent plus uniquement pour l’enseignant ou le formateur, mais bien pour un plus vaste public. Les Australiens Williams et Jacobs (2004) considèrent quant à eux le blogue comme un environnement d’apprentissage pour l’enseignement. Leurs travaux ont aussi montré que les étudiants étaient très favorables à l’usage pédagogique du blogue afin de les aider à mieux apprendre. Il est important de distinguer l’usage personnel du blogue de l’usage pédagogique du blogue. L’usage pédagogique ou éducatif du blogue doit faire partie intrinsèque du processus d’enseignement-apprentissage. En outre, comme l’indique Beldarrain (2006), l’usage du blogue en éducation donne un plus grand contrôle à l’apprenant, l’incitant sans doute ainsi à jouer un rôle plus actif dans la construction de sa connaissance. Il existe actuellement de nombreux systèmes de blogues, disponibles gratuitement en ligne, comme LiveJournal, Blogger ou encore le blogue de Google. En général, la mince littérature scientifique sur l’usage du blogue dont on dispose montre que le potentiel cognitif de LiveJournal est possiblement plus important en éducation, notamment parce qu’il permet à l’auteur de mettre certaines restrictions sur son blogue (qui peut ou qui ne peut pas le voir, etc.). 2.4. Courriel ou courrier électronique Le mot courriel est un terme qui a d’abord été utilisé par les Québécois pour désigner le courrier électronique. Il a plus tard été adopté par la communauté francophone. En effet, c’est en France, le 8 juillet 2003, que la Commission générale de terminologie et de néologie11 a adopté officiellement courriel pour désigner le courrier électronique. Les néologismes mél et mail préconisés au début, mais n’ayant jamais été consacrés par l’usage, sont abolis par la Commission, qui maintient toutefois l’expression courrier électronique comme synonyme. Le courriel est l’outil de communication le plus utilisé, tant par le « grand public » que dans le domaine de l’éducation. En effet, le courrier électronique est un outil extrêmement facile d’utilisation qui est

11. .

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devenu, selon plusieurs firmes de sondage, le moyen de communication le plus employé en Amérique du Nord (depuis 2000) et en Europe (depuis 2004). Le courriel représente un message transmis par un utilisateur à un ou plusieurs destinataires par le réseau Internet. Le courrier électronique permet également d’envoyer en pièce jointe un ou plusieurs fichiers numériques : textes, graphiques, images, sons, vidéos, etc. Ainsi que l’illustre la figure 4.7, le courriel est simple d’utilisation. Il existe une ligne pour écrire l’adresse du destinataire. Cette adresse est composée d’un segment (qui ne comporte ni espace, ni caractère spécial), suivi du sigle @ (prononcé en français arobas ou encore aroba), puis d’un autre segment. Il s’agit d’un genre d’adresse postale qui, si elle est mal écrite, ne permettra pas d’envoyer le message à son destinataire. Avec cet outil, il est ainsi possible de communiquer, en même temps, avec une ou plusieurs personnes en les mettant en copie conforme (cc) ou en copie anonyme (bcc) du message envoyé. Il est aussi facile de conserver des traces écrites de cette communication, de pouvoir réutiliser et modifier des réponses déjà envoyées, et ce, à un faible coût d’utilisation. Figure 4.7.

Exemple de fenêtre pour l’envoi d’un courriel à l’aide du logiciel libre Thunderbird

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Les avantages du courriel sur le plan du développement des compétences en éducation sont nombreux. Le courriel a d’abord l’avantage d’être indépendant des contraintes spatiales et temporelles. L’apprenant peut prendre le temps de répondre à un message reçu, et il peut en général répondre d’où il veut s’il a accès à un ordinateur. Le délai que permet ­ l’utilisation du courriel, notamment pour poser une question ou y répondre, est susceptible de favoriser une plus grande réflexion de même qu’une réponse (ou une question) plus pertinente relativement à un contenu précis de formation (Galanouli et Collins, 2000). Certaines études montrent également que l’utilisation du courriel incite l’étudiant, lorsqu’il s’adresse à une personne-ressource pour obtenir du soutien, à cerner davantage sa difficulté. En effet, l’usage du courrier électronique – contrairement à une question posée en salle de classe par exemple – permet à l’apprenant de mieux cerner ce qu’il ne comprend pas et lui donne aussi le temps d’y réfléchir. D’autres enquêtes ont aussi révélé que le courrier électronique procure à l’apprenant le sentiment d’avoir un contact direct et privilégié avec le professeur, le tuteur, l’expert, etc. L’apprenant peut aussi préparer sa réponse à l’aide d’un logiciel de traitement de texte, et travailler ainsi la forme de son message. Plusieurs études ont montré le potentiel cognitif de l’utilisation du courriel en éducation, notamment pour le développement de compétences sociales (Rourke et Anderson, 2002) ou de compétences liées à la communication écrite (Mendez, 2003). Certains travaux ont également montré que « l’approche personnalisée » favorisée par l’utilisation du courriel, notamment dans les formations ouvertes et à distance, favorisait les échanges entre apprenants et personnes-ressources (tuteurs, professeurs, etc.) ainsi qu’entre les apprenants eux-mêmes. Soulignons, par exemple, que quelque six millions d’enfants et d’enseignants de quelque 111 000 salles de classe dans 191 pays développent des compétences de communication (écrite) par l’entremise du site d’échange de courriels entre classes ePALS (voir la figure 4.8).

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Figure 4.8.

Page d’accueil du site ePALS ()

En français, le site momes.net (voir la figure 4.9) est particulièrement populaire chez les élèves du primaire. On y retrouve des messages qui invitent d’autres classes à correspondre, du genre : Classe de CM2, région nîmoise, France Bonjour ! Je suis enseignante dans une école primaire du sud de la France, près de Nîmes. Mes 25 élèves de CM2, (dernière année de primaire, âgés de 10-11 ans) cherchent à correspondre dès la rentrée des vacances d’été, au mois de septembre, avec une classe parlant français dans différents pays ou régions : Polynésie, Québec, Australie, Japon, Afrique du Sud, Russie. Si vous êtes enseignant(e) et que vous cherchez, vous aussi, à instaurer une correspondance scolaire avec d’autres élèves du monde, contactez-moi sur le Web dès cet été. Nous sommes déjà impatients de vous connaître ! ����������� À bientôt !

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Figure 4.9.

Extrait du site momes.net

2.5. Forum Le forum permet à un groupe de personnes d’échanger, en différé, des opinions et des idées sur un sujet particulier. Les échanges sont conservés sur une page Web. Il s’agit d’un des outils de communication les plus anciens et les plus utilisés sur Internet. Un forum peut être un site Web à part entière, ou simplement une partie d’un site. Les forums sont accessibles au moyen d’un navigateur Internet. Certains obligent l’identification, d’autres non. Traditionnellement, un forum possédait un modérateur chargé d’accepter ou de refuser un message. Néanmoins, l’expansion rapide de cet outil de communication a fait en sorte que de plus en plus de forums ne sont pas modérés et que les messages sont donc affichés sans aucun contrôle sur leur contenu. Les forums peuvent réunir des professionnels ou des amateurs sur des sujets très variés, dans un contexte de travail ou de loisir. Par exemple, le forum sur le système d’exploitation des Macintosh compte près de 300 000 abonnés. En général, tous les forums sont thématiques. On remarque deux principaux types de forums : les forums de discussion et les forums de groupes d’intérêts particuliers (special interest groups – SIG). Les forums SIG sont principalement axés sur l’échange d’information, alors que les forums de discussion sont plutôt axés sur les débats, les discussions, les échanges

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d’idées. Un forum est donc avant tout un site d’échange, par le biais de messages. En général, les informations ne sont pas effacées, et il est donc possible de les consulter plusieurs mois après leur parution. Dans certains sites, les messages sont même modifiables a posteriori. On retrouve ainsi, sur un des plus importants forums francophones, doctissimo.fr (forum sur la santé), qui compte déjà plus de 30 millions de messages, affichés en arborescence, le nombre de réponses et le nombre de personnes qui ont lu un message (voir la figure 4.10). Figure 4.10.

Extrait du forum doctissimo.fr

L’affichage des messages est soit organisé par une arborescence ou une indentation (un message initial lance un nouveau fil), soit par ordre chronologique. L’organisation des messages par arborescence – thread en anglais – permet une structuration intéressante des discussions en ligne. Cela permet une lecture hiérarchisée. Dans l’exemple présenté à la figure 4.11, on voit, sur la page d’un forum, des exemples de messages regroupés. Cet aspect est essentiel pour les grands forums, car, comme le fait remarquer Gillet (2000, p. 62), « l’espoir d’entreprendre une revue exhaustive des messages [sur un forum] s’avère illusoire ». Les forums de discussion sont toujours abondamment utilisés en éducation. De très nombreuses études ont d’ailleurs été réalisées à leur égard. On remarque plusieurs impacts positifs de cet outil à potentiel cognitif, comme le développement de la pensée critique, le développement d’habiletés sociales (telles que la coopération ou la collaboration), de même qu’un meilleur ancrage des apprentissages (Grant et Omae, 2004 ; Scardamalia et Bereiter, 1996). Notons toutefois que les impacts sont intrinsèquement liés aux conditions d’usage, c’est-à-dire que l’outil, en lui-même, possède un potentiel cognitif, qui ne pourra toutefois être actualisé qu’avec un usage pédagogique judicieux.

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Figure 4.11.

Arborescence des messages sur la page d’un forum électronique de discussion

Cependant, plusieurs études ont révélé que l’apport d’un tel outil était moindre pour de petits groupes et qu’il est nécessaire, pour que le forum soit pleinement efficace, qu’une masse critique d’apprenants participent activement et volontairement aux échanges, ou encore qu’un modérateur soit présent. C’est en partie pour cette raison que plusieurs études ont montré l’inefficacité des forums lorsqu’ils étaient utilisés dans le cadre de petits groupes dans des formations ouvertes et à distance. C’est également ce qui explique le succès des forums portant sur des questions techniques (PHP, Java, etc.), tellement il y a d’utilisateurs. Néanmoins, il est vrai que dans les forums bien intégrés à un dispositif d’apprentissage, on s’en sert surtout pour discuter, défendre son point de vue, négocier, etc., tandis que dans les forums techniques, c’est plutôt pour échanger des informations ou en obtenir. Toutefois, dans le cadre de forums intégrés dans des dispositifs de formation à distance, l’organisation des activités pédagogiques peut favoriser la mise en place d’une dynamique propice à l’apprentissage, et ce, même avec de petits groupes (voir Henri, 2001).

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2.6. Liste de diffusion Les listes de diffusion sont basées sur le courrier électronique et fonctionnent par la création et le maintien d’une liste d’abonnés. Ainsi, il est possible de communiquer par courriel avec tous les étudiants d’un groupe-cours en envoyant un message à une seule adresse électronique. Le message envoyé à cette adresse sera reçu par toutes les personnes inscrites à la liste électronique de diffusion, et ce, dans leur boîte personnelle de courrier électronique. Par conséquent, cela permet à chaque apprenant d’avoir accès aux questions, informations et commentaires soumis par ses collègues. La liste électronique de diffusion est donc, parfois, bidirectionnelle, dans le sens où l’on peut à la fois envoyer et recevoir des messages. En général, seul l’administrateur du groupe peut ajouter des personnes à un groupe de discussion ou en enlever. L’administrateur peut aussi, dans le cas de larges groupes, ne pas permettre l’envoi de messages à tout un groupe par tous les usagers. Certaines listes de diffusion sont donc unidirectionnelles. Les versions actuelles des listes électroniques de diffusion comme SYMPA () ou Majordomo () combinent les avantages des forums avec ceux de la liste de diffusion. Ainsi, sur SYMPA, en plus d’être envoyés directement dans la boîte de courriel personnelle des apprenants, les messages sont affichés sur un forum. Plusieurs études ont été menées sur l’efficacité des listes électroniques de diffusion (Karsenti, 2005). Avec de petits groupes d’apprenants, la liste bidirectionnelle est un outil qui peut s’avérer efficace, puisque la communication est plus fréquente, notamment parce que les apprenants n’ont pas à utiliser un outil de communication autre que leur messagerie personnelle, qu’ils consultent déjà de façon quasi naturelle plusieurs fois par jour. Cela permet ainsi aux apprenants d’échanger en vue d’acquérir des connaissances, de confronter des points de vue, de collaborer pour la réalisation de travaux, etc. Néanmoins, pour de grands groupes, le forum ou la liste de diffusion unidirectionnelle – dans laquelle seul l’administrateur peut écrire au groupe – semblent plus efficaces. Utiliser des groupes électroniques de discussion bidirectionnelle pourrait rapidement engendrer une avalanche de messages, ce qui n’est certes pas souhaité par les apprenants ou les formateurs. Les avantages liés au courrier électronique se retrouvent également dans la liste électronique de diffusion, avec la possibilité de consulter ses messages en tout temps, et de n’importe où. Comme nous l’avons indiqué,

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la littérature scientifique révèle toutefois que les réponses sont plus fréquentes avec la liste électronique de diffusion bidirectionnelle, ce qui comporte à la fois un avantage et un désavantage. L’aspect positif est certes la communication accrue qui en résulte. L’apprenant a donc la possibilité d’écrire directement en quelques clics à l’ensemble du groupe. Il est ainsi plus facile d’obtenir rapidement une information abondante sur plusieurs sujets et d’émettre des opinions. Pour certains auteurs, il s’agit aussi d’un mode de communication « collectif » qui permet à tous les participants de profiter des interventions des autres : pairs, tuteurs, chargés d’encadrement, professeurs, etc. La liste de diffusion offre également un lieu pour s’exprimer sur une base égalitaire, en réduisant le rôle des caractéristiques individuelles (sexe, position sociale, etc.) qui pourraient inhiber la contribution de certains dans un contexte d’enseignement classique. De plus, à l’instar du courrier électronique, la liste de diffusion impose un délai favorisant la réflexion entre le moment où l’apprenant prend connaissance d’un message et celui où il y répond. Certaines études ont aussi montré que l’usage de la liste de diffusion bidirectionnelle favorise les apprentissages de type collaboratif ainsi que l’encadrement d’étudiants sur les plans technique et pédagogique et sur le plan de la socialisation. Les travaux d’Audran (2002) ont montré que les listes de diffusion électronique favorisaient les débats et que ces échanges participaient à la construction d’une identité professionnelle des membres (de la communauté de la liste), sur la base d’une réflexion d’ordre professionnel. Pascaud (2004) a également étudié l’impact des listes de diffusion sur la structuration professionnelle d’un groupe d’enseignants. Ses résultats montrent que cet outil à potentiel cognitif facilite le développement d’une attitude professionnelle plus ouverte à l’enquête et à l’investigation. Selon elle, en « introduisant la possibilité de regards croisés, les occasions de vérification publique ainsi que la mise en suspens des évaluations et des attributions les plus négatives, l’exigence “professionnalisme et courtoisie” limite les attitudes et les routines défensives rituelles » (p. 10). Les travaux de Kalogiannakis (2004) montrent aussi que les listes de diffusion participent au développement professionnel des enseignants. Pour lui, cet outil de communication, apparu quasi naturellement dans la pratique de certains enseignants, favorise la mutualisation des pratiques et constitue « une sorte de formation permanente à distance » (p. 339), voire « un véritable réseau pédagogique dans une autre dimension » (p. 344). En effet, les travaux de Kalogiannakis ont notamment permis de constater la création de communautés en réseau ; cette ­ communauté devient ­ essentielle aux

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étudiants à distance, non seulement pour les sortir de leur isolement, mais surtout pour leur donner un sentiment d’appartenance à une communauté apprenante. Enfin, la liste électronique de diffusion est un mode de communication habituellement peu complexe d’utilisation sur le plan technique. Il s’agit également d’un mode de communication pouvant être avantageusement exploité en complémentarité ou en conjonction avec des modes asynchrones ou synchrones, tels les forums de discussion, le chat ou le courriel. Sur le plan des listes de diffusion unidirectionnelles, on en retrouve plusieurs portant sur les technologies en éducation. Dans le monde francophone, ThoT () est une des listes les plus populaires avec près de 25 000 abonnés. On retrouve également le site de veille scientifique et pédagogique de l’Institut national de recherche pédagogique ou INRP (). 2.7. Messagerie instantanée : texte, son et vidéo Comme son nom l’indique, la messagerie instantanée permet de communiquer instantanément d’ordinateur à ordinateur. Contrairement au courrier électronique, la messagerie instantanée est surtout utilisée pour la communication synchrone (en temps réel). Longtemps basée uniquement sur l’échange de messages texte, les logiciels de communication instantanée comme ICQ (I seek you – je te cherche) ou MSN de Microsoft ont grandement évolué et permettent l’échange de fichiers textes, la communication audio et même la communication vidéo. De plus, les outils actuels de messagerie instantanée combinent les possibilités de communication tant synchrone qu’asynchrone. En évoluant, la messagerie instantanée a intégré le son et l’image, notamment avec les webcams, mais aussi toutes sortes d’applications collaboratives (tableau blanc, jeux, etc.), d’envois de messages automatiques et de notifications. La plupart des outils offrent un système de notification de présence, indiquant si les individus de la liste de contacts sont simultanément en ligne et disponibles pour discuter. La messagerie instantanée permet donc à ces contacts de savoir si l’on est ou non connecté au réseau Internet. La plupart des applications de messagerie instantanée permettent de régler un message de statut, qui remplit la même fonction qu’un message de répondeur téléphonique, par exemple pour indiquer la cause d’une non-disponibilité (voir la figure 4.12).

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Figure 4.12.

Illustration des messages de statuts sur IChat

La messagerie instantanée est très utilisée dans la plupart des pays du monde où l’usage des technologies de l’information et de la communication est répandu. En fait, plusieurs firmes de recherche sur l’usage d’Internet – dont Ipsos-Reid – indiquent que plus de 90 % des apprenants qui fréquentent les établissements scolaires utilisent la messagerie instantanée. Le nombre d’utilisateurs est estimé à plus de 500 millions, pour environ 700 millions d’internautes. Il faut toutefois préciser que l’incompatibilité de différents systèmes de messagerie instantanée rend difficile l’interopérabilité des différents systèmes, problème qui n’existe pas dans le domaine du courriel et du Web. Ainsi, les utilisateurs de MSN ne peuvent pas communiquer avec ceux d’ICQ, ceux de iChat ne peuvent communiquer avec ceux de Yahoo !, etc. Plusieurs études ont été réalisées sur le potentiel cognitif de tels outils. En 2002, Nicholson a comparé la communication entre un groupe d’apprenants qui utilisait un service de messagerie instantanée et un autre qui ne l’utilisait pas, pour un même cours de formation à distance. Ses

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résultats montrent que les apprenants qui ont utilisé la messagerie instantanée communiquaient plus, trouvaient plus facile de communiquer entre eux, avaient un sentiment d’appartenance au groupe plus fort et étaient plus tentés d’échanger avec leurs pairs, tant sur les thèmes abordés en classe que sur d’autres événements qui se déroulaient à l’université. Pour Nicholson, dans un établissement d’enseignement, ce sont les « couloirs » qui permettent ce genre d’interaction et qui, ainsi, facilitent le développement d’habiletés sociales chez les apprenants. Pour lui, la messagerie instantanée maximise à la fois les échanges portant sur le cours, mais aussi ces « conversations de couloir » qui facilitent la socialisation des apprenants. Au-delà des résultats des travaux de Nicholson, portant sur cette idée de mettre à profit, en contexte éducatif, les logiciels qui favorisent ces conversations de couloir, ces interactions sociales sont capitales pour l’apprentissage. En effet, ainsi que le soulignait Vygotsky (1978), l’apprentissage prend racine dans un contexte social ou interpersonnel avant d’être intériorisé par l’apprenant, et des outils de communication qui favoriseraient ces interactions sociales disposeraient alors d’un grand potentiel cognitif. L’un des plus grands défis inhérents aux formations ouvertes et à distance est la participation active des apprenants (��������������������� Institute for Higher Education Policy, 2001������������������������������������������������ ). Les travaux du Suédois Hrastinski (2005) ont montré que les formateurs qui avaient recours à la messagerie instantanée dans les formations dispensées arrivaient plus facilement à soutenir la participation active des apprenants. De surcroît, les résultats de ses travaux montrent que les participants qui utilisaient la messagerie instantanée accordaient aussi plus de temps aux travaux du cours et à la communication avec leurs pairs. Le sentiment d’appartenance au groupe était également plus élevé chez ces apprenants. En contexte d’encadrement, la modalité d’intervention en direct offre l’occasion au professeur ou au tuteur de mieux situer le contexte de l’apprenant et les difficultés d’apprentissage auxquelles celui-ci doit faire face. De plus, la formulation rapide d’une demande et l’obtention tout aussi rapide d’une réponse permettent à l’apprenant de s’ajuster et souvent de progresser plus rapidement. L’accès rapide et la spontanéité des échanges rendus possibles par la messagerie instantanée peuvent, pour certains apprenants, leur faciliter l’entrée en contact avec leur professeur, leur tuteur ou leurs pairs. Sur le plan de la socialisation, la messagerie instantanée permet surtout la création de communautés en réseau. Cet outil permet de sortir les apprenants de leur isolement et surtout de leur

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donner un sentiment d’appartenance à une communauté apprenante. Les outils actuels permettent aussi de sauvegarder toutes les conversations à la fin d’une séance afin de garder des traces des discussions. De nos jours, le potentiel cognitif des logiciels de messagerie instantanée s’est accru par la présence de la vidéo, laquelle donne un caractère encore plus réel aux échanges qui prennent place. Par exemple, grâce à sa nouvelle vue tridimensionnelle, iChat AV 3 d’Apple offre un réalisme fort intéressant pour les apprenants, qui auront presque l’impression d’être dans la même pièce que le formateur (ou leurs pairs) pour mener des conversations en visioconférence d’autant plus riches et faciles à suivre (voir la figure 4.13). Figure 4.13.

Interface d’iChat AV 3

iChat AV 3 propose donc une nouvelle visualisation qui facilite la communication. De plus, il est intéressant de souligner que cette société a récemment fait faire un pas de géant à la visioconférence par messagerie instantanée en offrant une image de haute résolution, supérieure à celle des autres outils comme Eyeball Chat12, Camfrog13 ou encore iVisit14. Cette résolution rapproche encore plus les apprenants du contexte réel de communication, voire des « conversations de couloir » dont parlait Nicholson (2002) et qui sont tellement susceptibles de favoriser l’apprentissage. Le système iChat permet enfin de participer à des conférences audio pouvant réunir jusqu’à 10 participants. Pendant qu’une personne parle, il est possible de visionner son indicateur de volume individuel (voir la figure 4.14). Grâce aux repères visuels identifiant chaque intervenant, la personne qui prend la parole n’a pas besoin de se présenter. Soulignons enfin que le lancement récent de la communication vidéo avec 12. . 13. . 14. .

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Skype (présenté plus loin dans ce chapitre) continuera de faire évoluer cette technologie et de faciliter ainsi les interactions sociales en contexte éducatif, maximisant ainsi les avenues d’apprentissage. Figure 4.14.

