dimanche 13 janvier 2019

Utiliser l'interrogation élaborative et l'auto-explication pour améliorer l'apprentissage des élèves

Les différentes stratégies d’élaboration que sont l’interrogation élaborative, l’auto-explication, le double codage et l’utilisation d’exemples concrets, sont des atouts pour favoriser l’apprentissage des élèves. 

Nous allons explorer les deux premières dans cet article. 



(Photographie : Florian Painke)


L’élaboration


La définition du terme élaboration est relativement large et correspond à ajouter des informations en mémoire selon deux axes :
  • Encourager l’organisation, la connexion et l’intégration de nouvelles connaissances avec les connaissances déjà acquises.
    • Cela facilite la récupération de la nouvelle information ultérieurement. 
    • Cela aide à mémoriser les nouvelles informations et à être capable de les distinguer des connaissances préalables. 
  • Penser aux informations à un niveau plus profond, donner plus d’importance au sens. 
    • Cela favorise la mémorisation à long terme de l’information, car le traitement est plus important et approfondi.

L’élaboration correspond également à ce qu’on appelle l’effet de génération. L’élaboration doit nous faire prendre conscience d’une idée importante, celle que l’apprentissage est avant tout un processus génératif. Il est de l’intérêt des enseignants pour stimuler l’apprentissage de leurs élèves, de leur donner régulièrement des opportunités de générer de nouvelles versions de ce qu’ils comprennent et connaissent. 

Ce traitement les aide à renforcer leurs schémas cognitifs pour des récupérations ultérieures, augmente leur fluidité et leur disponibilité. Nous permettons ainsi aux élèves d’identifier des faiblesses ou des incohérences dans leurs connaissances personnelles. 




L’interrogation élaborative


Les humains sont des créatures curieuses par nature, à l’écoute et à la recherche d’explications sur les phénomènes dont ils sont témoins, sur les observations qu’ils font du monde qui les entoure. Cette tendance gagne à être mise à profit pour promouvoir l’apprentissage. 

La clé de l’interrogation élaborative est d’inciter les élèves à produire une explication pour un fait explicitement énoncé. Par conséquent, elle intervient essentiellement à la suite d’un modelage et dans toutes les phases ultérieures d’un enseignement explicite.

L’interrogation élaborative consiste à (se) poser des questions et essayer d’y répondre dans le cadre d’une matière. Les démarches se font au niveau de l’acte de la compréhension. L’enjeu est de comprendre pourquoi et quand ça marche, comment les différents concepts, procédures et règles sont articulés entre eux et avec les connaissances préalables.

Les effets de l’interrogation par l’élaboration sont souvent plus importants lorsque :
  1. Les élaborations sont précises plutôt qu’imprécises.
  2. Lorsque les connaissances antérieures sont assimilées en profondeur plutôt que superficielles et incomplètes.  
  3. Lorsque les élaborations sont autogénérées plutôt que fournies. C’est-à-dire que l’élève construit ses propres réponses plutôt qu’il les retrouve dans ses notes ou dans les interventions d’autres élèves ou de l’enseignant. 


Quelles questions pour quels objectifs ? 


Les questions à se poser dépendent en partie du sujet traité.

Dans le cadre d’un cours scientifique, ou de n’importe quel cours basé sur des savoirs intégrés, nous pouvons avoir des questions du type :
  1. Comment cela fonctionne-t-il ? Une description d’un processus complet est alors attendue. Nous pouvons aussi avoir des questions plus partielles — dans ce cas une explication est attendue avec une mise en contexte de l’élément précité, — telles que : 
    1. Comment fonctionne tel élément ? 
    2. Quel est le rôle de tel élément ? 
    3. Comment se passe telle étape ?
  2. Pourquoi est-ce que cela se passe comme ça ? Une justification est attendue en lien avec les causes et conséquences.
  3. Quelles sont les similarités et les différences entre ces ceux éléments ? (Par exemple en biologie comparer le système nerveux au système endocrinien, comparer une réaction acide-base à une réaction d’oxydoréduction en chimie, etc.) Cette piste revient à poser des questions qui demandent explicitement aux élèves de comparer différents concepts et différentes idées à l’intérieur du même domaine de matière. L’idée est ici de l’aider à se construire plus amplement ses capacités de discrimination. 
Ce sont des exemples de questions, beaucoup d’autres peuvent être posées. On renverra sur le sujet du questionnement socratique abordé ici.

Ce qui est important dans la détermination de ces questions c’est qu’elles doivent amener les élèves à expliquer les idées principales et à faire des connexions entre différentes idées. 

Chaque fois l’objectif est que l’élève, non seulement cite les éléments de connaissance attendus, mais surtout :
  1. Qu’il les situe et les explique dans le contexte de la question
    • Le but est de favoriser la conceptualisation et faire des allers-retours entre le concret de l’application et l’abstraction des concepts manipulés.
  2. Qu’il apporte des éléments de justification. 
    • L’enjeu est d’inciter l’élève à construire sa capacité de raisonnement dans le domaine considéré. Au plus la pensée est structurée, au plus les schémas cognitifs deviennent complexes, interconnectés, accessibles et résistants à l’oubli (voir article sur les schémas cognitifs).   



