vendredi 13 octobre 2017

Pistes et arguments en faveur de l'entremêlement dans l'enseignement et l'apprentissage

Nous avons défini l’entremêlement comme une technique favorisant l’apprentissage de la discrimination (voir article). Nous avons mis en évidence les caractéristiques et les avantages d’un enseignement qui l’intègre (voir article). Nous avons ensuite exploré les impacts positifs de l’entremêlement sur l’apprentissage (voir article), voici une exploration de quelques arguments et pistes pour promouvoir et intégrer l’usage de l’entremêlement :

(photographie Carl Kleiner)

Quelles exploitations possibles ?


Favoriser l’utilisation d’une pratique entremêlée


Rohrer et Taylor (2007) ont noté que la plupart des manuels scolaires en mathématiques comportent des séries d’exercices similaires portant sur un même point de matière précédemment vu quelques pages plus tôt. Seul un petit nombre de manuels présentent des exercices mélangés et distribués qui correspondent à plusieurs points de matière vus dans les chapitres précédents. 

L’entremêlement profite à l’apprentissage des mathématiques ou des sciences, mais la plupart des élèves consacrent la plus grande partie de leur temps à la pratique séquentielle d’exercices, spontanément ou sous l’influence de leurs enseignants. 

La pratique entremêlée est sous-exploitée. L’utilisation de ses principes pourrait améliorer l’apprentissage à long terme et les compétences de discrimination des élèves. Pourtant, ces deux éléments posent généralement problème aux enseignants.





Valoriser un apprentissage en profond, exigeant et ralenti


La pratique entremêlée change la façon dont les élèves et même les enseignants appréhendent l’apprentissage de la matière. Elle évite la répétition et la mise en place d’automatismes inutiles non liés à de la discrimination. 

En pratique entremêlée, chaque exercice doit être situé par l’élève dans le contexte entier de la matière et non plus uniquement dans le chapitre en cours. L’entremêlement amène les élèves à être plus attentifs et engagés dans la réflexion. Elle les amène à développer leurs capacités de discrimination. Ce processus mène un apprentissage bien plus profond même si ralenti, car il met en scène des difficultés désirables. 

Cette implication peut avoir un impact sur l’engagement d’élèves, qui peu à peu réalisent que le travail, la persévérance et l’endurance paient sur le long terme.





Valoriser la difficulté comme moteur de l’apprentissage


Un obstacle à l’adoption de la pratique entremêlée est qu’elle augmente la difficulté d’apprentissage :
  • Les élèves travaillent plus lentement et font plus d’erreurs.
  • Cela peut faire hésiter les élèves ou l’enseignant à adopter cette technique. 
    • En effet, un ensemble d’exercices ou de problèmes est plus facile à résoudre lorsque tous portent sur le même sujet ou concept. 
    • En revanche, répondre à un ensemble de questions entrelacées peut exiger des élèves qu’ils se rappellent des connaissances, procédures et exemples de problèmes résolus dans les chapitres précédents, ce qui prend du temps. 
  • Cette difficulté inhérente à l’entremêlement, même si elle est payante à long terme, peut être source de frustration pour les élèves. Différentes études ont montré que les élèves continuent à douter de l’efficacité de l’entremêlement même après l’avoir essayé avec succès. 
  • Pour diffuser et promouvoir l’entremêlement, nous devons travailler sur la conviction des élèves et même celles de nos collègues enseignants. Nous devons preuve de pédagogie en expliquant les raisons de son intérêt et en proposant des activités et des supports qui l’intègrent. 



Adapter la préparation de cours pour l’y intégrer


La pratique entremêlée nécessite un pilotage plus fin, plus ardu que la pratique purement séquentielle. Elle doit être contrôlée pour ne pas perdre et décourager les élèves qui rencontrent le plus de difficultés. 

Des études ont montré que les élèves doivent déjà avoir développé une certaine familiarité avec la matière enseignée pour s’investir efficacement dans une pratique entremêlée. Nous devons veiller à ce que la charge cognitive ne soit pas trop élevée. L’entremêlement ne doit pas démarrer trop tôt. La maîtrise de chaque contenu isolé est un prérequis.

Des démarches d’évaluation formative et de rétroaction sont dès lors essentielles comme outils de pilotage. De même, il est indispensable de laisser une certaine autonomie aux élèves dans la résolution des tâches. Nous devons les laisser avancer à leur rythme plutôt que de piloter de manière univoque la résolution d’exercices variés à l’échelle de la classe. Dans le cadre de l’enseignement explicite, elle a toute sa place dans la pratique autonome et gagne à devenir un élément structurant des révisions et quiz.





