Débriefing et apprentissage

Débriefing et apprentissage
L’ apprentissage par analyse de sa propre activité Pierre Parage Chaire de communication didactique - CNAM Angers, le 28 juin 2006

Plan de la présentation
I - Les questions de recherche : L’analyse empirique Le cadre théorique II - Le terrain III - L’analyse préalable : L’activité en question La simulation IV - Le protocole d’observation V - Les premiers résultats : L’analyse quantitative L’analyse qualitative VI - Les orientations de la recherche * Pierre Parage - CNAM

I - Les questions de recherche L’analyse empirique
D’un point de vue empirique, il est de plus en plus admis que l’apprentissage procède de la complémentarité entre deux types de mises en situation : - La situation d’action - La situation de verbalisation (analyse après-coup, appelée débriefing) La situation d’action peut être constituée, soit par une situation passée, vécue par les sujets en apprentissage (auquel cas, le débriefing procédera par retour d’expérience), soit par des situations plus ou moins proches des situations de travail, conçues par le formateur et proposées dans le cadre même de la formation Les formateurs se sont abondamment saisis de ce principe pédagogique en investissant fortement sur la préparation de la situation d’action (pratiques de la pédagogie active), mais réservant le plus souvent la situation de verbalisation à l’analyse des conditions de réalisation de l’action, au détriment de l’analyse de l’apprentissage en lui-même C’est donc le parent pauvre de l’apprentissage (ce que les formateurs désignent communément sous le nom de débriefing) qui constitue l’objet de notre recherche * Pierre Parage - CNAM

I - Les questions de recherche L’analyse empirique
Trois grands corps de questions : 1/ Pour apprendre il faut faire... Analyse de l’activité d’apprentissage Peut-on repérer des apprentissages dans la situation d’action ? 2/ Pour apprendre, il faut analyser ce que l’on a fait... Peut-on repérer des effets de l’analyse de sa propre activité sur l’apprentissage ? 3/ Pour analyser ce que l’on a fait, une médiation est nécessaire... Analyse de l’activité de médiation Peut-on repérer des effets de l’activité du médiateur sur l’apprentissage du sujet ? * Pierre Parage - CNAM

I - Les questions de recherche Le cadre théorique
Débriefing et apprentissage La psychologie du développement * La prise de conscience (Piaget, Vergnaud) * La métacognition (Valot, etc...) L’analyse de l’activité * Activité productive et activité constructive (Rabardel) * Registre pragmatique et registre épistémique (Pastré) * Opérations d’exécution, d’orientation et de contrôle (Galpérine) * Construction et assimilation du problème (Savoyant) La psychologie ergonomique * Les genèses instrumentales (Rabardel) L’approche historico culturelle (Vygotski) * La zone de proche développement * Conscience avant et conscience après * Pierre Parage - CNAM

La situation de débriefing La didactique des disciplines (Brousseau) * Situation a didactique et situation didactique * Situations d’action, de justification et de formalisation La psychologie ergonomique * L’entretien d’auto-confrontation (Theureau) La clinique de l’activité * L’entretien d’auto-confrontation croisée (Clot) La psychologie du développement * L’entretien d’explicitation (Vermersch) La didactique professionnelle * L’intrigue (Pastré) * Pierre Parage - CNAM

Débriefing et médiation La psychologie du développement * Le conflit socio cognitif (Piaget) * Schème et médiation (Vergnaud) L’approche historico culturelle * Tutelle et étayage (Bruner) La didactique professionnelle * Les formes de médiation (Pastré) * Pierre Parage - CNAM

1ère hypothèse : Prendre du recul sur... Prendre ses distances avec... Prendre conscience de... Développer des connaissances sur... Analyser après-coup... => L’apprentissage procède d’un déplacement => Penser l’action dans un autre cadre 2ème hypothèse : Penser l’action dans un autre cadre suppose un autre cadre... => Les situations proposées sont plus ou moins productives à ce niveau => Le sujet ne peut pas à la fois produire le cadre et l’analyse 3ème hypothèse : Penser l’action dans un autre cadre suppose (ou est optimisée par) la présence d’un tiers... => C’est au médiateur de proposer le cadre d’analyse => C’est au médiateur de favoriser le déplacement * Pierre Parage - CNAM

