Approche cognitive

L’approche cognitive de la conception pédagogique repose sur le postulat selon lequel l’intention première du développement, de la sélection ou de l’adaptation de stratégies pédagogiques est de favoriser l’apprentissage des personnes à qui l’activité d’enseignement-apprentissage s’adresse.
Cette section présente des connaissances générales sur l'approche cognitive de l'apprentissage et les catégories qui structurent la banque de stratégies pédagogiques.

L'apprentissage et la conception pédagogique

L'approche cognitive de la conception pédagogique (instructional design) a été développée dans le cadre des deux paradigmes principaux de la technologie éducative,

• instructional theory (Carr-Chellman, 2004; Clark, 2008; Merrill, Barclay et Schaak, 2007; Merrill, 2013 ; Paas, Renkl et Sweller, 2003; Reigeluth et Carr-Chellman, 2009; Richey, Klein et Tracey, 2011; Sweller, 2004;)
• learning sciences (Bransford, Barron, Pea, Meltzof, Kuhl et al, 2009; Edelson, 2004; Hall, 2005; Hoadley, 2004; Kolodner, 2004; Spector, 2004 ; Willis, 2011; Sawyer, 2009; Tobias et Duffy, 2009).

Un autre paradigme de recherche en enseignement, celui de research on teaching (Brophy, 2010; Gage, 1979; 1994; 2009; Hattie, 2009; Marzano, 2001, 2003; 2011;) contribue également de façon importante aux connaissances sur les méthodes et les stratégies pédagogiques.

Ces trois paradigmes privilégient des approches méthodologiques différentes, mais ils partagent une vision cognitive de l’apprentissage fondée sur les connaissances élaborées dans le vaste champ de psychologie de l’éducation (educational psychology) (Alexander et Winne, 2006; Berliner, 1992; Graesser, 2009; Hilgard, 1996; Lucas, Blazek et Riley, 2005; Tobias et Frase, 2000; Wittrock, 1992) ou, plus largement, en psychologie cognitive (Bransford, Brown et Cooking, 2000, Roediger III, 2013; Dunlosky, Rawson, Nathan et Wilingham, 2013; Lambert, et McCombs, 1998; McCombs et Whisler, 1997 ; Willingham, 2010).

Se préoccuper des apprentissages ne veut pas dire que d’autres intentions ou des contraintes n’interviennent pas dans le cours de la conception. Au contraire, l’approche cognitive reconnaît la complexité de la situation éducative et considère que l’activité du concepteur pédagogique s’apparente à une activité de résolution de problème complexe pour lequel il n’existe pas de solution unique ni prédéterminée. Le concepteur doit prendre en considération diverses contraintes tout en élaborant une solution pédagogique optimale du point de vue de l’apprentissage.

Les connaissances sur l’apprentissage élaborées par les sciences cognitives peuvent aider les concepteurs à concevoir des solutions favorisant l’apprentissage. Car, même si « il y aussi loin des connaissances de la psychologie scientifique pour ‘apprendre’ au quotidien du ‘faire apprendre’ que des indications chorégraphiques au ballet d’opéra, de la partition musicale au concerto pour violon, ou du traité de l’œnologie au grand vin », c’est « en intégrant la science dans leurs pratiques, [que] les vignerons ont amélioré le vin » (Bourgeois et Chapelle, 2011, p. 21).

Le concept de « stratégie pédagogique »

Dans les communautés francophone et anglophone de recherche en éducation, il n’existe pas de définition claire et unanime du concept de « stratégie pédagogique ». Dans l'approche de instructional design, le terme instructional strategy est utilisé pour décrire le produit d’un design pédagogique particulier pour un problème d’enseignement-apprentissage :

« An instructional strategy describes the general components of a set of instructional materials and the procedures that will be used with those materials to enable students’ mastery of learning outcomes” (Dick, Carey et Carey, 2005, p. 189).

