La conception pédagogique dans l'approche cognitive

Résumé introductif

L’idée directrice de la conception pédagogique dans l’approche cognitive est que l'objectif principal d’une stratégie, d'une méthode, d'une technique ou d'un modèle pédagogique est de favoriser l’apprentissage de la personne (ou des personnes) à qui elle s’adresse.

Instructional theory et Learning sciences en sont les deux paradigmes qui trouvent différentes interprétations selon leur contexte d'expression francophone ou anglophone.

Il y a huit principes de l'approche cognitive de la conception pédagogique qui concernent son analyse.

Les paradigmes de l'approche cognitive de la conception pédagogique dans le champ de la technologie éducative

Dans le champ de la technologie éducative, développé principalement dans le contexte anglophone et nord-américain, l'approche cognitive de la conception pédagogique (instructional design) a été élaborée par deux paradigmes principaux :

• 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).

En Amérique du Nord, un autre paradigme important, n'appartenant pas à la technologie éducative, privilégie l'étude de l'enseignement et l'apprentissage dans le contexte scolaire. Ce paradigme est celui de research on teaching (Brophy, 2010; Gage, 1979; 1994; 2009; Hattie, 2009; Marzano, 2001, 2003; 2011;). Il contribue également de façon importante au développement des connaissances scientifiques sur les stratégies pédagogiques.

Ces trois paradigmes partagent une vision cognitive de l’apprentissage fondée sur les connaissances élaborées par les sciences cognitives, principalement en psychologie cognitive et en psychologie de l'éducation (educational psychology) (Alexander et Winne, 2006; Bransford, Brown et Cooking, 2000,; Graesser, 2009; Hilgard, 1996; Lambert, et McCombs, 1998; Lucas, Blazek et Riley, 2005; McCombs et Whisler, 1997 ; Tobias et Frase, 2000; Roediger III, 2013; Dunlosky, Rawson, Nathan et Wilingham, 2013; Willingham, 2010).

Les relations entre les méthodes de l’ingénierie pédagogique et l'approche cognitive de la conception pédagogique

Instructional theory et Learning sciences sont les deux paradigmes de l'approche cognitive de la conception pédagogique centrée sur l'élaboration des connaissances sur les stratégies, méthodes et environnements pédagogiques. Tous les deux utilisent des connaissances scientifiques du type descriptif (qui décrivent et expliquent "comment les choses sont", dans ce cas "en quoi consiste l'apprentissage"), pour élaborer des connaissances du type prescriptif (c'est-à-dire des connaissances pour agir, qui sont orientées par le but, dans ce cas "favoriser l'apprentissage").

La construction des connaissances "orientées par le but" caractérise toutes les sciences du type "design", c'est-à-dire les sciences de la conception ou les « sciences de l’artificiel », selon l’expression forgée par Herbert Simon (1969).

Les paradigmes de Instructional theory et Learning sciences constituent des cadres théoriques qui sont donc du type "design", puisqu'ils se consacrent à la conception des artefacts particuliers, à savoir des méthodes, des stratégies ou des environnements pédagogiques.

Ces deux paradigmes "héritent" en quelque sorte de leur caractère "design" de leur champ disciplinaire de référence qui est la technologie éducative.

La figure ci-dessous illustre, au moyen des cercles conceptuels les relations d'inclusion entre ces différents domaines de savoir.

Fig. 1. Les relations entre les paradigmes de l'approche cognitive de la conception pédagogique, le domaine de l'ingénierie pédagogique (Instructional Systems Design) et le champ disciplinaire de la technologie éducative (educational technology).

Comme on peut le remarquer sur la figure ci-dessus, le paradigme de Instructional theory appartient à la fois aux théories du type « design » et au domaine de Instructional Systems Design ou Instructional Design Theories qui lui aussi est du type "design". Cette double caractérisation en termes de "design" est à l’origine d’un casse-tête terminologique concernant l'utilisation, en anglais, des appellations Instructional Design et Instructional Theory.

Les chercheurs en technologie éducative ont proposé diverses solutions pour résoudre ce problème. Deux solutions principales peuvent être distinguées dans les écrits contemporains.

La première approche est celle qui propose d’utiliser le terme Instructional Theory pour décrire la phase « Design » des méthodes de conception pédagogique (Instructional Systems Design). Cette approche caractérise notamment un important projet éditorial en technologie éducative dirigé par Charles Reigeluth depuis 1983 et visant à constituer une base de connaissances collective « dedicated to increasing our knowledge about how to improve instruction » (Reigeluth, 1983, p.xi). Dans ce cadre, Reigeluth a proposé de distinguer :

• les théories portant sur le processus entier, systémique et systématique de design des systèmes d’enseignement-apprentissage (de l’analyse des besoins jusqu’à l’implantation du système) et réunies sous l’étiquette commune de Instructional Design Theories. Ces théories correspondent à ce qu'on appelle en français "ingénierie pédagogique" ou "ingénierie de la formation". Un exemple prototypique des théories de ce type est la méthode ADDIE.
• les théories qui proposent « explicit guidance on how to better help people learn and develop » (Reigeluth, 1999, p. 5) et réunies sous l’étiquette de instructional-design theories (avec un trait d’union). Ces dernières sont des théories de l’enseignement du type design, autrement dit, ce sont des théories prescriptives orientées sur la manière d’enseigner (Basque, Contamines, Maina, 2010, p. 11).

Cette clarification n’a pas semblé suffisante, car en 2009, Reigeluth est revenu sur cette question en proposant cette fois de distinguer différentes « instructional design theories » en fonction des différentes phases de conception des systèmes ou environnement d’apprentissage. Ainsi, « instructional-design theory » devient « instructional-event design theory » et elle est distinguée de « instructional analysis design theory », « instructional planning design theory ». Son idée est que chacune des phases du processus de conception pédagogique (instructional design) peut générer et disposer de sa propre théorie. Et comme toutes ces théories sont du type « design », il est possible d’omettre le mot « design » et parler ainsi de « instructional analysis theory », « instructional planning theory », etc. Dans cette perspective, « instructional-event design theory » devient tout simplement « instructional-event theory ». Reigeluth souligne que « instructional-event theory is the only one that offers guidance about the nature of the instruction itself. The other five all offer guidance about what is commonly called the instructional systems design (or development) process (ISD). » (Ibid. p. 8)

La figure ci-dessous illustre cette première solution.

Fig. 2. Les composantes de la Instructional-Design Theory (adapté de Reigeluth, 2009, p. 9). La composante en rouge correspond au paradigme de la Instructional theory, centré sur la conception des méthodes et des stratégies pédagogiques.

La seconde approche propose plutôt de distinguer les méthodes et modèles de Instructional Systems Design (ISD) des méthodes et modèles de Instructional Design (ID). Cette distinction met de l’avant que les deux types de méthodes et modèles diffèrent quant à l’étendue des processus de conception concernés. Les modèles et les méthodes ISD ont un objectif plus large, recouvrent l'ensemble des processus d'élaboration d'un système d'apprentissage. Ces méthodes comportent habituellement les phases : analyse; design, production, implémentation et diffusion, évaluation sommative et les processus transversaux : gestion de projet et évaluation formative. En revanche, les modèles et méthodes de ID sont habituellement plus restreints, car ils sont centrés sur les deux premières phases des méthodes ISD : analyse de ce qui est à apprendre et la conversion des résultats de cette analyse en design des activités d’enseignement-apprentissage : " Determine what to teach. Determine how to teach” (Merrill, 2001, p. 294). Comme l’étendue des processus de design couverts par ces modèles et méthodes est moindre, ils doivent être appliqués en conjonction avec les modèles de ISD, "in order to receive support for the activities not treated in the model, such as needs assessment and needs analysis, production of instructional materials, implementation and delivery, and summative evaluation (Van Merriënboer, 1997, p. 3). En revanche, ils proposent une conceptualisation plus riche et plus précise des principes d’enseignement et apprentissage (Seel & Djikstra, 1997; Tennyson, 2010). Cette seconde solution se rapproche de la représentation de relations entre les domaines illustrée dans la figure 1 (sous forme des cercles conceptuels).