II - Le terrain de recherche
La recherche est menée dans un centre de formation : l’ISPA d’Alençon (61) Le public est essentiellement constitué par les élèves ingénieurs de première année issus de deux circuits de formation : * Le circuit classique (BTS, BAC PRO...) * Le circuit de l’apprentissage La situation retenue consiste à apprendre à régler une machine à commandes numériques (dans le domaine de la plasturgie) dont le fonctionnement est simulé sur un ordinateur Cette machine est une presse à injecter, dont le fonctionnement a déjà fait l’objet d’une analyse poussée ayant permis de dégager les principales variables que le régleur manipulées pour produire des pièces sans défauts * Pierre Parage - CNAM

III - L’analyse préalable L’activité du régleur
Les paramètres d’action : Le temps d’injection TID permet d’agir sur la quantité de matière injectée et sur l’aspect final des produits. La température du moule et des buses T° détermine la température de la matière au moment de l’injection. Le temps de maintien T2 accentue les effets de la pression de maintien. Le temps de refroidissement T3 correspond à l’intervalle entre la fin de la phase de maintien et l’ouverture du moule pendant lequel le produit se refroidit. .../... T° CP P2 PC Temps d’injection TID * Temps de maintien T2 Temps de refroidissement T3 Pierre Parage - CNAM

.../... La pression de commutation PC permet d’agir sur la quantité de matière injectée. La pression de maintien P2 permet de compenser le retrait de la matière pendant la phase de maintien. La contre-pression CP exercée pendant la phase de dosage permet de compacter la matière, notamment pour lutter contre son changement d’état. Remarque : Des problèmes peuvent également être détectés au niveau de l’état de la presse (ex : Une buse matée peut entraîner un manque de matière...) T° CP P2 PC Temps d’injection TID * Temps de maintien T2 Temps de refroidissement T3 Pierre Parage - CNAM

Les principaux défauts « visuels » : 1/ MANQUE : Empreinte incomplètement remplie 2/ BAVURE : Trop plein de matière 3/ RETASSURE : Déformation, cavité sur le produit 4/ CASSURE : Craquelure apparaissant au démoulage 5/ STRIAGE : Onde d’écoulement visible sur les pièces 6/ BRÛLURE : Échauffement de l’air à l’intérieur du moule 7/ SERRAGE : Mauvaise tenue du couvercle sur la boîte * Pierre Parage - CNAM

* Pierre Parage - CNAM

- Tous les indices de pression et de temps de pression sont observables sur une courbe. - L’opérateur possède des fiches de réglage avec les courbes à obtenir pour chaque polymère. Il lui suffit alors de comparer la courbe des pressions de la presse avec celle prescrite. - La courbe est donc un bon moyen de contrôle du fonctionnement correct de la machine. PC * P2 Pierre Parage - CNAM

La tâche principale du régleur est de s’assurer : Du bon fonctionnement de la presse De la qualité des produits à la sortie du moule Pour cela, le régleur dispose de deux sources d’information : Les défauts sur les produits La courbe d’évolution des pressions en fonction du temps L’une des difficultés du travail vient du fait qu’un défaut peut avoir plusieurs causes : La modification d’un paramètre peut corriger un défaut mais en entraîner d’autres Plusieurs paramètres déréglés peuvent donner un produit sans défaut Ex : PC- est compensé par P2+ * Pierre Parage - CNAM

III - L’analyse préalable La structure conceptuelle de la situation de réglage
Concepts organisateurs : 1 - Le bourrage (concept pragmatique) 2 - Le retrait et la densité (concepts scientifiques) Classes de situation : Situations simples (cause unique) Situations compensées : Equilibres parfaits Equilibres imparfaits Règles d’action : 1 - Règles de bases du métier Règles liées à la gestion des compensations 2 - Fonctionnement à l’économie Indicateurs : 1 - Remplissage en 2ème pression /... * Pierre Parage - CNAM

III - L’analyse préalable Deux modèles opératifs imbriqués
Le modèle « rustique » Pilotage par les défauts (Pas de recours à la courbe des pressions) Bonnes connaissances de règles de base sur l’injection et le maintien Pas de prise en compte des compensations Le modèle « expert » Dimensions du modèle rustique : + Hiérarchie du diagnostic à partir de la gestion des défauts Recours à la courbe des pressions pour : - Un diagnostic plus fin - Gérer les compensations Mise en œuvre d’inférences * Pierre Parage - CNAM