Interface de l’audioconférence avec iChat AV 3

Précisons toutefois que certains résultats de recherche comme ceux de Jeong (2002) sont à regarder de façon plus critique. En effet, Jeong indique dans son texte que le tuteur était disponible en ligne pendant quelque 12 heures par jour. Les résultats de ces travaux montrent que les étudiants appréciaient grandement ce contexte. Évidemment, un tel contexte de formation engendrerait des coûts énormes pour l’encadrement. Enfin, il est important de souligner que les apprenants apporteront avec eux en contexte scolaire cette compétence, cette habitude d’utiliser les outils de messagerie instantanée, que cet outil soit intégré de façon pédagogique à l’apprentissage ou non. Comme nous l’avons signalé, le potentiel cognitif d’un tel outil – notamment afin de favoriser les inter­ actions sociales qui pourraient favoriser l’apprentissage – est grand, et les barrières technologiques pratiquement absentes, puisqu’il s’agit d’une technologie qui fait partie du quotidien de bon nombre d’apprenants.

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2.8. baladodiffusion (Podcasting) La baladodiffusion a été rendue populaire par le logiciel iTunes, mais surtout parce que de grandes universités – comme Harvard – ont décidé d’adopter cette technologie pour leurs cours. La baladodiffusion (podcasting), c’est l’écoute de documents audio (et maintenant vidéo) disponibles sur Internet. Depuis le 1er décembre 2005, la faculté de médecine de Harvard aux États-Unis propose ainsi tous les cours magistraux des professeurs en écoute sur balado, et ce, à destination des étudiants ou des autres professeurs du campus qui seraient désireux de mieux comprendre cette technologie. La baladodiffusion est ainsi utilisée comme outil à potentiel cognitif, parce qu’elle permet, relativement facilement, de diffuser un contenu audio ou vidéo qui peut, par la suite, être écouté ou vu à tout moment par l’apprenant. Par ailleurs, les responsables du projet rappellent que les étudiants l’utilisent également pour écouter des balados de chroniques audio comme celles de The New England Journal of Medicine, une des plus importantes revues en médecine au monde. Ces chroniques sont des commentaires – parfois des auteurs de certains articles – portant sur des sujets traités dans la vie. Ces chroniques audio sont accessibles sur le site de la revue, mais également sur le site de baladodiffusion d’iTunes. La baladodiffusion est un moyen habituellement gratuit de diffusion de fichiers sonores ou vidéo sur Internet que l’on nomme podcasts en anglais. Par l’entremise d’un abonnement au fil RSS (Really Simple Syndication), le podcasting permet aux utilisateurs d’automatiser le téléchargement d’émissions sonores ou vidéo sur leur lecteur numérique ou sur le disque dur de leur ordinateur personnel, pour une écoute ultérieure (voir la figure 4.15). Les travaux de Pownell (2006) sur la baladodiffusion montrent qu’il faut profiter de l’engouement des jeunes pour les lecteurs audio mobiles afin d’y introduire un contenu éducatif. Pour lui, le potentiel cognitif du podcasting réside non seulement dans la diffusion simple et rapide de contenu éducatif audio ou vidéo, mais aussi dans la possibilité – et l’habitude relative – que pourraient avoir les apprenants à prendre connaissance de ce contenu, soit en allant à l’école le matin, en rentrant le soir, dans l’autobus, dans le métro, etc. McCombs et al. (2006) ont montré que la baladodiffusion était une façon de rendre l’enseignement et l’apprentissage « portables ». À l’instar de Pownell, ces chercheurs soutiennent qu’il faut profiter de l’intérêt des jeunes pour les lecteurs audio numériques afin de les amener à pouvoir apprendre n’importe quand et n’importe où. Plusieurs autres expériences ont été réalisées, notamment à l’Université de

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Houston, sur les usages pédagogiques de la baladodiffusion en éducation, et plus d’une centaine d’universités américaines font déjà partie du réseau iTunes-U qui facilite la diffusion de contenu éducatif aux apprenants. Figure 4.15.

Liste des podcasts dans le domaine de l’enseignement postsecondaire, disponibles sur le site d’iTunes

Au primaire et au secondaire, plusieurs enseignants ont déjà aidé leurs élèves à diffuser des fichiers balados. Déjà, sur le site iTunes, on trouve plus de 50 000 podcasts éducatifs. Les éducateurs peuvent donc se servir de cette technologie pour diffuser leur contenu, les réalisations de leurs apprenants ou, encore, simplement pour aller chercher du contenu déjà disponible et en faire ainsi profiter leurs élèves. On retrouve par exemple en accès libre en baladodiffusion le célèbre discours de Martin Luther King I have a dream, en version intégrale. Bien que l’engouement pour cette technologie soit très fort, notamment dans plusieurs congrès américains portant sur l’usage des TIC en éducation, la littérature scientifique sur le plein potentiel cognitif d’un tel outil demeure très peu étoffée. Au-delà des expériences racontées, il semble nécessaire de mener des études systématiques et rigoureuses sur le potentiel cognitif du podcasting. Pourtant, comme l’indique Beldarrain (2006), il est certain que la flexibilité de diffusion de contenu audio ou vidéo rendue possible par le podcasting sera susceptible de changer la façon dont les formateurs « deliver instruction as well as the manner in which students are engaged in learning » (p. 141). En effet, même si la baladodiffusion n’est pas une activité synchrone, il est évident que l’information ainsi diffusée ne peut que rapprocher les apprenants de la communauté d’apprentissage.

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2.9. Téléphonie sur Internet La téléphonie sur Internet porte plusieurs noms : téléphonie IP, voix sur réseau IP, VoIP (abrégé de l’anglais Voice over IP), etc. L’un des logiciels les plus populaires pour la téléphonie IP est Skype (voir la figure 4.16). Cet outil permet notamment de communiquer par la voix sur le réseau Internet. Skype permet facilement de téléphoner gratuitement à partir d’un ordinateur connecté à Internet (grâce à un microphone et à un hautparleur, ou un micro-casque) vers n’importe quel ordinateur connecté à Internet n’importe où dans le monde (du moment que Skype y est aussi installé). Il est également doté d’une messagerie instantanée permettant aux utilisateurs de communiquer par écrit et de se transmettre des fichiers. Figure 4.16.

Interface de Skype15

15. En bas, à droite de l’image, on peut voir que près de 3,6 millions de personnes sont branchées au même moment.

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Skype permet aussi d’effectuer des appels payants vers des lignes téléphoniques fixes et mobiles à des prix bien inférieurs à ceux des téléphones standard. Il propose depuis peu de recevoir des appels téléphoniques depuis des téléphones fixes et mobiles, mais cela uniquement dans certains pays. Depuis 2006 et la sortie de la version 2.0 de Skype, ses utilisateurs peuvent également communiquer par vidéoconférence (à condition de disposer d’une webcam), étant ainsi un des premiers systèmes compatibles pour toutes les plateformes d’ordinateurs (Windows, Macintosh, Linux). Il permet aussi la conférence téléphonique à plusieurs, de même que la messagerie vocale. Skype est ainsi devenu l’un des outils de communication vocale sur ordinateur les plus utilisés. On remarque en général une collaboration accrue entre les apprenants par l’usage d’un tel outil à potentiel cognitif. Il est particulièrement utile pour les communications dans les formations ouvertes et à distance avec les pays en voie de développement où les communications téléphoniques sont très coûteuses. De plus, Skype a été conçu pour que les utilisateurs ayant une connexion à haut débit déchargent ceux disposant d’une communication à plus faible débit d’une partie du trafic qui risquerait d’engorger leur connexion. Enfin, soulignons que les résultats de nombreuses études qui ont montré l’efficacité du téléphone dans les formations ouvertes et à distance pourraient probablement être transposés avec l’usage de Skype. Il s’agit donc d’un outil à potentiel cognitif simple d’utilisation pour faciliter la communication orale, tant dans les formations ouvertes et à distance que dans les formations en classe. En salle de classe, Bryant (2006) rapporte que la téléphonie IP, en raison de sa gratuité, pourrait facilement être intégrée dans les cours de langue et permettre ainsi à des apprenants d’une langue seconde de parler à des locuteurs natifs, sans système technologique lourd et compliqué à gérer. Par exemple, au Dickinson College, Skype est régulièrement utilisé pour les cours d’italien, de japonais, d’arabe et d’allemand. Les étudiants peuvent non seulement communiquer avec des locuteurs natifs en quelques clics, mais ils peuvent aussi enregistrer ces conversations en format mp3 et les réécouter par la suite ou encore les remettre à leur professeur pour qu’elles puissent être évaluées. Comme pour plusieurs technologies de l’information et de la communication, la littérature scientifique sur les usages éducatifs de la téléphonie IP est relativement mince. De surcroît, l’usage de cette technologie, sauf peut-être dans le cas des formations ouvertes et à distance, est plutôt rare. En fait, les travaux de Coghlan (2004) sur l’usage de la téléphonie IP dans

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le contexte universitaire montrent que peu de formateurs ont intégré une telle technologie à leur pratique. Pourquoi la téléphonie IP est-elle si peu utilisée dans les formations présentielles, à part peut-être pour les cours de langue ? C’est une question à laquelle il serait intéressant de répondre au cours de recherches futures. 2.10. Wiki Un wiki est un site Web dynamique permettant à tout individu d’en modifier les pages à volonté. Le wiki se distingue donc du blogue où seul le propriétaire ou les personnes autorisées peuvent afficher des entrées. Comme le fait remarquer Godwin-Jones (2003), les wikis ont aussi la réputation de contenir un contenu plus « sérieux » que les blogues et sont aussi perçus comme des sources de référence. Ils permettent non seulement de communiquer et de diffuser de l’information rapidement et facilement sur Internet, mais aussi de structurer cette information pour permettre d’y naviguer aisément. L’avantage d’un wiki, c’est que toute personne intéressée par l’article affiché peut apporter son point de vue en modifiant le document d’origine. Les wikis sont avant tout des outils à potentiel cognitif qui facilitent le travail collaboratif et qui permettent de créer de l’information, de diffuser cette information et de la partager. Le plus connu des wikis est certainement Wikipedia (). Wikipedia est l’une des récentes innovations d’Internet, qui a amené l’équipe de la revue Nature à se pencher sur la diffusion du savoir sur Internet. Wikipedia, qui a vu le jour en 2001, est une encyclopédie entièrement gratuite et accessible sur Internet. Cette publication virtuelle, qui comprend déjà plus de 4 millions d’entrées dans quelque 200 langues différentes, est de plus en plus utilisée dans les écoles et dans les universités de tous les continents. Par exemple, en octobre 2005, on retrouvait quelque 1500 nouvelles entrées chaque jour. Selon Alexa, une firme de classement des sites Web, l’encyclopédie Wikipedia serait ainsi devenue le 37e site le plus visité sur la Terre. Comme tous les wikis, cette encyclopédie a également la particularité de pouvoir être éditée par tout individu (voir la figure 4.17). Et c’est là que la diffusion du savoir prend un virage inattendu. En effet, quiconque souhaite modifier une entrée dans Wikipedia n’a, en général, qu’à se rendre sur le site de l’encyclopédie () pour modifier

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l’entrée de son choix16. En plus d’être l’encyclopédie la plus populaire, Wikipedia est aussi la plus controversée : si tout le monde peut éditer ses entrées, comment peut-on s’assurer de l’exactitude et de la véracité de ses contenus ? Figure 4.17.

Interface de Wikipedia

C’est cette question qui a amené la revue Nature à mettre en place une équipe d’experts dont l’objectif était de comparer la véracité des informations trouvées dans Wikipedia et dans Encyclopædia Britannica, surtout dans le domaine des sciences pures et appliquées. En moyenne, sur 42 entrées soumises à une évaluation par les pairs, Wikipedia contenait quatre erreurs, contre trois pour Britannica. Outre ces fautes, des omissions ou des informations incomplètes ont été relevées dans les deux encyclopédies : 162 dans Wikipedia et 123 dans Britannica. Ce résultat, qui ne permet 16. Nous indiquons ici « en général », parce que Wikipedia vient de limiter la modification de certaines entrées qui ont semblé faire consensus. Il est toujours possible de les modifier, mais le processus devient plus complexe. Il s’agit donc d’entrées fixes qui fonctionnent parallèlement avec une entrée dite dynamique. Selon Wikipedia, lorsque l’entrée dynamique aura atteint une certaine stabilité et qu’elle apportera un complément substantiel à l’entrée fixe, elle la remplacera.

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pas de différencier très clairement Wikipedia des autres encyclopédies, peut étonner, car Wikipedia ne dispose pas d’un processus éditorial aussi rigoureux que les encyclopédies classiques. Ainsi, si un expert reconnu dans un domaine particulier peut modifier une entrée, une personne beaucoup moins compétente dans le domaine peut également le faire en ayant le même poids que l’expert dans le processus éditorial. En fait, Wikipedia est tellement consultée – ce qui n’est pas nécessairement le cas des encyclopédies en bibliothèque – qu’il existe une certaine forme d’autorégulation entre les utilisateurs. Si une information fausse est présente, elle est rapidement corrigée par un visiteur. En consultant Wikipedia, on peut voir que le contenu peut effectivement évoluer, et que les divergences d’opinions sont, en général, résolues entre les utilisateurs. Le problème de Wikipedia ne serait donc pas la justesse des informations trouvées, c’est du moins la conclusion du groupe d’experts de Nature. Au contraire, Wikipedia a l’avantage de pouvoir évoluer et d’être corrigée rapidement, ce qui n’est pas le cas des encyclopédies imprimées tous les deux ou cinq ans. Il est intéressant de faire remarquer que le contenu de Wikipedia est, en bonne partie, affiché par de nombreux éducateurs ou spécialistes passionnés par une quelconque thématique. Plusieurs expériences ont aussi montré que les apprenants sont très motivés par la possibilité d’écrire sur un site aussi consulté que Wikipedia et que cela les incite à redoubler d’efforts dans leurs textes devant être rendus publics. Pour Bryant (2006), les wikis sont des outils qui ont un grand potentiel pour l’écriture collaborative ou encore pour les projets de groupe où l’on retrouve du multimédia. Augar, Raitman et Zhou (2004) ont également montré que les wikis étaient d’excellents outils pour faciliter la collaboration en ligne, notamment pour l’écriture collaborative de textes. Désilets et Paquet (2005) ont réalisé une étude sur l’usage des wikis au primaire, dans le cadre de l’écriture collaborative d’histoires. Il s’agit d’une des rares contributions à la littérature scientifique ayant trait aux usages pédagogiques des wikis qui ne porte pas sur le contexte postsecondaire. Les résultats de leurs travaux montrent que les wikis sont susceptibles de favoriser la collaboration chez des enfants du primaire, tout en leur permettant d’écrire des histoires à plusieurs. Néanmoins, leur étude fait également état de plusieurs défis techniques que doivent relever les élèves utilisant un tel outil au primaire.

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Conclusion Selon Pinker (1997), dès son plus jeune âge, l’enfant apprend à communiquer, et son aptitude à le faire joue un rôle majeur dans son développement cognitif. Les outils électroniques de communication sont désormais essentiels à toute activité humaine. En effet, la langue est un élément important du patrimoine culturel et un moyen d’expression privilégié, dont la maîtrise favorise le développement personnel et l’intégration dans la société. La compétence à communiquer est la clé qui ouvre aux savoirs des autres disciplines et doit en conséquence occuper une place centrale dans la formation de l’élève et dans les préoccupations de tous les intervenants. La compétence à communiquer avec les outils électroniques permet également de partager de l’information avec les autres, et d’échanger des messages dans un langage précis et approprié. Son impact est majeur tant sur la réussite scolaire que sur la réussite sociale et professionnelle. En éducation, il semble donc nécessaire de favoriser le potentiel cognitif des divers outils de communication présentés dans ce chapitre, et ce, en fonction des situations de formation. Les nouvelles technologies qui facilitent la communication, ces outils au grand potentiel cognitif, sont susceptibles, comme l’indiquent Collis et Moonen (2005), de transformer les pratiques d’enseignement et d’apprentissage. Avec les outils de communication à potentiel cognitif, les apprenants peuvent recevoir un feedback instantané, mieux comprendre des éléments présentés par le formateur et, surtout, partager et coconstruire la connaissance plus facilement. De surcroît, ainsi que l’indique Beldarrain (2006), « a broader knowledge base means that […] learners will reap the benefits of collaboration as they learn from each other and construct their own knowledge » (p. 148). Les nouveaux outils de communication à potentiel cognitif permettront donc non seulement de développer des compétences chez les apprenants, mais aussi d’apprendre plus rapidement, de mieux construire leur connaissance, en s’appuyant notamment sur les nombreuses inter­ actions avec leurs pairs ou le formateur, qui seront facilitées par ces outils. Avec l’usage de nouveaux outils de communication à potentiel cognitif, souvent caractérisés par leur instantanéité, les apprenants auront réellement l’impression que leur contribution participe aussi à la construction du savoir collectif (voir Collis et Moonen, 2005). Conscients que leur travail peut aussi participer aux connaissances collectives du groupe, les apprenants seront alors plus motivés pour s’impliquer dans l’apprentissage. Car, au-delà de la valeur intrinsèque du travail pour l’apprenant lui-même, ses efforts serviront également à la communauté.

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Ces nouveaux outils technologiques à potentiel cognitif sont aussi susceptibles de changer les rôles des apprenants et des formateurs. Le contrôle et l’interaction accrus que ces outils procurent à l’apprenant permettront à ces derniers, de façon plus facile et quasi naturelle, de mettre en valeur leur propre expertise et d’accroître leur volonté à collaborer avec les autres. Mais il ne faut pas non plus se leurrer. Comme pour tous les outils technologiques, ceux qui facilitent la communication n’ont pas nécessairement un impact direct sur l’enseignement ou sur l’apprentissage. C’est en effet l’usage qui, selon chaque situation pédagogique, sera susceptible d’optimiser le potentiel cognitif de ces divers outils. Car certains outils pourraient ne pas convenir à certaines situations. Il est donc de la responsabilité de l’enseignant, du formateur ou du tuteur de mieux comprendre quel outil sera le plus efficace dans telle ou telle situation. En outre, au-delà de la salle de classe, au-delà des formations ouvertes et à distance, l’usage pédagogique des outils à potentiel cognitif est également très important pour mieux préparer les apprenants aux défis auxquels ils devront faire face dans la société, en particulier sur le marché du travail. En effet, les habiletés de communication sont importantes dans de plus en plus d’emplois, et l’habileté à collaborer à l’aide d’outils informatiques se développe dans un nombre croissant de domaines de notre société. Rappelons en terminant que ce chapitre illustre la rareté de la littérature scientifique portant sur ces nouveaux outils de communication à potentiel cognitif. Il semble important, comme le proposent Bruns et Humphreys (2005), de continuer à effectuer des études empiriques sur les usages et les impacts en éducation de ces outils.

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L’enseignement et l’apprentissage en milieu scolaire

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Enseigner avec les technologies

EN BREF… Ce chapitre porte sur les TIC dans l’enseignement et l’apprentissage. Il vise notamment à montrer comment les TIC, si elles sont mises à profit de façon pédagogique, peuvent devenir des outils à potentiel cognitif pour favoriser le développement de compétences. Nous abordons en premier lieu la question de la difficile incursion des TIC dans les établissements scolaires, en particulier au primaire et au secondaire. Cette section revêt une importance particulière, car si l’on souhaite que les technologies puissent être mises à profit par les enseignants en tant qu’outils à potentiel cognitif, on doit d’abord veiller à les retrouver en salle de classe. De façon plus spécifique, les deux sections qui suivent portent sur l’impact des TIC sur le développement de compétences (section 2) et sur l’apprentissage (section 3). Par une synthèse des principales études, nous indiquons que les résultats contradictoires de certaines recherches peuvent être notamment expliqués par plusieurs facteurs. En outre, nous montrons que les TIC peuvent être des outils à potentiel cognitif, et que leur potentiel n’est pas toujours adéquatement exploité. La quatrième et dernière section de ce chapitre porte sur l’impact qu’ont les TIC sur l’acte d’enseigner. En faisant la synthèse des principales recherches à ce sujet, on peut vérifier si les TIC changent les « façons de faire la classe » et, si oui, de quelle(s) façon(s).

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L’enseignement et l’apprentissage en milieu scolaire

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1. Le

défi de l’intégration des TIC en milieu scolaire

Dans le monde de l’éducation, domaine pourtant au centre de l’économie du savoir, l’introduction des technologies s’avère laborieuse et, selon certains chercheurs, beaucoup trop lente (Harvey et Lemire, 2001). De ce fait, il semble y avoir un écart trop important entre le milieu scolaire et la société imprégnée de technologies. De surcroît, plusieurs études montrent que les enseignants nouvellement formés intègrent peu les TIC en classe (voir Cox, 2003 ; McCrory Wallace, 2004 ; OCDE, 2004 ; Zhao et Frank, 2003). Ce constat se répète dans des études réalisées tant en Amérique du Nord qu’en Europe. En outre, les conclusions d’une récente étude de l’OCDE (2004) montrent comment l’aménagement des heures d’enseignement, l’organisation de la classe… et la faible compétence technopédagogique des enseignants ne permettent pas une véritable intégration des TIC dans les classes des écoles de quelque quinze pays industrialisés. Le rapport met d’abord en évidence que l’utilisation des TIC est décevante dans les établissements d’enseignement de ces pays, et ce, même si d’importantes dépenses en équipement au cours des 20 dernières années ont permis de faire entrer les technologies dans la quasi-totalité de ces écoles. Les conclusions du rapport reflètent cette déception : « l’utilisation de l’informatique à des fins pédagogiques dans l’ensemble des écoles secondaires de ces pays est sporadique » (p. 133). De plus, on fait remarquer que « seule une minorité d’enseignants dans l’ensemble des pays utilisent de façon régulière des applications informatiques courantes » (p. 133-134). McCrory Wallace (2004) fait également remarquer que « les enseignants ne sont toujours pas bien préparés à enseigner avec les TIC, et l’usage de celles-ci est limité sur tous les plans » (p. 447). Zhao et Franck (2003) soulignent que l’introduction des TIC en éducation ne connaît pas le succès espéré. Pourtant, si l’école a pour mission de mieux préparer les futurs citoyens aux défis du troisième millénaire, elle se doit aussi de favoriser une intégration habituelle et continue des technologies de l’information et de la communication. Il serait donc de son devoir de profiter de l’engouement suscité par les nouvelles technologies de l’information et de la communication. Il lui faut également mettre à profit les possibilités nouvelles, invitantes, prometteuses et diversifiées que les TIC apportent à la formation des jeunes, en allant bien au-delà de l’enseignement

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t­ raditionnel. L’intégration pédagogique des TIC est également essentielle à l’école afin de contrer ce que De Rosnay (1995) appelle la rupture entre les inforiches et les infopauvres. Pouts-Lajus et Riché-Magnier (1998) ainsi que Cuban (1997) rappellent quant à eux que la controverse inhérente à l’introduction des TIC et notamment d’Internet en éducation est aussi liée aux principales missions de l’école : instruire, former et éduquer, aider les élèves à se réaliser au mieux de leurs capacités. Pour certains, rien ne pourrait garantir que les technologies instables et souvent conçues à d’autres fins que la salle de classe puissent efficacement aider l’école à mieux remplir sa mission éducative. À l’inverse, de nombreux partisans prétendent que la présence des technologies en éducation peut justement être défendue au nom de la mission que l’école a de : […] préparer l’élève à contribuer à l’essor d’une société voulue démocratique et équitable […] elle se voit également confier le mandat de concourir à l’insertion harmonieuse des jeunes dans la société […] en les formant pour qu’ils soient en mesure de participer de façon constructive à son évolution (Gouvernement du Québec, 2001, p. 2-3).