Quels enjeux et quels avantages ? 


L’enjeu primaire est d’amener les élèves à faire des connexions entre anciennes et nouvelles connaissances, ce qui rend les éléments mémorisés plus faciles à récupérer par la suite. De même, cela évite le risque de confusions ultérieures.

Amener les élèves à utiliser ces stratégies augmente la profondeur et la durabilité de leurs apprentissages. À la fois pour de nouvelles connaissances qui approfondissent les anciennes et pour des connaissances qui vont devoir faire évoluer les conceptions antérieures.

Un avantage de cette technique est sa flexibilité. Elle peut être toute aussi bien réalisée seule sous forme de devoirs, ou par deux lors de partages par paires (voir article). Elle peut également se concevoir en petits groupes (selon les modalités de l’apprentissage coopératif) ou à l’échelle de la classe (lors de la vérification de la compréhension).

L’interrogation élaborative est surtout un outil majeur dans la dynamique de la vérification de la compréhension en enseignement explicite. Elle permet d’aller plus loin qu’une simple vérification ou qu’une simple restitution. Elle renforce la compréhension et la consolidation en mémoire de la matière considérée selon le principe de la pratique de récupération.

Les élèves vont être d’autant plus aidés par l’interrogation élaborative qu’ils possèdent déjà des connaissances sur la matière considérée en mémoire de travail. Le comment et le pourquoi sont alors particulièrement utiles pour approfondir la compréhension et améliorer la consolidation en cours d’apprentissage. De même, il ne présente pas d’intérêt au niveau des apprentissages de les interroger sur des connaissances qui n’ont pas encore été vues par l’enseignant.





Limitations 


Pour l’enseignant, il y a un enjeu à bien comprendre avec l’interrogation élaborative. Elle est beaucoup plus utile aux enseignants pour développer la compréhension des élèves que pour introduire un nouveau sujet. Cependant, elle est souvent un outil de choix pour introduire un sujet en pédagogie constructiviste. La faille de cette approche quand nous l’appliquons à l’enseignement est qu’elle ne prend pas en compte les spécificités de la mémoire de travail. Cette dernière peut être considérée comme un espace de stockage ou un processus de traitement conscient. La plupart des élèves ne pourront pas traiter d’emblée de nouvelles informations complexes.

La capacité à élaborer correctement dépend également de la qualité des connaissances antérieures liées aux nouvelles informations abordées. Si elle est basse, l’interrogation élaborative n’aide pas autant et elle est même susceptible de se révéler défavorable.

Une autre limitation est que son effet est lié à la qualité des réponses générées par les élèves. Il faut que celle-ci soit adéquate pour que la démarche soit profitable. Cependant, la recherche a montré que l’obtention de réponses même imparfaites pouvait toutefois être plus profitable que de ne pas du tout adopter la démarche.

L’interrogation élaborative est surtout pertinente pour développer la compréhension une fois les connaissances enseignées. En ce sens, les conclusions de la recherche vont dans le sens de l’utilisation qui en est faite dans le cadre de la vérification de la compréhension en enseignement explicite. Elles correspondent également aux démarches liées à l’évaluation formative. 



Liens avec la métacognition


Comme l’explique Arthur Shimamura dans son livre MARGE (2018), il est intéressant d’élaborer, mais il est également important d’évaluer sa compétence en apprentissage.

Savoir ce que nous savons est un processus que les psychologues nomment la métacognition :
  • Il s’agit de surveiller ses propres processus d’apprentissage, par exemple en se demandant et en vérifiant si de nouvelles connaissances ont été réellement comprises.
  • Il s’agit également de pouvoir décider s’il nous faut plus de temps pour étudier.
L’élaboration ou effet de génération est à la fois un moyen de renforcer l’apprentissage et un moyen de vérifier si les connaissances ont été apprises le matériel.

En effet, si un élève n’est pas capable de reformuler dans ses propres mots ce qu’il a précédemment appris, alors il lui sera plus sage de consacrer plus de temps à l’étude des contenus.



