Apprentissage fondé sur l'enquête

Appellation en anglais

Inquiry-based learning (IBL)
Inquiry-based teaching
Inquiry Based Learning Strategy (IBLS)

Résumé introductif

L'apprentissage fondé sur l'enquête prend différentes formes selon le milieu et le contexte d'enseignement ou d'apprentissage. Il a ses racines dans le processus d'enquête qui, selon Dewey (1996, dans Constantinou et al., 2018), est central à l'expérience humaine. L'enquête est le processus de diagnostiquer des situations, de formuler des problèmes, de procéder à des expériences, de chercher de l'information, de construire des modèles et collaborer avec ses pairs afin de créer des représentations et de former des arguments cohérents. L'apprentissage par enquête pousse les apprenants à aller plus loin que l'information qu'ils ont devant eux et requiert la création de nouvelles idées afin de résoudre des problèmes complexes.

Ernst et al. (2017) présentent deux grands principes de l'apprentissage fondé sur l'enquête :
- L'engagement des apprenants dans des tâches riches. Les apprenants doivent vivre des défis cognitifs et participer à des exercices sophistiqués. Souvent ils ne connaissent pas la marche à suivre avant d'être confrontés au problème à résoudre et doivent générer de nouvelles idées afin de résoudre un problème.
- Des opportunités de collaboration. En verbalisant leur idées et en les partageant avec leurs pairs, les apprenants apprennent à structurer leur pensée de façon cohérente. En recevant d'autres idées, ils apprennent à considérer d'autres façons de faire que la leur et peuvent contribuer à la construction du savoir collectif.

Stratégies apparentées

Apprentissage par découverte guidée

Apprentissage par problèmes

Apprentissage par projets

Dialogue socratique

Communauté de recherche (Community of Inquiry)

Toutes ces stratégies sont centrées sur l'apprenant. Plusieurs concepts dans ces stratégies ont été proposés par le psychologue et philosophe américain John Dewey. Selon John Dewey (1916, 1986) le but principal des stratégies est de développer les habitudes du raisonnement par questionnement, par la recherche, par inquiry (terme en anglais). Mais le raisonnement est lié à l’expérience réelle : sociale, culturelle, professionnelle.

La stratégie « Community of Inquiry » a été proposée par philosophes John Dewey et Charles Pierce et développée par M. Lipman (Shields, 2003). Au Canada, les chercheurs Randy Garrison, Terry Anderson et Walter Archer de l’Université d’Alberta ont enrichi « Community of learning » considérablement en étudiant les possibilités d’utiliser cette stratégie pour le e-learning (Garrison, et al., 2000).

Type de stratégie

macrostratégie

Types de connaissances

La macrostratégie «Apprentissage fondé sur l'enquête» vise à favoriser la construction des connaissances conceptuelles et procédurales. L'apprentissage fondé sur l'enquête permet le développement des habiletés à faire des enquêtes, de la recherche et de la collaboration. Bien pensée, construite et réalisée, cette macrostratégie peut développer l'habileté d'apprendre à apprendre (Kuklthau, Maniotes et Caspari, 2007).

Cette macrostratégie est plus répandue en sciences naturelles: dans l’enseignement de la mathématique, de la physique, de la chimie, de la biologie (Laursen et al., 2011; Song et Shwenz, 2013). On rapporte plusieurs exemples de l'application avec succès de cette macrostratégie en sciences sociales (Burgh et Nichols, 2012).

Description

L'apprentissage fondé sur l'enquête (Inquiry Based Learning) est une stratégie pédagogique pour engager les apprenants à trouver des solutions ou des réponses à des problèmes scientifiques ou sociaux. La recherche et la collaboration créent deux axes pour développer les compétences à chercher l’information, à penser de manière critique et à construire certaines réponses sur problèmes théoriques.
Il est possible de commencer l’histoire de cette stratégie par la méthode philosophique du questionnement de Socrate. Au XIX-ième siècle les scientifiques se tournaient vers certaines idées de Socrate par rapport à la formation des sciences naturelles.
L’histoire de la méthode d’IBL a amorcé son mouvement dans les années 60 dans par les travaux de J. Bruner, J. Schwab, M. Herron, dans les années 80 par les travaux de S. Papert (Bruner, 1961; Schwab, 1960, 1966; Papert, 1993). Le tableau suivant décrit les étapes importantes dans l'histoire de cette macrostratégie. «L'apprentissage fondé sur l'enquête est un processus à l'intérieur duquel les élèves sont impliqués dans leur apprentissage, formulent des questions, font des recherches larges et, ensuite, construisent de nouvelles compréhensions et significations ainsi que de nouveaux savoirs. Ces nouveaux savoirs sont nouveaux pour les élèves et peuvent être utilisés pour répondre à une question, développer une solution ou soutenir une position ou un point de vue. Les savoirs sont habituellement présentés à d'autres personnes et peut mener à des actions» (Alberta Learning, 2004. Traduction libre).

