Représentations graphiques

Représentations graphiques La représentation graphique est un moyen de transcrire des données par le dessin. Dans un contexte pédagogique, les représentations graphiques peuvent servir à représenter visuellement une forme, un état, un concept, un fait, une fonction, une procédure, des données statistiques. L’idée est de transférer un contenu écrit vers un contenu visuel pour faciliter son analyse, sa compréhension et son interprétation. Les représentations graphiques permettent de présenter les connaissances sous diverses formes: visuelle, textuelle, auditive et même une combinaison de plusieurs supports multimédias. Elles sont conçues afin de présenter et organiser les connaissances dans le but de rendre leur intégration plus facile dans la mémoire à long terme. Cette stratégie remplis des conditions favorisant l'apprentissage, dont présenter, organiser et intégrer les connaissances, activer les connaissances préalables et motiver les apprenants.

Représentations graphiques Stratégies apparentées Démonstrations, Présentation animée, tutoriel Types de stratégie microstratégie Type de connaissances Factuelles, conceptuelles, procédurales Appellation en anglais Graphics representations Graphics for learning

Description

Dans le Petit Larousse, le mot «graphique» est défini comme étant relatif à l’écriture, les signes, les symboles et les dessins (Larousse, 2006). C’est un moyen de transcrire des données par le dessin. Les termes «représentations graphiques» sont définis comme étant un ensemble d’éléments picturaux ayant pour but de rendre perceptible, sensible quelque chose au moyen d’une figure, d’un symbole, d’un signe et d’une image. Elles incluent tout ce qui peut être représenté par l’écrit comme l’écriture alphabétique et numérique, schémas, dessins, formes, listes, tableaux, diagrammes, etc. (Matalliotaki, 2010).

Dans un contexte pédagogique, les représentations graphiques peuvent servir à représenter visuellement une forme, un état, un concept, un fait, une fonction, une procédure, des données statistiques. L’idée est de transférer un contenu écrit vers un contenu visuel pour faciliter son analyse, sa compréhension et son interprétation. Cette microstratégie soutient l’apprentissage en vue d’améliorer les performances dans un environnement ou dans certaines situations de travail. L’utilisation de cette stratégie permet autant de solliciter les processus cognitifs de bas niveau (mémoriser et comprendre) que ceux de haut niveau (analyser et évaluer) (Matalliotaki, 2010). Plus précisément, les représentations graphiques facilitent la construction et l’organisation des connaissances ainsi que l’identification d’opérateurs et de procédures associés (Levain, Le Borgne et Simard, 2006). Elle peut faire appel à l’utilisation d’un ou plusieurs médias tels que l’écriture, les images, les graphiques, l’animation vidéo, etc.

Clark et Lyons (2004) ont déterminé deux grandes familles de graphiques selon leur apparence visuelle.

• Art statique (Static art) : Cette catégorie est représentée par des éléments visuels fixes. Ceux-ci peuvent être représentés sous forme de textes, de graphique, d’illustrations, de photographies, de diagrammes, d’images ou même de modélisation en 3 dimensions (reproduction de la réalité).
  

• Art dynamique (Dynamic art) : Les graphiques nommés comme de l’art dynamique se traduisent par une représentation visuelle nécessitant l’utilisation d’un média spécifique soit les animations, les vidéos ou la réalité virtuelle (Clark et Lyons, 2004).
  

Types de graphiques

Il existe sept types de graphiques qui se distinguent par leur manière de communiquer l’information.

• Le graphique décoratif, où des éléments visuels sont ajoutés à un contenu éducationnel à des fins esthétiques, humoristiques ou motivantes. Ils sont utilisés pour agrémenter du matériel éducatif. Toutefois, ils doivent être utilisés de façon modérée, car un usage excessif risque d’interférer avec le processus cognitif de l’apprentissage.

Le graphique représentatif, qui a pour but d’illustrer ce à quoi le contenu ressemble de façon réaliste. Ce type de visuel possède un très haut degré de fidélité au niveau de la représentation, les photographies ou les captures d’écran sont de bons exemples. Le graphique mnémonique, qui vise à créer une analogie visuelle entre la signification des faits et des concepts. Cependant, la plupart des visuels mnémoniques sont spécifiques à une langue ou à une culture et ne seront pas universels pour tous. Le graphique organisationnel, qui sert à illustrer les relations qualitatives entre les contenus de cours. Ils sont représentés généralement par des arbres, des organigrammes ou de cartes de connaissances. Le graphique relationnel, qui communique la relation quantitative entre deux ou plusieurs variables. Après une collecte de données, la réalisation d’un graphique permet d’illustrer les résultats. Les diagrammes circulaires, les graphiques linéaires ou les diagrammes à barres sont souvent utilisés. Le graphique transformationnel, qui partage le mouvement et les changements au fil du temps. Les animations, les vidéos, les traits dessinés avec un indicateur de mouvement sont de bons moyens de divulgation. Le graphique interprétatif, qui aide les apprenants à bâtir un modèle mental d’événements ou de processus qui ne sont pas visibles, voire même abstraits (Clark et Lyons, 2004).