Les principes de la conception pédagogique élaborés dans l'approche cognitive de l'enseignement-apprentissage

Plusieurs principes de conception pédagogique ont été élaborés dans le cadre du paradigme de la instructional theory et, plus précisément, dans le cadre des recherches réunies sous le vocable de Conditions-based learning ou Conditions of learning (COL). Comme le soulignent Richey, Klein et Tracey (2011, p. 104) : « Conditions-based theory is basically a cognitive orientation that is specially pertinent to the selection and design of instructional strategies ».

Les chercheurs s’inscrivant dans ce paradigme de recherche partagent une hypothèse générale qui peut être exprimée comme suit : les activités d’enseignement-apprentissage doivent être conçues de façon à favoriser les conditions d’apprentissage, telles qu’elles sont décrites par les théories cognitives de l’apprentissage.

Cette hypothèse générale se traduit sous forme de principes généraux qui ont été élaborés pour guider les concepteurs dans leur travail de conception. Ces principes font partie des connaissances conceptuelles sur la conception pédagogique élaborées dans l'approche cognitive. Plus précisément, il s'agit de :

"Connaissances des principes et des généralisations qui sont utilisés pour étudier les phénomènes ou pour résoudre des problèmes dans un champ des connaissances. Ces connaissances sont particulièrement utiles pour traiter les différents cas qui peuvent se présenter dans un champ donné. Les experts utilisent ces connaissances pour repérer les configurations typiques des phénomènes (des "patterns") qui orientent le choix de l'action qui sera posée" (Anderson et al, 2001).

Voici les huit principes de l'approche cognitive de la conception pédagogique retenus dans le cadre du cours TED 6210. Ces principes permettent d'analyser les cas résolus proposés dans le cours et de guider la contribution à la Banque de stratégies.

• Le concept de stratégie pédagogique : une conception des stratégies en tant qu'outils cognitifs du concepteur.

• Les types de stratégies pédagogiques : la catégorisation des stratégies selon le rôle qu'elles jouent dans la conception pédagogique.

• Les types des connaissances : la catégorisation des connaissances (contenu d'enseignement);

• Niveau d'expertise des apprenants

• Types de guidage

• Types de regroupement

• Conditions favorisant l'apprentissage

• Milieux d'intervention

Diverses « pédagogies de l'apprentissage » (méthodes, stratégies, modèles...) ont renoué, pour la plupart, avec des idées des précurseurs de Dewey, Piaget, Vygotski (Lieury et De La Haye, 2009, p.19-20), Claparède, Mialaret.... Dans le contexte scolaire, ces "pédagogies" :

"... en utilisant les apports des théories cognitivistes, (elles ont) procédé à l'inversion du processus pédagogique, en se décentrant du processus d'enseignement et en privilégiant les processus d'apprentissage. Elles ont ainsi renversé les rapports maître-élèves, enseignant-apprenant et ont produit une véritable prise en compte de l'élève en redonnant dans le triangle pédagogique, une place dominante à la relation apprenant/savoir et au rôle médiateur de l'enseignant" (Altet, 1997/2006, p. 40).

Dans le contexte francophone, l'approche cognitive est développée principalement par des chercheurs s'intéressant à la didactique. Ceux-ci s'accordent pour dire que « la fonction de l’enseignant n’est pas d’enseigner, elle est de veiller à ce que les élèves apprennent » et, par conséquent « comprendre comment l’élève apprend est le fondement de l’activité d’enseignement » (Develay, 1992, p. 162).