Ce produit unique du design pédagogique est appelé scénario pédagogique par la communauté francophone. Il y est défini en tant que

« orchestration d’un ensemble d’activités d’apprentissage auxquelles s’ajoutent, d’une part, la description des ressources utiles à leur réalisation et, d’autre part, les productions de l’apprenant qui en découlent » (Hotte, Godinet, & Pernin, 2007, p. 7).

Smith et Ragan (2005, p. 128), distinguent, à la suite de Reigeluth (1983) trois aspects de scénario pédagogique (instructional strategy) :

1. l’organisation des activités d’enseignement-apprentissage qui précise "how instruction will be sequenced, what particular content will be presented, and how this content will be presented”;
2. la diffusion des activités d’enseignement-apprentissage concernant “what instructional medium will be used and how learners will be grouped”;
3. la gestion des activités d’enseignement-apprentissage qui "include the scheduling and allocation of resources to implement the instruction that is organized and delivered as planned within the previous two strategy aspects”.
   

Pour aborder le premier aspect du scénario pédagogique, soit l’organisation des activités d’enseignement-apprentissage, le concepteur peut s’appuyer sur les connaissances sur les agencements de ces activités conçus, utilisés, expérimentés et partagées par des praticiens et des chercheurs en tant que solutions intéressantes à un problème d’enseignement-apprentissage. Ce sont ces agencements relativement stables et élaborés dans le but de faciliter l’apprentissage ou le développement cognitif, qui constituent des modèles, des méthodes, ou des techniques d’enseignement (Reigeluth et Carr-Chellman, 2009). Certaines méthodes, modèles ou techniques peuvent être conçues et expérimentées par les chercheurs, souvent en collaboration avec des praticiens, tandis que d’autres sont directement issus de la pratique de l’enseignement et de la formation.

La communauté francophone des sciences de l’éducation semble préférer aujourd’hui le terme de « stratégie » à celui de « méthode pédagogique» ou de « méthode d’enseignement ». Cette préférence a pour l’origine de nombreuses critiques qui ont été faites par les chercheurs francophones à l’égard d’une vision technocratique réduisant la pédagogie à l’application d’une « bonne » méthode d’enseignement (Bru, 2002; Maubant, 2004). Remplacer le terme « méthode » par celui de « stratégie » permettrait dès lors de mieux prendre en considération les dimensions créatives et adaptatives de l’action pédagogique liées aux buts poursuivis et aux contraintes de la situation.

Pour mieux comprendre ces critiques, il est utile de rappeler l’étymologie du mot « méthode » : c’est une construction utilisant deux mots grecs : « metà » « qui vient après, qui suit, poursuite de » et « odos » : voie, chemin, moyen de faire quelque chose. Dans le champ éducatif, l’idée générale de « méthode » décrit donc «un ensemble de techniques ordonnées, mises en œuvre d’une manière consciente, pour conduire les élèves sur la voie (…) de l’instruction et de l’éducation » (Dancel, 1999, p. 364). Mais, comme le remarque Stryckman (1996), on peut comprendre l’idée de « méthode » soit en termes du chemin suivi ou du chemin à suivre. La première de ces acceptions est descriptive : « la méthode expose le chemin suivi, chemin par lequel un certain résultat est atteint sans que ce chemin ait été fixé d’avance » (Ibid., p. 1). C’est dans ce sens que René Descartes a précisé, dans son « Discours de la méthode » (1637, p. 7) que « son dessein n'est pas d'enseigner ici la méthode que chacun doit suivre pour bien conduire sa raison, mais seulement de faire voir en quelle sorte j'ai tâché de conduire la mienne ». La seconde est normative, dans le sens du « chemin à suivre », garant du résultat à condition d’avoir respecté les règles validant la démarche.

C’est bien cette idée qu’il puisse exister une « bonne » méthode d’enseignement qui « appliquée correctement produit le même résultat » (Raynal & Rieunier, 1997, p. 227) qui a été critiquée par les chercheurs francophones. Toutefois, on ne doit pas en conclure qu’il est inutile d’agir avec la méthode dans le domaine éducatif ou qu’il y est impossible de constituer des savoirs professionnels du type design, sous forme de règles d’action qui peuvent être d’être mises à l’épreuve dans différents contextes par les personnes pratiquant la conception pédagogique.

