mardi 1 août 2023

La pratique de récupération de cartes conceptuelles, une activité d’apprentissage efficace

Lorsqu’ils conçoivent leurs cours, les enseignants se demandent quelles activités pédagogiques en classe seront les plus bénéfiques pour soutenir l’apprentissage de leurs élèves.

(Photographie : Yin Gang)





La psychologie cognitive et les sciences de l’éducation montrent que la pratique de récupération peut être utilisée comme un outil d’apprentissage performant. Elle n’est pas seulement un moyen d’évaluer, mais également un moyen pour mieux apprendre.

Pour autant, il peut ne pas être évident de mettre en œuvre la pratique de récupération en classe et de l’intégrer de manière optimale

Francis et ses collègues (2020) ont examiné l’usage de la réalisation de cartes conceptuelles dans le cadre d’une pratique de récupération. 



Des hypothèses théoriques pour comprendre l’effet test


La perspective théorique dominante utilisée pour expliquer l’effet test est que le test améliore la trace de récupération en mémoire, et par là l’apprentissage.

Deux hypothèses différentes, mais qui ne s’excluent pas nécessairement peuvent être avancées :

L’hypothèse de l’effort de récupération : 
  • Elle soutient que les récupérations réussies ne sont pas toutes égales, les récupérations plus difficiles sont meilleures pour la mémoire que les récupérations moins difficiles. 
  • Dans cette perspective, l’effet test est d’autant plus élevé que nous sommes sur le point d’oublier ces contenus. C’est l’idée des difficultés désirables qui mène à l’utilisation de quiz typiquement organisé en début de cours.

L’hypothèse de la récupération élaborée :
  • Elle suggère que la rétention est améliorée lorsque les individus créent des connexions médiatrices efficaces (c.-à-d. des mots, des phrases ou des idées qui relient les concepts) pendant la pratique de récupération. Ils peuvent ensuite utiliser comme indices et voies d’accès pour mieux se rappeler l’information lors d’un test ultérieur. 
  • Carpenter et Yeung (2017) ont constaté que les médiateurs activés pendant la pratique de récupération conduisaient à une meilleure performance lors d’un test ultérieur, en particulier après des délais plus longs entre la pratique de récupération et le test. Ainsi, la création intentionnelle d’indices sémantiques pendant la pratique de récupération semble mener à un meilleur rappel ultérieur d’informations similaires ou connexes. 
  • Dans cette perspective, l’effet test est perçu comme une occasion d’approfondir et de développer l’apprentissage. Cela correspond moins à des quiz distribués, mais à une pratique plus intégrée dans la phase d’enseignement elle-même, par exemple lors de la pratique autonome.

L’hypothèse du compte-rendu du contexte épisodique : 
  • Une méta-analyse de la recherche sur l’effet test, Rowland (2014) a trouvé un soutien limité pour une relation entre l’élaboration accrue et l’effet test. Elle a suggéré que d’autres contributions plus épisodiques ou contextuelles pourraient être à l’origine de l’effet test. 
  • Un compte-rendu du contexte épisodique suggère que les avantages de la pratique de récupération proviennent de l’augmentation du nombre de souvenirs épisodiques liés à l’information à se rappeler.
  • Lors de la pratique de récupération, les éléments deviennent associés à des caractéristiques contextuelles associées à différents contextes temporels. Après une récupération répétée, les éléments peuvent devenir plus faciles à rappeler, car ils ne se trouvent plus dans un seul souvenir épisodique ou contexte.