Articuler pratique séquentielle et entremêlée pour optimiser l’apprentissage


Si la pratique entremêlée intègre un grand nombre de concepts et de procédures neuves non encore optimisées ou intégrées par l’élève, celle-ci va avoir un coût cognitif élevé. 

Il y a nécessité d’intégrer une gradation de la difficulté des exercices et tâches proposées. Nous les mélangeons certes, mais les exercices d’une seule famille restent présentés dans un ordre de complexité et de difficulté croissant. Il est souhaitable que l’entremêlement soit précédé d’une récupération aisée des procédures pour qu’elles soient comprises et assimilées avant de pouvoir être mobilisées et travaillées dans le cadre plus complexe de la compétence de discrimination. 

Les avantages de la pratique entremêlée ne suggèrent pas que la pratique séquentielle soit évitée entièrement. En fait, elle est pertinente et indispensable au début d’une tâche donnée immédiatement après l’introduction des élèves à un type de problème. Il faut juste s’arrêter à temps, car les élèves qui travaillent plus que quelques problèmes du même genre en succession immédiate sont susceptibles de voir ces efforts supplémentaires inutiles. Une fois la compréhension établie, les automatismes fixés, la pratique séquentielle perd tout son intérêt. 

La pratique entremêlée pourra mettre en place et attirer l’attention sur les caractéristiques et aspects techniques d’une procédure ou sur les nuances d’un nouveau concept. Elle est utile pour soutenir une reconsolidation en mémoire à long terme et une compréhension globale de la matière. 



Travailler les compétences de discrimination


Ce qui est donc particulièrement précieux dans la pratique entremêlée est le développement de la capacité à inférer et à discriminer :

  • Souvent, les élèves trouvent que le choix de la stratégie est plus difficile que son exécution. Les élèves face à un exercice doivent déterminer quelle formule, quelle procédure, quelle stratégie appliquer. 
  • Le choix d’une stratégie est souvent difficile, car des problèmes en apparence semblables nécessitent parfois des stratégies différentes. Le choix d’une stratégie appropriée exige que les élèves passent en revue les différents types de questions qu’ils sont susceptibles de rencontrer et leur associent chaque fois une stratégie appropriée. Les élèves apprennent à réfléchir et à déceler la structure profonde des problèmes que nous leur donnons à résoudre.

Pour cet objectif, la pratique séquentielle n’est que de peu d’intérêt :
  • Le problème de la pratique séquentielle est que les élèves n’ont pas besoin d’apprendre à choisir une stratégie. En effet, chaque problème d’une série nécessite la même stratégie. Les élèves connaissent la stratégie avant de lire le problème. La pratique séquentielle n’offre donc pas aux élèves la possibilité de choisir une stratégie appropriée sur la base du problème lui-même et, pourtant, ils doivent accomplir cette compétence lors d’un examen.
  • La pratique séquentielle donne une fausse apparence d’efficacité, car elle réduit considérablement la difficulté d’un problème, en partie parce que les élèves n’ont pas besoin de discerner les problèmes nécessitant des stratégies différentes. Plus préoccupant encore, la pratique séquentielle permet parfois aux élèves de résoudre des problèmes contextualisés à une situation donnée sans lire l’énoncé de façon approfondie. Ils peuvent se retrouver à créer et à mémoriser des associations erronées entre des éléments superficiels de l’énoncé et la stratégie à appliquer, ce qui affaiblit les associations pertinentes.
  • La pratique séquentielle permet aux élèves de terminer une tâche sans connaître le type de problème qu’ils résolvent et donc sans pouvoir interpréter leur solution, ni du coup repérer si elle est incohérente.



Une stratégie reine en mathématiques, chimie ou physique 


La pratique d’un cours comme les mathématiques, la chimie ou la physique de manière entrelacée comporte trois caractéristiques bénéfiques précieuses :
  • Des problèmes de différents types sont enchaînés de manière apparemment aléatoire, ce qui oblige les élèves à choisir une stratégie.
  • Des problèmes du même genre sont espacés, ce qui oblige les élèves à vider leur mémoire de travail entre deux exercices et à aller récupérer en mémoire à long terme les procédures et connaissances pertinentes.
  • Contrairement à la pratique séquentielle, à la suite de plus nombreux actes de récupération espacés, le bénéfice généré en matière d’apprentissage ne diminuera que peu au fil du temps. Au contraire, les bénéfices de la pratique séquentielle associés à une performance rapide ont tendance à s’amenuiser rapidement.



Favoriser des devoirs entremêlés et une évaluation formative cumulative 


Traditionnellement, la plupart des devoirs n’exigent pas que les élèves qu’ils choisissent une stratégie parmi une large panoplie. Elle est souvent sous-entendue. Ils ne visent souvent qu’à prolonger la pratique autonome sur la matière en cours de manière à favoriser son automatisation.