L’approche cognitive propose que les méthodes d’enseignement constituent des savoirs d’action formalisés, connus et partagés par les professionnels mais dont l’utilisation ne garantisse jamais, à coup sûr, la réussite de l’action professionnelle. En effet, d’une part, la responsabilité de la réussite ou de l’échec de tout acte intentionnellement posé dans l’objectif de "faire apprendre" est partagée entre l’enseignant et l’apprenant. D’autre part, une méthode pédagogique fait toujours objet d’une transposition et d’une adaptation aux besoins d’une situation éducative donnée. C’est donc pour mieux prendre en compte ce caractère adaptatif et créatif de la mise en œuvre des méthodes d’enseignement et d’apprentissage que nous emploierons dans Wiki-TEDia le terme de stratégie pédagogique.

C'est pourquoi nous avons choisi le terme de stratégie pédagogique pour décrire l'ensemble des modèles, des méthodes et des techniques conçus pour guider les actions d'enseignement-apprentissage.Dans cette perspective, le concept de stratégie pédagogique englobe l’acte d’enseignement et l’acte d’apprentissage, bien qu’on puisse vouloir distinguer parfois les activités qui sont réalisées principalement par l’enseignant en tant que stratégies d’enseignement de celles réalisées principalement par l’apprenant et que l'on considérera dès lors comme des stratégies d’apprentissage (Legendre, 2005, p. 1263).

L’apprentissage dans l’approche cognitive

L’intention première des stratégies pédagogiques est de favoriser l’apprentissage. Dans l’approche cognitive il s’agit de créer des conditions propices à la mise en œuvre, par des personnes se trouvant dans le rôle d’apprenants, des processus cognitifs impliqués dans l’acquisition, la transformation et l’utilisation des connaissances.
L’approche cognitive de l’apprentissage, partagée par les paradigmes de instructional theory et learning sciences, domine aujourd’hui l’ensemble des sciences humaines et sociales. Elle constitue un élargissement, et parfois une remise en question, du paradigme cognitiviste «classique » de traitement de l’information, dont les débuts remontent aux années 70. En effet, depuis une vingtaine d’années, elle prend en considération l’inscription sociale et historique de la cognition humaine, de même que son caractère distribué entre les humains et les diverses composantes de l’environnement culturel et matériel.
Dans cette perspective Alexander, Schallert et Reynolds (2012, p. 186) ont proposé de définir de façon très large l’apprentissage en tant que

… a multidimensional process that results in a relatively enduring change in a person or persons, and consequently how that person or persons will perceive the world and reciprocally respond to its affordances physically, psychologically, and socially. The process of learning has as its foundation the systemic, dynamic, and interactive relation between the nature of the learner and the object of the learning as ecologically situated in a given time and place as well as over time.

L’approche cognitive de l’apprentissage est une approche constructiviste

En raison de l’importance accordée à l’activité cognitive de l’individu, l’approche cognitive est une approche intrinsèquement constructiviste de l’apprentissage (De Corte, 2010, p. 54). Dans cette perspective, il est admis que :

… une personne développe son intelligence et construit ses connaissances en action et en situation et par la réflexion sur l’action et ses résultats. La personne appréhende et comprend les situations nouvelles à travers ce qu’elle sait déjà et modifie ses connaissances antérieures afin de s’y adapter. Chaque adaptation à une situation permet d’élargir et d’enrichir le réseau de connaissances antérieures dont dispose une personne et cette progression continue du réseau lui permet de traiter des situations de plus en plus complexes (Masciotra, 2007, p. 42).