Voici une présentation interactive (vidéo explicative créée par John Spencer) pour apprivoiser l'apprentissage fondé sur l'enquête.

Tableau 1. Faits importants de la macrostratégie «l'apprentissage fondé sur l'enquête».

Date	Fait	Explication
1910	John Dewey a proposé d’intégrer « Inquiry » ou Inquiry Based Learning (l’apprentissage par la recherche) dans les programmes de l’enseignement de la science aux écoles	Dans l’enseignement il existe beaucoup d’attention pour les faits mais les apprenants ne développent pas les capacités à réfléchir
1916	Dewey a proposé 6 étapes pour la méthode « Inquiry »: 1) un sentiment que le problème existe; 2) la clarification du problème; 3) la formulation d’une hypothèse provisoire; 4) test; 5) la révision des tests; 6) la solution	Pour faciliter les activités d'apprentissage des apprenants
1937	Le modèle de Dewey nommé « Science dans l’enseignement secondaire » (Science in Secondary Education) a été adopté dans la Commission des programmes des Écoles secondaires aux États-Unis	Continuer à institutionnaliser de nouvelles méthodes dans le système d'éducation
1938	John Dewey a indiqué que les problèmes devaient correspondre aux expériences des apprenants, à leurs capacités intellectuelles	Pour faciliter l’engagement des apprenants, pour développer les programmes d’apprentissage « en agissant »
1944	John Dewey a modifié son modèle de la méthode « Inquiry ». Il a distingué 4 étapes : 1) présentation du problème; 2) la formulation du problème; 3) la collection des données pendant les essais; 4) la présentation de la conclusion	Continuer à élaborer les méthodes pour faciliter la pensée réflexive
1960	Joseph Schwab a proposé deux types d’IBL : type constant (l’accumulation constante du corps des connaissances) et fluide (les fluctuations révolutionnaires dans l’accumulation des connaissances)	Développer la mentalité de recherche dans l’époque « post-Spoutnik »
1966	Joseph Schwab a identifié deux positions principales face à « IBL » : développer les structures conceptuelles de la science, les réviser constamment; étudier « enquiry into enquiry » : développer la culture de la discussion, étudier les recherches sur les technologies, sur l’interprétation des données	Développer la mentalité de recherche
1989	« Projet 2061 » de l’Association Américaine de l’avancement scientifique (AAAS). Les recommandations du projet 2061: commencer par les questions; encourager les apprenants de participer activement; travailler en équipes; mémoriser les termes techniques	Développer l’alphabétisation scientifique
1996	Cothron et al. (1996) ont proposé « Quatre-question stratégie » : 1) trouver matériels disponibles; 2) étudier, comment changer le système des matériels; 3) trouver le thème principal; 4) étudier, comment changer le thème principale	Proposer la matrice pour les enseignants qui utilisent IBL
2001	Projet “Atlas of Scientific Literacy” (AAAS)	Développer l’alphabétisation scientifique
2001	Fradd et Lee (1999) ont construit une nouvelle matrice de la construction du cours « Inquiry » : questionner, planifier, réaliser, faire les conclusions, répéter, appliquer	Développer l’alphabétisation scientifique

Parmi des prémisses théoriques de cette macrostratégie on peut nommer :

• la psychologie soviétique : les travaux de L. Vygotsky (1962)(les années 20-30);
• la psychologie américaine : les travaux de J. Bruner (les années 60-70) (Bruner, 1961);
• la philosophie américaine de pragmatisme et d’instrumentalisme qui souligne la nécessité d’apprentissage en agissant (learning by doing), d’apprentissage en contexte qui doit former des apprenants selon leur expérience : les travaux de William James, John Dewey (les années 40-90) (Dewey, 1910, 1916, 1938, 1986);
• la logique : les travaux du logicien finlandais Jaakko Hintikka (1995)(les années 80-90).