Ainsi, plusieurs partisans de l’éducation prônent une école plus ouverte sur le monde, perméable aux influences extérieures, par exemple « celles des technologies nouvelles auxquelles les enfants doivent être préparés car ils en seront certainement des utilisateurs dans leur vie d’adultes » (Pouts-Lajus et Riché-Magnier, 1998). Pour Perriault (2000), il est d’ailleurs de la responsabilité de l’école de former les élèves aux compétences nécessaires à la maîtrise des TIC. En renonçant à ce devoir, l’école risquerait de participer à accroître la fracture numérique de plus en plus présente entre ceux qui arrivent à l’école équipés d’ordinateurs portables et les autres pour qui l’école est le seul lieu où il est possible de côtoyer les nouvelles technologies. Enfin, concevoir l’école comme une institution en contact avec le monde extérieur suppose une préférence pour une école ouverte sur la société et ses influences – comme les écoles à pédagogie Freinet –, mais il est tout de même important que cette ouverture, facilitée par la présence des nouvelles technologies, soit articulée en fonction de la mission éducative de l’école et du développement de l’élève, et non en raison de modes sociétales ou encore d’enjeux économiques. Il faut enfin noter que, malgré la faible intégration pédagogique des TIC à l’école, décriée par plusieurs,

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on dénombre une quantité significative d’écoles, en Europe comme en Amérique, qui ont pris le virage technologique en vue de favoriser le développement de compétences de haut niveau chez les élèves.

2. L’impact

des TIC sur le développement de compétences

Au cours des dernières années, plusieurs études ont mis en évidence le potentiel des TIC pour améliorer l’enseignement et favoriser le développement de compétences chez les élèves (voir par exemple la méta-analyse de Schacter, 1999 ; le numéro thématique de la revue Journal of Assisted Computer Learning dirigé par Cox, 2002, etc.). De façon plus spécifique, on retrouve principalement quatre contextes d’enseignement-apprentissage où les TIC ont un impact important sur la réussite éducative des élèves. Le premier contexte est celui de la compétence à communiquer par écrit. Cette compétence comprend, outre les dimensions discursive et textuelle, une composante linguistique importante. Les recherches montrent en général que les TIC permettent d’améliorer les habiletés d’écriture, en plus d’améliorer la qualité de présentation des productions des élèves et la quantité d’efforts fournis par ces derniers pour améliorer leurs textes (voir Lewin et Stuart, 2003 ; Lewin et al., 2000 ; Moseley, Higgins et al., 1999 ; Passey, 2000). On remarque aussi que l’impact est, dans certains contextes, plus important chez les garçons (Evans, 2002 ; Laurillard et al., 2000), notamment chez ceux qui éprouvent plus de difficultés d’apprentissage. Soulignons enfin que l’utilisation des outils électroniques de communication (courriel, chat, forum, etc.) peut également être très bénéfique pour les élèves (Chiu, 2002 ; Karsenti et Garnier, 2002 ; Lipponen, 2000 ; Willinsky, 2000), notamment parce que ces outils fournissent une autre dimension à la tâche d’écriture (la possibilité de collaborer ou d’écrire à une personne à l’extérieur de l’école ; voir chapitre 2). Le deuxième contexte où l’impact des TIC est largement documenté est celui de l’apprentissage des mathématiques et des sciences et de la résolution de problèmes dans ces domaines (Chambers, 1999 ; McFarlane, Friedler, Warwick et Chaplain, 1995 ; Moseley, Higgins et al., 1999 ; SivinKachala et Bialo, 2000). On remarque ainsi que l’impact des TIC sur les habiletés des élèves en mathématiques est surtout évident lorsque celles-ci sont utilisées pour résoudre des problèmes, exercer des habiletés de calculs et explorer des relations (Clements, 2000 ; Yelland, 2003). L’avantage des TIC pour favoriser la résolution de problèmes en sciences a aussi été

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largement documenté (voir Becta, 2005). Les TIC permettent notamment à l’élève de mieux comprendre des concepts complexes, de mieux visualiser des expériences sans nécessairement avoir à les reproduire, etc. Le rapport de Becta (2005) montre également que l’impact des TIC est substantiel sur l’apprentissage et le développement de compétences, en particulier lorsque le formateur présente des simulations et propose des activités de modélisation. Néanmoins, les auteurs du rapport précisent que tout dépend de l’usage qui en est fait par le formateur. Le troisième contexte où les TIC semblent être particulièrement efficaces est celui de la recherche d’information (Dove et Zitkovich, 2003 ; McCrory Wallace, 2004 ; Sierra-Fernandez et Perales-Palacios, 2003). La littérature scientifique disponible montre qu’il s’agit d’une piste des plus intéressantes à explorer, surtout dans un contexte où le savoir est devenu la matière première de nos échanges et où l’habileté à trouver l’information, en contexte scolaire, semble constituer un gage de la réussite éducative. L’utilisation des TIC auprès d’élèves ayant des difficultés d’apprentissage ou de comportement représente le quatrième contexte où les TIC semblent avoir un impact particulier sur le développement de compétences. Le Research Report on the Effectiveness of Technology in Schools (Sivin-Kachala et Bialo, 2000) est une méta-analyse de 311 études qui met en évidence l’impact positif des TIC pour le développement de compétences chez les élèves éprouvant des difficultés d’apprentissage. Ce que l’on remarque aussi dans la littérature scientifique, c’est que les TIC rendent l’apprentissage plus stimulant et permettent aux élèves ayant des difficultés d’investir plus d’efforts sur la tâche d’apprentissage (Christmann et Badgett, 2003 ; Evans, 2002 ; Sivin-Kachala et Bialo, 2000), d’être plus attentifs pendant la réalisation de la tâche d’apprentissage et de ne pas avoir peur de commettre des erreurs (Becta, 2003). Même s’il existe une multitude d’autres contextes où les TIC peuvent avoir un impact sur la réussite des élèves (des recherches dans le domaine des sciences, des arts, etc.), il semble que les quatre contextes ciblés représentent les situations où la littérature montre le plus clairement que les TIC ont un impact positif.

3. Le

débat sur les TIC et l’apprentissage

Cette section porte sur l’impact des TIC sur l’apprentissage. Une synthèse des principales études d’envergure y est présentée. On y indique que les résultats contradictoires de certaines études peuvent être expliqués par un élément principal : les TIC ne sont pas intrinsèquement des outils ­cognitifs,

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mais plutôt des outils à potentiel cognitif. Donc, le contexte et l’usage sont des facteurs importants de l’impact des TIC sur l’apprentissage et le développement de compétences. Amorcé en Amérique du Nord il y a déjà quelques années, un débat vigoureux se poursuit aujourd’hui sur l’impact des TIC en éducation (Ruano-Borbalan, 2001). On remarque que la volonté de favoriser l’intégration des TIC en éducation semble née, outre d’une mode sociétale appuyée par une remarquable évolution technologique des modes de communication et de diffusion de l’information, de l’impact de plusieurs études qui ont démontré que l’on apprenait plus avec les TIC que sans elles (Becta, 2005). Les auteurs de ces recherches démontrent notamment que les technologies représentent une option d’enseignement et d’apprentissage fascinante et unique. Les avantages sont nombreux en matière de flexibilité, d’accessibilité, de communication et d’interactions accrues et de variété des modes d’enseignement et d’apprentissage (Grégoire, Bracewell et Laferrière, 1996). En général, il en résulte de meilleurs apprentissages, un enseignement amélioré et plus adapté aux réalités quotidiennes pour le personnel scolaire, un meilleur leadership pour les directeurs et autres cadres scolaires, de même qu’une participation accrue des parents et autres membres de la collectivité à la vie scolaire. Baron (2001) remarque d’ailleurs qu’en Europe, et plus particulièrement en France, les inter­ actions multiples, rendues possibles par le réseau Internet, semblent faire voler en éclat les hiérarchies qui structuraient auparavant la vie scolaire. De plus, ainsi que le souligne Pierre Dillenbourg (1996), c’est souvent l’interaction favorisée par les nouvelles technologies qui est en quelque sorte le fil d’Ariane consolidant le processus d’apprentissage lorsque les élèves communiquent pour partager leur savoir. Les TIC facilitent aussi l’accès à des ressources jusqu’alors inaccessibles, en plus de favoriser une mutualisation des savoirs (Baron, 2001). Au Québec, Tardif (1998) affirme que les nouvelles technologies permettent de faire des apprentissages plus « signifiants » en plus d’augmenter la capacité de résolution de problèmes et d’utilisation de stratégies métacognitives des élèves. Il attribue quatre fonctions aux TIC dans les situations d’apprentissage : des outils de production ; des outils de communication ; des outils d’accès à l’information et aux savoirs ; des outils d’archivage. Pour lui, les technologies entrent aussi en parfaite adéquation avec la pédagogie du projet qui contribue à la création de liens entre les différentes disciplines scolaires par la réalisation de projets ­interdisciplinaires.

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Les TIC améliorent également le rapport pragmatique au savoir, car la connaissance – dont la présentation peut souvent être enrichie d’images, de sons ou de vidéos – est seulement à « quelques clics ». Néanmoins, même si un nombre important d’études, tant européennes que nord-américaines, montrent que les TIC favorisent de meilleurs enseignements et apprentissages, une littérature importante souligne aussi qu’il n’existe pas de différence significative par rapport à l’apprentissage (Russell, 1999 ; Clarke, 1999 ; Wisher et Priest, 1998 ; McAlpin, 1998 ; Goldberg, 1997 ; Clark, 1994a et b). Le dernier ouvrage de Russell (1999), intitulé The No Significant Difference Phenomenon et dans lequel sont répertoriées plus de 355 études, vient en tête de cette littérature sur le sujet. Russell soutient qu’il n’existe aucune différence, sur le plan des apprentissages réalisés par les enfants, entre un enseignant qui intègre les TIC et un enseignant qui ne les intègre pas. Les travaux de Clark (1994a, 1994b) abondent dans le même sens. Ce chercheur indique par exemple que : […] il n’y a aucun avantage sur le plan de l’apprentissage à utiliser tout média d’enseignement […]. Les médias d’enseignement (ordinateur, p. ex.) ne sont que des véhicules qui livrent l’instruction et qui n’influencent pas plus l’apprentissage ou la réussite éducative que le type de camion qui livre de la nourriture n’influencera le goût d’un repas (1994a, p. 22).

Les contradictions apparentes dans les résultats de recherches qui portent sur l’impact qu’ont les TIC sur l’apprentissage semblent indiquer, outre de grandes différences sur le plan des méthodes de recherche, que c’est plutôt la manière dont les TIC sont intégrées en éducation qui aura un impact ou non sur la réussite éducative des apprenants. Ainsi, les TIC seraient utiles en éducation parce qu’elles favoriseraient, dans certains contextes, un apprentissage plus efficace.

4. L’impact

des TIC sur l’enseignement

La quatrième section de ce chapitre porte sur l’impact des TIC sur l’acte d’enseigner. Est-ce que les TIC changent les « façons de faire la classe » ? Si oui, de quelles façons ? Une synthèse des principales recherches sur l’impact des TIC sur l’enseignement est ainsi présentée. Dans un monde où l’explosion des technologies numériques bouleverse les modes d’accès aux savoirs, les enjeux fondamentaux de l’intégration des TIC à l’école vont nécessairement se traduire par une modification profonde de la tâche du formateur, de l’organisation de l’enseignement,

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de la conception de l’apprentissage, voire de la façon dont l’étudiant s’approprie la connaissance (Lefoe, 1998). Les travaux de Baron (2001) portant sur l’observation de l’évolution des pratiques d’intégration des TIC par les enseignants mettent en évidence des mouvements lents, « mais bien réels d’appropriation se déroulant par étapes successives : invention par des pionniers, mise à l’épreuve par des militants et banalisation impulsée par les autorités pédagogiques » (p. 51). L’ampleur de la métamorphose, à venir, du travail enseignant est difficilement perceptible, car la technologie évolue à un rythme tel que l’on peut difficilement imaginer ce que seront les salles de classe dans l’avenir. Même si de nombreux chercheurs ont des opinions sur les classes de demain, il n’en demeure pas moins difficile de saisir pleinement les conséquences globales du nombre sans cesse croissant d’élèves qui sont mieux informés que ceux des générations précédentes, notamment grâce à Internet, et qui s’attendent donc à ce que leurs enseignants s’adaptent rapidement à leurs nouveaux besoins. Comme le soulignait Perrenoud (1998), désormais les enseignants sont appelés à adopter une attitude de veille culturelle, sociologique, pédagogique et didactique, pour comprendre de quoi l’école, ses publics et ses programmes seront faits demain. C’est pourquoi jamais ils ne devraient laisser aux TIC la place d’activités facultatives, superflues, à faire lorsqu’on en a le temps. Pour cela, il faut que les compétences inhérentes à l’usage des TIC fassent partie intégrante du curriculum, au même titre que les compétences transversales ou disciplinaires. Les TIC donnent l’occasion de repenser et de délocaliser, dans le temps et dans l’espace, les échanges entre les enseignants et les élèves et favorisent ainsi de nouvelles avenues pour des activités d’apprentissage ou de formation. Les TIC permettent surtout une nette évolution, voire une mutation du rapport au savoir pour les élèves. C’est d’ailleurs pour cette raison que, selon plusieurs, le rôle encyclopédique de l’enseignant se trouve fortement ébranlé par les TIC. Les élèves d’un cours d’histoire peuvent aisément en connaître plus sur un sujet que leur enseignant, simplement en consultant Internet, qui devient pour eux une ressource privilégiée, répondant immédiatement, et à laquelle on ne craint pas de poser une question en risquant de se ridiculiser. Les TIC sont ainsi appelées à transformer la démarche didactique. Il ne s’agira plus d’enseigner un fait historique aux élèves, mais plutôt d’aider ceux-ci à développer des compétences en recherche historique et à aiguiser leur esprit critique quant à l’exactitude des informations relevées sur Internet. Ainsi, les élèves seront aptes à trouver une information à l’aide d’un moteur de recherche mais surtout à juger de son authenticité et de sa véracité.

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Ainsi, Haughey (2000, p. 121) précise que l’éducation, et ce, jusqu’à très récemment, s’est surtout préoccupée « d’apprentissage à propos des technologies au lieu de travailler avec les technologies dans le cadre ­d’expériences d’apprentissage ». Selon elle, il est impératif de ne pas considérer les TIC comme une « extension » de la salle de classe traditionnelle, mais plutôt comme un outil favorisant l’utilisation de stratégies d’apprentissage, notamment dans le cadre de perspectives épistémologiques de type constructiviste (voir chapitre 1). Peraya (2001) souligne d’ailleurs que, dans l’enseignement, nombre de choses se sont déroulées comme si les dimensions de diffusion et d’information du réseau Internet déterminaient les scénarios pédagogiques et les figeaient dans leur forme la moins novatrice : la pédagogie expositive. Pour plusieurs, toutefois, les obstacles liés à l’intégration des TIC se limiteraient à trois éléments : l’équipement, les logiciels et le soutien technique. Un investissement accru dans ces trois domaines permettrait de favoriser une intégration pédagogique des TIC en éducation. Toutefois, comme le démontrent les recherches de Cuban et de ses collaborateurs (Cuban, 1997, 1999 ; Cuban, Kirkpatrick et Peck, 2001), l’accès aux technologies est une condition essentielle mais non suffisante pour favoriser l’intégration pédagogique des TIC par les enseignants : investir dans l’équipement et dans la formation technique ne suffit pas. L’argumentation de Cuban repose notamment sur les résultats d’une série d’enquêtes menées auprès d’enseignants. Les recherches de Cuban et de ses collègues révèlent que les enseignants utilisent peu ou pas les TIC dans leur enseignement malgré toutes les ressources mises à leur disposition. Pour Cuban, l’utilisation des TIC par les enseignants est : « […] limited and unimaginative instructional use of computers ». Pour lui, cela correspond exactement à l’utilisation faite par les enseignants du primaire ou du secondaire, qui eux n’ont pas les ressources techniques ou matérielles des formateurs de cette université. Ainsi, Cuban (1997) ne nie pas que l’équipement et le soutien technique soient essentiels à l’intégration pédagogique en éducation. Il fait plutôt remarquer que ces conditions ne sont pas suffisantes, car l’enseignement ne peut pas être considéré comme une manufacture où il est possible d’augmenter la productivité – de gagner du temps – en investissant dans les ressources technologiques. L’enseignement, comme le disait Rousseau (1966), est un art où l’on ne peut pas toujours chercher à gagner du temps : « Oserais-je exposer ici la plus grande, la plus importante, la plus utile règle de toute l’éducation ? Ce n’est pas de gagner du temps mais d’en perdre » (p. 112). Les travaux de Depover et Strebelle (1996) abondent dans le même sens que ceux de Cuban. Pour eux : ­ « Beaucoup d’études

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ont montré que l’efficacité pédagogique des NTI dépend davantage de la capacité des enseignants à intégrer et à mettre en scène les nouvelles technologies dans un contexte pédagogique pertinent que de l’infrastructure informatique disponible » (p. 88). Les difficultés ou obstacles liés à l’intégration des TIC par les enseignants semblent provenir de plusieurs sources, comme une formation initiale inadéquate, une motivation insuffisante, un soutien technique inexistant, une organisation scolaire qui ne se prête pas aux TIC, un manque d’appui de la direction, etc. (voir Cuban, 2001 ; Dede, 1998 ; Means, Penuel et Padilla, 2001). Nous avons regroupé les obstacles auxquels doivent faire face les enseignants dans l’intégration des TIC en deux grandes catégories : les facteurs externes (liés à l’école, à la société, etc.) et les facteurs internes (liés à l’enseignant ou à l’enseignement). Parmi les principaux obstacles dits externes, la question de l’équipement se retrouve souvent au premier plan (McCrory Wallace, 2004). En effet, les recherches montrent que les enseignants attribuent souvent la non-utilisation des TIC à l’absence d’équipement, au manque d’accès (l’équipement est là, mais des difficultés d’accès compliquent son usage), à la fiabilité douteuse (l’équipement est mal entretenu) et à la faible qualité (l’équipement est désuet). Nous retrouvons aussi parmi les facteurs externes qui freinent l’utilisation des TIC le manque de soutien technique (Cox, Preston et Cox, 1999 ; Cuban, 2001 ; Preston, Cox et Cox, 2000 ; Snoeyink et Ertmer, 2001), le manque de soutien de la direction (Butler et Selbom, 2002) et une préparation inadéquate, tant en formation initiale qu’en formation continue (Guha, 2000 ; Levy, 2002 ; McCrory Wallace, 2004 ; OCDE, 2004 ; VanFossen, 1999). La British Educational Communications and Technology Agency (Becta, 2003) et l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE, 2004) soulignent aussi que la culture de l’école ou l’organisation scolaire sont inadaptées et peuvent constituer un frein à l’intégration des TIC par les enseignants. Il est surprenant de constater que plusieurs recherches ont montré le peu d’impacts de la formation continue sur l’utilisation des TIC par les enseignants (voir Cox, Preston et Cox, 1999 ; Guha, 2000), possiblement parce que ces formations ne sont pas adaptées aux besoins des enseignants qui ne sont ni uniquement pédagogiques, ni uniquement techniques. En ce qui concerne la formation initiale des enseignants, les motifs inhérents à une formation inadéquate sont multiples, mais l’absence de modèles – de formateurs qui font un usage pédagogique des technologies de l’information et de la communication – chez les formateurs est souvent

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citée dans les études recensées (Simpson, Payne, Munro et Hughes, 1999 ; McCrory Wallace, 2004 ; Whetstone et Carr-Chellman, 2001), tout comme l’absence d’obligation à intégrer les TIC lors des stages (Murphy et Greenwood, 1998). En outre, on a longtemps pensé que la compétence technique permettrait d’enseigner efficacement avec les TIC (Schofield et Davidson, 2002), ce qui n’est pas forcément le cas. Il semble aussi nécessaire de montrer comment les TIC peuvent être intégrées à des contextes spécifiques d’enseignement (McCrory Wallace, 2004). Parmi les facteurs internes qui semblent constituer un obstacle à l’intégration des TIC par les enseignants, on retrouve principalement le manque de temps (Cuban, 1997, 1999, 2001 ; Karsenti, 2001), le faible sentiment de compétence ou d’auto-efficacité technopédagogique (Cox et al., 1999 ; Pelgrum, 2001 ; VanFossen, 1999), l’anxiété (Snoeyink et Ertmer, 2001), les difficultés liées à la gestion de la classe (Cox et al., 1999 ; Drenoyianni et Selwood, 1998), la motivation ou les attitudes face à l’utilisation des TIC (Cuban, 1999 ; Fabry et Higgs, 1997 ; Karsenti, 2004). On remarque également que l’anxiété liée à l’utilisation de l’ordinateur (la peur que quelque chose ne fonctionne pas) est aussi un facteur explicatif important de la non-utilisation des TIC (Fabry et Higgs, 1997 ; Russell et Bradley, 1997). La littérature scientifique récente met en évidence que les facteurs psychosociaux (attitude, motivation, sentiment d’auto-efficacité, etc.) jouent un rôle clé dans l’usage des TIC en salle de classe (Fabry et Higgs, 1997 ; Guha, 2000 ; Snoeyink et Ertmer, 2001). En outre, comme on le remarque dans la recherche de McCrory Wallace (2004) ou dans le rapport de la Becta (2003), l’équipement est moins un obstacle à une introduction des TIC qu’à son utilisation créative ou innovante. L’intégration des TIC en éducation fait également surgir de nouveaux défis pour les enseignants qui se retrouvent confrontés à des travaux d’élèves littéralement plagiés sur Internet. Outre le peu de valeur pédagogique d’un tel acte, rendu possible par les TIC, l’enseignant se trouve placé devant l’impossible tâche de démasquer les fraudeurs. Et si le fardeau de la preuve lui revient, il s’agit d’une mission difficile quand on sait à quelle vitesse croît le nombre de pages sur le Web. Les technologies ont bouleversé plusieurs habitudes dans la société : de son ordinateur, il est maintenant possible, virtuellement du moins, d’aller à la banque, de payer des factures, d’écrire à des amis, d’écouter de la musique, de consulter l’horaire d’arrivée d’un train, de réserver une chambre d’hôtel et même de voir, en direct, les derniers mouvements d’un astronaute dans l’espace. Ces bouleversements dans le quotidien

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vont inévitablement se transposer dans le travail enseignant, car l’école et l’enseignement ne peuvent rester bien longtemps en marge des progrès technologiques dont la société est empreinte. Certes, en raison de l’inertie propre à l’école, cette transformation apparaîtra progressivement et reposera dans un premier temps sur un nombre limité d’enseignants particulièrement ouverts au changement. En fait, l’intégration des TIC prendra au début la forme d’une surcharge et les enseignants auront davantage l’impression de courir après le temps. Néanmoins, comme cela s’est produit pour les tâches journalières, les TIC devraient progressivement s’installer dans le quotidien des enseignants et, même, en devenir une composante essentielle.

