Aider des élèves à apprendre André Tricot ESPE de l’Académie de Toulouse & Laboratoire Cognition, Langues, Langage, Ergonomie Équipe « Apprentissages, motivation, métacognition » UMR 5263 CNRS, EPHE & Université Toulouse 2

Plan Quelles sont les difficultés d’apprentissage des élèves ? Qu’est-ce qu’apprendre ? Comment aider les élèves en difficulté à apprendre ?

Plan Quelles sont les difficultés d’apprentissage des élèves ? Qu’est-ce qu’apprendre ? Comment aider les élèves en difficulté à apprendre ?

Liens entre troubles et difficultés Il ne faut pas confondre les troubles et les difficultés. Les difficultés constituent une composante normale de l’activité humaine, même si… Troubles de l’apprentissage 0,75 1 Problèmes d’adaptation sociale et scolaire Difficultés d’apprentissage ? 0,70 ns Troubles du comportement

Tâche de résolution de problème Soient deux points distants de 200 mètres l’un de l’autre. A chacun de ces deux points, on fixe une corde. Une fois fixée, la corde fait 200,04 mètres ; de sorte qu’elle est trop grande de 4 centimètres, elle flotte un peu. Maintenant, on va au milieu des deux points, à 100 mètres de chacun donc, et on soulève la corde pour qu’elle soit bien tendue. De combien peut-on soulever la corde ? à peu près 2 cm ? à peu près 20 cm ? à peu près 2 m? 5

Wason (1966) Si il y a une voyelle sur une face il doit y avoir un nombre pair de l’autre E K 4 7 Quelle(s) carte(s) peuvent contredire la règle ? - de 10% de bonnes réponses

Wason (1966) Pour boire de la bière dans les pubs il faut avoir plus de 18 ans Bière Soda 50 ans 17 ans Quelle(s) situation(s) est-il nécessaire de vérifier pour voir si la règle a été respectée? + de 80% de bonnes réponses

Avoir une difficulté… C’est manquer de connaissances C’est ne pas réussir à utiliser une connaissance que l’on possède, dans une situation particulière

L’orthographe chez les adultes (Largy, Fayol & Lemaire, 1996) “Le chien des voisins aboie” Dictée à des adultes lettrés écouter une liste de mots, écrire la phrase dictée, puis répéter les mots. Presque 100% correct 20 % écrivent “Le chien des voisins aboient” Quand on empêche le contrôle attentionnel, l’orthographe produite est celle apprise implicitement qui correspond aux cas les plus fréquents (accord entre le verbe et le nom qui le précède immédiatement)

Avoir une difficulté C’est être en surcharge cognitive (attentionnelle, mnésique, etc.)

Ecole

Bastien (1987) Ranger 62/185 66/170 62/170 Des rapports qualité-prix (non représentable ; unités différentes) Des taux de participation à une chorale (non représentable ; mêmes unités) Des précipitations (représentable ; unités différentes) Des pentes de ski (représentable ; mêmes unités)

Bastien (1987) Ranger 62/185 66/170 62/170 Des rapports qualité-prix : 19 élèves réussissent (sur 21) Des taux de participation à une chorale : 11 Des précipitations : 11 Des pentes de ski : 5

Avoir une difficulté C’est ne pas traiter l’information au bon niveau : pragmatique, logique, linguistique, etc.

Synthèse : avoir une difficulté… au plan cognitif C’est manquer de connaissances C’est être en surcharge cognitive (sources cognitives, émotionnelles, attentionnelles, affectives, etc. mais aussi manque d’automatismes) C’est ne pas réussir à utiliser une connaissance que l’on possède, dans une situation particulière C’est ne pas traiter l’information au bon niveau : pragmatique, logique, linguistique, etc. C’est prendre du « retard » sur des apprentissages implicites

Ont suivi le module optionnel d’initiation à la recherche documentaire Coulon (1996) Réussite au DEUG en 2 ans 59 % 33 % Ont suivi le module optionnel d’initiation à la recherche documentaire N’ont pas suivi

Avoir une difficulté… C’est ne pas savoir ou vouloir travailler dans une institution, ne pas en connaître les règles, les méthodes

Monteil (1993) La figure de Rey proposée à des élèves de 5ème « bons » et « mauvais » La tâche est proposée comme étant une épreuve de « dessin » pour la moitié et comme une épreuve de « géométrie » pour l’autre moitié

Adaptée de la Figure Complexe de Rey-Osterrieth

Monteil (1993) Mauvais élèves Bons élèves Dessin Géométrie

Première obtention expérimentale de l’effet de menace du stéréotype (Steele & Aronson,1995)

Une autre menace du stéréotype (Huguet & Régner, 2007) Interaction Contexte x Sexe F(1, 176) = 11.62, p = .001, 2 = .06 MIXITÉ Interaction Contexte x Sexe F (1, 266) < 1 NON-MIXITÉ Les résultats... En accord avec notre première hypothèse, l’interaction entre la présentation de l’exercice et le sexe est significative et exprime clairement l’effet de menace du stéréotype. En effet, les filles réussissent moins bien que les garçons dans la condition de la géométrie, mais surpassent les garçons dans la condition du dessin (les deux contrastes sont significatifs).

Avoir une difficulté… C’est ne pas vouloir travailler dans une institution C’est ne pas parvenir à dissiper les malentendus sociaux et cognitifs C’est ne pas reconnaître cette institution, ou ses savoirs, comme pertinents C’est avoir un statut de mauvais élève C’est être persuadé que l’on va échouer C’est ne rien faire plutôt que de risquer de montrer que l’on a échoué C’est ne faire que ce que l’on est certain de réussir

(Escribre, 2005) CROYANCES ATTENTES SUR SOI (ATTRIBUTIONS, SAE...) ATTENTES (PROBABILITÉ SUBJECTIVE DE RÉSULTAT) COMPORTEMENTS MOTIVