La pratique de l’entremêlement

Qu’est-ce que l’entremêlement ? Comment le mettre en œuvre ? Quelle plus-value peut-on en obtenir pour l’apprentissage ?

(Photographie : Sian Davey)

Un changement dans la pratique lié à l’introduction de l'entremêlement

Peu importe le cours (par exemple, les mathématiques, les sciences, l’histoire ou une langue étrangère), les contenus se manifesteront sous forme de différents thèmes, sujets et types de contenus. Ceux-ci nous permettent d’aboutir à la réalisation de tâches complexes ou à de la résolution de problèmes.

Lors d’un cours ou lors d’un apprentissage autonome en vue d’une évaluation sommative, nous nous concentrons sur un seul type de tâche ou de problème à la fois avant de passer au suivant. Généralement, nous suivons une pratique « bloquée », selon leur ordre d’apparition dans le manuel ou leur chronologie dans nos notes de cours. Nous enseignons complètement un premier chapitre, puis un second, puis un troisième, etc.

La pratique entremêlée ou pratique de l’entremêlement propose, au sein d’un cours donné, de mélanger l’ordre des différentes tâches ou des types de problèmes et de les pratiquer ou de les récupérer ensemble. 

Le fait de mélanger différents types de problèmes et de les étudier ou de les pratiquer ensemble renforce la compréhension de la matière et permet de mieux mémoriser à long terme. 

Par exemple, au primaire, les élèves apprennent à faire des additions, des soustractions, des multiplications et des divisions :

• Les élèves font de la pratique boquée lorsqu’ils s’entrainent sur un type d’opération (par exemple l’addition) à la fois en réalisant un grand nombre de ces problèmes jusqu’à atteindre un niveau de maîtrise satisfaisant. Ensuite, ils passent au type de problème suivant (par exemple la multiplication).
• Les élèves font une pratique entremêlée lorsqu’ils réalisent progressivement une série d’exercices mélangeant les quatre types de problèmes (addition, soustraction, multiplication et division). Cela les amène à les pratiquer ensemble, en passant d’un type à l’autre.

La pratique entremêlée suppose que chaque type d’opération a été enseigné explicitement de manière isolée précédemment. Le fait de mélanger différents concepts ou types de problèmes pendant l’étude peut entrainer davantage d’erreurs au début. Toutefois, cela permettra également d’apprendre à mieux distinguer les différents concepts ou problèmes et aidera les élèves à établir des liens qui leur seront utiles plus tard. 

Limites de la pratique bloquée ou du drill

Des élèves peuvent s'engager dans du drill ou de la pratique bloquée en classe ou en autonomie. Cela se manifeste lorsqu'ils s'entrainent à appliquer une procédure en répétant d'affilée des exercices du même type, ce qui leur permet de développer rapidement des automatismes et d'atteindre un surapprentissage.

Le bachotage, tout comme une pratique de récupération espacée peuvent reproduire ce phénomène de pratique bloquée dans la mesure où les exercices d'un même type sont rassemblés. 

La pratique bloquée (ou drill) est prévalente dans la plupart des manuels de mathématiques ou de sciences par exemple, et dans de nombreuses ressources en ligne. Tous les exercices pour un élément donné de matière ou appliquant une procédure type sont généralement regroupés par défaut. Cette structuration induit l'adoption d'une pratique bloquée et l'usage systématique du drill. 

On peut raisonnablement se demander si des éléments probants la soutiennent. Plus précisément, une fois qu’un élève a travaillé sur quelques problèmes mobilisant la même compétence ou le même concept, y a-t-il un avantage à travailler immédiatement sur d’autres problèmes du même type ? Peu de recherches ont exploré cette question, mais il en existe. 

Des études sur l’apprentissage verbal ont examiné les effets de la pratique bloquée, après que les élèves aient atteint un critère de performance. Dans ces études, les sujets ont pratiqué une tâche jusqu’à ce qu’ils atteignent un critère d’une réponse correcte avant d’abandonner ou ils ont poursuivi l'exécution de la même tâche en maintenant un haut niveau de succès .

Les sujets qui ont continué à pratiquer ont obtenu de meilleurs résultats lors d’un test ultérieur (par exemple, Gilbert, 1957 ; Krueger, 1929 ; Postman, 1962 ; Rose, 1992). Cet effet a été confirmé par une méta-analyse (Driskell, Willis, & Copper, 1992) qui a également révélé que cet effet immédiat diminue rapidement après un délai de test supérieur à une semaine.

