jeudi 26 octobre 2023

Activer les connaissances antérieures pertinentes des élèves

« Si je devais réduire l’ensemble de la psychologie de l’éducation à un seul principe, je dirais ceci : le facteur le plus important qui influence l’apprentissage est ce que l’apprenant sait déjà. » 
David Ausubel (1968) 

(Photographie : Daniel Dorsa)



L’importance de l’activation des connaissances préalables


Réactiver et compléter en enseignant à nouveau les connaissances préalables dont les élèves ont besoin pour pleinement comprendre les nouveaux contenus est un facteur d’efficacité essentiel pour les cours à venir. 

Un groupe d’élèves dans une classe n’est jamais homogène. Nos élèves ont des niveaux différents de connaissances préalables, un large éventail de capacités intellectuelles et des niveaux d’auto-efficacité différents envers notre matière ou des objectifs différents envers l’apprentissage en général. Les connaissances préalables sont l’un des facteurs les plus influents dans l’apprentissage des élèves. 

Ce que nous connaissons déjà détermine ce que nous pouvons apprendre et la facilité avec laquelle nous le faisons. De plus, les nouvelles informations sont mieux mémorisées lorsqu’elles sont rattachées à des connaissances antérieures. Un nouveau contenu d’apprentissage qui n’est pas lié aux connaissances déjà acquises et activées dans la mémoire à long terme et qui ne trouve donc pas de liens multiples pour s’intégrer sera vite oublié à nouveau. 

La prise en compte de l’activation des connaissances préalables a également différentes implications :
  • Il convient d’organiser les nouveaux contenus dans un cadre général et logique en rapport avec les connaissances préalables.
  • Il est utile de démarrer chaque cours par une brève révision et un rafraîchissement des connaissances antérieures pertinentes dans le cadre d’un quiz.
  • Il est important de planifier la réactivation régulière de ces connaissances préalables par le biais de récupérations distribuées dans le temps au cours de l’année scolaire.

La réactivation des connaissances antérieures est pleinement imbriquée avec la notion de révision. Si nous pouvons reprendre des concepts de la leçon précédente, nous pouvons le faire lors des leçons de la semaine, des semaines et des mois précédents. Cette démarche favorise l’automatisation et le développement de connaissances durables.

De cette manière, nous donnons une direction et une impulsion pour l’enseignement des nouveaux contenus.



L’importance de l’intégration des connaissances et des organisateurs graphiques


Lorsque nous planifions nos cours, même en introduction d’un thème nouveau, nous devons réaliser que nous ne travaillons jamais dans le vide à partir d’un temps zéro. Les élèves viennent avec leurs expériences et leurs connaissances préalables, régulièrement incomplètes, imprécises et parfois erronées. 

Par conséquent, nous devons chaque fois penser aux concepts, formules, règles ou procédures qui doivent être réactivées et présentes avant de compléter par de nouveaux éléments.

Utiliser un organisateur graphique qui relie les concepts préalables et nouveaux entre eux nous permet de situer ce que nous allons leur enseigner. Il agit à la fois face à un passé (ce qu’ils ont appris) et à un futur (ce qu’ils vont apprendre). Nous donnons à un cours singulier une place dans un cadre large. 

Un organisateur graphique offre une information structurée et globale de référence pour l’enseignant et ses élèves dès le début d’un processus d’apprentissage et les accompagne tout au long de celui-ci. 

L’organisateur graphique permet de répondre à des questions telles que : 
  • D’où venons-nous ?
  • Où allons-nous ? 
  • Quels sont les liens entre cette leçon et les précédentes ? 
Les organisateurs graphiques guident notre attention et nous permettent de visualiser nos objectifs d’apprentissage. Ils facilitent l’activation des connaissances antérieures, ménagent notre charge cognitive et guident l’apprentissage ultérieur en fournissant une organisation à l’apprenant.

Carol Stone (1983) a réalisé une méta-analyse sur les organisateurs graphiques pour tester les prédictions du modèle d’apprentissage assimilatif d’Ausubel.