Types de connaissances et types de graphiques

Cette microstratégie vise la construction de connaissances factuelles et conceptuelles puisque pour être en mesure d’appliquer les procédures, l’apprenant doit tout de même comprendre certains faits et concepts connexes. Cette stratégie met en évidence des faits et concepts concrets ou abstraits à l’aide de graphique spécifique. Ce qui permet de mémoriser et comprendre des méthodes et concepts de base afin pour mieux cerner la nature de la tâche et d’appliquer ensuite la procédure appropriée. Pour une connaissance factuelle par exemple, un graphique à linéaire pourrait représenter l’évolution du réchauffement climatique au fil des années. Pour une connaissance conceptuelle, par exemple ce pourrait être un visuel qui explique le concept des formats de fichiers GIF et JPEG suivi d’exemples et de spécifications sur le sujet.

En général, les connaissances procédurales sont mieux servies par une combinaison de visuels de représentation, interprétatifs et de transformation pour démontrer les procédures et contextualiser la pratique. Les faits bénéficient des visuels représentatifs et, lorsqu'il y a plusieurs faits, des graphiques relationnels et organisationnels. Les concepts peuvent être enseignés à l'aide de visuels représentationnels ainsi que de graphiques interprétatifs et organisationnels. (Clark & Lyons, 2010)

Conditions favorisant l’apprentissage

Présenter, organiser et intégrer les connaissances

D’abord, les représentations graphiques permettent de présenter les connaissances sous diverses formes: visuelle, textuelle, auditive et même une combinaison de plusieurs supports multimédias.

Selon le spécialiste de l’enseignement Robert Gagné, l’événement d’apprentissage nommé «Attirer l’attention» est le premier événement essentiel à l’apprentissage. Au niveau des représentations graphiques, le principal but est de présenter visuellement l’information, donc d’attirer l’oeil et l’attention de l’apprenant sur les notions les plus pertinentes à l’aide d’éléments visuels et graphiques. Pour se faire, les concepteurs pédagogiques peuvent utiliser plusieurs techniques, par exemple:

• modifier les éléments typographiques que ce soit le type de police, la couleur, la taille, le contraste, le traitement (gras, italique ou souligné).
• insérer des espaces blancs, des indentations qui viennent faire un retrait de la première ligne d’un paragraphe dans un long texte.
• ajouter des éléments graphiques tels que des icônes, des dessins, des flèches, des ombrages et des animations.

Toutes ces techniques qui peuvent servir à mettre les éléments importants d’un contenu pédagogique complexe en évidence. Cependant, ces méthodes sont à utiliser avec parcimonie, car trop d’effets visuels peuvent diviser l’attention et créer des associations psychologiques indésirables. (Clark et Lyons, 2004)

Les représentations graphiques sont conçues afin de présenter et organiser les connaissances dans le but de rendre leur intégration plus facile dans la mémoire à long terme. Comme nous le savons tous, la mémoire est le nœud de l’apprentissage. D’abord, la mémoire sensorielle qui emmagasine une quantité énorme d’information provenant des cinq sens. C’est elle qui permet, de retenir des sons, des images, des visages, des lieux, des odeurs. La mémoire de travail est responsable du stockage temporaire d’informations, d’événements auxquelles l’esprit est en train de penser en ce moment présent et qui peut être influencé par des stimulus environnementaux. La mémoire à long terme possède quant à elle une capacité de stockage illimitée. Elle conserve tous les événements significatifs de nos vies. Elle permet aussi de retenir les sens des mots, des faits, des concepts, des procédures et même des habiletés manuelles (Dubuc, n.d.).

Les expertes du domaine Clark et Lyons, précisent que si la présentation d’un contenu pédagogique prend la forme d’un graphique expliqué par des mots et d’un extrait audio, la charge de traitement de l’information est partagée entre deux systèmes de perception, soit le visuel et l’auditif (2004). Alors, les images et les sons seront d’abord traités par la mémoire sensorielle. Les informations vont par la suite être prises en charge par la mémoire de travail qui sélectionnera celles jugées pertinentes dans l’objectif d’apprentissage en vue d’être intégrées dans la mémoire à long terme. Les informations picturales et verbales sont liées à des connaissances antérieures et ont été organisées séparément dans le cerveau. La mémoire à long terme vient agrémenter les nouvelles connaissances avec celles déjà stockées pour former un seul modèle mental sur le sujet.