Différentes pistes pour produire l’effet test dans le cas de tests à choix multiples


Bon nombre d’études sur la pratique de récupération ont utilisé des questionnaires à choix multiples ou à réponses courtes comme outil de récupération. Ils amènent à des constats mitigés :
  • Batsell et ses collègues (2017) ont constaté que les quiz à choix multiples amélioraient la performance à l’examen. Cela se produit à la fois lorsque les questions de l’examen étaient identiques aux questions du quiz et lorsque les questions de l’examen étaient étroitement liées, mais non identiques. 
  • McDaniel, Anderson, Derbish et Morrisette (2007) ont constaté que les étudiants pouvaient obtenir de meilleurs résultats aux questions d’examen à choix multiple sur une partie de matière. La condition était qu’ils aient révisé la matière en répondant à des questionnaires à réponse courte ou à choix multiple au lieu de simplement la relire. Toutefois, les avantages des questionnaires à réponse courte étaient plus importants. De plus, lors d’un examen final cumulatif, les avantages des questionnaires à choix multiples ont presque disparu alors que les avantages des questionnaires à réponse courte restaient significatifs. 
  • Wooldridge, Bugg, McDaniel et Liu (2014) ont constaté que lorsque les questions de l’examen à choix multiples étaient identiques à celles du quiz, l’effet de test se produisait parfaitement. Cependant, lorsque les questions de l’examen n’étaient que liées par leur sujet aux questions du quiz (par exemple, du même chapitre, mais de concepts différents), aucun effet de test ne se manifestait. 
Il apparait que l’effet de test peut être produit en classe. Cependant, les avantages de certains outils de récupération, tels que les questionnaires à choix multiples, malgré leur popularité, peuvent être limités en matière d’ampleur, de durée et d’étendue ou de portée de la généralisation de l’effet test. 

Il semble judicieux de reconnaitre que toutes les formes de pratique de récupération ne se valent pas et toutes ne génèrent pas la même valeur ajoutée en matière d’apprentissage.



Relier la pratique de récupération à des objectifs d'apprentissage dans un contexte d’alignement curriculaire


La pratique de récupération et l'effet test sur lequel elle repose n'existent pas dans le vide. Dans la mesure où nous voulons utiliser les ressources que nous lui déléguons à bon escient, elle doit être intégrée à l'enseignement pour soutenir l'apprentissage. Elle doit elle-même s'inscrire dans la perspective d'un alignement curriculaire.

Nous devons savoir au départ quel contenus et quelles compétences nous voulons renforcer pour ensuite concevoir des occasions de pratique de récupération qui puissent répondre à des objectifs d'apprentissage précis. Une fois le contenu préciser, l'espacement doit également être considéré pour aboutir à des apprentissages durables et flexibles. 

Le constat est que les enseignants souhaitent toujours un certain degré de généralisation et de flexibilité des connaissances. Nous ne voulons pas uniquement que nos élèves réussissent nos évaluations, mais qu’ils puissent réutiliser leurs connaissances par la suite dans des contextes opportuns de la vie courante ou professionnelle, ou dans le cadre d'autres cours.

Par conséquent, il est plus intéressant que la pratique de récupération ait une influence sur des situations d’évaluation qui ne soient pas immédiatement identiques à celles ayant bénéficié d’un entraînement, tout en appartenant à la même famille. L'enjeu est que la pratique de récupération ne se contente pas d'entretenir les apprentissages mais qu'elle contribue à les développer.

Par conséquent, la pratique de récupération doit être variée et permettre de soutenir des apprentissages complexes et de préparer à l'évaluation sommative. Elle gagne dès lors à être multiforme et ne pas se limiter à des questionnaire à choix multiple ou à des questions à réponses courtes mais à intégrer de l'élaboration ou de l'entremêlement. Dans une direction voisine, Francis et ses collègues (2020) se sont intéressés à la cartographie conceptuelle dans la cadre de la pratique de récupération.



Avantages recherchés dans une pratique de récupération d’une carte conceptuelle


Un avantage de la carte conceptuelle est qu’elle va jouer sur le rappel (comme les questions à réponses courtes) et non sur la reconnaissance (comme les questions à choix multiples). Le rappel d’une carte conceptuelle peut être particulièrement avantageux pour encourager l’élaboration et la généralisation de la matière.

La récupération d’une carte conceptuelle activerait l’hypothèse de récupération élaborée en enrichissant les schémas des élèves.

Une carte conceptuelle est une organisation graphique qui représente ouvertement non seulement les connaissances d’une personne, mais aussi les liens entre les concepts d’un sujet particulier. 