Si chaque personne interprète la réalité d’une façon unique, elle le fait avec un équipement cognitif commun à tous les humains. Le système cognitif humain est un système spécialisé qui a évolué en permettant à l’espèce humaine une meilleure adaptation à son environnement, et en contribuant à transformer l'environnement naturel en environnement culturel. Les sciences cognitives ont commencé à décrire les relations complexes entre les divers facteurs naturels et culturels qui déterminent le fonctionnement cognitif en situation, parmi lesquels se trouvent les facteurs liés à la maturation biologique du système nerveux, au développement cognitif et au contexte culturel et social des situations d'apprentissage.

La relation entre la dimension naturelle et culturelle de l’apprentissage

Dans l'approche cognitive, l’apprentissage ne constitue pas un processus unitaire, mais bien un ensemble de processus mettant en jeu divers mécanismes naturels et culturels. Les humains partagent certains des mécanismes d’apprentissage avec d’autres animaux, par exemple, le conditionnement.
D’autres semblent spécifiques à l’homme, le distinguant ainsi même de ses plus proches cousins, les primates. Il en serait ainsi de la capacité à enseigner et de la capacité à apprendre à partir de ces enseignements, deux capacités dans lesquelles le langage joue un rôle primordial (Tomasello et al.,1993, Tomasello, 2009). Des théories cognitives récentes s'intéressent à la conceptualisation des situations d'enseignement dans cette perspective, en démontrant par exemple que les enfants abordent ces situations avec un ensemble d'attentes et des préconceptions qui orientent leurs processus cognitifs d'apprentissage (Csibra et Gergely, 2009). Par exemple, les enfants et les adultes s'attendent à ce que les enseignants présentent des connaissances généralisables et sémantiquement cohérentes (Shafto et al, 2010).
Les recherches sur l’apprentissage réalisées en sciences cognitives peuvent être classées en trois grands courants (Bransford et al. 2006) :

1. Les recherches sur l’apprentissage implicite et le cerveau (par exemple, l’apprentissage des langues chez les jeunes enfants);
2. Les recherches sur l’apprentissage informel (par exemple, l’apprentissage des conduites sociales acceptables au sein de la famille, l’apprentissage quotidien dans les groupes et les réseaux sociaux);
3. Les recherches sur l’apprentissage formel soit celui qui se déroule dans les dispositifs d’enseignement intentionnellement conçus dans ce but.

Les catégories de l’apprentissage informel et de l’apprentissage formel ne font pas l’unanimité dans le champ éducatif (Réf). Dans la perspective cognitive, cette catégorisation peut être conçu en référence à la distinction entre les apprentissages primaires et les apprentissages secondaires proposée par Geary (2000; 2005;2009) dans le cadre de la psychologie évolutionniste. Ainsi, les processus et les domaines des connaissances impliqués dans l’apprentissage implicite et l’apprentissage informel ont été qualifiés de « primaires », tandis que la plupart des processus et des connaissances visés par des dispositifs formels concernent les apprentissages dits « secondaires ».