Dans l’ensemble, il a été démontré que les organisateurs avancés sont associés à une augmentation de l’apprentissage et de la mémorisation des contenus à apprendre.

Selon la théorie de l’apprentissage significatif de Ausubel (1978), l’apprentissage d’un nouveau terme est significatif lorsque le terme peut être correctement classé et organisé dans la mémoire à long terme de l’apprenant. Il peut donc être retenu pendant une longue période. 

Selon Ausubel, de nouveaux contenus spécifiques sont appris et stockés sous une forme hiérarchique, les concepts plus larges et plus abstraits appris précédemment subsumant les nouveaux concepts plus spécifiques. Le particulier est inclus sous le général (un individu est sous une espèce, une espèce est sous un genre).

David Ausubel a suggéré dès 1960 que l’utilisation d’organisateurs graphiques peut promouvoir un apprentissage significatif en interrogeant les apprenants sur des concepts de niveau supérieur déjà connus (qui sont ordonnés hiérarchiquement). Un organisateur graphique peut également fournir la structure des concepts dans laquelle l’apprenant peut progressivement intégrer différents détails.

Ausubel a décrit un organisateur graphique comme étant plus général, plus complet et plus abstrait que ce qui doit être appris. 

L’hypothèse corollaire d’Ausubel est que la présentation de courts passages d’introduction comprenant des organisateurs graphiques permettra aux élèves de mieux organiser, apprendre et retenir les nouveaux contenus introduits abordés par la suite. 

Ausubel a également fait valoir que l’utilisation préalable d’un organisateur graphique réduirait la tendance à la mémorisation par cœur et superficielle. Les élèves le prennent comme solution de secours s’ils n’ont pas un cadre plus large dans lequel s’inscrivent les contenus à apprendre. 

Les organisateurs graphiques sont définis de manière générale comme des ponts entre les connaissances antérieures de l’élève et ce qui doit être appris. Ils sont censés être plus abstraits et inclusifs que le matériel plus spécifique à apprendre, et fournir un moyen d’organiser les nouveaux contenus.

Les résultats de la méta-analyse de Carol Stone (1983) montrent que l’utilisation d’organisateurs graphiques pour introduire une nouvelle matière à apprendre facilite l’apprentissage à long terme. 



La prise en compte des connaissances préalables inactives


Un élève peut ne pas parvenir à récupérer d’emblée des connaissances préalables. Cela ne signifie pas qu’il ne les a jamais apprises ou qu’il les a oubliées complètement malgré le fait qu’elles lui ont été enseignées.

Deux hypothèses sont à envisager :
  • Les connaissances préalables peuvent être inactives. L’élève les a apprises correctement par le passé, mais il ne parvient plus à les récupérer. 
  • Les connaissances préalables de l’élève peuvent être erronées et inexactes. 
Dans les deux cas, nous pouvons partir du postulat qu’il reste des traces dans la mémoire à long terme des élèves concernant ces connaissances antérieures. Il faudra moins de temps de les réhabiliter, de les compléter et de les rendre à nouveau accessibles que de réaliser un premier apprentissage.  

Le potentiel de l’élève en matière de connaissances préalables ne doit pas être sous-estimé. Les élèves en savent régulièrement potentiellement plus que nous ne le pensons. Ils n’ont pas tout oublié.

De même, le potentiel de l’élève en matière de connaissances préalables ne doit pas être surestimé. Les élèves peuvent avoir beaucoup de difficulté à récupérer dans leur mémoire à long terme des connaissances qu’ils ont précédemment acquises. Les élèves ne vont pas être capable de récupérer aisément tout ce qu’ils l’ont appris l’année scolaire précédente.

Le fait est qu’il est utopique de penser que nos élèves se souviendront naturellement de tout ce qu’ils ont appris au cours de la dernière leçon, sans parler de l’année scolaire précédente. Nous devons contrer activement ce phénomène modélisé par la courbe de l’oubli d’Ebbinghaus. La réactivation favorisée par l’organisation d’opportunités de récupération est notre seule porte de sortie pour réellement améliorer la situation. Les temps de révisions planifiés en classe sont par conséquent normaux, logiques et nécessaires. 



La prise en compte des connaissances préalables erronées


Dans certains cas, en diagnostiquant les connaissances préalables des élèves, nous pourrons constater que le problème n’est pas qu’ils les ont oubliées. Ils les ont peut-être apprises incorrectement par le passé où elles ont été altérées au fil du temps.

Le danger dans ce cas est que la mauvaise qualité des connaissances antérieures peut influer négativement sur la qualité des nouveaux apprentissages. Lorsque les élèves ont des conceptions erronées ou des connaissances inexactes, elles peuvent venir interférer avec l’acquisition et le stockage de nouvelles informations. 

Les enseignants expérimentés sont capables d’énumérer spontanément les conceptions erronées et les erreurs typiques les plus courantes dans leur matière. La meilleure façon de les combattre ces idées fausses est de les nommer, de les réfuter et de les confronter explicitement. 



L’alignement des connaissances antérieures à l’échelle d’une classe


Lorsqu’ils entrent en classe, tous les élèves ne disposent pas du même ensemble de connaissances préalables.

L’enjeu est de faciliter l’enseignement et le fait que l’ensemble des élèves puisse tirer profit également du cours à venir. Pour cela, il est utile de s’assurer qu’ils se trouvent tous sur la même ligne de départ quand les nouveaux concepts seront introduits.

En prenant en compte l’activation ou un nouvel enseignement des connaissances, nous nous assurons que nos élèves auront également les connaissances et les compétences nécessaires pour poursuivre avec succès le cours qui va suivre.

Cette réactivation peut se faire de différentes manières. Les besoins peuvent être diagnostiqués préalablement par un ticket de sorties, un devoir de révision ou une lecture qui explore les connaissances préalables à faire préalablement au cours.

L’enseignant commence par identifier ce que ses élèves connaissent ou ne connaissent pas et la répartition de ces facteurs au sein de la classe. Il peut alors planifier un nouvel enseignement explicite de certains contenus et des tâches de récupération d’autres.

Une crainte de certains enseignants peut être que ce processus ralentisse le cours et ne permette pas de couvrir l’ensemble du programme ce qui mènerait à des attentes plus faibles. Une autre crainte peut être que cette démarche soit perçue comme ennuyeuse et une perte de temps par les élèves qui possèdent déjà ces connaissances antérieures.

Ces craintes peuvent être rejetées assez simplement. 

Le fait de renforcer les connaissances préalables pour l’ensemble des élèves permet d’avoir une situation de classe plus homogène qui permettra ensuite d’avancer à un rythme soutenu et mettre en œuvre plus facilement des attentes élevées.

Le fait de faire profiter tous les élèves d’un rafraîchissement sur ces contenus est profitable pour chacun, peu importe son statut d’apprentissage. Cela facilitera la création de liens significatifs pour tous avec les nouveaux contenus :
  • Pour certains élèves qui auraient tout oublié, nous en serions au stade de l’encodage et d’une première compréhension. 
  • Pour d’autres élèves, nous allons soutenir le stockage et la consolidation. 
  • Pour d’autres encore pour lesquels la récupération est aisée, nous pouvons aboutir à une reconsolidation elle-même profitable. 

Quel que soit le niveau initial de l’élève, une nouvelle confrontation aux connaissances préalable sera profitable dans la perspective d’un nouvel enseignement.

De plus, les élèves disposant de connaissances antérieures étendues comprennent également les nouveaux textes plus rapidement, plus complètement et mieux. De plus, les connaissances préalables des élèves sont en partie déterminées par leur milieu familial. Dans un souci d’équité, il est donc important de savoir quelles sont ces connaissances préalables afin de pouvoir combler les éventuelles lacunes des apprenants.



