mardi 26 septembre 2017

Principes de l'erreur de discrimination et de l'effet d'entrelacement / d'intercalage

L'entrelacement/intercalage est une méthode de travail qui repose sur des notions relativement subtiles et dont la mise en oeuvre efficace demande un certain équilibre.

Cette première partie exposera globalement la technique et explicitera la notion d'erreur de discrimination :



(Entrelacement, oeuvre de Michel De Broin)

L'erreur de discrimination


Elle existe sous les appellations suivantes : apprentissage (ou pratique ou approche) intercalé(e) (ou varié(e) ou entrelacé(e)) ou intercalage.

Lorsque les élèves apprennent à distinguer des concepts semblables, ils tendent dans un premier temps à les confondre souvent les uns avec les autres. 

Par exemple:

  • En biologie, on demande aux élèves de faire la distinction entre les processus génétiques de la transcription, de la transduction, de la transformation, de la translocation ou de la traduction - cinq termes ayant une orthographe et une signification qui présentent certains traits semblables. 
  • En mathématiques on demande aux élèves de pouvoir distinguer une équation d’une droite, de celle d’un cercle ou d’une parabole, entre autres.

Un degré plus élevé de similitude dans les détails de surface d'une tâche la rendent plus difficile. 

Par exemple :

  • Les élèves peuvent confondre un mot avec un autre mot dont l'orthographe est semblable.
  • Ils peuvent choisir la mauvaise stratégie pour un problème mathématique parce qu'il ressemble pour une bonne part de son énoncé à un autre type de problème. 
L'absence de distinction ou de discrimination entre deux concepts faite par l’étudiant est appelée erreur de discrimination et apprendre à faire ces distinctions est un apprentissage de la discrimination.

Si l'on se demande quels sont l’importance et le besoin d’opérer de telles discriminations subtiles dans un domaine donné, la réponse s'impose rapidement. La capacité à discriminer entre concepts et procédures de traitements voisins est nécessaire et indispensable dans la grande majorité des disciplines.

Les cours de sciences et particulièrement de biologie sont féconds en discriminations subtiles où plusieurs termes ont souvent des orthographes et des significations proches dans leurs cibles, mais différentes dans leur finalités et les exemples sont légions : mitose et méiose, brassage intra-chromosomique et inter-chromosomique, chromatine, chromatides et chromosomes, exocytose, endocytose, phagocytose et pinocytose, afférent et efférent, anion et cation, glycogène, glycogenèse, glycogénolyse ou néoglucogenèse, etc.

De même l’apprentissage discriminatoire joue un rôle central dans la maîtrise des mathématiques. La compétence en mathématiques se mesure uniquement à la capacité de résoudre des problèmes, ce qui exige que les élèves apprennent à faire la distinction entre des problèmes superficiellement semblables qui nécessitent des stratégies différentes. Par exemple, les élèves apprennent à multiplier les fractions (1/2 x 1/3) en multipliant les numérateurs et dénominateurs. La procédure à appliquer est par contre toute autre lors d’une addition de fractions comme (1/2 + 1/3). Lors de la résolution d’un problème incluant la modélisation d’une équation du second degré, il est loin d’être évident de prime abord pour un élève qui n’a pas encore d’expertise de déterminer s’il devra extraire l’optimum de cette fonction ou en extraire ses racines en guise de réponse pertinente.



Identifier la stratégie appropriée


L'identification du bon concept ou du bon traitement est indispensable afin d'appliquer la stratégie appropriée à un problème donné. Cela nécessite et exige des élèves qu'ils identifient la catégorie et les éléments de structure de la tâche qui permettent une identification pertinente. 

L'objectif est que l'élève apprenne toute la matière et en saisisse le sens. Cela suppose donc qu'il développe cette capacité de déterminer quand une compétence s'applique. La capacité de discrimination est un pré-requis à un transfert proche de connaissances et savoir-faire.


La solution de l'intercalage


Comment un élève doit-il planifier son étude sur les différents contenus pour l'optimiser ?

De même comment un enseignant doit-il procéder pour maximiser l’impact de ses cours ?