La perspective évolutionniste propose que les humains ont évolué pour acquérir un certain type des connaissances leur permettant de survivre et de s’adapter à leur environnement naturel et social. Ces connaissances biologiquement primaires concernent le monde naturel (la biologie naïve – folk biology et la physique naïve, folk physics'') et social (la psychologie naïve, folk psychology). Elles sont acquises au moyen de processus cognitifs qui peuvent être plus ou moins complexes, allant de l’imitation à la résolution de problèmes, la planification et la prise de décision. Ces processus sont mis en œuvre sans qu’ils aient fait l’objet d’un apprentissage préalable dirigé consciemment et volontairement vers leur acquisition. Autrement dit, en possédant des connaissances suffisantes sur un domaine, tout humain peut mettre naturellement en œuvre certains processus cognitifs génériques. Par exemple, une stratégie de résolution de problèmes dite "analyse moyens-fin" (ou analyse des moyens et des buts qui nécessite de comparer le but que l'on souhaite atteindre et la situation actuelle et réduire progressivement les différences entre les deux situations), est facilement mise en œuvre par des enfants très jeunes pour résoudre des problèmes quotidiens, lorsqu'ils possèdent des connaissances suffisantes sur la situation (Siegler et al, 2010).
Les connaissances biologiquement secondaires sont les connaissances développées, accumulées et transmises au moyen des divers outils, dispositifs et procédés par chaque société humaine. Pour un individu, l’acquisition de ces connaissances considérées comme nécessaires pour participer à la vie d’une société dans une période historique donnée, nécessite la mise en œuvre des processus d’apprentissage spécifiques. Ces apprentissages ont habituellement lieu dans les institutions éducatives conçues intentionnellement dans ce but. Ils sont dépendants dans une large mesure des connaissances et des processus biologiquement primaires, mais, à la différence de ceux-ci, ils nécessitent des activités cognitives intentionnellement régulés et, par conséquent, soumises à un contrôle conscient, au moins dans les premières phases de l’apprentissage. Pour acquérir la grande majorité des connaissances secondaires, l’individu doit s’engager et persévérer dans des activités qui nécessiteront de sa part bien des efforts et de la motivation. Le rôle des enseignants et des concepteurs consiste dès lors à mettre en œuvre des stratégies pédagogiques facilitant l’engagement cognitif et la persistance dans l’activité d’apprentissage des connaissances secondaires, en mettant à contribution les connaissances et les processus biologiquement primaires.
La perspective évolutionniste fournit un cadre explicatif à de nombreux phénomènes d’apprentissage. Par exemple, elle permet d’expliquer pourquoi les enfants apprennent si facilement à parler, alors qu’ils doivent faire de nombreux efforts pour apprendre à lire, ou encore pourquoi les humains sont habituellement très motivés à rechercher et à mémoriser les informations sur les personnes et les relations sociales les concernant directement alors qu’ils doivent mettre en œuvre des activités plus coûteuses en ressources cognitives s’agissant des connaissances du même type mais concernant une époque historique éloignée de la leur. En technologie éducative, plusieurs théories de l'apprentissage sont utilisées pour concevoir des stratégies et des environnements d’apprentissage. La figure suivante décrit les relations entre les deux paradigmes de la technologie éducative, instructional theory et learning sciences, et diverses théories de l’apprentissage, consacrées à décrire autant les apprentissages secondaires que les apprentissages primaires.

Figure 1. Différentes théories de l'apprentissage utilisées par les chercheurs en technologie éducative.

Parmi ces théories, deux sont aujourd’hui particulièrement influentes dans le domaine de design des stratégies pédagogiques et des environnements d’apprentissage, car elles permettent de proposer un cadre explicatif et prédictif en ce qui concerne le développement des divers types des connaissances secondaires et de leurs relations sous forme de compétences. Il s’agit de la théorie de la charge cognitive et de la théorie de du développement de l’expertise adaptative.

Catégorisation des stratégies pédagogiques

Le nombre, la variété des stratégies pédagogiques, tout comme la diversité des termes utilisés pour les décrire, font qu’il est difficile de s’y retrouver.

Certains auteurs ont jugé la situation confuse et désordonnée au point de renoncer à tout espoir de pouvoir catégoriser un jour les stratégies pédagogiques de façon claire et définitive (Dancel, 1999; Raynal et Rieunier, 1997). D’autres, au contraire, ont proposé de mettre en valeur la richesse de stratégies existantes en proposant quelques principes de catégorisation généraux (Neumann et Koper, 2010; Reigeluth et Keller, 2009). Nous nous inscrivons dans cette dernière perspectvie et proposons de structurer la banque de stratégie en fonction :

• des questions qu'un concepteur est susceptible de se poser durant le design;
• des principes de l'approche cognitive sur lesquels il existe un consensus dans le champ de la technologie éducative.

Ces catégories ne sont pas mutuellement exclusives et sont susceptibles d'évoluer.

Types de stratégies

Types de stratégies

Types des connaissances

Types des connaissances

Conditions d'apprentissage

Conditions d'apprentissage

Types de guidage

Types de guidage

Niveau d'expertise des apprenants

Niveau d'expertise des apprenants

Types de regroupement

Types de regroupement

Milieu d'intervention

Milieu d'intervention

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