Représentations graphiques

ÉBAUCHE (sans bibliographie)

Appellation en anglais

Graphics representations

Graphics for learning

Datavisualisation

Stratégies apparentées

Démonstration

Présentation animée

Tutoriel

Type de stratégie

L’utilisation des représentations graphiques est une microstratégie.

Types de connaissances

Les représentations graphiques améliorent principalement l’acquisition des connaissances de type procédurales. Cette stratégie permet de décortiquer une tâche à accomplir en illustrant chacune des étapes à suivre avec le moins d’ambiguïté possible, tout en suivant un ordre bien précis. Par exemple, ce pourrait être un graphique présenté sous forme de dessin schématisé qui montre toutes les étapes à suivre pour remplacer une ampoule de phare de voiture ou encore un plan avec des images et du texte qui décrit la procédure pour assembler un meuble.

Cette microstratégie vise également 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.

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, p. 522). 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, p. 65).

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, p. 65). 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.

Les spécialistes Ruth Colvin Clark et Chopeta Lyons (2004) ont déterminé deux grandes familles de graphique qui se concentre sur 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 (Colvin Clark et Lyons, 2004, p. 10).

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 (Colvin Clark et Lyons, 2004, p. 15).

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. (Colvin Clark et Lyons, 2004, p. 70 à 76)

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. (cerveau à tous les niveaux)

Les expertes du domaine Ruth Colvin Clark et Chopeta 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 (p. 58). 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 (Colvin Clark et Lyons, 2004, p. 91). 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, p. 16)

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.

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

Dans la mesure du possible, fournir des conseils, des « trucs » ou des « astuces » en lien avec des exemples issus de la pratique « réelle » de cette stratégie.

Bibliographie

Identifier, selon les normes APA, toutes les ressources informationnelles utilisées pour rédiger cette fiche.

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

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

Webographie

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

Ressources informationnelles disponibles pour rédiger et améliorer la fiche

Bibliographie

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

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