Conclusion : Comment

améliorer la situation afin de favoriser la présence des TIC à l’école et mieux développer les compétences des élèves ? Le constat est frappant : autant les sociétés sont de plus en plus marquées par les TIC, autant, paradoxalement, l’école s’évertue à refuser, ou du moins à négliger, les bénéfices qu’elle pourrait retirer d’un usage éclairé des technologies. Comme l’indiquent Cuban, Kirkpatrick et Peck (2001, p. 813), les personnes pensent que « le fait de brancher les écoles, d’acheter de l’équipement et des logiciels, et de distribuer le tout résultera en un usage important des technologies par les enseignants dans la salle de classe et, du même coup, un enseignement et un apprentissage amélioré […] nous avons plutôt trouvé que l’accès à l’équipement et aux logiciels mène rarement à un usage de ces outils par les enseignants en salle de classe. » Le changement en profondeur attendu en éducation n’est donc pas encore là. Y a-t-il lieu de se préoccuper de sa venue ? Ou faut-il plutôt se demander s’il faut arrêter de s’interroger sur la présence ou non des TIC à l’école ? Que l’école prenne plus de temps à absorber certains changements sociaux, il ne faut pas s’en étonner ni s’inquiéter. Après tout, l’école est une institution au sens noble du terme et, partant, elle s’inscrit dans la durée. Sa visée est d’instruire et d’éduquer. C’est pourquoi l’important n’est peutêtre pas tant la question du moment de l’arrivée des TIC en classe que celle de leur utilisation judicieuse et pédagogique dans l’enseignement en vue de l’atteinte des finalités de l’école. D’où l’importance, selon nous, de dépasser le discours sur le fossé numérique et de se préoccuper davantage de l’intégration pédagogique des TIC en éducation.

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Pour Baron (2001), une question fondamentale demeure pour que l’incursion des TIC en éducation puisse éventuellement être qualifiée de succès : celle de l’acceptation de l’usage pédagogique des TIC par les enseignants – non pas individuellement, mais en tant que profession. Les TIC sont de puissants outils cognitifs qui offrent de multiples solutions pour pallier certains problèmes que connaît actuellement l’éducation ; elles ne seront cependant utiles que si connaît accepte de transformer ses pratiques (Bibeau, 1999).

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Enseigner avec les technologies

EN BREF… La formation en milieu professionnel présente un certain nombre de spécificités qui en font un contexte privilégié pour l’usage des TIC. Que ce soit pour prendre en compte les exigences et les spécificités de l’apprenant adulte ou pour assurer le développement permanent du potentiel cognitif de l’entreprise, les TIC proposent des outils dont l’efficacité est aujourd’hui démontrée. Certains dispositifs comme les systèmes de soutien à la performance ou les méthodes de gestion et de partage des connaissances s’appuient sur des outils dont le potentiel cognitif permet d’inscrire l’entreprise dans une évolution la conduisant vers ce que d’aucuns appellent une « organisation apprenante », c’est-à-dire une structure qui a intégré la formation comme une composante essentielle de son fonctionnement et un moyen d’atteindre plus efficacement ses objectifs. Les entreprises jouent aussi un rôle d’éclaireur dans le domaine des TIC, à telle enseigne qu’il y a tout lieu de penser que les méthodes et les outils en cours d’expérimentation en milieu professionnel préfigurent les dispositifs que l’on verra apparaître, dans un avenir plus ou moins proche, en milieu scolaire et universitaire.

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Les milieux professionnels

Dans les chapitres précédents, nous avons déjà eu l’occasion de considérer certains usages des TIC qui visaient directement des publics adultes, particulièrement en ce qui regarde la formation en milieu universitaire. Dans cette partie, nous nous intéresserons plus spécifiquement aux caractéristiques de l’adulte en tant que sujet apprenant inséré dans un contexte professionnel. La présence d’un contexte professionnel comme cadre à la formation influencera non seulement les modalités d’apprentissage qui seront proposées, mais aussi les objectifs de formation. Il est notamment assez fréquent de constater qu’un certain utilitarisme contraint bien souvent les choix dans ce domaine, de sorte que les objectifs à court terme sont souvent privilégiés au détriment des compétences intégrées dans un plan de développement professionnel à plus long terme. Toutefois, ces dernières années, notamment grâce au développement d’outils de gestion et de suivi des compétences, les approches en matière de formation en milieu professionnel paraissent évoluer dans le sens d’une meilleure exploitation du potentiel cognitif des technologies.

1. Spécificités et enjeux liés à l’usage des TIC en milieu professionnel 1.1. Les spécificités de l’apprenant adulte Plus encore que pour l’enfant ou l’adolescent, les théories modernes de l’apprentissage ne nous permettent plus aujourd’hui de considérer l’apprenant adulte comme une table rase sur laquelle il s’agirait de développer des connaissances nouvelles. Bien au contraire, il convient dans l’apprentissage adulte de capitaliser l’ensemble des acquis scolaires et universitaires, mais aussi des acquis d’expérience, pour fonder les principes d’un apprentissage efficace (Depover et Marchand, 2002). Depuis quelque temps, la notion de communauté de pratique est également utilisée pour cerner le potentiel avec lequel l’apprenant adulte abordera un apprentissage. Il s’agit de prendre en compte l’ensemble des expériences qui caractérisent une personne à travers les communautés professionnelles qu’elle a eu l’occasion de fréquenter dans sa carrière. La prégnance de ces communautés sur les connaissances acquises en cours de carrière, mais surtout sur les stratégies mises en œuvre pour analyser et traiter des situations complexes, est aujourd’hui clairement démontrée.

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Une utilisation des TIC visant le développement cognitif des sujets doit donc impérativement être contextualisée en prenant en compte les acquis liés à la participation à certaines communautés professionnelles. Remarquons que la participation à ces communautés n’est pas uniquement liée à la nature de la certification initiale. Deux ingénieurs peuvent disposer d’acquis d’expérience très différents selon les communautés qu’ils ont fréquentées, alors qu’un technicien peut, selon les milieux professionnels qu’il a eu l’occasion de côtoyer, disposer d’acquis d’expérience fort proches de ceux qui caractérisent un ingénieur engagé dans le même domaine professionnel. Une autre spécificité souvent mise en avant en ce qui concerne l’apprenant adulte réside dans le fait qu’il dispose généralement d’un projet personnel qui constitue un fil conducteur pour ses choix en matière de formation. Ce projet, selon les personnes et les circonstances, sera bien entendu plus ou moins explicite, mais dans tous les cas il fournira au responsable de formation un levier important sur lequel agir pour améliorer la portée cognitive des outils qu’il mettra en œuvre pour construire son dispositif d’apprentissage. Certaines entreprises font d’ailleurs de la gestion du projet personnel de leurs employés un des chevaux de bataille de leur dispositif de formation. Il s’agit, en s’appuyant sur le projet personnel et en prenant en compte ses connaissances antérieures, de proposer à chacun un parcours d’apprentissage individualisé qui lui permettra de s’épanouir au sein de la société ou en dehors de celle-ci. Il est clair cependant que, le plus souvent, la fidélisation à la société constitue l’un des effets recherchés d’une telle politique à une époque où la concurrence pour capter et conserver les meilleurs professionnels est souvent âpre sur le marché de l’emploi. Une autre caractéristique de l’apprenant adulte est liée au temps limité dont il dispose pour développer et parfaire ses connaissances. Il convient dès lors de lui proposer des modalités d’apprentissage qui prennent en compte ses contraintes professionnelles, sociales et familiales. Pour se conformer aux exigences que nous venons de rappeler, les dispositifs de formation destinés aux adultes sont généralement conçus en vue de minimiser le poids des contraintes liées à ce que nous appelons dans le chapitre 7 la « distance transactionnelle ».

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1.2. La formation ouverte L’expression « formation ouverte » regroupe un ensemble de mesures qui sont prises pour assouplir le fonctionnement d’un dispositif d’apprentissage et faciliter son accès, en particulier pour des apprenants adultes. Ces assouplissements, qui peuvent porter sur différents aspects du dispositif (horaire, présence au cours, rythme d’apprentissage, prise en compte du projet personnel, reconnaissance des acquis, etc.), font souvent appel à des solutions technologiques conduisant à un meilleur ajustement de la formation aux besoins de l’apprenant. Parmi les solutions technologiques mises en œuvre pour favoriser l’ouverture de la formation, le recours à des outils de communication à distance a tendance à se généraliser non seulement pour proposer des cours entièrement à distance, mais surtout pour introduire des activités à distance au sein de cours présentiels (blended learning). La priorité n’est pas de contrôler l’éloignement physique, mais plutôt d’assouplir le dispositif en variant les formes de relation entre les acteurs de la formation. L’ouverture de la formation va également de pair avec le « just in time » pédagogique qui se donne pour ambition de fournir à l’apprenant la formation qui lui convient au moment où il en a besoin. Cette synchronisation entre les besoins et la formation n’est pas recherchée au seul bénéfice de l’apprenant, mais aussi en fonction de celui de l’entreprise qui l’emploie. Il s’agit de prendre en charge la formation du personnel de manière à disposer des compétences nécessaires au moment où celles-ci seront les plus utiles pour l’entreprise. L’exigence sans cesse croissante d’élévation du niveau de compétence au sein de l’entreprise implique également certaines évolutions quant à la répartition du temps consacré au travail, à la formation et aux loisirs. Il s’agit de dépasser le découpage figé pour en arriver à une négociation systématique de ce qu’on appelle le « co-investissement » en formation. Le principe de la démarche consiste à partager l’effort de formation, et donc une partie des coûts, entre l’entreprise et l’employé. Selon que la formation sera liée plus ou moins directement à l’activité professionnelle, l’entreprise consacrera des ressources plus ou moins importantes pour prendre en charge la formation sur le temps de travail, et l’employé fera de même sur son temps de loisir.

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1.3. La gestion des connaissances La récolte des connaissances au sein de l’entreprise en vue de leur mise en commun requiert une approche systématique de la part du personnel concerné ainsi que la mobilisation de moyens technologiques permettant d’accompagner le processus. Ces derniers peuvent aller de la simple boîte à suggestions électronique jusqu’à des dispositifs plus complexes exigeant de la personne une analyse approfondie des éléments de connaissances qu’elle accepte de partager. Les dispositifs technologiques conçus à cet effet s’appuient généralement sur une base de connaissances explicitement structurée en vue de faciliter l’encodage, la gestion, puis la mise à disposition des connaissances. La principale difficulté dans la mise en place d’une gestion efficace des connaissances au sein d’une entreprise ne réside généralement pas dans les aspects techniques qui sont bien maîtrisés, mais plutôt dans la difficulté de persuader les personnes de partager leurs connaissances et donc de mettre à la disposition de tous leur expertise. Pour prendre en compte ces résistances, il est essentiel que la mise en place d’un projet de gestion des connaissances s’inscrive dans un processus d’innovation et, à ce titre, qu’elle fasse l’objet de mesures d’accompagnement adéquates. Bien que la gestion des connaissances ne vise pas directement la formation, le potentiel cognitif des outils mis en œuvre pour prendre en charge la récolte et la structuration puis le partage des connaissances revêt une certaine importance. En effet, pour encoder une connaissance sous une forme qui permette son partage, il est généralement nécessaire que l’émetteur de la connaissance soit capable de la mettre en forme, voire qu’il puisse arriver à un certain niveau de modélisation de celle-ci en fonction des exigences du logiciel qui sera mis à sa disposition. Cet effort de modélisation par rapport à des connaissances qui ne font généralement pas l’objet d’une explicitation au sein de l’entreprise implique la mobilisation de démarches mentales susceptibles, à terme, d’améliorer les compétences cognitives de l’individu dans des domaines importants de la pensée. La plupart des observateurs s’accordent aujourd’hui pour considérer que les enjeux essentiels pour l’avenir des technologies dans la formation en entreprise se cristallisent autour de cette nouvelle fonction, mais aussi autour de la recherche d’une convergence plus fine entre les dispositifs de formation et ceux de la gestion des connaissances.

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Plusieurs formes de complémentarité peuvent être dégagées entre formation et gestion des connaissances. Tout d’abord, au niveau des outils, la formation en entreprise fait de plus en plus appel à des plateformes Web capables de prendre en charge des cours donnés à la fois en présentiel et à distance. Ces plateformes sont amenées à gérer une base de contenus pour les mettre, sous des formes diverses, à la disposition des apprenants. Cette base de contenus, pour autant que sa structuration soit pertinente, peut être partagée, du moins en partie, par un système de gestion des connaissances. Différents niveaux d’intégration entre gestion des connaissances et formation peuvent être mis en évidence : on peut prévoir des liens depuis la base de connaissances vers un dispositif d’e-learning pour approfondir certaines notions, une formation e-learning peut donner accès à la base de connaissances de l’entreprise de manière à illustrer certains concepts, dispositif de formation et système de gestion des connaissances peuvent partager une base de connaissances intégrée, etc. Une autre forme de complémentarité entre formation et gestion des connaissances relève de la nature des connaissances concernées. En matière de formation, on traite essentiellement des connaissances formalisées, strictement structurées en vue de favoriser leur apprentissage. La gestion des connaissances porte davantage sur des connaissances informelles directement issues du terrain et donc en lien direct avec les problèmes vécus au quotidien par le personnel. Par exemple, un opérateur met au point une procédure nouvelle qu’il soumet à l’avis des personnes concernées au sein de l’entreprise par l’intermédiaire du réseau de communication interne ; cette procédure, une fois validée, est portée à la connaissance de tous par l’intermédiaire du même réseau de communication. Il est clair que la place des connaissances informelles dans l’entreprise est amenée à s’amplifier. En effet, les nouvelles formes de travail qui apparaissent aujourd’hui génèrent de plus en plus de situations d’apprentissage informel : les réunions de travail, les projets gérés en commun et l’amélioration permanente des processus de fabrication constituent des occasions particulièrement riches de construire des apprentissages informels.

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1.4. Le rapprochement entre lieu de formation et lieu de travail Un autre enjeu important associé à l’usage des TIC en formation professionnelle se situe dans la possibilité offerte par les technologies d’en arriver à une meilleure intégration entre le lieu où une compétence est apprise et celui où elle est mise en œuvre. Pour réaliser cette intégration, les approches peuvent varier. Il s’agira par exemple de recréer sous forme virtuelle l’environnement de travail, comme c’est le cas, par exemple, pour des applications de type simulation : un opérateur sur machine-outil qui sera amené à prendre en main un nouveau dispositif technique s’entraînera sur un simulateur avant d’intervenir sur la machine réelle. Le haut niveau de réalisme des environnements de simulation actuels permet d’en arriver à une imbrication très étroite du contexte d’apprentissage et du contexte d’usage, de sorte que le transfert des compétences acquises dans l’un se fera naturellement vers l’autre. Dans d’autres cas, ce sera l’environnement de travail lui-même qui sera transformé en lieu d’apprentissage. L’employé qui aura à utiliser un dispositif informatique dans son activité professionnelle pourra bénéficier d’un suivi permanent et d’une remise à jour de ses compétences grâce à l’intégration d’outils de formation aux outils de production (voir les systèmes de soutien à la performance présentés ci-après).

2. Quelques

dispositifs innovants utilisés en formation professionnelle

2.1. Les systèmes de soutien à la performance L’idée maîtresse sur laquelle repose ce type de dispositif consiste à reconnaître que le milieu de travail constitue une source essentielle d’apprentissage et qu’un dispositif de formation doit exploiter ces occasions d’apprentissage en les canalisant et en les structurant. Plus concrètement, un tel dispositif aide à soutenir la performance de la personne engagée dans une tâche professionnelle quand et où cette assistance est nécessaire. Cette assistance peut prendre différentes formes plus ou moins intrusives : suggestions, conseils, tutorat, aide en ligne, etc.

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Certaines stratégies d’intervention sont liées à la nature du travail à épauler. Par exemple, pour le développement de compétences relatives à la maîtrise de certains progiciels, des démonstrations peuvent être proposées de manière à guider l’utilisateur dans la réalisation d’une tâche. Dans ce cas, le curseur indique les opérations à réaliser et des commentaires, présentés oralement ou par écrit, guident l’utilisateur dans la réalisation de la tâche. Une caractéristique importante de ce type d’environnement réside dans l’intégration complète du dispositif de soutien à l’application proprement dite. Pour arriver à ce résultat, la partie support partage généralement la même interface que la partie applicative. Bien souvent, application et support sont d’ailleurs conçus en parallèle ; toutefois, il est également possible d’intégrer a posteriori certaines formes de soutien à la performance dans des logiciels pour lesquels cette fonctionnalité n’avait pas été prévue au départ. La centration sur la performance qui caractérise les dispositifs de soutien à la performance souligne que l’objectif ultime n’est pas de développer les connaissances de l’individu mais sa performance, c’est-à-dire sa capacité à mobiliser les connaissances dont il dispose pour améliorer les résultats de son activité dans un contexte strictement spécifié. Cette caractéristique, qui détermine en grande partie les résultats souvent spectaculaires qu’il est possible d’atteindre, conduit aussi à restreindre le champ d’application des compétences acquises. Il s’agit par conséquent d’outils dont le potentiel cognitif est important mais qui, dans la perspective utilitariste selon laquelle ils sont généralement utilisés, se révèlent souvent sous-exploités faute d’un effort pour amener les bénéficiaires à mettre en œuvre les compétences acquises dans d’autres contextes que celui directement lié à l’activité professionnelle concernée. Pour tenter de mieux cerner la portée et les limites d’un dispositif de soutien à la performance, nous partirons d’un exemple relatif au service à la clientèle dans lequel il s’agit d’épauler l’employé chargé d’aider par téléphone les clients qui éprouvent des difficultés dans l’utilisation d’un logiciel. Pour assumer la tâche qui lui est confiée, l’employé peut se faire assister par un dispositif informatique qui l’aidera dans le diagnostic des problèmes signalés par la clientèle et dans le choix des solutions à y apporter. Il est clair qu’un tel dispositif, s’il est bien conçu, améliorera la performance immédiate de l’opérateur, surtout s’il est débutant. Au fur et à mesure de l’utilisation du dispositif, on peut également s’attendre à ce que l’employé devienne de plus en plus apte à traiter ­ directement

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les problèmes qui lui sont posés, ce qui dénote le potentiel formatif du système de soutien à la performance utilisé. De plus, tout porte à croire que, pour enregistrer une réelle amélioration des performances de l’opérateur, les acquis ne pourront se limiter à l’assimilation de quelques connaissances nouvelles, mais porteront aussi sur le développement de certaines démarches mentales pertinentes dans le domaine considéré. Toutefois, si l’on veut profiter pleinement du potentiel cognitif associé à ce type d’outil, il faudra aussi être attentif aux possibilités de transférer les savoir-faire acquis dans un contexte spécifique à d’autres contextes à caractère plus général. Comme le souligne Salomon (1993), on peut espérer que l’utilisation d’un système d’aide à la performance laissera une trace cognitive mais, pour que celle-ci conduise à développer des compétences à portée beaucoup plus large que le cadre professionnel qui leur a donné naissance, il s’agira d’amener l’utilisateur à transférer progressivement ces savoir-faire à d’autres contextes. 2.2. Les environnements de simulation et de réalité virtuelle Parmi les logiciels utilisés en formation professionnelle, les environnements de simulation occupent depuis longtemps une place de choix. Qu’il s’agisse de faire vivre aux membres du personnel hospitalier des situations qui les préparent à réagir de manière pertinente dans un contexte d’urgence ou de préparer des opérateurs à prendre en charge une machine dont ils ignorent la manipulation, la panoplie des usages est à ce point étendue qu’il serait illusoire de vouloir en faire le compte. Il s’agit ici, tout comme dans les systèmes de soutien à la performance, de travailler sur des situations réalistes, généralement assez proches du milieu de travail, mais reconstruites sur la base d’un modèle. De ce fait, selon la qualité du modèle utilisé et les moyens techniques mis en œuvre, la pertinence des contextes d’apprentissage proposés sera plus ou moins accentuée. Bien qu’un parallélisme assez étroit avec la situation réelle soit généralement recherché, il n’est pas rare, pour des questions de budget, de temps ou de disponibilité des ressources, qu’on se contente d’une mise en situation assez sommaire basée sur une description écrite ou verbale de la situation plutôt que sur des images de synthèse, des sons et des vidéos. Avec le recours à la réalité virtuelle, c’est clairement le réalisme des situations qui est mis en avant. La possibilité de recréer l’illusion de la réalité par des images et des effets sonores de synthèse (créés par

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l­ ’ordinateur) et d’agir sur celle-ci à travers des interfaces pertinentes ouvre d’énormes perspectives en matière d’environnements de simulation tout en permettant des économies de coûts par rapport aux simulateurs basés sur la reconstruction physique du milieu de travail, comme c’est le cas pour les simulateurs de vol ou de conduite de dispositifs complexes dont le coût peut s’élever à plusieurs millions d’euros ou de dollars. La médecine et plus particulièrement la chirurgie constituent un champ d’expérimentation particulièrement prisé pour les applications en matière de réalité virtuelle (Taubes, 1994). Qu’il s’agisse d’assurer la formation permanente des praticiens ou de les préparer à une opération particulièrement délicate, les possibilités de visualisation et d’expérimentation réalistes offertes par ces dispositifs constituent des atouts essentiels pour l’amélioration des pratiques et la sécurité des patients. 2.3. Les campus d’entreprise Les développements extraordinaires qu’ont connus ces dernières années les services de formation fournis par l’Internet ont donné naissance au concept de campus d’entreprise. Au-delà de la métaphore construite sur la base de l’analogie avec l’organisation de la formation universitaire, la notion de campus fait ici référence au caractère intégré des services mis à disposition des employés au sein de l’entreprise. Bien souvent, les campus d’entreprise prennent la forme d’unités disposant d’une grande autonomie de gestion et d’une certaine liberté pour prendre des initiatives en vue d’améliorer les services offerts. Parmi les services proposés, on trouve généralement une offre de formation qui inclut des cours élaborés en interne et d’autres extraits du catalogue de fournisseurs indépendants. Toutefois, l’offre de cours ne constitue qu’une partie de la plus-value apportée par l’existence d’un campus d’entreprise. D’autres outils, tels que des systèmes de suivi des compétences au sein de l’entreprise ou de gestion des connaissances, constituent des apports essentiels pour passer d’une gestion réactive des besoins de formation à une vision proactive. La présence des réseaux de communication associés aux campus d’entreprise conduit également à un renouvellement des conceptions en matière de formation. Les réseaux permettent de gérer les problèmes de formation à une échelle qui correspond à celle des entreprises modernes. Développer des formations et les mettre à la disposition de toutes les filiales d’un groupe international ou proposer un catalogue de formations immédiatement disponibles à partir de n’importe quel point du globe

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illustrent bien l’échelle à laquelle sont aujourd’hui gérées les décisions en matière de gestion d’entreprise. Cependant, en matière de formation, les changements les plus fondamentaux liés aux réseaux de communication ne se situent pas à ce niveau quantitatif souvent mis en exergue ; ils concernent davantage les aspects qualitatifs. La possibilité offerte à chacun d’échanger en utilisant des outils simples, fiables et d’accès très facile avec d’autres, que ce soit sur quelques centaines de mètres ou à des milliers de kilomètres, contribue à faire naître des changements que d’aucuns estiment fondamentaux dans la relation pédagogique. En effet, le développement des systèmes de gestion des connaissances au sein de l’entreprise évoqué plus haut fait en sorte que chaque individu, quels que soient son rôle et son niveau de responsabilité au sein de l’entreprise, peut devenir producteur de savoir et, de ce fait, avoir un rôle pédagogique dans l’amélioration du savoir de chacun. La notion de communauté d’apprentissage permet de rendre compte de cette évolution d’une vision centrée sur la concurrence et l’apprentissage individuel à une vision inspirée par la collaboration et la participation des talents individuels à l’efficacité collective. Comme nous venons de le souligner, les enjeux sont importants et exigent l’attention de tous. Pour réussir le virage pédagogique qui attend les entreprises, la mobilisation des ressources technologiques et humaines autour de la notion de campus d’entreprise paraît porteuse puisque, comme l’affirme Brandon Hall (2001), plusieurs milliers d’entreprises ont déjà adopté le concept en Amérique du Nord et que les entreprises européennes paraissent suivre le même chemin.

