dimanche 16 juillet 2017

Avantages et limites aux travaux de groupe et séances de laboratoire en sciences

Voici quelques réflexions portant sur le sujet de l’implémentation du travail de groupe et pour les séances de laboratoire en sciences.


(photographie : Olivia Garner)


Occurrences


S’il y a un cours où le travail de groupe s’inscrit dans une logique didactique propre, ce sont les sciences, pour deux raisons distinctes.

  1. La quantité de matière est importante. 
    • Le cours de sciences regroupe de nombreux concepts en interrelation :
    • L’enseignant peut être tenté d’introduire de la variation dans ses pratiques pédagogiques.
      • Certains thèmes peuvent recouvrir énormément de traitement d’information et peu de savoir-faire ou d’exercices. Plutôt que d’être en permanence dans un rapport frontal, l’enseignant peut dans un premier temps modeler les concepts centraux. 
      • Il peut alors faire basculer ses élèves dans un format de travail de groupe ou d’apprentissage coopératif sur base de documents. Cette question a été traitée ici : Apprentissage coopératif.
      • Un travail de groupe en partie déporté sous forme de devoirs hors de la classe permet aussi de gagner du temps.
  2. La réalisation de séances de laboratoire peut correspondre à une prescription des programmes imposée à l’enseignant. Ces séances de laboratoire imposent des limites en ce qui concerne :
    • Le matériel indispensable à leur réalisation peut être fragile, couteux et en quantité limitée.
    • L’espace disponible pour l’installation des dispositifs expérimentaux peut être réduit.
    • Des raisons de fiabilité statistique demandent une certaine répétition des expériences pour obtenir des résultats utilisables dans un traitement mathématique ;
    • Une certaine simultanéité d’opérations et une prise de mesure rapide et précise qui en découle, imposées par le mode opératoire.



Compétences spécifiques aux séances de laboratoire


Le bon déroulement d’un laboratoire nécessite :
  • Un savoir-faire pratique : le développement d’une bonne maitrise technique en ce qui concerne les manipulations et une expérience préalable du matériel utilisé.
  • Des compétences en gestion de projet : les élèves doivent pouvoir suivre un protocole, prendre note des observations et des mesures à traiter par la suite. Ils apprennent à mettre les priorités, à déceler les étapes qui peuvent être des goulets d’étranglement. Ils collaborent, se partagent les tâches, apprennent à planifier et à gérer leur temps dans l’espace et dans le temps imparti.



Valeur ajoutée


Des séances de laboratoire
  • L’aspect pratique domine. Il concerne l’utilisation d’une instrumentation scientifique, ses techniques et limitations propres.
  • La sensibilisation avec l’incertitude des mesures et la précision.
  • L’acquisition de connaissances tacites à travers un rapport concret avec des phénomènes scientifiques. Les expériences sont des exemples de l’objet d’étude lui-même, un rapport au réel qui complémente l’abstraction des concepts théoriques.


Des travaux de groupes :
  • Favoriser le travail d’équipe et les compétences liées à la collaboration.
  • Favoriser une multiplicité d’échanges sur un sujet en mobilisant de manière active l’attention et les contributions des participants.
  • Favoriser l’expression orale, l’usage d’un langage technique propre au domaine, le raisonnement et l’argumentation dans la défense de points de vue.




Limites propres aux séances de laboratoire


Différentes difficultés liées aux séances de laboratoire peuvent apparaitre :
  • L’occasion de comprendre ou apprendre de nouveaux savoirs ou savoir-faire théoriques est limitée. Les exigences de la pratique ne laissent que peu de temps à ces dimensions. Ces concepts doivent donc être enseignés et pratiqués avant ou restructurés explicitement par la suite.
  • Une forme d’apprentissage par les pairs, car :
    • L’accent étant mis sur la performance liée à la pratique et au traitement des résultats, c’est la division du travail qui prime les échanges entre élèves.
    • Les élèves les plus performants dans un groupe prennent le leadership et effectuent la majorité des tâches cruciales laissant celles qui sont subalternes aux suiveurs, accentuant en cela leur désinvestissement et leur désintérêt.
    • Dans une même optique, un questionnement trop insistant d’un élève qui ne comprend pas ou a des lacunes par rapport aux exigences du mode opératoire sera perçu comme contre-productif. Lui donner des explications peut être postposé par les membres performants orientés vers la réalisation et la finalisation des tâches attribuées.
    • Les élèves non impliqués dans le cœur de l’action et auxquels sont attribués des rôles périphériques vont se démotiver. Ils vont naturellement avoir tendance à discuter d’autre chose tandis que les autres travaillent sur des parties qui leur échappent. C’est une manifestation concrète du concept de paresse sociale en psychologie sociale.