Favoriser l’interrogation élaborative des élèves  


Une attitude systématique de l’enseignant permet à l’interrogation élaborative de devenir une habitude chez l’élève, une routine bénéfique. Cela peut passer par les actions suivantes :
  1. Poser systématiquement des questions d’élaboration lors le la vérification de la compréhension plutôt que de simples questions de restitution ou d’application directe.
  2. Inciter les élèves à faire des connexions entre leurs connaissances antérieures, leurs expériences personnelles et les nouveaux concepts à étudier, pour voir de quelle manière ils sont similaires et de quelle manière ils sont différents.
  3. Introduire des questions d’élaboration à l’intérieur des notes de cours.
  4. Énoncer les titres dans les supports de cours sous forme de questions d’élaboration
  5. Présenter les objectifs d’apprentissage sous forme de questions d’élaboration. De cette manière, les élèves peuvent s’en servir directement pour leur élaboration.
  6. Proposer aux élèves des questionnaires pour leur permettre de s’entrainer, éventuellement des exemples d’évaluations des années précédentes. 
  7. Aider les élèves à concevoir des questions d’interrogation élaborative sur la matière en cours et vérifier la pertinence de ces questions. Leur fournir une rétroaction leur apprendra à utiliser cette technique de manière autonome. 
  8. Dans tous les cas, vérifier que les réponses qu’apportent les élèves aux questions d’interrogation élaborative sont exactes et bien construites. 
  9. Inciter les élèves à créer des flashcards avec toutes les questions pertinentes qu’ils rencontrent à travers le cours. 
Il est donc intéressant que l’enseignant prépare un ensemble de questions qu’il peut utiliser. Les objectifs pédagogiques en sont la meilleure source d’inspiration.



La structure narrative

(Source : Tom Sherrington)

Dans la plupart des matières, bon nombre de connaissances forment une structure narrative, une série d’événements, de processus, un ensemble de concepts ou d’éléments reliés par des rapports de cause à effet, d’opposition ou d’alternatives.

Nous pouvons explorer cette dimension pour faire de l’élaboration en tant que pratique de récupération. Nous pouvons par exemple donner à un élève un schéma non légendé comme celui-ci dessus sur le cycle de l’eau, ou lui donner une série de termes techniques en ordre alphabétique. Nous lui demandons alors d’adopter une structure narrative. Il s’agit de raconter une histoire, oralement ou par écrit qui explique les processus qu’illustre un schéma ou qui regroupe tous les termes techniques donnés dans un ordre précis.

L’enseignant vérifie alors la cohérence, la précision et le caractère complet ou non de l’élaboration proposée par l’élève. 

Les élèves sont alors amenés à adopter indépendamment des démarches élaboratives : le quoi, le quand, le comment ou le pourquoi et d’ordonner, de structurer le tout dans une structure logique.

Avec ce genre d’exercices, les élèves sont confrontés à leurs illusions de connaissance éventuelles.



L’auto-explication


L’auto-explication a été plus spécifiquement étudiée dans le cadre des cours de mathématiques et de physique.

Elle implique le fait que les élèves essaient de s’expliquer à haute voix les étapes qu’ils appliquent lorsqu’ils résolvent un problème ou un exercice.

Elle est similaire au haut-parleur sur la pensée utilisée lors de l’étape de modelage en enseignement explicite. L’élève explicite maintenant toutes les étapes de sa pensée ce qui lui permet de débusquer toute zone d’ombre.

L’utilisation de cette pratique entraine une meilleure compréhension des concepts, en favorisant à la fois la compréhension ou simplement la mémorisation. Ce qui mène à de meilleurs résultats aux évaluations.

Trois autres applications voisines profitant de l’effet de l’auto-explication sont le fait de :
  1. Suggérer aux élèves de s’entrainer en expliquant à voix haute leur matière comme s’ils devaient eux-mêmes l’enseigner. 
    • C’est une bonne façon d’étudier, car pour être capable d’expliquer une matière comme si nous allions l’enseigner nécessite d’en avoir une bonne compréhension et une bonne connaissance. 
    • Alors que beaucoup d’élèves avouent apprécier d’étudier en parlant à haute voix, nous avons ici une preuve de la pertinence de cette démarche lorsqu’elle sert à l’élaboration.
  2. Le tutorat par les pairs est une manière d’enseigner qui consiste à utiliser les élèves comme co-enseignants. 
    • Il a pour objectif, à travers leur coopération, de les amener à devenir progressivement leur propre enseignant, ainsi qu’à apprendre à contrôler et à autoréguler leurs apprentissages.
    • Lorsqu’un élève explique à un autre élève, étape par étape, comment résoudre un exercice ou un problème, il est également dans l’auto-explication. Il en tire un bénéfice tout aussi important que l’élève qui reçoit l’explication. La collaboration entre élèves à l’intérieur de la classe trouve ici une preuve supplémentaire de son utilité.
  3. Lorsque nous interrogeons un élève, il est utile de lui demander d’expliquer les démarches et les étapes par lesquelles il a abouti à cette réponse, dans son intérêt et dans celui du reste de la classe.





Mise à jour 21/11/2020

Bibliographie


Dunlosky, J. et al., Improving Students’ Learning With Effective Learning Techniques: Promising Directions From Cognitive and Educational Psychology. Psychological Science in the Public Interest 14(1) 4–58 (2013)

Yana Weinstein, Megan Sumeracki, Understand how we learn, David Fulton, 2019.

Tom Sherrington, 10 Techniques for Retrieval Practice, 2019, https://teacherhead.com/2019/03/03/10-techniques-for-retrieval-practice/

Tom Sherrington, Rosenshine’s principles in action, John Catt, 2019

Arthur Shimamura, 2018, MARGE, A Whole-Brain Learning Approach for Students and Teachers

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