Cependant, c’est peine perdue si les élèves connaissent les procédures, mais ne savent pas exactement déterminer par eux-mêmes le contexte de son utilisation.

Dès lors, nous gagnons à éviter que dans le cadre d’un devoir les élèves puissent savoir exactement quelle sera la procédure à appliquer avant même d’avoir lu l’énoncé. Nous devons les faire réfléchir.

Un devoir entremêlé est organisé de façon à ce qu’aucun problème consécutif ne nécessite la même stratégie et que leurs énoncés n’indiquent pas de manière explicite celle qu’il faut mobiliser. Cependant, chaque type de problème a déjà été rencontré en classe et maîtrisé par l’élève.

Cette démarche suppose une dimension cumulative de la matière qui doit se retrouver elle-même dans l’évaluation formative.

La pratique de l’entremêlement n’améliorera pas les résultats aux tests qui ne couvrent que les contenus les plus récents. Ainsi les tests non cumulatifs ne sont pas un bon indicateur de la compétence des élèves. Nous devons privilégier les tests cumulatifs et ne pas confondre une performance (à court terme) avec un apprentissage (à long terme) qui est notre réel objectif.



Conseiller les élèves pour leurs apprentissages


Une majorité de nos élèves va croire à tort que la pratique séquentielle est plus efficace que la pratique entremêlée.

En ce qui concerne l’apprentissage des élèves, nous pouvons leur conseiller :
  1. D’étudier et d’apprendre une première fois leur cours de manière séquentielle et linéaire.
  2. Ensuite, de ne plus étudier un cours de manière linéaire, mais de mélanger l’ordre dans lequel ils étudient, varier l’ordre de récupération des chapitres, de leurs fiches, exercices ou flashcards. 



Renforcer la rétroaction


Lorsque nous enseignons en intégrant une pratique entremêlée, il devient plus crucial de faire spontanément des liens entre les différents concepts et procédures, et interroger nos élèves dans ce sens. Nous leur modélisons pourquoi une certaine approche, une règle, une procédure fonctionnent dans un contexte, mais pas dans un autre et quels sont les éléments clés qui déterminent notre choix d’application. La rétroaction et le retour sur erreur deviennent d’autant plus essentiels que nous ajoutons de la complexité avec l’entremêlement.

Les élèves doivent pouvoir vérifier rapidement leurs développements en consultant des solutionnaires détaillés afin de corriger leurs erreurs avant de les apprendre et pouvoir nous poser des questions.




Respecter le rythme d’apprentissage et la charge cognitive


Bien que la recherche sur l’entremêlement montre qu’il est bénéfique d’alterner entre des activités présentant des similitudes pour apprendre à les discriminer, il faut toutefois s’assurer de limiter le nombre de stratégies. Il faut laisser également les élèves pratiquer suffisamment longtemps pour leur permettre de développer des automatismes face à la discrimination elle-même.

Il y a le double risque d’une surcharge cognitive et d’une absence d’automatisation. Ainsi, nous ne devons pas changer trop souvent entre trop de sujets différents. Cela peut semer la confusion chez nos élèves.

De plus, il y a le risque de consacrer trop peu de temps à certaines stratégies. Ainsi avant de pouvoir discriminer efficacement, il faut déjà avoir développé certains automatismes pour les stratégies concernées et les entretenir.



Privilégier des manuels et supports de cours entremêlés


La pratique séquentielle tend à prédominer dans les manuels scolaires parce que les concepteurs trouvent commode de suivre chaque chapitre avec un groupe de problèmes consacrés à cette leçon. C’est pourtant défavorable à l’apprentissage des élèves.

Il est plus judicieux de choisir un manuel ou de concevoir des supports de cours qui intègrent rapidement de l’entremêlement après un peu de pratique séquentielle qui permet aux élèves d’automatiser les nouvelles procédures.

(À gauche une pratique séquentielle et à droite une pratique entremêlée. Source : “Effective Approaches for Scheduling and Formatting Practice Activities: Distributed, Cumulative, and Interleaved Practice,” by C. A. Hughes, & J. Lee, [in press], Teaching Exceptional Children. Copyright 2019 by Council for Exceptional Children.)


Les problèmes de pratique d’un manuel ou d’un cours peuvent être réorganisés pour augmenter le degré d’entrelacement. L’ordre de chaque type particulier de problème est distribué, ou espacé, tout au long du cours à un degré plus élevé.

La plupart des exercices et problèmes sur les équations quadratiques dans un manuel de mathématiques en secondaire apparaissent dans un seul chapitre. Dans un manuel entremêlé, ils devraient être distribués dans tous les chapitres qui suivent.




Mise à jour le 04/08/21

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