Apprentissage par enquête (IBL) est souvent décrit comme un cycle ou une spirale, ce qui implique la formulation d'une question, une investigation, la création d'une solution ou d'une réponse appropriée, une discussion et une réflexion basée avec les résultats (Bishop et al., 2004).

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Figure 1. Inquiry Based Learning. La figure proposée par Dr. Joyce Morris, révisée par Sandra A. Lathem (2011) sur le site Web Technology and Inquiry Based Learning

Dewey (1986) a décrit les étapes du déroulement de l'enquête à la manière suivante:

1. La situation indéterminée – la situation où les questions apparaissent, la situation de la confusion, de la sensation du problème.
2. L’institution du problème : le problème bien défini est déjà résolu à moitié. Dewey (1986) note que «It is familiar and significant saying that a problem well put is half solved» (p.485).
3. La détermination de la solution du problème : l’identification des facteurs qui existent déjà («the facts of the case») pour résoudre le problème. L’anticipation de la résolution, l’idée de la résolution, pour l’instant sans le statut logique.
4. Le raisonnement de la solution: ce que Dewey nomme «ratiocination». En d'autres mots, les références pures vers la pratique ne fonctionnent pas. C’est plutôt la recherche du sens comme le sens commun, général dans le domaine des idées, la recherche de relations à propos d’autres sens.
5. La coordination des faits et des sens, des idées – la clarification des solutions - l’organisation des faits dans un ensemble cohérent et logique. Les faits n’existent pas dans l’isolation. Les faits, leurs explications doivent correspondre aux faits précédents.
6. La détermination, la précision du sens commun dans la recherche scientifique : il faut élaborer la langue claire et rigoureuse pour la communauté des individus incorporés dans la résolution du problème.
   

Maintenant il existe de nombreuses définitions et de types d’IBL avec nombreux sens commençant par l’enseignement ouvert finissant par le scaffolding (Watt, Therrien, Kaldenberg, Taylor, 2013, p.41).

Selon Watt et al. (2013) les trois composants sont toujours importants:

• Les apprenants mènent l’investigation en classes.
• Les apprenants échangent des idées par le questionnement, par la négociation et par la résolution du problème.
• Les professeurs doivent élargir, enrichir les standards d’enseignement.

Selon Tatar (2012, p. 248) les cinq composants sont toujours pertinents :

1. Les étudiants proposent les questions scientifiques.
2. Les étudiants fournissent les preuves en cherchant les réponses sur questions.
3. Les étudiants cherchent les explications scientifiques.
4. Les étudiants précisent leurs explications par rapport aux explications d’autres.
5. Les étudiants communiquent pour vérifier leurs explications.
   

Un cycle d'investigation est un processus qui essaie de permettre à l'apprenant ou l'étudiant de répondre à ces questions avec les informations qu'il a connecté, ce qui permet la création de nouvelles idées et concepts. Le cycle d'investigation a cinq étapes globales :

• Questionner,
• Enquêter,
• Créer,
• Discuter,
• Réfléchir.
  