L’entrainement juste après un niveau de maitrise semble améliorer l’apprentissage à court terme de certains types de tâches. Il y a des raisons de penser que cela pourrait être également le cas en mathématiques. 

Par exemple, la résolution répétée de problèmes du même type pourrait réduire les exigences de la mémoire de travail. Or on sait que la charge de la mémoire de travail peut entraver la performance dans une variété de tâches. Ce phénomène se retrouve dans la résolution de puzzles (Kotovsky, Hayes, & Simon, 1985) et la récupération de la mémoire à long terme (Baddeley, Lewis, Eldridge, & Thomson, 1984). 

De même, dans de nombreuses études, les problèmes d’entrainement aux mathématiques étaient plus efficaces lorsqu’ils étaient modifiés de manière à réduire la charge cognitive. La charge cognitive s’apparente à la charge de la mémoire de travail (Sweller, 1994). 

De même, la pratique bloquée pourrait favoriser l’apprentissage en réduisant le nombre d’erreurs commises par les élèves. Selon le raisonnement qui sous-tend la stratégie connue sous le nom d’apprentissage sans erreur, les erreurs pourraient entraver l’apprentissage. Elles sont susceptibles de renforcer l’association entre un certain type de problème et la solution incorrecte (Skinner, 1958). 

Par conséquent, le drill peut diminuer la charge sur la mémoire de travail et diminuer le taux d’erreur jusqu’à un certain point. 

Or on peut estimer que l’automatisation qui permet de diminuer la charge cognitive sur la mémoire de travail a ses limites et que le retour d’information sur les erreurs peut lui-même améliorer l’apprentissage. Ces effets de la pratique bloquée ont donc eux-mêmes leurs limites. 

La pratique bloquée est utile jusqu’à un certain point. Au-delà de l’atteinte de la fluidité, ce qui correspond à un niveau de surapprentissage. Dans un contexte similaire, qui est celui de l'usage des flashcards, il est recommandé de les apprendre une première fois jusqu'à pouvoir récite leur contenu trois fois sans erreurs.

Il semble y avoir un avantage à poursuivre l'apprentissage initial jusqu'au surapprentissage. Toutefois, cet apprentissage initial reste très sensible à l'oubli.

Il y a lie de le renforcer par une pratique distribuée. C'est à ce niveau-là que la pratique massée perd de son intérêt et bénéficie à être remplacée par une pratique entremêlée qui va mélanger les types d'exercices et de questions. Cette démarche permet aux élèves de mémoriser plus d'indices contextuels et de développer leur capacité de discrimnation (déterminer à la lecture de l'énoncé ce qui est attendu). Ces deux dimensions ne sont pas développée dans une pratique bloquée car l'ordre des questions devient prévisible/

Le piège principal de la pratique bloquée est qu’elle est simple à planifier à concevoir et à exécuter, pour des bénéfices limités. 

Un autre problème de la pratique bloquée est qu’elle peut reposer sur des conceptions erronées de l’apprentissage. Avec la pratique bloquée, les élèves connaissent la stratégie pour chaque problème avant de le lire. La fluidité qui en résulte, bien qu’illusoire, peut amener les élèves et les enseignants à croire à tort que le drill améliore l’efficacité de l’apprentissage (Koriat & Bjork, 2005).

De même, la pratique bloquée pourrait prédominer dans les manuels simplement parce que les auteurs trouvent pratique de faire suivre chaque thématique d’un groupe de problèmes consacrés à cette thématique.

Enjeux et bénéfices pour les élèves d'une pratique entremêlée

La pratique entremêlée mélange pour les élèves différents types d'exercices voisins et introduit une plus grande variabilité. Elle permet de développer leurs capacités de discrimination et d'accroitre la qualité de leurs apprentissages. Les élèves apprennent à mobiliser les règles, les concepts, les modèles et les procédures à bon escient au départ d'une lecture approfondie et d'une analyse des informations contenus dans l’énoncé d'une tâche.

De plus, il s'agir d'une très bonne préparation à des examens qui mélangeront de toutes façons les tâches. Lors des examens, les élèves feront face probablement différents problèmes à résoudre dans un ordre aléatoire, plutôt qu’ordonné de manière prévisible avec leur nature identifiée. 