Activer les connaissances préalables

Tel que mentionné auparavant, le but d’un apprentissage est d’intégrer un nouveau contenu en passant dans la mémoire de travail pour y faciliter la formation de connaissances liées à celles déjà emmagasinées dans la mémoire à long terme et dans l’objectif de créer un nouveau modèle mentale. Pour que cette intégration se produise, ces connaissances doivent être transférées de la mémoire à long terme à la mémoire de travail. Le psychologue David Ausubel (1968) à défini une marche à suivre pour fournir une structure idéale des connaissances antérieures ainsi que des nouvelles (Clark et Lyons, 2004). Cette technique d’enseignement est nommée «advance organizer». Elle consiste à présenter l’information en petits morceaux. Cette méthode peut être présentée oralement, par écrit ou illustrés. Ce sont de brefs aperçus et résumés qui contribuent à l’assimilation des nouvelles informations.

Il existe deux types:

D’abord, une technique nommée «expository organizer» est un visuel approprié qui vise un public ayant peu de connaissances préalables connexes à celles qui seront enseignées. Par exemple, une formation portant sur la manière de contrôler un chariot élévateur devrait commencer par décrire l’équipement, son utilité et ses fonctions avant d’entamer la portion opérationnelle de cette machine.

Ensuite, la méthode «comparative organizer» est un visuel qui incorpore les informations déjà familières auprès des apprenants et établit des liens avec les nouvelles à venir. Par exemple, une formation dédiée aux opérateurs de chariots élévateurs expérimentés, et qui vise à apprendre la manière de contrôler un nouveau type de chariot élévateur devrait mettre en lien les caractéristiques et les opérations entre le chariot élévateur familier et le nouveau chariot élévateur (Lidwell, Holden et Butler, 2003)

La recherche montre que les éléments visuels sont plus profitables pour les apprenants ayant un niveau de connaissance inférieur. Cependant, la construction de ces connaissances doivent être basée sur une structure qui respecte certains principes pédagogiques afin de bâtir convenablement un modèle mental.

Motiver les apprenants

La motivation est ce qui incite l'apprenant à définir un objectif pédagogique et à investir les efforts nécessaires pour l'atteindre. L’intérêt est l’une des principales sources de motivation. Tous les apprenants détiennent leurs intérêts personnels qui les poussent à s’intéresser à un sujet.

D’après les recherches, les représentations graphiques sont l’un des nombreux outils couramment utilisés pour susciter l’intérêt des élèves dans une leçon plutôt ennuyeuse. Les concepteurs de matériel pédagogique les utilisent pour améliorer les contenus en ajoutant des exemples visuels afin de créer des structures plus cohérentes entre les faits et les concepts de la leçon. Par exemple, une formation à propos de la manière d’effectuer un prêt de banque, débute avec une photographie de ce que ressemble un bureau de commis de banque. Les apprenants peuvent facilement se mettre en contexte et s’imaginer occuper ce poste. Une interface visuelle suscite donc un plus grand intérêt chez un individu qu’une information divulguée sous forme de texte statique en noir et blanc.

Niveau d’expertise des apprenants

Identifier si la stratégie est adaptée aux apprenants débutants, intermédiaires ou experts dans un domaine. Décrire comment la stratégie prend en considération le niveau des connaissances des apprenants dans le domaine ciblé. Donner des exemples.

Type de guidage

Décrire quel est le type de guidage et de support offert par la stratégie. Faire les liens avec le niveau d’expertise des apprenants en décrivant comment et pourquoi le type offert est censé favoriser l’apprentissage de ces apprenants.

Type de regroupement des apprenants

Décrire le type de regroupement préconisé par la stratégie et comment on peut le réaliser. Donner des exemples.

Milieu d’intervention

Décrire dans quel milieu éducatif la stratégie a été utilisée. Donner des exemples.

Conseils pratiques et exemples d’utilisation

Selon Clark et Lyons (2010), le meilleur graphique à des fins d'apprentissage dépendra du lien entre vos objectifs pédagogiques, les caractéristiques du graphique lui-même et le contexte d’apprentissage, dont les supports de diffusion et les apprenants qui y participeront.

Pour obtenir le meilleur rendu visuel, vous devrez appliquer un modèle de conception visuelle systématique pour toute la durée de la formation.

Bibliographie

Clark, R. C. et Lyons, C. (2004). Graphics for Learning. Proven guidelines for planning, designing, and evaluating visuals in training materials. (1er éd.). New Jersey, NJ : John Wiley & Sons.