• Questionner : cette étape se focalise sur un problème ou une question que les étudiants commencent à définir. Il ne s'agit pas de donner aux apprenants un problème à résoudre, mais plutôt une situation qui interroge et interpelle les apprenants. Les questions peuvent apparaître dans la confrontation aux conceptions différentes des apprenants. Les questions doivent donc émerger du groupe d'apprenants dans un processus que l'enseignant suscite, anime. Questionner mène naturellement à enquêter qui consiste à accompagner la curiosité vers la recherche d'informations. Des apprenants ou des groupes des apprenants collectent les informations, étudient, utilisent des ressources pédagogiques, expérimentent, observent, dessinent, créent les cartes conceptuelles. Ils peuvent déjà redéfinir la question, l'éclaircir ou prendre une autre direction que la question initiale ne permettait pas d'anticiper.
• Créer : Les informations collectées commencent à se rejoindre. Les étudiants commencent à faire des liens. La capacité à synthétiser le sens devient la plus importante qui permet la formation de nouvelles connaissances. Les apprenants créent de nouvelles idées ou hypothèses qui ne sont pas directement inspirées par leur propre expérience. Ainsi, ils l'écrivent dans une sorte de rapport.
• Discuter : Les apprenants échangent leurs idées, interrogent d’autres sur leurs propres expériences et investigations.
• Réfléchir: Cette étape consiste à prendre du temps pour regarder en arrière. Penser à nouveau à la question initiale, le chemin emprunté et les conclusions actuelles. Les apprenants regardent en arrière et prennent de nouvelles décisions : "Une solution a-t-elle été trouvée?", "De nouvelles décisions ont-elle été prises?", "De nouvelles questions sont-elles apparues?", "Que pourraient-ils demander?" (Apprentissage par investigation, EDU Tech Wiki,2013).

Conditions favorisant l’apprentissage

Avant de commencer la conception des cours basés sur «l’apprentissage fondé sur l’enquête», il faut prendre en considération le fait que c’est un processus difficile à réaliser. Selon les recherches de Kirschner, Sweller et Clark (2006), de Klahr et Nigam (2004) le guidage direct peut être plus efficace que l’apprentissage fondé sur l’enquête. Le type de guidage avec le questionnaire ouvert a posé plusieurs problèmes pour les enseignants, les professeurs et pour les apprenants.
Pourtant, dans le cadre du développement de la capacité «d’apprendre à apprendre» (Kuklthau, Maniotes et Caspari, 2007), des compétences de recherche (Dewey, 1938) dans la Société de la connaissance, cette macrostratégie est devenue la plus importante.
Afin de favoriser l’apprentissage dans le cadre de cette stratégie, on propose de :

• stimuler les apprenants à poser de questions, de problèmes, d’idées par eux-mêmes (Scardamalia, 2002) et, en même temps, proposer les problèmes essentiels et pertinents pour tout le monde, par exemple, problèmes de la société, de l’environnement (Barron et Darling-Hammond, 2008). Cette activité incite les apprenants à s’engager dans des processus de construction profonde des connaissances conceptuelles (Natural Curiosity, 2011);
• stimuler à échanger et vérifier idées, questions, réponses auprès d’autres membres du groupe (faire «check in»). Cette activité incite les apprenants à s’engager dans les processus d’autoréflexion et autocorrection;
• proposer le type de guidage selon le niveau d’expertise des apprenants, selon le milieu et le contexte de formation; proposer les activités d’échafaudage et d’évaluation formative (Darling-Hammond, 2008).

Niveau d’expertise des apprenants

La stratégie peut s'adapter à tous les niveaux d'expertise.
On rapporte l'utilisation de cette stratégie pour les débutants (Villavicencio, 2000). Néanmoins, cette stratégie est répandue aux intermédiaires.

Cette stratégie peut évoquer la surcharge de la mémoire de travail pour les débutants. Comme résultat, la surcharge de la mémoire de travail ne mène pas vers l’accumulation de connaissances dans la mémoire à long terme (Kirshchner, et al., 2006, p. 77).

Type de guidage

Selon Banchi et Bell (2008) on peut distinguer les quatre types de guidage offert par « Inquiry Based Learning », commençant par le guidage structuré finissant par le guidage ouvert :

• Questionnaire confirmé : on propose le questionnaire, les résultats : les apprenants doivent les confirmer.
• Questionnaire structuré : on propose le questionnaire aux apprenants.
• Questionnaire guidé : on propose seulement les questions de recherche.
• Questionnaire ouvert : les apprenants définissent les questions eux-mêmes.
  

L'engagement et la motivation sont très importants pour susciter l'intérêt des apprenants dans la communauté d'apprenants (Ryan et Deci, 2000). Les apprenants jouent les rôles principaux dans la construction des connaissances quand les professeurs exercent les rôles de facilitateur, de provocateur. Le rôle du professeur consiste à créer telles conditions d'apprentissage dans lesquelles les apprenants se sentent responsables des activités de formation (Fielding, 2012).