3. Le « rapid e-learning » Pour répondre aux critiques parfois adressées par les milieux de l’entreprise à la formation à distance qui exigerait, pour assurer son déploiement, des investissements en temps et en ressources incompatibles avec les délais d’adaptation très courts exigés par l’économie moderne, un nouveau courant s’est développé, d’abord en Amérique du Nord puis en Europe, sous l’appellation « rapid e-learning ». Il s’agit, en utilisant un certain nombre d’outils disponibles sur le Web, de permettre aux personnes qui détiennent la connaissance de développer elles-mêmes des cours en ligne simples et faciles à mettre en œuvre et de répondre ainsi plus efficacement aux besoins d’information et de formation qui émanent des différents services de l’entreprise.

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Cette approche est plus particulièrement adaptée à la transmission de certains types de connaissances. C’est notamment le cas des informations qui doivent être communiquées très rapidement ou qui ont une durée de validité limitée, ou encore des connaissances informelles qui doivent en permanence circuler et être remises à jour au sein de l’entreprise. Le rapid e-learning s’appuie sur un certain nombre de logiciels apparus plus ou moins récemment, parmi lesquels on trouve : • des logiciels permettant d’élaborer des démonstrations inter­ actives sur la base de captures d’écrans dynamiques de manière à produire de petits films qui pourront être visionnés au moment de l’apprentissage ; • des logiciels permettant de développer très rapidement des évaluations en facilitant la mise au point des questions selon des formats plus ou moins variés. Les meilleurs produits permettent un traitement de la réponse assez fin et la possibilité de générer des feedbacks diversifiés ; • des éditeurs de cours en ligne basés sur des gabarits préconstitués qui fondent l’idée d’une possible industrialisation de la production du matériel de formation ; • des intégrateurs multimédias capables de produire des séquences interactives accessibles en ligne. À ces outils spécifiques, viennent s’en ajouter d’autres directement issus du nouveau Web (Web2), tels que les espaces communautaires de type blogue ou wiki, qui permettent la production partagée de documents de référence, ou encore les fils RSS, qui facilitent la circulation de l’information. L’idée de base du nouveau Web, c’est d’utiliser l’intelligence collective. C’est ce que font certaines grandes sociétés américaines lorsqu’elles soumettent à la communauté des internautes certains problèmes en espérant obtenir une solution à bon compte d’un expert issu de la communauté scientifique qui serait prêt à vendre ses services sur Internet (crowdsourcing). Comme le souligne Jeff Howe du magazine Wired (juin 2006), poser un problème sur Internet, c’est multiplier à l’infini les talents disponibles au sein de l’entreprise et augmenter ses chances d’obtenir rapidement une solution originale. Derrière une apparente facilité, le rapid e-learning véhicule aussi une certaine vision de l’apprentissage qui réduit souvent la construction des connaissances à une simple transmission d’informations et la production de matériel pédagogique à un processus industriel normalisé. Pour cette

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raison, il nous paraît raisonnable de limiter le rapid e-learning aux usages auxquels il est naturellement destiné (la communication rapide d’informations) et de ne pas y voir une solution à tous les problèmes posés par l’apprentissage à distance en contexte professionnel.

4. Vers l’entreprise

apprenante

Malgré leur intérêt, les différentes approches présentées jusqu’ici ne suffisent pas pour transformer une entreprise centrée uniquement sur ses objectifs de production en une entreprise orientée vers le développement des connaissances de son personnel (organisation apprenante). Pour évoluer vers une organisation apprenante, l’entreprise doit intégrer la formation et le développement personnel à toutes ses fonctions. Dans une organisation apprenante efficace, les informations susceptibles d’aider l’entreprise à atteindre ses objectifs sont systématiquement recueillies, structurées et mises à la disposition de toutes les personnes susceptibles d’être concernées. Les initiatives personnelles sont renforcées et valorisées en leur assurant une large diffusion au sein de l’entreprise. À côté des aspects organisationnels, le qualificatif « apprenant » implique aussi que soit aménagé au sein de l’entreprise un climat qui favorise l’apprentissage en permettant aux différents membres du personnel d’expérimenter, de créer et de se transformer en toute confiance, liberté et sécurité. A contrario, une organisation fortement hiérarchisée exacerbant la concurrence entre les personnes offrira un contexte peu favorable au développement des caractéristiques qui feront d’une entreprise une organisation apprenante. La création d’un climat propice aux interactions interpersonnelles est particulièrement importante pour l’édification d’une organisation apprenante qui s’appuie sur l’utilisation des TIC. En effet, les dispositifs basés sur les technologies font généralement appel à des approches pédagogiques réclamant un niveau important d’investissement des personnes dans la communication, l’échange, le partage et la mise en commun d’expériences. De plus, comme tout projet faisant appel à un changement profond des habitudes, l’évolution vers une entreprise apprenante exige un accompagnement structuré des personnes et un suivi très précis de l’évolution des structures de décision pour les rendre compatibles avec une culture de l’apprentissage permanent.

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Les milieux professionnels

Le recours aux TIC dans un contexte de formation professionnelle est généralement le résultat d’un choix raisonné. Parmi les éléments qui interviennent dans ce choix, la perspective de réaliser des économies sur les coûts de formation pèse souvent d’un poids important. D’autres raisons sont aussi plus ou moins régulièrement invoquées, telles que la valorisation de l’image de marque ou la nécessité d’assurer une couverture rapide de besoins de formation labiles. Jusqu’à tout récemment, il était rare de voir invoquées des raisons liées au développement personnel des employés ou à l’accompagnement du plan de carrière. Depuis quelques années, pourtant, les choses changent en même temps que se développe la prise de conscience de l’importance du capital humain au sein de l’entreprise. Désormais, le souci de développer au plus haut niveau les compétences disponibles dans l’entreprise, de les gérer au meilleur bénéfice de l’entreprise, mais aussi des employés, de les partager, c’est-à-dire de les rendre accessibles au plus grand nombre pour améliorer l’efficience globale de l’entreprise, a conduit à des changements assez fondamentaux quant au rôle et aux priorités en matière de formation. Plutôt que de privilégier le court terme et l’efficience immédiate, des voix se sont levées pour plaider en faveur de perspectives à plus long terme qui réclament des approches pédagogiques différentes. Parmi les approches qui ont le vent en poupe, la plus citée est certainement l’e-learning à propos duquel les analystes promettent des perspectives de croissance impressionnantes. Derrière ce terme générique se cachent toutefois des approches pédagogiques très différentes qui vont d’approches très transmissives basées sur des modèles pédagogiques vieillots, pour ne pas dire dépassés, à des approches innovantes comme celles présentées ci-dessus. Même si, pour le moment, les approches classiques constituent encore l’essentiel des applications, l’ampleur du mouvement vers l’e-learning et l’importance des sommes investies sont telles que des niches innovantes sont clairement en train de se mettre en place. C’est précisément au sein de ces niches innovantes que l’exploitation des outils à potentiel cognitif est en train de trouver sa place en formation professionnelle. Nous pensons plus particulièrement à cet égard aux dispositifs de soutien à la performance ou encore aux systèmes de gestion et de partage des connaissances dont le potentiel cognitif pourrait constituer une base essentielle pour l’émergence d’organisations qui placent l’apprentissage, sous toutes ses formes, au centre de leur stratégie de développement.

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EN BREF… Les dispositifs modernes de formation à distance non seulement permettent de rejoindre des publics éloignés, mais conduisent aussi à une modification en profondeur du dialogue pédagogique. Pour tirer le bénéfice escompté des outils modernes de gestion de l’inter­ action à distance, la préoccupation souvent annoncée d’assurer une organisation plus souple et plus flexible de la formation doit s’accompagner d’une réflexion sur l’ensemble de l’environnement pédagogique proposé aux apprenants et sur la manière dont ceux-ci exploitent le potentiel cognitif des technologies mises en œuvre. Cette réflexion favorisera un meilleur usage et une sélection plus pertinente des outils en fonction des objectifs pédagogiques poursuivis ; elle conduira aussi à développer des savoir-faire cognitifs et surtout métacognitifs qui pourront être réinvestis dans les apprentissages ultérieurs.

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1. La

place des OPC dans la formation et l’apprentissage à distance à travers les TIC

Parmi les possibilités offertes par l’essor des technologies en formation, celle d’enseigner et d’apprendre en s’affranchissant des barrières physiques mais aussi pédagogiques et psychologiques qui contribuent au cloisonnement des formes traditionnelles d’enseignement constitue l’une des avancées les plus spectaculaires de ces dernières années. Comme l’avait déjà mis en évidence Michael Moore (1993) au début des années 1990 à travers le concept de distance transactionnelle, les outils et les méthodes de la formation à distance ne se limitent pas à traiter la distance physique entre l’apprenant et le tuteur. Ils peuvent aussi largement contribuer à infléchir les méthodes d’apprentissage dans le sens d’une construction plus active des connaissances impliquant des échanges permanents entre les différents acteurs. Comme nous l’avons souligné au chapitre 1, le dosage entre le contrôle par le dispositif et l’autonomie de l’apprenant est souvent très subtil et doit être soigneusement ajusté en fonction des différents paramètres de la situation pédagogique. Il ne s’agit pas d’opter pour une approche par choix idéologique et de vouloir l’appliquer sans nuances à toutes les situations qui exigeraient un ­traitement pédagogique. La mise en place d’échanges à distance n’implique pas en soi une évolution positive en ce qui concerne les approches pédagogiques. Il ne suffit pas, par exemple, de s’appuyer sur un dispositif de vidéoconférence pour relayer un cours universitaire vers plusieurs points de réception si l’on veut modifier la distance transactionnelle très négative qui caractérise généralement l’exposé ex cathedra. Par contre, on sait que l’usage de certains outils ou de certaines méthodes mises en œuvre lorsqu’il s’agit de gérer une relation pédagogique à distance est propice à un enrichissement du dialogue pédagogique. Il suffit pour s’en convaincre d’observer comment l’introduction, même subtile, de certaines possibilités d’interaction à travers des outils de communication adaptés peut modifier la relation pédagogique. Si l’on veut retourner à la source de ce qui, dans la formation à distance, permet de modifier la relation entre l’apprenant et les objets d’apprentissage, c’est à la recherche des outils à potentiel cognitif (OPC) véhiculés par les technologies utilisées pour structurer la communication à distance que nous devons nous atteler. Ainsi, un instrument de

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c­ ommunication comme le forum électronique n’aura pas une valeur stimulante en soi pour l’apprentissage, mais bien en fonction des OPC que son usage dans un contexte particulier permettra de révéler. De plus en plus de dispositifs apparaissent aujourd’hui sur l’Internet en vue de favoriser l’apprentissage en structurant la communication au moyen d’OPC logiques, visuels ou spatiaux, conçus selon un cahier des charges précis qui prend en compte les exigences des modèles constructivistes actuels. Ces OPC basés sur la gestion de la communication vont bien audelà d’une simple prise en charge des échanges. Ils contribuent réellement à l’élaboration de la pensée et du raisonnement en aidant l’apprenant à confronter son point de vue avec celui des autres (tuteur ou apprenant), à structurer sa pensée à l’aide d’outils spatiaux ou sémantiques, ou encore à soutenir l’élaboration en commun de projets favorisant l’implication en profondeur des apprenants. Il est clair qu’en matière d’OPC susceptibles de maximiser le potentiel d’une relation pédagogique à distance, ce sont les outils concernant la gestion du travail collaboratif qui ont les effets les plus spectaculaires non seulement parce qu’ils permettent d’enrichir la relation pédagogique en intégrant l’interaction entre les pairs, mais surtout parce qu’ils conduisent généralement à des apprentissages de haut niveau dans des domaines complexes. La prise de conscience par les chercheurs mais aussi par les praticiens de l’éducation des possibilités des OPC centrés sur la collaboration dans la gestion de la relation pédagogique à distance a conduit à la production d’une grande variété d’environnements tels que CSILE (Scardamalia et Bereiter, 1991), BELVEDERE (Suthers, Toth et Weiner, 1997), SPLACH (George, 2001) et KIE (Bell, 2002), mais aussi à l’intégration, dans les plateformes dédiées à la formation à distance, d’instruments capables d’assurer la gestion efficace du travail entre pairs ainsi que des processus de négociation et d’argumentation qui l’accompagnent. Dans la suite de ce chapitre consacré à la formation à distance, nous verrons comment les OPC sont intégrés dans les plateformes actuelles et aussi comment ils permettent de réduire la distance transactionnelle en favorisant la richesse et la pertinence des interactions à distance.

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2. Le

concept de formation à distance et son évolution

Il y a quelques années, les responsables qui envisageaient de recourir à la formation à distance pour leurs projets étaient le plus souvent intéressés par la possibilité de rejoindre des publics physiquement éloignés des lieux à partir desquels la formation était organisée. Au regard de cette manière de voir, nous pensons qu’aujourd’hui les choses ont changé et que l’essentiel du potentiel de la formation à distance est à rechercher non plus dans la maîtrise de la distance physique, mais bien dans la possibilité d’introduire davantage de souplesse et de dialogue dans la formation en ayant notamment recours aux OPC. En fait, du moins dans une première approche, l’expression « formation ouverte et à distance » (FOAD) correspond assez bien au changement de perspective que nous souhaiterions mettre en évidence ici. Selon cette conception, la formation à distance est considérée avant tout comme une approche (parmi d’autres) permettant d’assurer une organisation plus souple et plus flexible de la formation. Il existe une variété de manières selon lesquelles cette souplesse et cette flexibilité peuvent être assurées : choix du matériel d’apprentissage et des médias retenus pour le présenter, choix des approches pédagogiques, choix du nombre et du type d’activités, choix du rythme d’apprentissage, choix des modalités d’organisation du travail, des formes d’intervention du tuteur et des modalités d’échange avec les pairs, etc. Il s’agit avant tout en introduisant ces différentes formes de flexibilité d’optimaliser la distance transactionnelle en manipulant la distance physique afin de tirer parti des outils cognitifs mis en œuvre pour assurer la mise à distance de certains aspects de la formation. Ainsi, selon cette conception, on peut très bien introduire des activités à distance dans un cours qui réunit physiquement les étudiants chaque semaine pour élargir et diversifier les possibilités d’échanges entre les apprenants ainsi qu’avec le tuteur. Cette priorité donnée à la flexibilité plutôt qu’au contrôle de la distance physique a très largement contribué à diversifier les usages de la formation à distance. Du tout à distance, on est passé à des dispositifs mixtes combinant activité à distance et activité en présentiel. La notion d’hybridation ou encore le « blended learning » ont aujourd’hui le vent en poupe et participent à donner à la formation à distance une visibilité bien supérieure à celle qu’elle avait il y a quelques années.

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Quel que soit le niveau d’hybridation retenu, ce qui constitue désormais le noyau central de la formation à distance, ce sont les possibilités et les formes d’interactions auxquelles celle-ci donnera lieu. Dans cette perspective, c’est à l’aune de leurs capacités à gérer des formes diversifiées d’interactions que seront jugées les aides technologiques conçues pour soutenir la formation à distance.

3. Les composantes d’un dispositif de formation à distance Comme nous l’avons déjà évoqué précédemment, la raison d’être d’un dispositif de formation à distance réside avant tout dans sa capacité à gérer des transactions pédagogiques efficaces en s’affranchissant des contraintes liées à la distance physique, mais surtout en contribuant à améliorer le degré d’ouverture qui caractérise la formation. Pour atteindre cette finalité, un dispositif devra comporter un certain nombre de moyens permettant de prendre en charge les interactions pédagogiques à distance (voir le tableau 7.1), mais aussi être doté de capacités en matière de gestion des cours, des groupes d’étudiants et des parcours d’apprentissage. Pour diffuser la formation à distance, on s’appuiera généralement sur une plateforme de formation à distance choisie parmi l’offre disponible sur le marché (plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de plateformes) ou développée en interne en fonction des besoins spécifiques de l’organisation. Outre la plateforme qui aura, en principe, toutes les fonctionnalités nécessaires pour offrir un cours à distance, certains organismes mettent également à disposition d’autres services intégrés sous la forme d’un portail d’apprentissage. Un portail proposera, en plus des cours accessibles à distance, certaines possibilités permettant d’accéder à des éditeurs de cours ou à des organisations de formation spécialisés, mais aussi de participer à distance à des communautés professionnelles en vue de favoriser les échanges de pratiques. Un portail bien structuré contribue, par une offre diversifiée de services, à renforcer le sentiment d’appartenance et permet de susciter l’émergence de communautés de praticiens. De plus, d’un point de vue plus commercial, l’organisation sous forme de portail permet de regrouper l’offre afin de proposer une palette de services ­suffisamment large pour attirer un public nombreux.

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Lorsqu’on analyse les plateformes de formation à distance actuellement proposées, qu’elles soient gratuites et accessibles librement (open source) ou vendues et protégées, on constate qu’elles comportent généralement certains aspects qui sont très fortement développés, alors que d’autres le sont moins. C’est la raison pour laquelle aucune plateforme n’est réellement multifonctionnelle. Chacune comporte ses points forts et ses faiblesses, ce qui exige au moment du choix une analyse approfondie, faute de quoi on risque fort de s’engager dans une solution technologique qui ne correspond pas réellement à ses besoins. En ce qui concerne la gestion des étudiants et le suivi des parcours d’étudiants, il existe sur le marché un grand nombre de plateformes dont les capacités sont largement suffisantes pour la plupart des usages courants. Ces plateformes fournissent, par exemple, des traces portant sur la date des connexions, le nombre de pages lues, le nombre de messages postés dans les forums, etc. Pour des usages plus particuliers, certains modules ont été développés pour faciliter, par exemple, le suivi des activités individuelles ou réalisées en groupe, ou encore pour apprécier l’investissement de l’apprenant dans la tâche (Mbala Hikolo, 2003). Un autre aspect de la gestion des étudiants concerne la prise en charge administrative des données personnelles et des autorisations. Ici encore, les plateformes accessibles sur le marché proposent des fonctionnalités généralement adaptées aux besoins. Dans certains cas, la gestion administrative inclut également le suivi des évaluations en vue de préparer la reconnaissance et la certification des acquis. Malheureusement, les procédures généralement disponibles à ce niveau restent fort proches des modalités d’évaluation traditionnelle, alors que la formation à distance réclame des procédures plus souples et plus ouvertes à la diversité des activités que les technologies modernes permettent de pratiquer à distance (en particulier le travail collaboratif). Depuis peu, un effort d’intégration est déployé par certaines institutions pour insérer les ressources de formation à distance dans un environnement numérique de travail global, de sorte que l’ensemble des ressources et des services mis à disposition d’un étudiant ou d’un employé puisse être rendu disponible à partir d’un portail unique. À ces fonctionnalités en matière de gestion administrative sont venues s’ajouter, plus récemment, des possibilités relevant de ce qu’on appelle la gestion des compétences (voir aussi à ce propos le chapitre 6). Surtout répandue en formation professionnelle, la gestion des ­compétences permet

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de construire des profils de compétences adaptés à certaines fonctions ou à certains postes de travail de manière à proposer et à gérer des parcours de formation sur mesure. Pour prendre en charge le travail collaboratif à distance, outre les moyens de communication sur lesquels nous reviendrons plus loin, une plateforme doit également disposer de certaines possibilités en matière de gestion des groupes d’étudiants. Sur ce plan, le potentiel des plateformes actuelles est généralement fort réduit et constitue encore un frein important au déploiement d’activités à distance réalisées en petit groupe. À titre illustratif, nous présenterons quelques-unes des possibilités offertes par une plateforme dénommée ESPRIT, développée par l’Unité de technologie de l’éducation de l’Université de Mons-Hainaut. ESPRIT permet l’affectation des étudiants à différents groupes définis par le responsable de formation pour une session de formation particulière. Une fois les groupes constitués, un espace de travail leur est réservé pour permettre le partage de documents et de diverses ressources telles que le forum ou le clavardage (chat). Certaines fonctionnalités sont également implémentées afin de faciliter l’autorégulation du travail de groupe à travers des procédures d’aide à la décision au sein du groupe (vote). La gestion des cours et des divers documents proposés aux apprenants dans le cadre d’un dispositif de formation à distance fait actuellement l’objet de toutes les attentions en vue notamment d’améliorer l’interopérabilité des plateformes, c’est-à-dire leur capacité à échanger divers objets d’apprentissage. En d’autres termes, il s’agit de rendre des cours accessibles à partir d’environnements technologiques différents. Cette préoccupation a donné naissance à plusieurs initiatives d’envergure en vue de promouvoir certains standards et spécifications en matière de formation à distance. C’est le cas notamment de la spécification IMS (Instructional Management System) proposée par l’association EDUCAUSE, de la norme LOM (Learning Object Metadata) définie par l’IEEE Learning Technology Standards Committee ou encore du modèle SCORM (Sharable Content Object Reference Model) décrit par l’Advanced Distributed Learning. Ce dernier, auquel se réfèrent actuellement de nombreux travaux en matière de standardisation, se donne pour ambition de définir une nomenclature d’objets pédagogiques réutilisables conformes à la norme LOM ainsi que de fixer les principes permettant d’exécuter ces objets pédagogiques. . ������������������������������������������������������������������������������������� ESPRIT – Environnement Scénarisé pour l’apPRentissage Interactif et Tutoré – est une plateforme de formation à distance développée par l’Unité de technologie de l’éducation de l’Université de Mons-Hainaut et Grenoble Universités ().

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Après s’être focalisés sur les questions de mutualisation et de réutilisation des ressources, les modèles se sont progressivement orientés vers la prise en compte de l’activité de l’apprenant et des scénarios d’apprentissage qui encadrent cette activité. C’est dans cette perspective que s’inscrit le développement des langages de modélisation pédagogique connus sous l’abréviation EML (Educational Modelling Languages). L’un des premiers exemples d’EML a été développé par Koper à l’Université ouverte des Pays-Bas (Open University of the Netherlands) au début des années 2000. Par la suite (février 2003), ces travaux ont été repris par le consortium IMS pour aboutir à la spécification IMS Learning Design (IMS-LD). Selon ses initiateurs, IMS-LD réalise un double objectif qui est à la fois de permettre une spécification précise des scénarios d’apprentissage et d’offrir un degré d’abstraction suffisant pour décrire une grande variété de scénarios reposant sur des modèles d’apprentissage variés. Ces possibilités contrastent avec celles associées aux langages basés sur le référencement d’objets réutilisables à qui on reprochait généralement de conduire à des formes d’apprentissage en ligne (e-learning) élémentaires qui se résumaient souvent à de simples tourne-pages. En effet, IMS-LD amène les utilisateurs à s’intéresser non pas seulement au contenu, mais aussi aux activités et à l’atteinte des objectifs. C’est une manière de reconnaître que l’apprentissage ne dépend pas seulement de l’objet d’apprentissage proposé, mais qu’il est avant tout lié au fait d’être actif. Placé dans cette perspective, l’objet d’apprentissage est d’abord un déclencheur d’activité. IMS-LD permet, entre autres, de prendre en compte l’importance de la coopération entre pairs dans l’apprentissage. Sans négliger l’importance des aspects que nous venons d’évoquer, il est clair que le cœur d’un dispositif de formation à distance est aujourd’hui constitué par les moyens de communication et d’interaction qui seront mis à la disposition des utilisateurs.

