Les exemples concrets se présentent sous de nombreuses formes. Ils sont utiles non seulement pour les problèmes simples et bien structurés, mais aussi pour les tâches complexes et mal structurées. Le terme de problèmes résolu est par conséquent relativement large.
(Photographie : restgrau)
Proposer un panel adéquat d’exemples de problèmes résolus
Nous savons qu’en général, les problèmes résolus dans leur sens générique sont susceptibles d’être très efficaces pour l’acquisition de compétences simples ou complexes.
La question est de combiner et d’associer des problèmes pour en augmenter leur efficacité et leur efficience en matière d’apprentissage :
- Il faut assez de problèmes résolus pour éviter que les apprenants doivent trop se reposer sur le principe du hasard comme fonction de genèse.
- De même, il ne faut pas trop de problèmes résolus pour ne pas se trouver dans une situation de problème d’inversion de l’expertise.
L’apprentissage optimal se trouve par conséquent entre les deux.
Pour les tâches impliquant la résolution de problèmes, fournir à chaque problème pratique un exemple approprié sous forme de problème résolu nécessiterait tout simplement un nombre trop conséquent d’exemples.
Trois éléments clés sont par conséquent à prendre en considération :
- Les connaissances de l’élève au moment où il aborde l’étude d’un problème résolu.
- La charge cognitive intrinsèque de de cet exemple qui doit être ni trop élevée, ni trop faible.
- La disponibilité d’un temps de pratique et d’explication dans lequel s’investit l’élève à la suite de l’étude du problème résolu.
Caractéristiques inter-exemples
Il est crucial de s’intéresser aux relations, à la combinaison et à la manière de séquencer les problèmes résolus et les problèmes de pratique au sein d’un cours.
Lorsque les élèves doivent apprendre à effectuer des tâches complexes, ils ont besoin de multiples problèmes résolus pour augmenter leurs chances de transfert. L’étude de multiples problèmes résolus augmente leur capacité à utiliser leurs connaissances de manière flexible, ce qui favorise le transfert.
Nous pouvons combiner l’enseignement des règles et des procédures avec la démonstration et l’explication d’exemples prototypiques. C’est ce que propose l’enseignement explicite dans l’intégration du modelage et de la pratique guidée.
L'enjeu de la récupération et de l’explication derrière l'usage d'exemples
Les élèves ont besoin d’être guidés pour identifier et sélectionner les problèmes résolus pertinents pour les aider à résoudre de nouveaux problèmes. Ils n’ont pas nécessairement la capacité de déterminer quel serait le meilleur exemple pour guider le processus de résolution de problèmes pour une nouvelle tâche. C’est ce que nous appelons le problème de récupération (Weber, 1996).
Un enseignant doit expliquer quelles sont les similitudes et les dissimilitudes pertinentes entre différentes tâches. Il modélise comment une solution antérieure (d’un problème résolu) peut être transposée correctement sur une solution de la nouvelle tâche, et comment l’ancienne solution doit être adaptée au nouveau problème. C’est ce que nous appelons le problème de l’explication (Weber, 1996).
En d’autres termes, en plus de présenter simplement le problème résolu lui-même, l’enseignant doit rendre explicites les procédures ou règles sous-jacentes.
Nous avons besoin que nos élèves fassent la distinction entre plusieurs types de problèmes et les résolvent correctement. Les novices ont une tendance naturelle à accorder trop d’attention au contexte, c’est-à-dire aux caractéristiques de surface et trop peu aux structures conceptuelles plus profondes des problèmes.
Quilici et Mayer (1996) ont montré qu’il est efficace de concevoir des exemples mettant l’accent sur la structure sous-jacente du problème. Il est moins efficace de concevoir des exemples mettant l’accent sur la surface et le contexte de l’énoncé.
Nous devons démontrer aux apprenants que la dépendance aux structures de surface ne fonctionne pas.
L’entremêlement des problèmes
Nous devons fournir de multiples exemples (avec les règles sous-jacentes appropriées), mais la variabilité des problèmes affecte également l’apprentissage.
La variabilité de la pratique, également connue sous le nom d’entremêlement, s’est avérée être un moyen efficace d’aider les apprenants à pratiquer. L’effet positif de l’entremêlement a des implications sur la manière dont nous concevons des activités pratiques. Nous devons nous assurer que la séquence d’exercices ou de problèmes que l’apprenant doit résoudre ne peut pas être résolue en utilisant une seule et même stratégie, ou une règle ou un concept (Neelen & Kirschner, 2020).
L’entremêlement est généralement pensé pour les problèmes de pratique pour développer les capacités de discrimination. Il devient par conséquent également signifiant dès le modelage et la pratique guidée.
Les paires exemple-problème
Nous avons déjà vu qu’un bon enseignement pour les novices doit inclure à la fois des problèmes résolus suivis séquentiellement de problèmes de pratique. Certains élèves ont besoin de s’appuyer plus fortement et plus longuement que sur les exemples pour résoudre des problèmes.
Nous pouvons nous demander dans quelle mesure les problèmes résolus et la pratique doivent être explicitement jumelés.
Trafton et Reiser (1993) l’ont mis en évidence. La manière la plus efficace pour un apprenant d’acquérir une compétence est d’étudier d’abord un exemple puis de résoudre un problème. Il est moins efficace d’étudier une série continue d’exemples suivie d’une série continue de problèmes pratiques. De nouveau, cela correspond à ce qui est promu en enseignement explicite, c’est-à-dire d’intercaler le modelage qui explicite un problème résolu et la pratique guidée qui permet aux élèves de s’y essayer eux-mêmes.
Toutefois, des recherches plus récentes menées par Van Gog, Kester et Paas (2011) démontrent que les problèmes résolus ne doivent pas nécessairement être suivis d’un problème pratique pour être efficaces. Cependant, la bonne séquence est le problème résolu suivi du problème pratique. Tout va dépendre de la charge cognitive entrainée par le problème résolu, des connaissances préalables de l’élève et de son implication cognitive. Cependant, la seule condition en classe de garantir le traitement cognitif de l’élève est de lui donner un problème pratique après l’exemple.
Mis à jour le 07/06/2023
Bibliographie
Mirjam Neelen and Paul A. Kirschner, 2021, Designing winning worked examples 2 – inter example features, https://3starlearningexperiences.wordpress.com/2021/07/06/designing-winning-worked-examples-2-inter-example-features/
Mirjam Neelen and Paul A. Kirschner, Evidence-Informed Learning Design, 2020 KoganPage
Quilici, J. L., & Mayer, R. E. (1996). Role of examples in how students learn to categorize statistics word problems. Journal of Educational Psychology, 88(1), 144–161.
Trafton, J. G., & Reiser, B. J. (1993). Studying examples and solving problems: Contributions to skill acquisition. In Proceedings of the 15th conference of the Cognitive Science Society (pp. 1017-1022).
Van Gog, T., Kester, L., & Paas, F. (2011). Effects of worked examples, example-problem, and problem-example pairs on novices’ learning. Contemporary Educational Psychology, 36(3), 212-218.
Weber, G. (1996). Individual selection of examples in an intelligent learning environment. Journal of Artificial Intelligence in Education, 7(1), 3-31.
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