Des recherches antérieures ont montré qu’une composante utile, voire nécessaire, de l’utilisation d’une carte conceptuelle comme activité d’apprentissage efficace basée sur la récupération est le rappel libre. 

Karpicke et Blunt (2011) n’ont trouvé aucun avantage, au-delà de la simple étude répétée, pour les participants à qui l’on avait demandé de créer une carte conceptuelle en utilisant leurs notes sur le matériel étudié. Blunt et Karpicke (2014) ont réalisé une enquête de suivi. Ils ont observé la situation lorsque le rappel libre était ajouté à la carte conceptuelle (les notes n’étaient pas présentes pendant que les étudiants créaient la carte conceptuelle). Dans ce cas, la carte conceptuelle basée sur le rappel améliorait la mémoire autant que le rappel des informations sous forme de paragraphe. 

La compréhension des similitudes et des différences, ou des liens, entre les concepts est une forme de traitement relationnel. Il a été démontré que le fait d’encourager le traitement relationnel plutôt que le traitement spécifique à un item améliore l’effet test dans les paradigmes d’apprentissage en laboratoire (Mulligan & Peterson, 2015 ; Peterson & Mulligan, 2013). 

La cartographie conceptuelle encourage le traitement relationnel explicite en demandant aux élèves d’établir des liens entre les concepts. 

Il est possible que des connexions relationnelles soient créées et utilisées pendant les tests à choix multiples. Cependant, étant donné les contraintes de l’outil de récupération, ces connexions seraient créées de manière fortuite et cachée, plutôt qu’intentionnellement et ouvertement. 



Cadre de la pratique de récupération élaborée pour les cartes conceptuelles


La cartographie conceptuelle produit une représentation concrète et visuelle des liens entre les connaissances apprises. Elle ne laisse pas de liens implicites comme ils peuvent l’être dans des questions de rappel, ou représentés de façon désordonnée ou même absents dans une série de questions à choix multiples ou à réponse courte. Elle ne les laisse pas reliés individuellement à tout ce qui peut venir à l’esprit comme dans la technique d’association libre.

Lorsque l’apprenant possède davantage de connaissances préalables sur la matière (et est donc capable de créer davantage de relations et de médiateurs qui relient et intègrent les concepts), l’établissement de liens implicites et explicites devrait être utile. 

Cependant, le fait qu’un étudiant a moins de connaissances préalables doit être pris en compte. On peut s’attendre à ce qu’un outil de récupération qui demande explicitement à l’apprenant de créer des médiateurs et d’écrire les concepts et les liens entre eux augmente les performances ultérieures aux tests. Un outil de récupération qui demande à l’apprenant de mémoriser des connaissances, mais s’intéresse moins aux liens entre elles et à leur conservation en mémoire le fera moins. C’est le cas des questionnaires à choix multiples.

Il est donc important de se demander si une pratique intentionnelle de récupération élaborée serait plus bénéfique pour les étudiants que les questionnaires à choix multiples. Une autre question est de savoir si la production explicite de liens requise par la schématisation conceptuelle augmenterait la rétention pour les apprenants à faible niveau de connaissances comme pour les apprenants à niveau de connaissances élevé. 

L’hypothèse de la récupération élaborée et le compte-rendu du contexte épisodique suggèrent tous deux que les élèves bénéficieront de la pratique de récupération d’une carte conceptuelle. L’hypothèse de récupération élaborée suggère en outre que tous les élèves bénéficieront davantage de la création intentionnelle d’indices sémantiques (cartographie conceptuelle) pendant la récupération. Ils bénéficieront moins de la création fortuite d’indices sémantiques (comme cela peut se produire dans les tests à choix multiples). Des connaissances préalables plus élevées (par rapport à une connaissance moindre) permettront aux élèves de bénéficier de la création intentionnelle et fortuite d’indices. 