Limites propres aux travaux de groupe



Une recherche menée par Diehl et ses collègues (1987) a montré que : 
  • La perspective d’une personne que sa contribution au groupe soit évaluée pour le groupe a tendance à amoindrir sa contribution.
  • Plus d’idées uniques sont générées par quatre personnes travaillant individuellement que par un groupe de quatre. Le phénomène s’amplifie avec la taille du groupe.
  • Un travail de groupe génèrera habituellement un résultat global moins pertinent que la somme des contributions isolées de chacun ses membres.
Le fait de travailler en groupe pousse à se reposer sur la contribution des autres et à s’économiser personnellement.

D’autres effets existent [voir cet article].



Pistes pour le travail de groupe


Différentes techniques permettent d’atténuer ces effets. Elles se basent sur une responsabilisation des différents membres du groupe pour atténuer ce phénomène :
  1. Distribution des rôles
  2. Échéances et contraintes sur la production qui imposent un investissement conséquent et équivalent de chacun.
  3. Évaluation aléatoire d’un membre du groupe pour attribuer la note collective. Cela permet d’inciter à l’apprentissage coopératif. Nous fixons un objectif de groupe où chacun a une responsabilité individuelle potentiellement décisive. De fait, chacun doit être informé de l’ensemble du travail et réaliser le même apprentissage.
Il est profitable de mettre en place des conditions de travail coopératif [voir article].


Il n’y a pas de preuve qu’un travail collectif imposé parfois par des contraintes matérielles a un réel bénéfice par rapport à un équivalent individuel.

Il n’y a pas de garantie sur le fait qu’un membre du groupe ne sabotera pas — involontairement ou volontairement — le résultat global. Il est difficile d’évaluer la démarche de chaque élève et d’analyser les dynamiques relationnelles au sein du groupe.

Nous risquons de pénaliser certains participants ou en amener certains à se surinvestir pour s’assurer que d’autres n’entrainent pas des déficiences.

Une utilisation alternative du travail de groupe pourrait être de s’en servir comme d’un outil de remédiation, d’évaluation par les pairs et de différenciation selon la technique des feux tricolores :

À la suite d’un travail réalisé individuellement à la maison ou d’une évaluation formative en classe, les apprenants notent avec les couleurs verte, orange ou rouge leur propre confiance sur la réussite/compréhension du devoir. Vert indiquant que le travail n’a posé aucun problème, orange étant un avis nuancé et rouge, l’aveu de difficultés réelles.

En classe, les apprenants de couleur verte ou orange peuvent se regrouper ensemble pour s’évaluer et partager leur apprentissage par rapport au devoir. Les verts et les oranges sont répartis équitablement.

L’enseignant peut, de son côté, se concentrer sur les apprenants ayant inscrit la couleur rouge dans leur travail. Le risque de cette approche est d’introduire de la différenciation et une classe à plusieurs vitesses ce qui finit par se révéler défavorable aux élèves les plus faibles.

Le choix de passer par un travail de groupe n’est donc pas anodin et nécessite un rapport cout/bénéfice bien évalué avant de se lancer.



Conclusion pour les séances de laboratoire


Dans la perspective d’un enseignement explicite, il apparait que le moment le plus bénéfique pour réaliser une séance de laboratoire en sciences est à la fin d’une unité de matière et non au début. Les élèves peuvent alors appliquer dans le contexte d’une tâche complexe les connaissances qu’ils ont précédemment apprises. 

Lorsque les séances de laboratoire offrent des protocoles prêts à l’emploi et sont complètement guidées par l’enseignant, avec des instructions et des objectifs clairs, nous nous trouvons dans une perspective de découverte guidée.

Par contre lorsque nous démarrons une nouvelle matière par une séance de laboratoire comme peut le prôner une pédagogie de la découverte, nous risquons de placer d’emblée les élèves dans une situation de surcharge cognitive. Celle-ci hypothèque tout apprentissage.


Mise à jour le 26/05/21

Bibliographie


Greg Ashman, Ouroboros, 2016

Blaise Joseph, Overcoming the Odds: A study of Australia’s top-performing disadvantaged schools Research Report 39 [RR39] [2019] www.cis.org.au.

Diehl, M., & Stroebe, W. [1987]. Productivity loss in brainstorming groups: Toward the solution of a riddle. Journal of personality and social psychology,53 [3], 497.

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