Clark, R.C. et Lyons, C. (2010). More Than Just Eye Candy : Graphics for eLearning. Learning Solutions Magazine. https://learningsolutionsmag.com/articles/332/more-than-just-eye-candy-graphics-for-elearning-part-1

Dubuc, B. (n.d.). Mémoire et apprentissage. Recupéré du site Le cerveau à tous les niveaux ! : http://lecerveau.mcgill.ca/flash/a/a_07/a_07_p/a_07_p_tra/a_07_p_tra.html

Gardey, C. (2002). Utilisation pédagogique de la représentation graphique en classe d’anglais de spécialité. Récupéré du site ASp : http://asp.revues.org/1641

Huffman, K. (2007). Psychologie en direct. (M.C. Dumas, L. Fortier et T. Pouliot, trad.) (3e éd.). Montréal, Canada (Ouvrage original publié en 2005 sous le titre Psychology in Action, Eighth Edition. New Jersey, NJ : John Wiley & Sons).

Le Petit Larousse illustré. (2006). Paris, France

Levain, J. P., Le Borgne, P. et Simard, A. (2006). Apprentissage de schémas et résolution de problèmes en SEGPA. Revue française de pédagogie. Recherches en éducation, (155), 95-109. Récupéré du site de la revue française de pédagogie : https://rfp.revues.org/252?lang=fr

Lidwell, W, Holden, K et Butler, J. (2003). Universal Principles of Design. Massachusetts, Etats-Unis : Rockport Publishers.

Matalliotaki, E (2010) Les représentations graphiques comme support de raisonnement dans les manuels destinés aux élèves de grande section maternelle. Spiral-E-Revue de recherches en éducation, 45, 65-88. Récupéré du site de Spirale : http://www.spirale-edu-revue.fr/IMG/pdf/Spirae-E_2010_E._Matalliotaki_R.pdf

Paquette, G. (1996). La modélisation par objets typés-une méthode de représentation pour les systèmes d'apprentissage et d'aide à la tâche. Sciences et techniques éducatives, 3(1), 9-42. Récupéré du site HAL : https://edutice.archives-ouvertes.fr/edutice-00135853/document

Willingham, D. T. (2010). Pourquoi les enfants n’aiment-ils pas l’école ? (chapitre 1). In D. T. Willingham (Ed.), Pourquoi les enfants n’aiment pas l’école ? (pp. 3-23). Paris, France : La Librairie des Écoles. Récupéré de la TELUQ : http://benhur.teluq.ca/SPIP/ted6210_v3/IMG/pdf/TED6210_Willingham_2010.pdf

Webographie

Identifier et décrire brièvement des ressources complémentaires disponibles sur le web.

Veille informationnelle (ressources disponibles pour améliorer la fiche)

Amigues, R., & Caillot, M. (1990). Les représentations graphiques dans l’enseignement et l’apprentissage de l’électricité. European Journal of Psychology of Education, 5(4), 477-488.

Clark, R. C., Lyons, C., & Hoover, L. (2004). Graphics for learning: Proven guidelines for planning, designing, and evaluating visuals in training materials. Performance Improvement, 43(10), 45-47.

Clark, R. C., & Mayer, R. E. (2008). Learning by viewing versus learning by doing: Evidence‐based guidelines for principled learning environments. Performance Improvement, 47(9), 5-13.

Clark, R. C. (2003). More than just eye candy: graphics for e-learning. The eLearning Developers’ Journal, 1-10.

Dunlap, J. C., & Lowenthal, P. R. (2016). Getting graphic about infographics: design lessons learned from popular infographics. Journal of Visual Literacy, 35(1), 42-59.

Ganier, F., Gombert, J. E., & Fayol, M. (2000). Effets du format de présentation des instructions sur l'apprentissage de procédures à l'aide de documents techniques. Le travail humain,63(2), 121-152.

Jin, S. H., & Boling, E. (2010). Instructional designer’s intentions and learners’ perceptions of the instructional functions of visuals in an e-learning context. Journal of Visual Literacy, 29(2), 143-166.

Lohr, L. L. (2007). Creating graphics for learning and performance: Lessons in visual literacy. Prentice Hall Press.

Lowe, R. K. (2003). Animation and learning: selective processing of information in dynamic graphics. Learning and instruction, 13(2), 157-176.

Maschietto, M. (2001). Fonctionnalités des représentations graphiques dans la résolution de problèmes d’analyse à l’université. Recherches en didactique des mathématiques, 21, 123-156.

McAnany, D. (2009). Monkeys on the screen?: Multicultural issues in instructional message design. Canadian Journal of Learning and Technology/La revue canadienne de l’apprentissage et de la technologie, 35(1).

Norman, R. R. (2012). Reading the graphics: what is the relationship between graphical reading processes and student comprehension?. Reading and Writing, 25(3), 739-774.

Oud, J. (2009). Guidelines for effective online instruction using multimedia screencasts. Reference Services Review, 37(2), 164-177.

Yeh, H. T., & Cheng, Y. C. (2010). The influence of the instruction of visual design principles on improving pre-service teachers’ visual literacy. Computers & Education, 54(1), 244-252.