Ainsi, le fait d’avoir pratiqué différents types de problèmes dans un ordre aléatoire peut aider à obtenir de meilleurs résultats lors d'évaluations récapitulatives. En pratiquant les concepts et les idées dans un ordre différent à chaque fois, nous devons vraiment réfléchir à la manière de résoudre un problème spécifique chaque fois. Ce processus, même s'il rend la pratique plus difficile et entraine plus d'erreurs, améliorera l’apprentissage généré en développant les capacités de discrimination.

Le fait de mélanger des idées, des concepts et des procédures nous encourage à voir en quoi elles sont similaires et différentes. Cela nous aide à mieux les comprendre.

De plus, l’entremêlement est une forme de pratique espacée, car en mélangeant différentes idées ou différents types de problèmes pendant la pratique, nous introduisons automatiquement des pauses entre l’étude d’idées similaires. 

L’entremêlement est une difficulté désirable. De nombreux élèves préfèreront ne pas mélanger des matières qui se ressemblent, car c’est plus facile d’étudier de cette manière. En s’exerçant sans mélanger, nous avons l’impression de comprendre les concepts parce qu’on fait moins d’erreurs. Cependant, ce n’est pas la manière la plus efficace d’apprendre.

Si un devoir comprend un mélange de différents types de problèmes, les élèves ne peuvent pas supposer en toute sécurité qu’un problème se rapporte à la même compétence ou au même concept que le problème précédent. Le mélange leur donne l’occasion d’apprendre à choisir une stratégie appropriée sur la base du problème lui-même.

Dans presque toutes les domaines des mathématiques, de même qu'en sciences, les élèves rencontrent fréquemment des problèmes superficiellement similaires qui requièrent des stratégies différentes, ce qui les oblige à faire des distinctions parfois particulièrement difficiles à réaliser pour un novice. 

Outre les avantages de la variabilité des exercices en elle-même, l’entremêlement des problèmes pratiques dans un cours ou un test incorpore intrinsèquement les stratégies d’apprentissage de l’espacement et de la récupération. L'association de l'entremêlement, de la récupération et de l'espacement constitue une assurance pour le développement d'apprentissages durables et profonds.

Une expérience preuves scientifiques qui soutiennent l’entremêlement

Dans une expérience menée dans cinq écoles secondaires en Floride, Rohrer et ses collègues (2020) ont testé la mise en œuvre d’une pratique de récupération distribuée et entremêlée. Chacun des 15 enseignants recrutés pour l’expérience a enseigné en parallèle dans de deux ou quatre classes d’élèves de 12-13 ans, ce qui faisait 54 classes au total.

En plus de leurs travaux et tâches habituelles, les élèves ont rempli huit fiches de travail pendant 14 semaines, avec une fiche de révision dix jours plus tard. Chacune des fiches de travail couvrait les deux côtés d’une seule feuille de papier et contenait huit problèmes.

La moitié des classes de chaque enseignant participant a été affectée à la pratique “bloquée”. Pour ces classes, toutes les feuilles de travail se concentraient sur un seul sujet. Chaque feuille de travail contenait une série de problèmes sur un seul sujet. 

L’autre moitié des classes de chaque enseignant a été affectée à une pratique “distribuée”. Chaque feuille de travail contenait une question sur chacun des quatre sujets principaux (graphiques, inégalités, expressions et cercles) et quatre questions sur les autres sujets (c’est-à-dire les probabilités, les angles et le volume).

Environ cinq semaines après avoir rempli la feuille de travail de révision, qui contenait un problème sur chacun des thèmes centraux et quatre autres problèmes, les élèves ont été invités à passer un test non annoncé. Celui-ci comportait quatre problèmes sur chacun des quatre thèmes centraux (graphiques, inégalités, expressions et cercles). 

Le score moyen des 389 élèves ayant bénéficié d’une pratique bloquée était de 38 % (médiane de 31 %). Le score moyen des 398 élèves bénéficiant d’une pratique distribuée était de 61 % (médiane de 62 %). La différence entre les deux groupes équivaut à une taille d’effet de 0,83 écart-type. En d’autres termes, un élève moyen assigné au groupe de pratique distribuée a obtenu un score que seuls les 20 % les plus performants de ceux qui ont bénéficié de la pratique bloquée ont atteint. De plus, cet effet positif a été constaté pour chacun des 15 enseignants.