4. Les

outils de communication et de gestion de l’interaction à distance

Parmi les moyens de communication présentés au tableau 7.1, un certain nombre sont bien connus des utilisateurs de l’Internet. C’est le cas notamment du courrier électronique, du forum de discussion et du clavardage. Toutefois, il est assez fréquent que, dans un dispositif de formation à distance, on fasse appel à des versions restylées de ces moyens de communication selon les fonctions qu’on souhaite leur voir prendre en charge.

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Ainsi, on pourra trouver dans un dispositif de formation à distance une messagerie interne permettant d’envoyer un message à tous les membres d’un groupe ou encore de recevoir des messages d’alerte lorsqu’une action particulière a été réalisée sur la plateforme de formation (un document a été déposé dans un collecticiel, un message a été déposé dans un forum, etc.). L’usage du forum de discussion est aussi très banalisé sur l’Internet, qu’il s’agisse de recevoir des réponses précises à un problème à partir d’un forum spécialisé ou de discuter à bâtons rompus sur un thème récréatif. En matière d’apprentissage, il constitue également un moyen très prisé parce qu’il permet de gérer des interactions qui, malgré le caractère asynchrone des échanges, peuvent être très riches et diversifiées. France Henri et Karin Lundgren-Cayrol (2001), dans leur ouvrage sur l’apprentissage collaboratif à distance, en font un instrument privilégié de la gestion de la collaboration à distance. La versatilité des forums les rend adaptés à une large gamme d’usages en contexte pédagogique : constituer un lieu d’échange, de dialogue et de négociation dans le cadre d’un travail de groupe, mais aussi offrir aux étudiants un espace ouvert et libre de prise de parole à l’occasion d’un « forum-café » ou d’un « forum-bar ». Le forum de discussion constitue souvent un élément central de la stratégie pédagogique mise en œuvre dans un dispositif de formation à distance, en particulier à l’occasion des forums « modérés » ou « tutorés » qui permettent d’assurer le suivi pédagogique des activités. À ce propos, nous reviendrons par la suite sur le rôle essentiel joué par le tuteur dans la dynamique d’apprentissage qui s’installe à l’occasion d’une formation à distance. Certains forums disposent également de fonctionnalités développées pour faciliter les échanges et améliorer leur potentiel pédagogique. Des outils permettant de visualiser et de gérer les tours de parole peuvent être fort utiles dans le contexte qui nous occupe. George et Leroux (2001) proposent, pour leur part, d’organiser les échanges à partir d’amorces de phrases afin de faciliter la structuration du dialogue. Certains forums prévoient la possibilité d’attacher des documents aux messages. C’est le cas notamment dans la plateforme Galanet où des textes, des images, des passages sonores et des vidéos peuvent être mis à la disposition

. ���������������������������� Galanet est un environnement de formation à distance réalisé avec le soutien de la Commission européenne dans le cadre du programme Socrates ().

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des participants au forum. Certains forums offrent également au tuteur la possibilité d’intervenir pour sanctionner certains participants qui n’auraient pas respecté l’éthique du forum en les excluant temporairement ou définitivement des débats. Comparé à la dynamique synchrone du clavardage, le caractère différé du forum peut présenter certains avantages. Les messages sont généralement plus longs, plus structurés et plus réfléchis, et la mise en œuvre d’un dialogue véritable n’impose pas la présence simultanée des intervenants, ce qui peut constituer un atout décisif lorsqu’il s’agit d’assurer la modération du forum. Les collecticiels correspondent à des lieux virtuels et souvent métaphoriques permettant à des personnes qui participent à une tâche commune de déposer et de découvrir des documents produits dans le cadre d’une activité de groupe. Certains collecticiels disposent d’outils permettant de gérer la prise de décision au sein du groupe, par exemple un système de vote pour décider collégialement du moment où un document sera soumis au tuteur pour avoir son avis ou encore pour décider laquelle des nombreuses propositions sera retenue (voir la figure 7.1). Figure 7.1.

Procédure de vote mise en œuvre dans la plateforme ESPRIT

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Un autre exemple d’environnement destiné à soutenir la collaboration à distance est désigné par l’expression « site communautaire » (collaborative Web site) ou wiki. Il s’agit de sites ouverts dans lesquels chacun peut créer une nouvelle page ou éditer une page existante. Des fichiers peuvent être attachés aux pages avec la possibilité, grâce à un lien historique, de se faire présenter les différentes versions d’un travail. Les possibilités d’archivage permettent notamment au wiki de jouer un rôle de mémoire de groupe pour des activités collectives. Depuis peu, certaines plateformes de formation à distance disposent d’un wiki intégré permettant de supporter le travail collaboratif. Parmi les moyens de communication synchrone qui sont, de par leur nature, plus contraignants puisqu’ils exigent la présence simultanée des participants, le clavardage est généralement le plus aisé à mettre en œuvre et à intégrer dans un dispositif de formation à distance. En pratique, il permet de tenir des conférences basées sur la communication textuelle avec des groupes de quelques intervenants engagés dans une activité à distance. Le clavardage est notamment fort utile pour réguler des travaux de groupe ou réaliser des mises au point rapides et efficaces entre le tuteur et un petit groupe d’apprenants. L’interface est généralement conçue pour permettre une visualisation rapide des personnes à l’origine des messages et de la date d’émission, et dispose parfois, comme c’est aussi le cas dans les forums, de certains outils de gestion du dialogue. D’autres formes de conférences sont également mobilisées dans les dispositifs de formation à distance. Ainsi, dans l’audioconférence, les échanges verbaux prendront la place des échanges textuels pour donner plus de réalisme et de spontanéité au dialogue, mais c’est surtout à travers la vidéoconférence que le potentiel pédagogique de ce moyen de communication sera pleinement mis en valeur. Remarquons qu’en ce qui concerne l’usage pédagogique qui en est fait, les audioconférences se différencient fortement des vidéoconférences. En effet, alors que les vidéoconférences s’adressent généralement à de grands groupes souvent dispersés dans des lieux géographiques différents (conférences multipoints), l’audioconférence est essentiellement utilisée pour des interventions axées sur l’individu ou le petit groupe. Il existe sur le marché de nombreux dispositifs permettant de mettre sur pied des vidéoconférences (ou visioconférences). Certains de ceux-ci sont proposés gratuitement, d’autres exigent un investissement financier qui n’est pas toujours négligeable. On peut également distinguer ces dispositifs selon qu’ils ont un caractère générique ou qu’ils disposent de

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fonctionnalités adaptées à l’apprentissage. Ainsi, certains de ces dispositifs constituent de véritables plateformes de formation synchrone permettant aux utilisateurs d’échanger du matériel d’apprentissage, de se voir à l’aide de webcams et de discuter à partir de micros. Ces dispositifs permettent de mettre en place des formes d’apprentissage très variées en offrant au tuteur diverses modalités de contrôle et de suivi des étudiants. Malgré un effort très manifeste des sociétés qui les commercialisent afin d’en assurer la fiabilité, ces outils restent fort sensibles à la qualité de la connexion Internet et exigent des débits qui ne sont pas encore accessibles pour tous les utilisateurs. Les dispositifs de type classe virtuelle utilisent des technologies assez proches pour créer une classe répartie en plusieurs lieux équipés chacun d’un appareillage plus ou moins sophistiqué de vidéoconférence. Les cours se déroulent en direct et sont animés par un professeur qui utilise une variété d’outils de présentation. La communication est essentiellement unidirectionnelle (du professeur vers les élèves) ; toutefois, certaines possibilités permettent généralement aux apprenants de poser des questions au professeur, voire de dialoguer avec des élèves d’autres classes. Les espaces de travail partagés, dont la forme la plus répandue est souvent dénommée « tableau blanc » (whiteboard), permettent de mettre sur pied des activités de groupe à distance en utilisant des outils adaptés à la tâche à réaliser. Il s’agit en quelque sorte de la version synchrone des collecticiels dont nous avons déjà parlé. Dans le logiciel ModellingSpace (voir la figure 7.2), conçu pour soutenir des activités de modélisation à distance en contexte d’apprentissage, l’espace de travail partagé constituera l’outil central à partir duquel le travail en petit groupe s’élaborera sur la base de divers outils tels que des objets graphiques, des relations ou des entités conceptuelles. L’usage en mode partagé et synchrone de certains progiciels (traitement de texte, tableur, grapheur, etc.) mobilise également ce type d’application. Parmi les outils permettant de supporter des échanges synchrones, nous souhaiterions évoquer une catégorie de possibilités qui contribuent à créer ce qu’on a coutume d’appeler la « conscience sociale » (awareness). Il s’agit, comme le soulignent Dourish et Belloti (1992), de donner un contexte à sa propre activité à travers la connaissance que l’on a de l’activité des autres. La prise en charge de cette dimension, lors d’une activité à distance, a pour objet de pallier la déficience de certaines informations présentes dans une communication en présentiel (mimiques, gestuelle, indicateurs paraverbaux, contexte de travail, informations sur le travail

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des autres, etc.). Il est clair que la nécessité de prévoir ce type d’outils sera variable selon la manière dont les interactions à distance seront prises en charge. Par exemple, lorsque le dispositif de formation fera intervenir la vidéoconférence, certains aspects liés à la présence sociale seront pris en charge par ce média. Lors du travail dans un espace partagé, la connaissance du lieu à partir duquel la personne exercera son activité pourra être informative par rapport aux outils dont celle-ci disposera. Un tel dispositif a notamment été implémenté dans une plateforme de formation à distance (Galanet) basée sur une métaphore spatiale, de sorte que l’awareness (dénommé ici « l’œil ») permet de savoir dans quelle pièce chaque personne présente sur la plateforme se trouve (voir la figure 7.3). Figure 7.2.

Espace de travail partagé dans ModellingSpace

La conscience sociale fait également référence à l’information dont disposent les participants à une activité commune par rapport à des aspects comme l’état émotionnel, la motivation ou encore l’attention accordée à la tâche. Elle peut aussi porter sur des éléments tels que le rôle et la responsabilité de chacun des membres du groupe ainsi que sur la

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manière dont cette responsabilité est prise en charge ou encore sur la façon dont les individus ou les groupes engagés dans des activités similaires progressent à travers les différentes étapes qui jalonnent l’activité. Figure 7.3.

Awareness dans la plateforme Galanet awareness

Pour mettre à disposition l’information servant de base à l’apprentissage, mais aussi pour gérer l’interaction à distance, il est très fréquent de s’appuyer sur des pages rédigées en HTML auxquelles on a associé des modules écrits en FLASH ou en JAVA et des feuilles de style CSS. Depuis quelque temps, le XHTML tend toutefois à prendre le pas sur l’HTML en raison de sa capacité à séparer plus clairement la forme des pages de leur contenu. De plus, le langage XHTML est compatible avec le langage de description XML qui est utilisé pour décrire les objets d’apprentissage réutilisables. Plutôt que d’exiger des auteurs de pages interactives présentées sur le Web qu’ils maîtrisent les langages que nous venons d’énumérer, des éditeurs spécialisés ont été mis au point, tels que Dreamweaver, FrontPage ou GoLive. . ������ HTML (HyperText Markup Language) est un langage utilisé pour créer les pages qui seront visualisées sur le Web grâce à un navigateur (browser).

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Comme le montre le tableau 7.1 où sont mises en rapport différentes fonctions pédagogiques qui doivent être prises en charge pour permettre un apprentissage efficace et différentes technologies (moyens de communication et d’interaction) capables de supporter ces fonctions à distance, ces moyens sont très variés, mais aussi réservés à certaines fonctions. Le tableau permet en effet de se rendre compte qu’aucune technologie n’offre la possibilité de couvrir de manière satisfaisante l’ensemble des fonctions reprises et que, de ce fait, la prise en charge d’un projet de formation dans lequel aucune de ces fonctions ne serait négligée réclame la mise en œuvre partagée de plusieurs supports technologiques. La différenciation que nous avons opérée selon trois modes de communication (asynchrone, synchrone et prédéfini) permet également de constater que chacune des fonctions peut parfaitement être prise en charge par des outils relevant soit du mode synchrone, soit du mode asynchrone. En ce qui concerne le mode prédéfini, il fait référence au fait que les formes d’interactions mises en œuvre dans des pages Web sont strictement définies au moment de la conception des pages, alors que, dans les modes synchrone et asynchrone, les interventions sont ajustées par un intervenant humain (tuteur ou co-apprenant) au moment où les sollicitations lui parviennent. Toujours par rapport au tableau 7.1, les indications figurant dans les cellules (+ –, +, ++) mettent en évidence le niveau d’adéquation d’un moyen par rapport à une fonction pédagogique. Toutefois, une case vide ne signifie pas nécessairement que le moyen est à proscrire, mais plutôt qu’il existe d’autres moyens à privilégier pour assurer cette fonction.

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++

+

Solliciter une activité, une réponse individuelle

Contrôler l’apprentissage

+

++

+

+

++

++

+

Clavardage (chat)

+

+

+-

+-

++

++

+

++

Vidéoconférence

+

++

Espace de travail partagé

Mode synchrone

Audioconférence

+

+-

Wiki

Mettre en situation, faire découvrir

++

Collecticiel

+

+

Communiquer des informations à un groupe

+

Forum

Présenter un cas, un problème, un modèle

++

Courriel

Communiquer des informations à un individu

↓

→

Présenter les contenus

Moyens de communication et de gestion de l’interaction Fonctions pédagogiques

Mode asynchrone

Awareness

+

+

++

++

Pages Web interactives

Mode prédéfini

Caractérisation des moyens de communication selon les fonctions pédagogiques prises en charge

Tableau 7.1.

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+

+

+

Réaliser le suivi des apprenants

Motiver

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Favoriser la présence sociale

+

+

+

+

Aider l’apprenant à résoudre un cas, un problème

Structurer l’apprentissage

+-

Forum

Préparer et favoriser le transfert

+

Courriel

+-

↓

→

Exercer, mettre en pratique une notion, une procédure

Moyens de communication et de gestion de l’interaction Fonctions pédagogiques

+-

+

+

Collecticiel

Mode asynchrone

+

+

+-

Wiki

+

++

+

+-

Clavardage (chat)

+

+

++

Audioconférence

++

+-

+

+

Vidéoconférence

+

++

++

Espace de travail partagé

Mode synchrone

++

+

Awareness

++

+

+

Pages Web interactives

Mode prédéfini

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Évaluer les apprentissages

Soutenir l’argumentation et la négociation

Favoriser les échanges et la collaboration

↓

→

Agir sur la fidélisation

Moyens de communication et de gestion de l’interaction Fonctions pédagogiques

+

+

Courriel

++

++

+

Forum

++

++

Collecticiel

Mode asynchrone

+

++

++

+

Wiki

++

+

++

Clavardage (chat)

Audioconférence

+

Vidéoconférence

+

++

++

+-

Espace de travail partagé

Mode synchrone

++

Awareness

+

+-

Pages Web interactives

Mode prédéfini

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5. Le

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concept de dispositif de formation

Un dispositif de formation est constitué par un ensemble d’outils réunis en fonction d’un besoin de formation particulier. Lorsqu’il s’agira de déterminer les moyens qui seront utiles pour répondre à un besoin de formation, il conviendra de s’appuyer non seulement sur les fonctions pédagogiques que chacun de ces moyens sera capable de mettre en œuvre (voir le tableau 7.1), mais aussi sur son potentiel cognitif, c’est-à-dire sur sa capacité à susciter, induire ou suggérer la mise en œuvre de certains processus cognitifs chez l’apprenant. Par exemple, certains outils de présence sociale (awareness) permettent de fournir à l’apprenant des indications sur la manière dont les autres étudiants ou les groupes d’étudiants progressent dans des tâches identiques en fonction d’un planning préétabli. Le concepteur d’un dispositif de formation choisira de recourir à ce type de possibilité pour susciter des interactions entre les apprenants en vue de favoriser la maîtrise de certains objectifs de contenus. Il le fera aussi, du moins s’il reconnaît le potentiel cognitif de tels outils, pour développer chez l’apprenant certaines compétences d’organisation ou de régulation de son activité à travers la confrontation et la prise de conscience de manières différentes de faire que celui-ci pourra découvrir en s’intéressant au travail des autres apprenants. Lorsqu’on examine de plus près les outils de communication et de gestion de l’interaction que nous avons retenus, il apparaît rapidement que tous disposent d’un potentiel cognitif important qui ne demande qu’à être exploité. Pour que ce potentiel puisse s’actualiser, il est essentiel toutefois, comme nous le montrerons par la suite, de prévoir des scénarios d’apprentissage pertinents dans lesquels la fonction des différents acteurs du processus de formation (apprenants et tuteur) sera clairement définie en tenant compte des objectifs poursuivis à court terme, mais aussi des ambitions affichées en matière de développement cognitif à plus long terme. Pour parler de dispositif de formation, il ne suffit pas de réunir des outils, fussent-ils à potentiel cognitif élevé. Il faut également les intégrer dans un ensemble dont la cohérence apparaîtra clairement non seulement aux concepteurs et aux gestionnaires de la formation, mais aussi aux bénéficiaires. Pour assurer cette cohérence, il est fréquent que l’on fasse appel à la notion de métaphore et en particulier à une métaphore spatiale dans le cadre de laquelle les différentes activités sont structurées au sein de différents lieux que l’on s’efforce de choisir pour leur caractère évocateur.

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La métaphore classique en la matière est celle du campus universitaire. Celle-ci se décline en fonction d’un certain nombre de pièces qui correspondent chacune à une fonction particulière et on y trouve une série d’outils correspondant à cette fonction. Les figures 7.4 a et b ci-après illustrent l’organisation de la plateforme ACOLAD sur le modèle du campus universitaire et plus particulièrement (voir la figure 7.4b) les outils disponibles pour faciliter l’organisation d’un séminaire (téléchargement de documents, collecticiel, forum de discussion). Figures 7.4 a et b.

Plateforme ACOLAD

La plateforme Galanet, conçue pour soutenir une pédagogie par projet dans le domaine de l’apprentissage des langues, utilise pour sa part une métaphore spécifique qui est celle du centre de presse. Celle-ci correspond à la nature du projet proposé aux apprenants qui consiste à élaborer, en groupe et à distance, un dossier de presse multilingue (français, italien, espagnol, portugais) sur un thème choisi en commun. Elle comporte une série de pièces dont l’organisation générale peut être visualisée à partir de la figure 7.5a. La figure 7.5b, pour sa part, présente le contenu d’une de ces pièces, en l’occurrence la salle de rédaction, où sont proposés plusieurs outils : un outil d’aide à la rédaction (A) qui présente la structure du dossier de presse auquel chacune des équipes constituées va apporter sa contribution sous le contrôle du rédacteur en chef, un outil

. ��������������������������������������������������������������������������������������������� La plateforme ACOLAD a été développée par l’Université Louis Pasteur de Strasbourg. Elle est utilisée dans le cadre d’un diplôme organisé conjointement par les université de Strasbourg, de Genève et de Mons-Hainaut.

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d’affichage (B) qui permet de se rendre compte du processus qui a été suivi pour aboutir au thème retenu pour le dossier de presse et un outil d’échange synchrone de type clavardage (C). Figures 7.5 a et b.

Plateforme Galanet A

B

C

La manière dont une plateforme de formation à distance sera structurée reflétera bien souvent les approches pédagogiques qu’elle abritera. C’est particulièrement le cas – parfaitement légitime selon nous –, lorsqu’il s’agit d’une plateforme destinée à une formation particulière. Par contre, cette idée est souvent plus contestable lorsqu’il s’agit d’une plateforme à caractère générique conçue pour supporter une large diversité de formations. En effet, les plateformes de ce type, aussi dénommées « plateformes de développement », sont souvent structurées autour d’une métaphore reprenant les principales entités qui constituent un établissement scolaire ou universitaire et induisent de ce fait des formes d’enseignement assez classiques privilégiant la communication des informations au détriment de la construction des connaissances. La plupart des plateformes de développement présentes sur le marché (WebCT, TopClass, Lotus Learning Space) véhiculent un modèle pédagogique et, de ce fait, contraignent la liberté du concepteur. Pour s’en affranchir, il faut souvent user d’astuces et d’artifices ou, lorsque les sources sont disponibles (plateforme open source), s’atteler à développer les ressources spécifiques qui font défaut.

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6. La

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notion de scénario d’apprentissage

Le terme « scénario » est utilisé pour désigner la structuration des activités d’apprentissage qui sera mise en œuvre afin de développer certaines compétences chez l’apprenant. On considère généralement qu’un scénario d’apprentissage doit décrire le contexte dans lequel l’apprenant sera amené à réaliser les activités, les formes d’interaction qui seront à sa disposition ainsi que la progression, c’est-à-dire l’agencement des activités en fonction d’une gradation définie selon un modèle explicite. Un paramètre qui joue un rôle important dans la caractérisation du scénario concerne les aspects qui seront fixés par le concepteur et ceux qui seront placés sous le contrôle des apprenants. La répartition entre les aspects qui seront contrôlés par le dispositif et ceux qui seront laissés au choix des apprenants aura généralement des effets très marqués sur la souplesse et l’ouverture du dispositif. En effet, un dispositif dans lequel tous les aspects sont strictement définis par le concepteur imposera généralement des contraintes d’utilisation sévères quant à l’infrastructure technologique à mobiliser, au public concerné et à l’organisation des activités. Parmi ces paramètres, le choix de l’organisation temporelle des activités, selon qu’il sera défini strictement par le dispositif ou laissé à l’appréciation de l’apprenant ou du groupe d’apprenants, pèsera lourdement sur l’image offerte par le dispositif. Imposer le moment où débutera la formation, le rythme selon lequel les activités devront être réalisées ou encore fixer la constitution des groupes pour les activités collectives constituent autant de dispositions propres à limiter le libre arbitre et l’initiative de l’apprenant. Remarquons toutefois que la définition stricte du déroulement des activités, même si elle pénalise la souplesse et l’ouverture, ne comporte pas que des effets négatifs. En effet, un encadrement fort peut aussi contribuer à rassurer et à canaliser les efforts des apprenants dont les capacités d’autorégulation ne seraient pas suffisamment affirmées. C’est souvent le cas chez les apprenants jeunes ou encore chez ceux dont le parcours scolaire a été perturbé. Le choix ainsi que les caractéristiques des outils de communication et de gestion des interactions peuvent également contribuer à structurer le scénario. Ainsi, le fait d’opter pour la vidéoconférence donnera souvent un poids disproportionné à cet outil dans l’élaboration du scénario qui se traduira par la mise en œuvre d’approches pédagogiques privilégiant la communication des connaissances. Toutefois, cette tendance n’exclut pas

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certaines utilisations créatives de ce média comme celles qui prévoient la mise en contact direct des apprenants pour la discussion de projets ou de cas, le renforcement des liens sociaux ou la négociation du sujet d’un travail. D’une manière plus subtile mais souvent tout aussi déterminante par rapport aux effets observés sur le plan de l’apprentissage, les caractéristiques de certains outils favorisant l’interaction entre les pairs, tels que le forum, le clavardage, le collecticiel ou l’espace de travail partagé, contribueront à structurer la communication, mais surtout à modeler la manière dont s’élaborera la connaissance chez chacun. Pour caractériser un scénario, la dualité « activité individuelle vs activité en groupe » constitue également une dimension intéressante à prendre en considération. En effet, la variété des possibilités d’échanges entre les apprenants constitue un apport essentiel des nouveaux dispositifs de formation à distance apparus dans la foulée du développement de l’Internet grand public. En particulier, la collaboration, c’est-à-dire l’investissement d’un petit groupe d’apprenants dans une tâche commune, offre un potentiel pédagogique à ce point convoité que chacun croit bon d’y avoir recours même s’il s’agit de décrire des réalités différentes. Roschelle et Teasley (1995), pour leur part, plaident pour limiter l’usage du terme collaboration à des activités de groupe ayant un caractère coordonné et synchrone qui permet de maintenir une conception partagée du problème à traiter. L’alternance d’activités gérées sur une base individuelle avec des activités en groupe contribue à créer chez l’apprenant des ruptures épistémologiques propices au déclenchement d’apprentissages de haut niveau (Depover, Quintin et De Lièvre, 2003). Ces ruptures épistémologiques sont à mettre en rapport avec la notion de conflit cognitif, décrite d’abord par Jean Piaget dans le cadre d’apprentissages individuels, puis reprise sous l’expression « conflit sociocognitif » pour caractériser les mécanismes qui sont à la base de l’apprentissage au sein de petits groupes. Une autre variable utilisée pour définir des activités de groupe concerne le rôle attribué à chacun des membres du groupe. Dans certains cas, les rôles ne sont pas définis a priori et se dégageront progressivement de la dynamique des interactions, alors que, dans la technique du « puzzle » décrite par Brown et Campione (1995), les rôles sont définis au départ et chacun doit réaliser une activité particulière liée au rôle qui lui a été attribué.