La technique de l’apprentissage intercalé offre ses avantages en s’opposant à un apprentissage séquentiel (« pratique bloquée »).

Commençons par différencier ces deux approches :

Imaginons un cours de math ou de sciences où de nombreuses formules doivent être introduites.



Apprentissage séquentiel


Intuitivement l’approche naturelle sélectionnée par l’enseignant pour voir le cours ou par l’élève pour l’étudier est l'approche séquentielle :

  • dans un cours de mathématiques, d’enseigner / étudier la première formule ou le premier concept puis de l’appliquer dans une série d’exercices types similaires (technique du drill) avant de passer à l’étude de la deuxième formule ou du deuxième concept puis de ses applications, ainsi de suite
  • dans un cours de biologie, un étudiant aurait tendance à étudier point par point, page après page d’un bout à l’autre du cours 

Si une unité de cours comprend trois concepts un enseignant procède généralement dans l'ordre suivant :

  • Le premier concept est vu, suivi de trois questions (a1a2a3), 
  • Le deuxième concept est vu avec trois questions (b1b2b3) 
  • Le dernier concept est vu avec trois questions (c1c2c3).
  • Cela signifie que les élèves seront exposés à des tâches dans un ordre bloquées et ordonné inamovible  :  a1a2a3b1b1b2b3b3c1c2c3.
D'une manière similaire, lorsque l'élève va étudier ce chapitre chez lui, il y a de grandes chances qu'il va à son tour suivre la même logique que l'enseignant.

Un élève va généralement étudier les contenus d’un cours dans leur ordre chronologique et respecter cet ordre à chaque période de révision.


Elèves et enseignants ont tendance à privilégier une telle approche séquentielle parce que :

  • Elle semble la plus efficace car elle respecte la chronologie du cours.
  • Elle est la plus simple à planifier et donne une impression de contrôle car elle est facile à mettre en œuvre. 
  • Elle permet de visualiser en terme de volume l'avancement de l'étude.
  • Elle permet un avancement rapide et ne génère que peu de blocages et ralentissements : on va du simple vers le complexe. 


Si cette approche purement séquentielle peut sembler intuitivement pertinente, les données probantes de la recherche en sciences cognitives montrent qu'en réalité cette méthode n’est pas la plus efficace.



Apprentissage intercalé


Dans cette approche, on commence par voir toutes les formules d’un coup, où on les étudie toutes d’un coup, puis seulement on passe à des exercices variés dont la réalisation va demander un effort supplémentaire d’analyse et de rappel en mémoire de la formule à appliquer dans chaque cas. 

Pour en revenir au précédent exemple, l'exposition aux concepts lorsqu’elle serait entrelacée pourrait ressembler à ça (a1b1c1b1b2c2c2a2c3b3b3a3) de sorte qu'une question portant sur un concept est suivie d'une question portant sur un autre concept.

De manière similaire, un étudiant pourrait étudier les chapitres d’un cours dans un ordre chronologique 1-2-3 et changer cet ordre à chaque période de révision (2-3-1, 3-1-2, etc.).

Le danger de cette approche est de ne pas tenir compte de la charge cognitive que cela peut représenter pour les élèves. C'est pourquoi on peut également opter pour une approche intermédiaire. C'est à dire voir chaque concept suivi de quelques exercices d'applications et à la fin une série d'exercices mélangés.


Ce type d’apprentissage est plus difficile à mettre en place car il demande plus d’effort et d’attention, il exige une planification minutieuse et les progrès lors de l’apprentissage sont plus lents.

Souvent c’est une approche qui peut semble inconfortable et ardue pour l’apprenant. 

Elle multiplie les blocages et les erreurs dans un premier temps, car souvent il faut une phase de réflexion et de recherche pour analyser la bonne méthode à appliquer et/où resituer le concept approché dans la structure globale de la matière concernée.


Les données de la recherche ont montré que l’apprentissage intercalé est plus efficace que l’apprentissage séquentiel si certaines conditions étaient respectées. 

L'entrelacement améliore généralement les résultats finaux du test, et cet avantage est défini ici comme l'effet d'entrelacement.





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