Le plus frappant est que chaque enseignant a enseigné à la fois aux groupes de pratique bloquée et aux groupes de pratique distribuée, de sorte que la qualité de l’enseignement était la même pour tous les élèves.

Deux des enseignants ont déclaré que leurs élèves prenaient beaucoup plus de temps pour compléter les feuilles de travail entremêlées. Cependant, les 13 autres enseignants ont déclaré que les feuilles de travail entremêlées ne prenaient que légèrement plus de temps à compléter pour les élèves. 

Un avantage sérieux du dispositif est que les enseignants ont pu mettre en œuvre l’intervention sans formation. Ils ont par la suite exprimé leur soutien à la pratique entremêlée dans une enquête anonyme à laquelle ils ont répondu avant de connaître les résultats de l’étude.

Chaque jour d’école, des millions d’élèves en mathématiques effectuent une série de problèmes pratiques qui peuvent être résolus avec la même stratégie, comme l’addition de fractions par la recherche d’un dénominateur commun. 

Dans une approche alternative connue sous le nom de pratique entremêlée, les problèmes pratiques sont organisés de telle sorte que deux problèmes consécutifs ne peuvent pas être résolus par la même stratégie. Cette approche oblige les élèves à choisir une stratégie appropriée pour chaque problème sur la base du problème lui-même. 

Cette étude prouve qu’en mettant davantage l’accent sur la pratique entremêlée, on peut améliorer considérablement les résultats aux tests. 

Implications et limitations d’une pratique distribuée entremêlée

Il apparait qu’une dose suffisamment élevée de pratique distribuée entremêlée en mathématiques permet d’améliorer les résultats à un test retardé et non annoncé. L’ampleur de l’effet était importante et l’effet positif est général.

La pratique des mathématiques entremêlée présente une efficacité solide, car :

• Elle s’associe à la pratique de récupération et à la pratique espacée.
• Elle met l’élève dans des conditions qui sont analogues à celle d’une évaluation.

Des limitations générales sont : 

• Le niveau de compétence de l’élève
• L’adhésion de l’enseignant à la pratique et à sa mise en œuvre
• La durée de la pratique distribuée entremêlée et sa planification
• La correspondance avec le mode d’évaluation ultérieur.

Des limitations spécifiques :

• La pratique entremêlée prend plus de temps. Les élèves vont avoir besoin de plus de temps pour terminer un problème pratique particulier lorsqu’il fait partie d’un devoir entremêlé plutôt que d’un devoir bloqué. 
• L’avantage de la pratique distribuée entremêlée pourrait être moindre lorsque les délais de passation des tests sont plus courts. Les bénéfices escomptés sont à long terme. Lorsque l’évaluation est à court terme, l’avantage peut être moindre.
• La pratique entremêlée peut être moins efficace ou trop difficile si les élèves ne reçoivent pas d’abord suffisamment de quantité de pratique bloquée lorsqu’ils rencontrent une nouvelle compétence ou un nouveau concept.
• L’efficacité de la pratique entremêlée dépend de la réception d’un retour d’information correctif qui permette de corriger les erreurs. 

Les croyances des élèves sur la pratique entremêlée sont susceptibles de représenter un obstacle s’ils n’en voient pas l’intérêt et privilégient la pratique bloquée. Des études ont montré qu’une majorité d’élèves croyaient à tort que la pratique bloquée était plus efficace que la pratique entrelacée (Kornell & Bjork, 2008 ; McCabe, 2011).

Une autre limitation est la relative rareté actuelle des ressources proposant des devoirs et des feuilles d’exercices entremêlées au sein de la plupart des manuels et des cahiers d’exercices. 

Une dernière limitation est que les éléments entremêlés doivent bénéficier du développement d’une capacité de discrimination. Ils doivent être suffisamment similaires pour qu’il soit nécessaire de réfléchir pour déterminer lequel s’applique dans un contexte donné. Dans le cas contraire, nous pourrions entremêler un peu de chimie, puis l’histoire, puis la biologie, par exemple à l’aide de flashcards.