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La notion de scénario fait également référence au contexte dans lequel l’apprentissage aura lieu. Ainsi, certaines approches mettront en avant le caractère réaliste du contexte en s’appuyant sur l’usage de matériel authentique, alors que d’autres utiliseront des situations aménagées en fonction de certaines contraintes pédagogiques (manque de temps, difficulté d’accès aux documents, coût, etc.). Le scénario mis en œuvre dans le projet Galanet, que nous avons déjà évoqué précédemment, s’appuie sur un matériel rassemblé par les étudiants et qui sera élaboré tout au long des quatre phases que comporte le projet (briser la glace, remue-méninges, collecte de documents et débat, dossier de presse) pour aboutir à un document original produit en commun par l’ensemble des équipes (dossier de presse). Tout au long des phases alterneront les activités individuelles, les activités réalisées au sein des différentes équipes et les activités de mise en commun en groupe plénier. Pour caractériser le scénario d’apprentissage mis en œuvre dans un dispositif particulier, il est nécessaire de prendre aussi en compte les interventions du tuteur qui sont généralement essentielles pour assurer la gestion efficace des activités mais qui, compte tenu des possibilités offertes par les moyens actuels de communication, peuvent aussi jouer un rôle central dans l’activité elle-même en suscitant et en structurant les régulations cognitives fines qui sont à la base d’un apprentissage en profondeur.

7. Le

rôle du tuteur (modérateur) dans un dispositif de formation à distance

Le rôle canonique attribué au tuteur dans les nouveaux dispositifs de formation à distance correspond à celui de modérateur au sein d’un forum de discussion, d’un clavardage ou de tout outil de communication susceptible de permettre une interaction entre les apprenants. Le fait de donner une telle place à l’enseignant en lui attribuant le qualificatif de modérateur pourrait être vu, par certains, comme une forme de perte de pouvoir par rapport à une représentation de l’enseignant détenteur du savoir. En vérité, il s’agit pourtant là d’une grande victoire pour les tenants d’une pédagogie basée sur la construction active des connaissances par l’apprenant. En effet, lorsqu’on utilise le terme « modérateur », qui nous paraît d’ailleurs plus adéquat que celui de « tuteur », car ce dernier fait davantage référence à l’intervention directe de l’enseignant dans le processus

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d’apprentissage, on prend une option claire, d’une part, par rapport à l’importance qu’occupent le dialogue, l’échange et la négociation dans le processus d’apprentissage, et d’autre part, par rapport au rôle de soutien ou de facilitateur que l’enseignant se doit d’occuper dans ce processus. Comme le souligne Salmon (2000), le rôle essentiel de l’enseignant dans un dispositif de formation à distance est de donner du sens plutôt que de transmettre des contenus. Toutefois, la place centrale occupée par le modérateur ne doit pas pour autant occulter la nécessité que d’autres fonctions soient prises en charge pour répondre aux besoins de la diversité des scénarios d’apprentissage susceptibles d’être supportés par un dispositif de formation à distance. Ainsi, certains scénarios impliqueront que des connaissances de base soient transmises sous un mode prédéfini (des pages Web par exemple) ou sous un mode synchrone (une vidéoconférence). Il est clair que la préparation et la diffusion de ce matériel exigent des compétences pédagogiques qu’il serait imprudent de négliger. Dans d’autres scénarios, ce sera le rôle d’accompagnement méthodologique qui sera mis en avant afin d’aider les apprenants à structurer et à planifier leur travail dans le cadre d’une pédagogie par projet. En plus d’intervenir sur un plan directement pédagogique, le tuteur se doit de participer à la fonction de présence sociale en veillant à maintenir le contact avec les étudiants, en suscitant les échanges entre eux et en réglant les problèmes interpersonnels susceptibles d’apparaître. Enfin, la fonction de tutorat au sens large doit aussi traiter de certains aspects à la marge des aspects administratifs de la formation : accueillir les apprenants, prendre connaissance de leurs données personnelles, rappeler et négocier les délais, etc. Pour terminer, nous voudrions souligner le lien étroit existant entre le rôle du tuteur dans un dispositif de formation et le modèle d’apprentissage qui a servi de référence à sa conception. Ainsi, lorsque l’approche constructiviste ou socioconstructiviste sera privilégiée, le rôle central du tuteur modérateur apparaîtra clairement, alors que les interventions du tuteur sur le plan de la préparation minutieuse du matériel d’apprentissage seront beaucoup plus prégnantes lorsqu’on se référera à une approche cognitiviste.

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8. Les

facteurs et les stratégies susceptibles de soutenir le déploiement de la formation à distance

Pour être correctement analysé, le déploiement d’un dispositif de formation à distance qui soit adapté aux attentes particulières d’un public défini doit être conceptualisé comme un processus d’innovation. Il s’agit non seulement de tout mettre en œuvre pour satisfaire les attentes plus ou moins clairement exprimées, mais aussi de vaincre les résistances qui ne manqueront pas d’apparaître au fur et à mesure de la mise en place d’un nouveau dispositif, en particulier lorsque celui-ci proposera des modalités d’apprentissage qui trancheront avec celles en vigueur jusque-là. Très souvent, le déclencheur correspond à un besoin de formation non ou mal satisfait qui donnera naissance à un projet. Selon que l’initiative de ce projet sera locale, c’est-à-dire qu’elle proviendra des personnes directement concernées, ou qu’elle émanera d’une autorité plus éloignée, le déroulement du processus d’innovation prendra des formes différentes. L’initiative locale est généralement le fait de personnes caractérisées par un potentiel innovateur important (les pionniers) qui mettent ce potentiel au service d’un projet personnel ou partagé par un groupe de personnes. Ce scénario conduira à un changement de type endogène qui se distinguera du changement exogène correspondant à une innovation suggérée ou imposée de l’extérieur, comme c’est souvent le cas dans les réformes éducatives. Si l’on se réfère à l’abondante littérature qui existe sur le sujet (Rogers, 1995 ; Yetton, 1997), tout porte à croire que le changement endogène est le plus porteur et constitue le meilleur gage de réussite et de pérennité d’un projet. Toutefois, pour comprendre la dynamique interne du changement endogène et le faciliter, il est important d’intégrer celui-ci dans un cadre systémique qui fasse apparaître les différents contextes dans lesquels ce changement s’inscrit au niveau local (mésosystème), au niveau global (macrosystème), mais aussi en ce qui concerne les structures et les personnes qui, sans être directement engagées dans le dispositif de formation, peuvent avoir une influence sur celui-ci (périsystème). Ainsi, si l’on se reporte au modèle proposé par Depover et Strebelle (1997), plusieurs catégories d’acteurs peuvent être identifiées en tant que soutien ou frein au changement. Parmi ces acteurs, les pairs jouent un rôle déterminant en raison de l’appui ou du rejet qu’ils peuvent ­manifester. Il en va de même

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de la hiérarchie dont le rôle au niveau local (le chef d’établissement) ou régional (l’inspection ou la direction régionale) est souvent déterminant dans la réussite d’un projet. Faute de soutien suffisant à l’intérieur de l’institution, mais aussi à l’extérieur de celle-ci, par les différentes structures et organes susceptibles d’infléchir son fonctionnement, le meilleur projet a peu de chance de se concrétiser. Selon Fullan (1991), ce soutien peut prendre des formes diverses, telles que des rencontres régulières avec les acteurs locaux, des allusions sur le bien-fondé du projet dans des discours ou des publications officielles, des primes ou des récompenses visant à stimuler les acteurs, un soutien institutionnel et financier adapté aux besoins du projet, etc. La mise en œuvre d’une innovation s’inscrit également dans une dimension temporelle à laquelle le déploiement d’un dispositif de formation à distance n’échappe pas. Si l’on se place dans la perspective d’une innovation née d’une initiative locale, il est important que l’enthousiasme des pionniers soit rapidement relayé par des mesures institutionnelles propres à persuader les acteurs locaux du bien-fondé de l’initiative. Cela correspond à une phase dite d’adoption qui vise à faire adhérer le plus grand nombre au projet, tout d’abord au niveau local, puis à procéder, lorsque la nature du projet le justifie, à une première dissémination vers d’autres structures. D’autres (Depover, Strebelle et De Lièvre, sous presse) préféreront utiliser l’expression « appropriation par les acteurs » pour désigner cette phase, de manière à souligner l’importance de l’implication active des acteurs. Selon Rogers (1995), la dynamique du processus de diffusion réside souvent dans l’imitation de pairs qui ont adopté l’innovation par ceux qui pourraient potentiellement adopter celle-ci. C’est ce que nous qualifierons de diffusion par effet « boule de neige ». Viennent ensuite d’autres phases, qualifiées selon les auteurs d’« implantation », d’« institutionnalisation », de « routinisation » ou encore de « structuration des usages » (Depover et ­ Strebelle, 1997 ; Collis et Moonen, 2001), à travers lesquelles il s’agit d’obtenir un engagement de plus en plus profond des acteurs concernés ainsi que la mise en place de structures institutionnelles propres à assurer la pérennité du projet. Faute de structures solides et d’un plan de financement réaliste, il est fréquent qu’un projet qui a su soulever l’enthousiasme s’étiole, voire disparaisse complètement après une période de financement initiale par des autorités régionales, nationales ou internationales. C’est notamment le cas de nombreux projets financés par l’Union européenne ou la Banque mondiale qui, faute d’assises locales suffisantes, sont ­incapables d’assurer leur fonctionnement autonome.

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La durée de la phase d’implantation constitue un indicateur intéressant de l’avenir qui sera réservé à un projet. Ainsi, un allongement excessif résulte souvent de certaines difficultés d’adaptation du projet au milieu ou encore témoigne de la réticence des autorités vis-à-vis d’une institutionnalisation qui constituerait une reconnaissance officielle. Une phase d’implantation qui serait artificiellement prolongée comporte également le risque de voir apparaître certaines dérives à l’occasion desquelles, de compromis en compromis, l’innovation perdrait l’essentiel de sa sub­stance. Plomp (1992) renforce cette idée en soulignant que l’implantation d’un dispositif de formation qui repose sur l’usage des TIC peut exiger jusqu’à cinq années au cours desquelles les objectifs du projet changent, les responsables sont remplacés par d’autres et les choix technologiques sont revus en fonction des plans d’équipement. Plusieurs facteurs sont présentés dans la littérature comme susceptibles de favoriser l’adoption d’une innovation mettant en œuvre les technologies de la communication (Rogers, 1995 ; Davis, 1989 ; Moonen et Kommers, 1995). Il s’agit de : • l’avantage relatif (perceived usefulness), c’est-à-dire le bénéfice que l’utilisateur aura le sentiment de pouvoir retirer d’un dispositif par comparaison à d’autres, en particulier à ceux qu’il a l’habitude d’utiliser ; • la facilité d’utilisation (perceived ease of use), qui sera d’autant plus grande que les outils mis à disposition n’exigeront qu’un apprentissage très limité et que leur usage sera fiable ; • l’implication (engagement) dans une expérience positive qui permet de développer la confiance en soi et la motivation des acteurs. Les facteurs que nous venons de rappeler soulignent clairement l’importance des acteurs humains dans le déploiement réussi d’un dispositif de formation impliquant l’usage des technologies, mais aussi la nécessité d’assurer une préparation adéquate de ces acteurs afin qu’ils puissent percevoir l’intérêt des changements dans lesquels ils sont appelés à s’engager.

Conclusions

et perspectives

Les dispositifs de formation à distance ont aujourd’hui le vent en poupe. Leur usage, longtemps réservé à la prise en charge de besoins pédagogiques particuliers, tend à se diversifier. Il ne s’agit plus seulement de pallier

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certaines limitations de l’enseignement présentiel, mais aussi de mettre en œuvre des approches pédagogiques originales en profitant de l’effet de rupture créé par la diversification des possibilités de communication et du potentiel cognitif associé à des environnements conçus pour stimuler la réflexion. Pour atteindre ces objectifs ambitieux mais néanmoins réalistes, il est essentiel qu’un effort de systématisation soit fait afin de mieux cerner l’éventail des possibilités offertes par les outils modernes de communication et de collaboration tant en ce qui concerne leurs effets pédagogiques que les conditions de leur intégration réussie. Une balise importante a certainement été posée dans le sens de l’ouverture et de la diversification des activités à distance lorsque les concepteurs de dispositifs pédagogiques se sont libérés du carcan constitué par le « tout à distance » pour proposer différentes formes d’hybridation entre distance et présence. L’idée que l’on puisse combiner des activités mobilisant la présence des apprenants sur le lieu de formation et d’autres gérées à distance n’est certes pas nouvelle, puisqu’elle fait depuis longtemps partie des pratiques de centres de formation à distance aussi réputés que l’Open University anglaise, la FernUniversität allemande ou la Télé-université québécoise lorsqu’il s’agit de prévoir des laboratoires, d’organiser des séances de discussion ou des rencontres informelles. Ce qui est nouveau, c’est que ce sont des établissements d’enseignement présentiel qui font un pas vers la distance pour enrichir les interactions pédagogiques qu’ils proposent à leurs apprenants. Cela consacre un point de vue résolument original selon lequel il ne s’agit plus de s’efforcer de vaincre la distance par des rapprochements occasionnels, mais plutôt d’exploiter le potentiel cognitif de nouveaux outils pour faire évoluer les stratégies pédagogiques.�

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C o n c l u s i o n

Perspectives : des outils à potentiel cognitif au service de sociétés de la connaissance

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Perspectives : des outils à potentiel cognitif

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1. Développer le potentiel cognitif des individus et des sociétés Au terme de cet ouvrage, il nous paraît opportun de revenir sur la question du potentiel cognitif des technologies non pas pour reprendre les arguments développés tout au long de cet ouvrage qui montrent combien celui-ci est réel, mais pour placer ce potentiel en perspective en fonction de l’évolution sociale, culturelle et pédagogique qui caractérise ce début de millénaire. La nécessité de se former tout au long de la vie, qui va de pair avec l’émergence de ce que d’aucuns appellent la société du savoir, va imposer à nos systèmes éducatifs des contraintes d’efficacité et d’excellence qui constituent des défis majeurs pour l’école de demain. Pour relever ces défis, nous pensons, comme l’affirme l’Unesco (2005) dans son rapport intitulé « Vers les sociétés du savoir », que « le potentiel des TIC ouvre de véritables perspectives pour le développement humain et durable et pour l’édification de sociétés plus démocratiques » (p. 5). Dans ce rapport, les auteurs innovent en utilisant le pluriel pour refuser le caractère monolithique habituellement associé au savoir et ouvrir ainsi la porte à la diversité culturelle et linguistique qui devrait permettre à chaque citoyen de se forger une identité propre tout en intégrant les savoirs et les savoir-faire véhiculés par les développements technologiques les plus récents. Contrairement à ce que certains médias voudraient nous faire croire, l’avènement d’une société où les connaissances constitueront le bien le plus précieux ne va pas de pair avec une uniformisation de celles-ci. Au contraire, les sociétés de demain exigeront des individus une autonomie personnelle plus affirmée et des compétences cognitives plus diversifiées. Pour mieux préparer les individus à s’adapter aux besoins de l’économie du savoir mais aussi agir sur celle-ci, les priorités de l’école devront évoluer en profondeur dans les années à venir et, dans cette évolution, les TIC joueront certainement un rôle important. En effet, il ne s’agit plus aujourd’hui, et moins encore demain, de mettre l’accent sur l’accumulation de connaissances factuelles ou sur la maîtrise de procédures répétitives, mais bien de développer, chez le plus grand nombre d’apprenants, des connaissances de haut niveau qui le préparent à penser et à agir de manière autonome.

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Enseigner avec les technologies

Pour être porteur, ce glissement des exigences de l’école doit être articulé avec l’évolution des outils qui nous sont offerts par la technologie moderne. Ainsi, comme nous l’avons souligné dans cet ouvrage, bon nombre d’outils technologiques qui sont à notre disposition sont capables de nous appuyer dans les activités que nous réalisons. Que ce soit le traitement de texte qui nous épaule dans la correction de nos textes, le logiciel de recherche ou le navigateur Web (browser) qui anticipe nos demandes, le système expert qui établit notre régime alimentaire ou découvre pour nous notre futur lieu de vacances, la multiplicité des outils proposés permet de toucher la plupart des domaines sur lesquels l’intelligence humaine peut s’exercer.

2. Adapter

les curricula

Si l’on prolonge les réflexions entreprises par des auteurs comme Perkins (1995) ou Salomon (1993), la place qu’occupent aujourd’hui ces outils dans notre environnement de travail et de loisir rend légitime que l’on s’interroge sur la nécessité de maintenir certaines compétences parmi celles qui figurent généralement au sein des programmes. C’est le cas, par exemple, de certaines compétences procédurales dont le poids dans le curriculum est jugé parfois trop important à une époque où des dispositifs électroniques largement répandus permettent d’effectuer très aisément les opérations arithmétiques de base. Les mêmes arguments sont parfois utilisés pour minimiser l’importance de l’orthographe d’usage considérant l’existence de correcteurs orthographiques intégrés au traitement de texte ou encore pour monter en épingle le rôle trop grand joué par la mémorisation à une époque où toutes les informations sont à « portée de clic » par la consultation d’Internet ou de cédéroms. Il s’agit là, nous semble-t-il, de pistes de réflexion qu’il n’est plus possible d’ignorer, d’autant plus que de nouvelles compétences liées notamment au bon usage des technologies revendiquent leur entrée dans les curricula. Bien entendu, dans cette lutte entre les anciens, tenants de la tradition, et les modernes, partisans du changement à tout crin, tout est une question de dosage. Certes, l’exercice de certaines procédures doit garder sa place à l’école, car il est formatif en soi, mais doit-on continuer à lui donner l’importance qu’il occupe aujourd’hui alors qu’il reste tellement peu de temps à consacrer au développement de compétences de haut niveau comme la prise de décision, la pensée critique ou la capacité à collaborer ? Des auteurs tels que Jarrett (1998) et Ruthven et Hennessy (2002)

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insistent sur le fait qu’en mathématiques ainsi que dans la plupart des branches scientifiques, l’utilisation de la technologie conduit à libérer l’apprenant des calculs laborieux pour lui permettre de se concentrer sur la stratégie et la recherche de solutions originales. Bien que l’entraînement de la mémoire soit utile, doit-on pour autant exiger des élèves qu’ils puissent citer la généalogie des rois de France ou la liste des fleuves d’Asie, alors qu’existent des outils efficaces qui permettent de retrouver rapidement ces informations ? Doit-on continuer à systématiser l’apprentissage de l’orthographe d’usage ou des règles de grammaire, alors que de nombreuses études montrent clairement que l’apprentissage en situation de l’écriture à partir d’un traitement de texte et l’usage d’Internet pour communiquer peuvent avoir un effet décisif sur le développement des capacités d’expression écrite des élèves (Karchmer, 2001) ? Dans le grand courant de réforme qui traverse aujourd’hui les systèmes éducatifs pour alléger les curricula en mettant l’accent sur les compétences de base, il convient d’être attentif à ce que les compétences liées aux technologies ne soient pas négligées, voire oubliées. Nous ne parlons pas seulement ici des compétences nécessaires pour utiliser un certain nombre de logiciels, comme celles qui sont visées dans les certificats du type B2i (Brevet informatique et Internet) ou autre passeport TIC, mais aussi des compétences de haut niveau que l’exploitation du potentiel cognitif des technologies permettrait de développer chez les élèves. Le monde dans lequel nous vivons n’est plus celui d’il y a vingt ans ni même celui de la décennie passée. Le développement des technologies et surtout de la communication à distance a donné un coup d’accélérateur brutal aux échanges et à la diffusion des connaissances. Cependant, pour vivre dans ce monde et profiter des facilités offertes aujourd’hui par les technologies, il faut y avoir accès et avoir développé une certaine familiarité par rapport à leur usage. C’est une question d’équité que d’exiger de l’école, où qu’elle soit dans le monde, qu’elle remplisse ce rôle. Le risque le plus important serait d’en arriver à une société dissociée, à une fracture numérique entre riches et pauvres, cultivés et incultes, Nord et Sud qui conduirait à exclure une partie de la population de l’accès des savoirs qui transitent de plus en plus aujourd’hui par des canaux réservés au techno-alphabétisés. Le danger est réel à cet égard, comme le montrent des études telles que celles réalisées en Grande-Bretagne par la Becta (2002) qui indiquent que l’appréhension des technologies par les élèves est très différente en

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fonction du temps qu’ils y consacrent à la maison. Dans le même ordre d’idées, Looker et Thiessen (2003) soulignent qu’on retrouve, sous une forme accentuée, les mêmes ruptures à propos des technologies que celles qu’on observe traditionnellement en matière d’éducation selon le sexe, le niveau socioéconomique de la famille, le caractère rural ou urbain de l’établissement scolaire. Par rapport à ce dernier point, les auteurs soulignent que les élèves fréquentant des écoles rurales sont fortement désavantagés non seulement par la faiblesse de l’équipement qu’ils trouvent dans leur école, mais surtout par le fait qu’ils disposent moins souvent d’un ordinateur à la maison et, plus rarement encore, d’un accès à l’Internet. Que dire des élèves du Sud quand on sait que le taux de pénétration d’Internet dans la plupart des pays africains se situe largement en dessous de un pour cent et que l’équipement en matériel informatique, malgré certaines initiatives généreuses comme l’ordinateur à 100 dollars proposé par Nicholas ­Negroponte du Media Lab (Massachusetts Institute of Technology), reste limité à quelques écoles généralement situées dans les grandes villes. Bien entendu, l’impact du développement des technologies sur les savoirs ne se limite pas à l’école au sens restreint du terme. Pour répondre aux défis d’une société du savoir en mutation constante, c’est toute la société qui doit devenir éducative. Pour reprendre la formule célèbre d’Ivan Illich qui prédit l’avènement d’une société sans école, il s’agit de faire en sorte que toutes nos activités, qu’elles prennent place dans la vie sociale, dans notre travail ou dans nos loisirs, aient une valeur éducative.