Conformément à l’hypothèse de la récupération élaborée, il est possible que l’effet test se produise parce que les étudiants ont pu dessiner et écrire les concepts et les liens sur papier. Ils n’ont pas dû les conserver dans leur mémoire de travail, ce qui serait nécessaire pour traiter les questions du questionnaire à choix multiples et y répondre. En d’autres termes, le fait de rendre l’organisation conceptuelle visuellement explicite peut être ce qui améliore l’apprentissage et les performances aux examens au-delà des questions traditionnelles à choix multiples. 

En ce qui concerne les questionnaires à choix multiples, l’absence d’établissement de liens explicites et l’intégration des connaissances qui en résulte peuvent également expliquer pourquoi ils ne sont pas bénéfiques pour certains apprenants.

Dans leur examen de l’effet test, Nguyen et McDaniel (2015) écrivent qu’il est possible que le quiz renforce la mémoire pour certaines informations au détriment des informations connexes. 

Peterson et Mulligan (2013) suggèrent qu’un effet de test négatif peut se produire lorsque les individus s’occupent du traitement spécifique des éléments (informations qui différencient les éléments les uns des autres). Le problème est qu’ils négligent alors un traitement relationnel (associations entre un ensemble d’éléments. 

Le risque est que les quiz à choix multiples tendent à fragmenter la représentation des connaissances par un traitement spécifique à l’item. Dans ce cas, leur impact sur les performances à l’examen pourrait bien ne pas être utile, surtout si les items de l’examen ne sont pas identiques ou très similaires à ceux des quiz. 



Effet test dans le cadre de la pratique de récupération de cartes conceptuelles


Francis et ses collègues [2020] ont montré dans leur étude qu’une activité de récupération en classe, la cartographie conceptuelle, permet et encourage les étudiants à créer des liens efficaces intégrant et consolidant les nouvelles connaissances. Ce processus améliore leurs performances ultérieures. 

Dans le cadre de leurs expériences, la schématisation conceptuelle a aidé les étudiants ayant des connaissances préalables en psychologie plus faibles à surmonter les obstacles qui les empêchent de maîtriser la matière.

Ainsi, par rapport à la création et à l’utilisation de questions à choix multiples, la pratique de récupération de cartes conceptuelles pourrait être utile en classe. Elle consisterait à demander aux étudiants, en particulier lorsque les connaissances préalables sont déficientes, de s’entraîner à récupérer la matière par le biais d’activités de rappel libre et de création de liens, dans le cadre de cartes conceptuelles.

Dans le cadre de la recherche de Francis et ses collègues [2020], les étudiants ayant des connaissances préalables élevées ou faibles en psychologie ont obtenu des scores plus élevés aux examens pratiqués en classe avec la cartographie conceptuelle basée sur la récupération. Ils ont obtenu des scores moindres dans le cas d’une préparation avec des questionnaires traditionnels à choix multiples et dans le cas d’une absence totale d’activité de récupération organisée en classe. 

Demander aux élèves de fermer leur cours lors de la pratique autonome et de récupérer une carte conceptuelle de la matière récemment vue semble être une stratégie d’apprentissage particulièrement efficace. Elle est à utiliser probablement en parallèle avec des quiz d’entrée qu’elle vient compléter.


Mis à jour le 03/02/2024

Bibliographie


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Batsell, W. R., Perry, J. L., Hanley, E. & Hostetter, A. B. (2017). Ecological validity of the testing effect: The use of daily quizzes in introductory psychology. Teaching of Psychology, 44, 18–23. 

Blunt, J. R. & Karpicke, J. D. (2014). Learning with retrieval-based concept mapping. Journal of Educational Psychology, 106, 849–858.

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Mulligan, N. W., & Peterson, D. J. (2015). Negative and positive testing effects in terms of item-specific and relational information. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 41, 859–871.Myers, D. G. (2013). Psychology. Worth Publishers.

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Peterson, D. J., & Mulligan, N. W. (2013). The negative testing effect and multifactor account. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 39, 1287–1293.

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Wooldridge, C. L., Bugg, J. M., McDaniel, M. A., & Liu, Y. (2014). The testing effect with authentic educational materials: A cautionary note. Journal of Applied Research in Memory and Cognition, 3,214–221.

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