III - L’analyse préalable La transposition didactique
Le réglage de la presse se fait donc à partir de la manipulation de huit paramètres : - La pression de commutation (PC) - Le temps d’injection (TID) - La contre pression (CP) - La température du moule (T°) - La pression de maintien (P2) - Le temps de maintien (T2) - Le temps de refroidissement (T3) + L’alésage (rayonnage) de la buse Les informations à disposition du régleur sont de deux ordres : - Les défauts sur les produits - La courbe de pression * Pierre Parage - CNAM

III - L’analyse préalable La simulateur
L’acteur dispose de huit moyens d’action pour résoudre les problèmes et revenir à la situation normale... Les décisions de l’acteur sont conservées en mémoire et exportables vers un fichier en vue de l’édition... * En situation de formation, les défauts visuels et la courbe n’apparaissent que si on clique sur les zones correspondantes... Pierre Parage - CNAM

III - L’analyse préalable Le simulateur
Chaque protocole est consultable, voire éditable... On y retrouve l’enchaînement des consultations (défauts ou courbes) et des actions (8 paramètres) permettant de solutionner le problème... Une analyse « pas à pas » peut alors être réalisée par (ou avec) le stagiaire dans une séance de débriefing... * Pierre Parage - CNAM

III - L’analyse préalable La situation de simulation
Chaque sujet reçoit une rapide information sur le fonctionnement du simulateur et réalise un premier exercice ayant pour but : * Du côté du sujet, la familiarisation avec l’outil * Du côté du formateur, la vérification de la compréhension des explications A l’issue de cette prise en main, le formateur donne la consigne suivante : « Pour chacun des exercices qui va vous être proposé, vous devez remédier aux défauts en essayant d’avoir une machine correctement réglée... » Deux séries de quatre situations problèmes sont alors proposées à chacun, avec la présence passive du formateur (ou du chercheur)... Entre ces deux séries de problèmes, pourront donc s’intercaler des situations à l’initiative du chercheur... * Pierre Parage - CNAM

IV - Le protocole d’observation Le plan expérimental
Plan d’expérience indicatif : S 1 Ana type I Ana type 2 S 2 Gr témoin X X Gr expé n°1 X X X Gr expé n°2 X X X Gr expé n°3 x x x x Légende : - S 1 : Première série de 4 situations problèmes - Ana type 1 : Débriefing interactif à partir des 4 protocoles - Ana type 2 : 5 exercices avec changement de but - S 2 : Seconde série de 4 situations problèmes * Pierre Parage - CNAM

IV - Le protocole d’observation Les données recueillies
GR 1 : 10 sujets x 8 situations problèmes GR 2 : 10 sujets x 8 situations problèmes + 10 séances de débriefing enregistrées GR 3 : 10 sujets x 8 situations problèmes + (5 x 10) exercices papier crayon GR 0 : 3 formateurs techniques x 8 situations problèmes commentaires spontanés Matériaux bruts : 264 protocoles (de 5 à plus de 300 lignes) 50 exercices 10 séances de débriefing individuel 2 séances de commentaires spontanés des formateurs * Pierre Parage - CNAM

V - Les premiers résultats Un premier codage
Un premier codage des données a constitué à extraire, pour chaque situation problème, les éléments suivants : - Le nombre d’exercices réussis en distinguant : - Le nombre d’exercices réussis « courbe et défauts » DC - Le nombre d’exercices réussis « correction des défauts » Dc - Le nombre d’opérations effectuées : - Le nombre d’opérations de réglage - Le nombre d’opérations de consultation de la courbe - Le nombre d’opérations de consultation des défauts - Le nombre d’opérations de consultation « courbe et défauts » associées : - « courbe avant défauts » - « défauts avant courbe » - Le nombre d’opérations de consultation unique : - « courbe » - « défauts » - La première décision - La dernière décision - Le (ou les) défaut(s) restant(s) * Pierre Parage - CNAM

V - Les premiers résultats Un premier codage : L’exemple de NICO

V - Les premiers résultats La situation de référence : Les formateurs
Cyrille, formateur en formation initiale... -Peu de réglages (Ici : %) -Toutes les solutions sont bonnes quelquefois, sans contrôle... -Stratégie C++ (sauf en 3, 7 et 8) => Retour au pilotage par les défauts en cas de difficultés -Dans ses commentaires, la courbe permet de gérer 80% des problèmes actuels ou potentiels. Lorsque la courbe est équilibrée, il ne reste que T° et Buse à régler... * Pierre Parage - CNAM