Atténuer l’hétérogénéité des connaissances préalables avec le Think-Pair-Share


L’enseignant peut réaliser l’existence de lacunes en ce qui concerne les connaissances antérieures chez une proportion conséquente des élèves tandis qu’une autre proportion conséquente d’élèves semble les maîtriser. Dans cette situation, il existe une alternative à un nouvel enseignement.

Nous préparons une série de questions qui portent sur les contenus liés aux connaissances préalables, en matière de savoir, savoir-faire et de transfert.

Nous pouvons d’emblée donner aux élèves la série de questions ou les projeter au fur et à mesure. 

Nous leur donnons une question et nous les laissons réfléchir individuellement et écrire leurs réponses sur une feuille de papier. Ensuite, nous les laissons discuter de leurs réponses en binômes. Ils s’expliquent mutuellement si nécessaire et complètent ensemble. C’est la technique du Think-Pair-Share.

Enfin, les réponses sont brièvement discutées en classe en demandant à un élève de partager sa réponse. 

L’enseignant détermine au fur et à mesure la progression des questions, jusqu’à ce que les connaissances préalables requises soient entièrement couvertes. Tous les élèves réfléchissent activement et les élèves ayant moins de connaissances préalables apprennent de leurs camarades. 



L’approche spiralaire comme soutien à un apprentissage durable


Une approche spiralaire dans la conception de programmes et dans la planification sur l’année par un enseignant permet aux élèves de revenir régulièrement sur certains concepts centraux de manière espacée afin de renforcer des apprentissages durables.

Dans cette approche spiralaire de la conception des programmes, tout nouvel apprentissage s’appuie sur des connaissances déjà enseignées, souvent dans une année scolaire précédente et s’inscrit dans la perspective de développement à venir dans une année ultérieure.

La difficulté est qu’avec des écarts d’une année avant de revenir sur certains contenus, l’oubli a le temps de faire son œuvre. L’approche spiralaire se révèle alors bancale. 

Il est de la responsabilité des enseignants de faire le lien en distribuant les contenus sur l’année et en prévoyant des révisions et des opportunités de récupérations des connaissances antérieures au fil du temps. 

Par exemple, selon le programme de mathématiques, les élèves apprennent d’abord à résoudre des équations avant de proposer des systèmes d’équations. Parallèlement, ils découvrent les inéquations à la suite des équations, de même que les équations du second degré après celles du premier degré. Les matières se complexifient et se relient entre elles. 

Pour bien fonctionner et pleinement mettre en œuvre une approche spiralaire au cœur même de sa planification, l’enseignant peut s’appuyer sur les connaissances préalables de ses élèves au début de chaque leçon. Il peut les activer et les rafraîchir si nécessaire. La programmation des quiz et des devoirs qui favorisent l’entremêlement peut y contribuer.



L’utilisation d’un organisateur graphique ou d’une planification d’avancement


Des manières traditionnelles d’introduire une matière peuvent correspondre à une mise en situation authentique, à une situation problème, à la présentation d’une expérience, d’une vidéo ou par lecture d’un document introductif.

Ce que nous dit la recherche sur les organisateurs graphiques ou les cartes conceptuelles est que nous pouvons mieux faire pour stimuler l’apprentissage. 

Dans une expérience rapportée par Mayer (1979), Ausubel a présenté à deux groupes d’étudiants un texte inédit sur le traitement de l’acier :
  • Le premier groupe a reçu en guise d’introduction un organisateur graphique contenant les concepts généraux, abstraits et complets sur le travail des métaux.
  • Le deuxième groupe a reçu une introduction historique sur l’industrie sidérurgique.
Après l’introduction, les deux groupes ont étudié le texte sur le traitement de l’acier puis ont été soumis à un test de compréhension. Les résultats du test de compréhension ont montré un avantage net pour le groupe ayant reçu l’organisateur graphique, malgré le fait que son contenu n’était pas directement lié au test final.