3. Intégrer

les outils à potentiel cognitif dans les sociétés

Pour revenir au rôle de l’école dans l’accès aux technologies, la thèse que nous défendons dans cet ouvrage est que l’apport pédagogique des technologies réside avant tout dans leur fonction d’outil cognitif, c’est-à-dire dans leur capacité à amplifier les compétences de l’individu et à lui donner accès à des savoir-faire qui dépassent ses compétences naturelles. À cet égard, nous distinguerons deux types d’outils cognitifs. Le premier, que nous qualifierons d’opaque, va permettre à l’individu de traiter une situation mais sans lui donner à voir le processus mis en œuvre pour aboutir au résultat. C’est le cas, par exemple, d’un correcteur orthographique qui corrige la faute sans donner d’explication sur la nature de l’erreur, son origine, la règle à appliquer… Un second type, que nous qualifierons de transparent, permet à l’utilisateur de visualiser le processus mis en

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œuvre comme lorsqu’un correcteur fournit à l’élève la règle d’accord qu’il convient d’appliquer pour corriger l’erreur mise en évidence. Comme le souligne Salomon (1993), un outil assurant une certaine transparence de ses processus a plus de chance de laisser une trace cognitive qui conduira, pour l’utilisateur, à une amélioration de ses capacités et des stratégies, cognitives et métacognitives, qu’il pourra mettre en œuvre. Dans une telle approche, la maîtrise des outils n’est pas une fin en soi, mais simplement un passage ou un sous-produit de l’usage raisonné des outils qui, à terme, devrait conduire l’apprenant à une amélioration de ses capacités cognitives. Comme nous l’avons souligné dans cet ouvrage, certains logiciels et certains contextes sont particulièrement propices au développement de telles compétences. C’est notamment le cas des logiciels de simulation ou de modélisation lorsqu’ils sont utilisés de manière créative et pour traiter de vrais problèmes qui se posent à l’apprenant dans un contexte signifiant. Pour en arriver à proposer à l’apprenant des contextes d’apprentissage qui soient porteurs de sens, les conditions d’intégration et d’usage des outils sont essentielles. Ainsi, des études menées notamment par Cox et Webb (2004) ont montré combien l’effet cognitif des technologies est lié au type de logiciel utilisé mais aussi à la manière dont ces logiciels sont intégrés dans les usages. La qualité des affordances associées à certains outils, tels que les simulations, les micromondes ou les environnements de modélisation, est aujourd’hui avérée (Cox et Abbott, 2004) ; toutefois, la manière dont celles-ci vont s’actualiser dépend, dans une large mesure, du contexte global d’apprentissage. Comme le souligne Gibson (1979), les affordances associées à un outil dépendront de l’interaction entre le sujet et son environnement et donc, en ce qui concerne les TIC, de l’interaction entre le matériel informatique, les logiciels utilisés et les autres ressources que sont les enseignants et les apprenants (Webb, 2005). La manière dont les affordances associées aux TIC vont être exploitées pour révéler leur potentiel cognitif renvoie aussi à la conception du changement en éducation à laquelle on se réfère. À cet égard, on a dépassé aujourd’hui une vision naïve qui consistait à penser que la simple présence des technologies allait changer l’école (Hawkridge, 1990) pour considérer que les technologies ne constituaient qu’une ressource parmi d’autres au service du changement (Haass et al., 2001). Dès lors, pour agir sur le contexte d’apprentissage et permettre un usage des technologies qui exploite leur véritable potentiel cognitif, il faut aussi agir en amont sur les approches pédagogiques mises en œuvre par

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les enseignants et les formateurs. Ainsi, on sait que certaines approches pédagogiques vont favoriser des usages créatifs des technologies qui tireront davantage profit des affordances associées aux TIC. C’est le cas en particulier des approches constructivistes, qui suscitent chez l’apprenant une appropriation active des connaissances et valorisent l’apport des pairs dans ce processus. L’usage cognitif des TIC dans le cadre d’approches pédagogiques innovantes conduira également à modifier le rôle de l’enseignant, voire le statut de l’enseignant. C’est clairement le cas dans les dispositifs de formation à distance où la notion d’enseignant ou de formateur fait place à celle de tuteur, de modérateur ou de coach, mais aussi dans certains contextes scolaires où les interfaces des outils technologiques actuels sont conçues pour donner plus d’autonomie aux apprenants et donc favoriser l’autocontrôle ou le contrôle par les pairs plutôt que l’intervention directe de l’enseignant. C’est donc tout l’environnement pédagogique qui doit évoluer pour tirer parti des technologies et permettre l’actualisation de leur potentiel cognitif afin de favoriser le développement de compétences de haut niveau. À cet effet, il est essentiel que les enseignants et les formateurs mais aussi les responsables de l’éducation (en particulier ceux chargés des curricula) prennent conscience du potentiel cognitif réel des technologies et de leur capacité à contribuer à l’avènement des sociétés de la connaissance dont les contours commencent à se dessiner à l’aube de ce nouveau millénaire.

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Bibliographie compilée

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Index

A accès 26, 34, 36, 44, 47, 58, 59, 65, 69, 76, 94, 96-99, 101, 149, 154, 158, 162, 177, 178, 180, 181, 183, 189, 191, 196, 225, 235, 236 acteur 13, 108, 141, 189, 203, 227-229, 244 activité 9, 12, 13, 18, 19, 28-34, 41, 42, 44-49, 51-53, 55, 57, 64, 69, 70, 74, 78, 80, 84, 89, 90, 91, 94, 98, 100, 103, 106, 108, 109, 119-121, 125-127, 129, 134, 142, 153, 162, 168, 176, 179, 189, 192, 193, 205, 207, 208, 214, 217, 223-225, 230, 234, 236, 244, 251 adulte 20, 45, 106, 123, 174, 186-188, 189, 243 apprenant 6, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 18-21, 23-26, 28, 29, 31, 33-36, 43, 46, 47, 57, 61, 64, 80, 83, 8793, 95, 96, 98, 100-102, 106-113, 116-119, 121, 123, 126, 134-138, 140-142, 144-147, 149, 153-155, 157-162, 164, 167-169, 178, 186189, 191, 198, 202, 203, 205, 207, 216, 218, 223-226, 230, 233, 235, 237, 238 apprentissage 6, 8, 11-37, 40, 41, 44, 45, 47, 52, 53, 57, 67, 70, 72, 75, 78-80, 83, 86, 87, 89, 91-93, 95, 96, 100, 101, 103, 104, 106-108, 110115, 118, 121, 123, 124, 126, 128, 134, 135, 141, 142, 145, 147, 152, 153, 155, 158-161, 168, 169, 172,

175-180, 183, 187-189, 191, 192, 194, 196-199, 202-206, 215-219, 223-227, 229, 235, 237, 240, 241, 243, 244, 246, 249, 250, 252, 253 approche 5, 7, 12, 13, 15, 19-23, 29, 33-37, 57, 72, 76, 77, 83, 87, 91, 101, 106, 108, 109, 121, 123, 124, 126-128, 135, 139, 149, 187, 190, 192, 197-199, 203, 205, 222, 223, 225, 226, 230, 237, 238, 253, 254 artefact 30-33, 124, 129 asynchrone 135, 156, 216, 217

B baladodiffusion 136, 161 base de données 58, 61, 65, 66, 68-72 behaviorisme 15-17, 19, 21, 31, 35 blended learning 189, 205 blogue 49, 145-147, 165, 197 bulletin électronique 142

C campus d’entreprise 195, 196 capacité 6, 8, 9, 25, 26, 29, 30, 35, 36, 44, 50, 57, 70, 91, 92, 95, 109, 111, 114, 135, 174, 177, 181, 193, 206, 207, 215, 223, 234-238 carte conceptuelle 104, 106, 107 classe 5, 13, 20, 34, 42, 48, 52, 55, 68, 72, 75-77, 83, 105, 108, 121, 127, 141, 143, 145, 146, 149, 150, 158, 164, 169, 172-174, 178-180, 182, 183

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Enseigner avec les technologies

cognitivisme 14, 17, 20, 21, 24, 31, 35 collecticiel 224 communauté 6, 15, 28-32, 34, 36, 37, 71, 87, 98, 128, 141, 145-147, 155, 158, 162, 168, 187, 188, 196, 197, 206, 241 d’apprentissage 6, 71, 163, 196 virtuelle 28, 146 communiquer 34, 42, 49, 71, 74, 78, 109, 121, 132-135, 148, 154, 156158, 163-165, 168, 175, 235 compétence 6-9, 18, 20, 30-32, 35, 37, 40-42, 44, 45, 48, 49, 53-55, 57, 64, 69, 70, 78-80, 82, 90, 91, 94, 98, 100, 109, 113, 115, 118, 121, 123125, 127, 128, 132-135, 147, 149, 160, 168, 172-176, 179, 182, 183, 187, 189, 190, 192-195, 199, 207, 223, 226, 233-237, 246 concept 6, 20, 23, 26, 52, 53, 58, 69, 87, 88, 95, 97, 98, 100, 101, 103107, 110, 112, 113, 117, 119, 122, 126, 136, 176, 191, 195, 196, 203, 205, 239, 241, 250 connaissance 8, 9, 12, 14-17, 20-25, 27-30, 33, 35-37, 41, 47, 57, 68, 71, 74-76, 78, 87-89, 91-93, 98-101, 103-107, 109, 115, 118, 124, 129, 138, 142, 146, 147, 154, 155, 161, 168, 178, 179, 186-188, 190, 191, 193, 194, 196-199, 203, 223-226, 231, 233, 235, 238, 252, 254 constructivisme 17, 28, 110 contexte 4-8, 12, 13, 20, 22, 23, 2931, 33, 34, 40, 41, 44-47, 54, 57, 69, 76, 77, 79-81, 86, 91, 96-98, 102, 104, 107, 109, 112, 114-116, 120, 127, 128, 143, 151, 155, 158160, 165, 167, 175-178, 181, 182, 186, 187, 192-194, 198, 199, 204, 223, 225, 227, 237, 238, 243, 244 humain 5-7 matériel 5 courriel 32, 59, 102, 136, 147-149, 154, 156, 157, 175 curriculum 76, 179, 234, 235, 238

D défi 34, 57, 132, 158, 167, 169, 173, 182, 233, 236, 253 développement 94, 195, 233 de compétences 7, 9, 40, 69, 77, 83, 127, 132, 134, 136, 145, 149,  172, 175-177, 193, 234, 238, 244 dimension 5, 17, 27, 28, 34, 36, 62, 78, 116, 145, 155, 175, 180, 224, 228 dispositif 7, 14, 16, 18, 20, 24, 25, 29-32, 35-37, 42, 51, 53, 65, 68, 88, 92, 95, 96, 110, 111, 116, 117, 121, 123, 126, 127, 147, 153, 186, 188-193, 195, 198, 199, 202-206, 223-230, 234, 238, 244 documentation 40, 56, 58, 61, 69, 70, 242

E e-learning 191, 198, 199, 245, 257 échange 28, 36, 88, 105, 142, 144, 149, 151, 153, 155, 156, 158, 159, 176, 179, 198, 203-206, 219, 224, 226, 235, 246 efficacité 5-7, 19, 29, 76, 96, 154, 164, 181, 182, 186, 196, 233 élève 5, 6, 23-25, 29, 30, 33, 34, 36, 37, 42-45, 47, 48, 52, 53, 55, 67-72, 74, 76-78, 80-83, 87-90, 92-94, 101, 104-109, 111-115, 121, 126, 127, 129, 141, 145, 150, 162, 167, 168, 174-177, 179, 182, 183, 235, 237, 240, 241, 246, 249 enseignant 5, 6, 13, 20, 21, 30, 34-36, 42, 43, 46, 47, 60, 70, 83, 87, 89, 121, 129, 141-143, 145, 146, 149, 150, 155, 162, 169, 172, 173, 178184, 225, 226, 237, 238, 241, 246, 248 enseignement 14-16, 18-20, 23, 24, 29, 37, 41, 52, 57, 60, 69, 76, 79, 87, 89, 91-93, 99, 105, 106, 113, 120, 127, 134, 135, 145, 147, 155, 158, 161, 168, 169, 172-175, 177,

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Index

178, 180-183, 203, 222, 230, 243, 246, 253, 257 entreprise apprenante 198 environnement 4, 7, 12, 14, 15, 22, 24-31, 33, 34, 36, 37, 41, 57, 70, 71, 78, 80, 83, 86-88, 93, 95, 96, 100, 103, 108-111, 113, 116-118, 120-122, 124, 126-129, 135, 147, 192-195, 202, 204, 207, 210, 230, 234, 237, 238, 243, 245, 246, 249, 250 de modélisation 121 équipement 5, 77, 117, 173, 180-183, 229, 236 exerciseur 87-91 expérimentation assistée par ordinateur 88, 124, 126, 127

F fil de nouvelles RSS 136, 138, 141 formateur 35, 76, 129, 132, 141, 147, 154, 158, 159, 162, 165, 168, 169, 176, 178, 180, 181, 238 formation 5, 20, 29, 32, 34, 36, 75, 89, 92, 101, 111, 117, 123, 134, 137, 138, 149, 153, 155, 157, 158, 160, 164, 168, 169, 173, 179-181, 186192, 194-199, 202-208, 210, 216, 222-230, 238, 239, 243, 244, 246, 250-254 ouverte 189, 205 ouverte et à distance 205 forum 32, 49, 59, 62, 135, 151-154, 156, 175, 204, 207, 208, 224, 225 de discussion 32, 49, 225

G gestion 41, 42, 44, 52, 65-68, 122, 128, 182, 186-188, 190, 191, 195, 196, 199, 202, 204, 206-208, 217, 223, 225 des connaissances 190, 191, 195, 196 groupe 6, 8, 15, 16, 27, 32, 34, 35, 37, 44, 46-49, 55, 105, 115, 121, 141,

144, 151, 153-155, 157, 158, 167, 168, 195, 206-208, 214, 217, 223225, 227, 249, 253

H hypermédia 25, 97, 98, 100, 249

I - J impact 6, 8, 19, 24, 41, 76, 99, 141, 142, 152, 155, 168, 169, 172, 175-178, 181, 236, 247, 255 information 15, 19, 20, 22, 23, 25, 26, 41, 42, 44, 47, 50, 52, 54, 56-60, 62, 64-72, 74-77, 79, 80, 89, 90, 94-102, 104, 109, 111, 115, 127, 128, 136, 137, 142, 144-146, 151, 153-155, 157, 162, 164-168, 173, 176, 177, 179-181, 196-198, 214, 215, 217, 222, 234, 235, 241, 243, 244, 246, 247, 250-252, 255, 256 innovation 13, 165, 190, 227-229, 243, 244 intégration 7, 41, 100, 134, 141, 168, 173, 174, 177, 178, 180-183, 191193, 204, 207, 230, 237, 244 interaction 6, 7, 14-16, 24, 25, 27-30, 33-36, 88, 95, 108, 116, 117, 135, 158, 160, 168, 169, 177, 198, 202-204, 206, 215-217, 223-225, 230, 237, 240, 246, 253 jeu 15, 25, 90, 113-117, 126, 156

L lien 7, 12, 13, 27, 29, 30, 34, 50, 59, 62, 77, 96, 97, 101, 102, 104, 106, 109, 133, 136, 139, 140, 142, 177, 191, 224, 226, 252 liste de diffusion 136, 154, 155, 239, 246, 253

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Enseigner avec les technologies

logiciel 19, 21, 24-26, 28, 30, 33, 37, 40-44, 46-51, 62, 74-83, 86-91, 9396, 100, 106-109, 112-115, 118-121, 125-129, 134, 140, 148, 149, 156, 158, 159, 161, 163, 180, 183, 190, 193, 194, 197, 234, 235, 237, 244, 249, 257 de traitement multimédia 74 grand public 40, 83, 86

M messagerie instantanée 156-160, 163 métaphore 69, 70, 117, 195, 222 micromonde 28, 33, 88, 93, 108, 113, 117, 118, 124, 237 milieu professionnel 31, 186, 187 modèle 4, 8, 12-16, 18, 19, 21-29, 31, 32, 34-36, 41, 42, 52-54, 68, 80-82, 87, 88, 90, 92, 100, 108, 110, 112, 117, 120-123, 126-129, 181, 194, 199, 204, 217, 222, 223, 226, 227, 244 d’apprentissage 12-14, 35, 127, 226 modérateur 35, 151, 153, 225, 226, 238 moteur de recherche 40, 56-59, 61-64, 102, 179

O obstacle 109, 132, 180-182 outil 5-8, 12, 15, 16, 28, 30, 32, 36, 37, 40-46, 48-50, 52-54, 57, 58, 61, 62, 64-67, 69, 71, 74-78, 81-83, 86, 87, 89, 91, 93, 97, 98, 101, 103, 104, 106-109, 113, 115, 116, 118, 120-122, 124, 127, 128, 131-136, 141-143, 145, 147, 148, 151-165, 167-169, 172, 175-177, 180, 183, 184, 186-197, 199, 202, 203, 205, 216, 223-225, 229-231, 234-239, 244, 253, 254 à potentiel cognitif 5, 6, 8, 16, 40, 42, 54, 91, 102, 128, 132, 142, 145, 152, 155, 161, 164, 165, 169, 172, 177, 199, 203, 231, 236



cognitif 6-8, 15, 16, 36, 37, 69, 176, 184, 205, 236 de communication 28, 32, 133-136,  145, 147, 151, 154, 155, 158,  164, 168, 169, 177, 189, 203, 223, 225



P performance 90, 192, 193, 199 perspective 22, 25, 28, 36, 54, 67, 71, 83, 87, 91, 100, 106, 108, 115, 142, 180, 193, 195, 199, 205, 206, 228, 229, 233, 246, 257 plateforme de formation à distance 206-208, 222 portail éducatif 58-60 portée 7, 124, 188, 191, 193, 234 portfolio électronique 101-103 potentiel cognitif 5, 11-13, 35, 36, 41, 43, 44, 57, 64, 67, 74, 83, 86, 87, 93, 100, 101, 106, 109, 115, 118, 121, 129, 135-137, 143, 145, 147, 149, 152, 157, 159-162, 164, 168, 169, 172, 186, 187, 190, 193, 194, 199, 202, 230, 233, 235, 237, 238 des TIC 35, 36 problème 8, 34, 40, 44, 47, 49, 52, 53, 55, 57, 64, 68-70, 74, 91-93, 100, 108, 117, 118, 123, 128, 157, 167, 175, 184, 191, 193, 195, 197, 198, 217, 218, 224, 226, 237, 241 processus 6, 8, 15-18, 22, 23, 27, 30, 31, 35-37, 43-45, 52-54, 57, 68, 71, 72, 77, 81, 82, 87, 88, 92, 98, 103, 106, 107, 109-112, 121, 123, 126, 127, 142, 147, 166, 167, 177, 190, 191, 197, 204, 226-228, 236, 238, 244 cognitif 6, 8, 17, 22, 36, 54, 107 programmation 37, 91, 108, 109, 117, 124, 138

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Index

R rapid e-learning 196, 197 réalité virtuelle 88, 96, 110, 116, 117, 194 répertoire 58, 61 résolution de problème 6, 42, 52, 53, 55, 57, 80, 87, 94, 113, 115, 118, 129, 175, 177 ressource 26, 31, 37, 56, 57, 60, 62, 100, 128, 137, 140, 149, 177, 179, 180, 189, 194, 196, 207, 208, 222, 237 robotique pédagogique 88, 123, 124, 240, 249 rôle 4-7, 12, 15, 18-20, 23, 27, 28, 3037, 44, 45, 51, 69, 72, 74, 87, 91, 102, 106, 113, 121, 126, 129, 133, 145, 155, 168, 169, 179, 182, 186, 196, 199, 214, 223-227, 233-236, 238

S savoir 5, 8, 13, 21, 35, 46, 57, 64, 71, 87, 89, 98, 100, 101, 118, 141, 142, 156, 165, 168, 173, 176-179, 194, 196, 202, 225, 233, 236, 256 scénario 72, 113, 180, 223-227, 242 d’apprentissage 223, 225, 226 simulation 28, 29, 51, 53, 72, 88, 89, 91, 110-115, 117, 120, 121, 126, 129, 192, 194, 195, 237 site 40, 48, 56, 58-60, 62, 117, 133, 134, 136-142, 149-152, 156, 161, 162, 165, 167 société du savoir 233, 236 stratégie 5, 22, 47, 57, 58, 87, 91, 92, 100, 115, 127, 137, 141, 177, 180, 187, 193, 199, 227, 230, 235, 237, 244 support à la performance 186, 192-194 système 6, 15, 24, 26, 29-31, 40-42, 45-47, 50, 56-58, 60, 61, 65, 66, 75, 80, 86-100, 103, 105, 108-118, 122129, 135, 136, 142, 147, 151, 156,

157, 159, 186, 191, 192, 194-196, 199, 233-235, 241, 251

T tableur 50-54 technologie 5, 6, 11, 13, 14, 36, 41, 54, 67, 69, 74, 79, 80, 83, 123-126, 132, 133, 137, 138, 145, 156, 157, 160-162, 164, 168, 172-174, 177183, 187, 190, 192, 198, 202, 203, 207, 208, 216, 229, 233-238, 240, 243-249, 252-257 téléphonie IP 163, 164 TIC 5-7, 9, 13, 14, 20, 35, 36, 40-42, 49, 65, 89, 108, 132, 133, 162, 172-184, 186-188, 192, 198, 199, 229, 233, 235, 237, 238, 240, 244, 247, 248 traitement 22, 23, 26, 40, 42-49, 56, 57, 74- 77, 79, 80, 83, 100, 106, 115, 117, 127, 129, 149, 197, 203, 234, 235, 240, 250, 252, 257 de texte 40, 42-49, 83, 149, 234,  235, 240, 257 tuteur 35, 92, 149, 158, 160, 169, 204, 205, 216, 225, 226, 238 tutoriel 20, 21, 24-26, 87-93, 95, 111

U Union européenne 111 usage 4-7, 12-15, 18-20, 32, 36, 4046, 48, 52-54, 65, 67, 68, 74, 75, 77-79, 83, 86, 88, 89, 93, 98-100, 102, 104, 106, 115, 117, 126-128, 136, 140-147, 149, 152, 155, 157, 162, 164, 167-169, 173, 176, 177, 179, 181-184, 186, 187, 192, 194, 198, 202-205, 207, 224, 225, 228, 229, 235, 237, 238 utilisateur 45, 46, 50, 53, 58, 65, 68, 88, 97, 98, 100, 103, 108, 109, 114, 116, 118, 128, 138, 148, 153, 157, 161, 163, 164, 167, 174, 193, 194, 229, 236

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utilisation 5, 13, 18, 26, 35, 44, 45, 47, 52-54, 57, 61, 68, 75-77, 89, 91, 94-97, 108, 109, 113, 115, 122-124, 126, 137, 147-149, 156, 173, 175177, 180-183, 188, 193, 198, 224, 229, 235, 249, 257

V - W - Z vidéoconférence 32, 164, 203, 223, 226 Web2 197 Wiki 49, 136, 165, 197, 217, 244 ZincCast 111

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