Type de regroupement des apprenants

La stratégie «Apprentissage fondé sur l'enquête», inspirée par le socio–constructivisme, se base sur le travail collaboratif: les étudiants trouvent des ressources, utilisent des outils et des ressources fournies par les partenaires dans le groupe d'enquête. Ainsi les apprenants font des progrès en partageant leur travail, en discutant et en construisant le travail collaboratif. Dans la plupart des cas, le travail collaboratif se passe en petits groupes.

Milieu d’intervention

Elle s’adresse à un large spectre d'apprenants et d’enseignants intervenant en milieu scolaire, collégial, universitaire, même aux entreprises; aux pédagogues passionnés, qui réfléchissent et qui veulent créer de nouvelles stratégies pédagogiques d’apprentissage dans un monde de la Société de la connaissance.
Kubicek (2005) a rapporté de nouvelles possibilités d'utiliser la stratégie pour la formation en ligne.

Conseils pratiques et exemples d’utilisation

Conseils pratiques pour le guidage:

Selon Anderson (2002) les difficultés pour développer cette méthode à l’école sont les suivantes :

• difficultés techniques : les difficultés d’organiser le travail en groupe, le développement professionnel inadéquat des enseignants, les difficultés de jouer le rôle de facilitateur;
• difficultés politiques : résistance parmi les parents; peu de programmes pour éduquer les enseignants d’utiliser cette méthode; pas de consensus parmi les enseignants, comment enseigner;
• difficultés culturelles : la qualité de manuels; beaucoup de discussions mais peu de réalisations.

Les apprenants aussi rencontrent de nombreux problèmes. Selon Geier et al. (2008), ce sont les difficultés du travail en équipe pour les étudiants de contextes culturels différents; les problèmes socio-économiques; la mauvaise qualité des manuels (p. 923).

Le principe d’organisation d’IBL semble d’être simple : formuler des questions – faire des recherches – proposer des solutions – discuter sur des solutions – faire la réflexion liée aux résultats (Bishop et al., 2004). Pourtant, IBL demande de la planification rigoureuse et le support constant d’apprenants dans le processus de l'enquête. La méthode demande une très bonne préparation parmi les professeurs. Elle peut être difficile à apprivoiser pour certains selon Tatar (2012, p. 249). Il est difficile pour les professeurs de développer les capacités de mener les étudiants vers la formulation de questions (Tatar, 2012, p. 249).

Conseils pratiques pour développer cette stratégie au niveau institutionnel:

Le Ministère de l'éducation aux États-Unis et la Commission Européenne soulignent la nécessité de l’utilisation de cette méthode aux collèges et dans les universités, selon Andras (2012, p. 23).

Les raisons sont les suivantes:
La macrostratégie est proche de la science, notamment du processus de recherches (Tatar, 2012; Albright et al., 2012).
La stratégie développe les compétences de recherche, la culture de recherche parmi les apprenants (Albright, 2012; Kuklthau, Maniotes et Caspari, 2007). Elle représente un système pour organiser l’information et ses liens (Watt, et al., 2013, p. 41); prépare et pose les questions significatives pour la vie sociale et personnelle (Booth, 2013, p.26); peut aider à développer les capacités cognitives de haut niveau. Les apprenants sont satisfaits de s’engager dans le processus de recherche (Albright et al., 2012).

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Cette série de vidéos décrit l'utilisation de la stratégie aux milieux différents

Inquiry-Based Learning (IBL). (2009, 8 juillet). [vidéo en ligne]. Récupéré du site YouTube le 20 octobre 2014 de https://www.youtube.com/playlist?list=PL4513329C275C52DA

La vidéo présente exemples d'IBL à l'école

Inquiry-Based Learning (2009, 18 septembre). [vidéo en ligne]. Récupéré du site YouTube le 20 octobre 2014 de http://www.youtube.com/watch?v=z8Lh5MfyE-E

Un billet de blogue: Nesbit, J., Qing, L. (2014, 3 décembre). Les faits en éducation : L'apprentissage fondé sur l'enquête est-il efficace? Repéré à http://www.cea-ace.ca/node/16517

Bibliographie pour rédiger la Page «Community of Inquiry»

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