Ausubel a attribué cet avantage à l’activation de concepts pertinents dans la structure cognitive de l’apprenant. Grâce à l’introduction d’un texte avec des concepts centraux, le texte à apprendre suivant apparaît comme familier et significatif, et les apprenants peuvent relier de manière optimale le nouvel apprentissage à quelque chose qu’ils connaissent déjà. Ainsi, ils apprennent et se souviennent mieux de la nouvelle matière.

Nesbit et Adesope (2006) ont réalisé une méta-analyse sur les activités de schématisation conceptuelle. Ils soulignent qu’elles sont plus efficaces que la lecture de passages de texte, le fait d’assister à un exposé et la participation à des discussions en classe, pour assurer la rétention et le transfert des connaissances. La cartographie conceptuelle s’avère bénéfique pour les apprenants à travers un large éventail de niveaux d’éducation, de domaines et de contextes. Une grande partie de cet avantage peut être due à l’engagement plus important de l’apprenant, occasionné par la cartographie conceptuelle par rapport à la lecture et à l’écoute. Les propriétés de la carte conceptuelle en tant que support d’information peuvent avoir un impact moindre. Il est également prouvé que la cartographie conceptuelle est légèrement plus efficace que d’autres activités constructives telles que la réalisation de résumés et de schémas.

Par conséquent, un début de leçon qui fournit une structure des connaissances à apprendre et active les connaissances antérieures rend la leçon plus instructive et attrayante pour les élèves. C’est parce que l’élève s’accroche et s’active. Un début de cours gagne ainsi à offrir des opportunités d’apprentissage. 

Un organisateur graphique réunit graphiquement les connaissances préalables et nouvelles en mettant en évidence les différents liens qui réunissent la matière dans son ensemble. 

Cet organisateur graphique d’un chapitre est projeté par l’enseignant à début de chaque leçon ou à chaque moment clé où nous passons d’une partie à une autre de la matière. Il indique brièvement où en sont les élèves dans le chapitre, et établis le lien avec les leçons précédentes et futures.

Les bons manuels scolaires en contiennent généralement.

Lorsqu’un thème, un module ou un chapitre avec un contenu conséquent, il peut être utile de projeter la structure de base d’une série de leçons sous forme d’une progression. Celui-ci peut servir d’alternative à un organisateur graphique.

Le plan se complète progressivement au fur et à mesure de la progression de la série de leçons. Il peut contenir un exemple approprié pour chaque sous-aspect. Ce plan est utilisé au début de cours pour situer d’où nous partons et en fin pour préciser le cheminement effectué. Ce processus peut contribuer à donner aux élèves une vision d’ensemble.



Questions ouvertes sur les connaissances antérieures


Compte tenu de l’importance des connaissances préalables, quelles méthodes pouvons-nous utiliser dans notre matière pour :
  • Récolter des informations sur les connaissances antérieures de nos élèves ?
  • Faire réactiver de manière distribuée dans le temps, cumulative et significative les connaissances préalables de mes élèves utiles pour leur réussite ?
  • Mobiliser le travail collaboratif entre enseignants pour soutenir l’activation et le maintien des connaissances préalables des élèves dans une perspective d’apprentissage à long terme.



Bibliographie


Tim Surma, Kristel Vanhoyweghen, Dominique Sluijsmans, Gino Camp, Daniel Muijs and Paul A. Kirschner, Wijze Lessen, 2019, Ten Brink

Carol Leth Stone (1983) A Meta-Analysis of Advance Organizer Studies, The Journal of Experimental Education, 51:4, 194—199, DOI: 10.1080/00220973.1983.11011862 

Ausubel, D. P., et al. Educational psychology: A cognitive view. New York: Holt, Rinehart, & Winston, 1978.

Richard E. Mayer (1979). Twenty years of research on advance organizers: Assimilation theory is still the best predictor of results, 8(2), 133–167. doi:10.1007/bf00117008 

Nesbit, J. C.; Adesope, O. O. (2006). Learning With Concept and Knowledge Maps: A Meta-Analysis, 76(3), 413–448. doi:10.3102/00346543076003413 

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