Lors d’une expérience (Hausman & Kornell, 2014), des étudiants ont étudié des flashcards contenant des termes d’anatomie et du vocabulaire en langue étrangère, soit mélangés (entremêlés), soit classés par sujet. Les chercheurs n’ont pas trouvé d’avantages à entremêler des sujets complètement différents. L’entremêlement aide à faire la distinction entre des idées ou des problèmes qui sont similaires à certains égards, mais diffèrent à d’autres égards. Cela ne s’applique pas à des sujets complètement différents, et l’entremêlement fonctionne donc mieux lorsqu’il est appliqué à des idées qui sont similaires à certains égards, mais pas à d’autres.

Mis à jour le 25/03/2024

Bibliographie

Megan Sumeracki, Cynthia Nebel, Carolina Kuepper-Tetzel, Althea Need Kaminske, Ace That Test, A Student’s Guide to Learning Better, Routledge, 2023

Gilbert, T. F. (1957). Overlearning and the retention of meaningful prose. The Journal of General Psychology, 56, 281–289. http://dx.doi.org/10 .1080/00221309.1957.9920339 

Rohrer, D., Dedrick, R. F., Hartwig, M. K., & Cheung, C.-N. (2020). A randomized controlled trial of interleaved mathematics practice. Journal of Educational Psychology, 112 (1), 40–52. https://doi.org/10.1037/edu0000367 

Baddeley, A., Lewis, V., Eldridge, M., & Thomson, N. (1984). Attention and retrieval from long-term memory. Journal of Experimental Psychol- ogy: General, 113, 518–540. http://dx.doi.org/10.1037/0096-3445.113 .4.518 

Driskell, J. E., Willis, R. P., & Copper, C. (1992). Effect of overlearning on retention. Journal of Applied Psychology, 77, 615–622. http://dx.doi .org/10.1037/0021-9010.77.5.615 

Koriat, A., & Bjork, R. A. (2005). Illusions of competence in monitoring one’s knowledge during study. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 31, 187–194. http://dx.doi.org/10 .1037/0278-7393.31.2.187 

Kornell, N., & Bjork, R. A. (2008). Learning concepts and categories: Is spacing the “enemy of induction”? Psychological Science, 19, 585–592. http://dx.doi.org/10.1111/j.1467-9280.2008.02127.x 

Kotovsky, K., Hayes, J. R., & Simon, H. A. (1985). Why are some problems hard? Evidence from Tower of Hanoi. Cognitive Psychology, 17, 248–294. http://dx.doi.org/10.1016/0010-0285(85)90009-X 

Krueger, W. C. F. (1929). The effect of overlearning on retention. Journal of Experimental Psychology, 12, 71–78. http://dx.doi.org/10.1037/h00 72036 

McCabe, J. (2011). Metacognitive awareness of learning strategies in undergraduates. Memory & Cognition, 39, 462–476. http://dx.doi.org/ 10.3758/s13421-010-0035-2 

Postman, L. (1962). Retention as a function of degree of overlearning. Science, 135, 666 – 667. http://dx.doi.org/10.1126/science.135.3504.666 Pyke, A. A., & LeFevre, J. A. (2011). Calculator use need not undermine direct-access ability: The roles of retrieval, calculation, and calculator use in the acquisition of arithmetic facts. Journal of Educational Psychology, 103, 607–616. http://dx.doi.org/10.1037/a0023291

Rose, R. J. (1992). Degree of learning, interpolated tests, and rate of forgetting. Memory & Cognition, 20, 621–632. http://dx.doi.org/10.3758/BF03202712 

Skinner, B. F. (1958). Teaching machines. Science, 128, 969–977. http://dx.doi.org/10.1126/science.128.3330.969 

Sweller, J. (1994). Cognitive load theory, learning difficulty, and instructional design. Learning and Instruction, 4, 295–312. http://dx.doi.org/ 10.1016/0959-4752(94)90003-5 

Hausman, H., & Kornell, N. (2014). Mixing topics while studying does not enhance learning. Journal of Applied Research in Memory and Cognition, 3(3), 153–160. https://doi.org/10.1016/j.jarmac.2014.03.003 

Megan Smith, Yana Weinstein, & Fergus Dark, The Key to Interleaving: Jumble It Up!, 2017

https://www.learningscientists.org/blog/2017/7/13-1

Megan Sumeracki, Interleaving: A Classroom Experiment, 2021,  https://www.learningscientists.org/blog/2021/10/28-1