V - Les premiers résultats La situation de référence : Les formateurs
Michel, formateur en formation continue... -Davantage de réglages (Ici : %) -Il reste deux solutions compensées... -Stratégie DC vers CD, mais si consultation unique alors D... -Dans ses commentaires, il semble que le simulateur incite à appeler la courbe... => Si l’induction est ressentie, c’est peut-être que sa stratégie initiale était de type D++... * Pierre Parage - CNAM

V - Les premiers résultats L’analyse quantitative : Le groupe témoin
CONSTATS : 1/ Sans débriefing, les sujets progressent, mais essentiellement dans la gestion des défauts (Dc) Cette proposition est vraie pour 8 sujets 2/ La stagnation de l’évolution de la gestion de la courbe (DC) cache des disparités importantes. En effet : 5 sujets régressent dans la gestion de la courbe 2 sujets, qui progressent dans la gestion de la courbe, régressent dans la gestion des défauts INTERPRETATION : 1/ Le pilotage par les défauts, connu de l’ensemble des sujets, continue de s’apprendre par la pratique 2/ Le recours à la courbe est facteur : - de déstabilisation pour les uns - de progression pour d’autres * Pierre Parage - CNAM

GR 1 (Groupe témoin) CONSTATS : 1/ Il y a ceux qui maîtrisent déjà bien ou progressent dans la gestion de la courbe : Nico (1/3), Fran (0/2), Ludo (2/3) et Bera (3/3) 2/ Il y a ceux qui progressent dans la gestion des défauts : Quen (1/4), Cyri (1/3), Jere (2/4), Clem (1/3) et Jero (1/2) INTERPRETATION : La présentation de la courbe est appréhendée par tous mais progressivement délaissée par 50% des sujets, incapables d’en saisir le sens A VOIR : Peut-on parler de genèse instrumentale pour Nico ou Fran ? * Pierre Parage - CNAM

L’apprentissage par l’action... + 24% des problèmes de défauts résolus d’une série à l’autre : Il y a globalement progression de la performance dans la gestion des défauts chez la grande majorité des sujets Hypothèse : Il existe un apprentissage par l’action - 3% des problèmes de courbe résolus d’une série à l’autre : L’influence de la courbe de pression était relativement méconnue chez les deux tiers des sujets et ne permet une progression que chez ceux qui commencent à la maîtriser Les tentatives de traitement des situations par prise en compte de la courbe peuvent s’avérer contre productives chez ceux qui la connaissent peu ou mal Hypothèse : L’apprentissage par l’action n’est possible que lorsque l’on est à un stade suffisamment avancé de la construction du modèle opératif de la classe de situations en question * Pierre Parage - CNAM

V - Les premiers résultats L’analyse quantitative : La comparaison des groupes

V - Les premiers résultats L’analyse quantitative : La comparaison des groupes
CONSTATS : 1/ Les sujets des groupes 2 et 3 progressent globalement dans la prise en compte de la courbe de pression 2/ Les sujets des groupes 2 et 3 ne progressent plus ou régressent dans la gestion des défauts INTERPRETATION : 1/ L’introduction d’une ressource nouvelle pour gérer les situations problèmes viendrait contrarier le fonctionnement antérieur et connu des sujets 2/ L’analyse réflexive aurait un effet contre productif sur la performance attendue A VOIR : De quel débriefing parlons-nous dans le groupe 2 ? La consigne donnée au formateur a été : « Faire en sorte que les élèves ingénieurs comprennent par eux-mêmes leurs réussites et leurs échecs avec une relance sous forme de questions à chaque fois que cela paraît nécessaire... » H/ Le formateur a mis en place une stratégie basée sur des apports centrés sur la compréhension de la courbe * Pierre Parage - CNAM

VI - Les orientations de la recherche
Les prolongements de la recherche… 1°) Analyse comparative des trois groupes (suite) 2°) Analyse des situations de débriefing 3°) Analyse de l’activité de médiation 4°) Mise en place d’un éventuel protocole complémentaire : Complémentarité des débriefing ? Débriefing imposé ? Débriefing animé par deux formateurs (Michel et Cyrille) ? * Pierre Parage - CNAM

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