Tous les chercheurs francophones en sciences de l'éducation n'adhèrent pas à cette conceptualisation. Certains accordent une attention moindre à l’apprentissage et préfèrent se centrer sur l'activité des enseignants. Ces propos de Van der Maren (1996, p. 32) illustrent ce point de vue :

« L’apprentissage et le problème de la mémoire ne concernent au premier chef que les apprenants. Ce sont eux qui devront apprendre. L’apprentissage ne constitue pas l’essentiel de la tâche de l’enseignant. Sa tâche consiste à enseigner afin que les apprenants apprennent. Son problème est avant tout un problème de communication, de gestion et de manipulation des éléments de l’environnement éducatif. Pour que les élèves apprennent, il lui faut d’abord faire passer le message, légitimer et valoriser son contenu, organiser des activités nécessitant que les apprenants utilisent ce qu’il veut leur présenter, et cela dans un temps limité, avec un nombre assez élevé d'apprenants, etc. »

Dans le contexte anglophone, l'idée selon laquelle l'activité pédagogique des concepteurs, enseignants ou formateurs ne peut pas être analysée sans faire référence à l'apprentissage est largement partagée.

L'action d'enseignement (teaching ou instruction) est habituellement définie en tant que « ...intentional facilitation of learning toward identified learning goals » (Smith et Ragan, 2005, p. 4). Autrement dit, on y postule d’emblée que l'on ne peut pas décrire la nature de l'enseignement sans préciser la nature de ce qui est visé par cet enseignement, à savoir l’apprentissage :

« the intention of all teaching activities is that of bringing about learning. But simple and banal though this answer might seem, it is I suggest an extremely important answer. It involves the claim that the concept of teaching is in fact totally unintelligible without a grasp of the concept of learning and that therefore one cannot characterize teaching independently of characterizing learning. Until therefore we know what learning is, it is impossible for us to know what teaching is (….) and that this has important practical consequences for how teachers see their job and therefore for what they do in the classroom». (Hirst, 1971/2012, p. 355).

Tout en gardant à l'esprit l'existence de nombreuses différences entre les conceptions de l'enseignement valorisées des deux côtés de l'Atlantique, on peut dégager une conception commune des "pédagogies de l'apprentissage" qui s'appliquent dans diverses situations éducatives :

« Dans ces pédagogies, l'enseignant, qui a toujours agi en fonction des conceptions qu'il a sur la façon dont les élèves apprennent, a pris conscience de l'importance du rapport des élèves au savoir, de leurs systèmes de représentation spontanés de départ, de leurs stratégies cognitives et affectives d'apprentissage. Il est ainsi devenu un professionnel de l'apprentissage, de la gestion des conditions externes d'apprentissage, de la mise en place de situations d'apprentissage appropriées pour un public donné, puis de situations de transfert. La fonction de l'enseignant n'est plus seulement de transmettre les connaissances, mais de faire en sorte que les élèves apprennent, de mettre l'apprenant 'en activité'. Il devient un intermédiaire entre le savoir et l'apprenant, en prenant en compte le processus d'apprentissage, il devient un médiateur entre l'apprenant et son savoir, en facilitant l'élaboration du sens des apprentissages, en engageant l'apprenant dans un processus de construction du sens.» (Altet, 1997/2006, p. 40).

Se préoccuper des apprentissages ne veut pas dire que l'on doive négliger pour autant l'activité cognitive en situation du concepteur ou de l'enseignant, ni ses multiples déterminants sociaux, culturels ou biologiques en contexte. Au contraire, l’approche cognitive reconnaît la complexité de la situation éducative et considère que, à toutes les phases de l'enseignement (planification, diffusion, évaluation), l'enseignant, le formateur ou le concepteur met en oeuvre des processus cognitifs complexes de résolution de problème pour lequel il n’existe de solution unique ni prédéterminée. Il ou elle doit donc 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 intervenants à concevoir de telles 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).

Notes et références

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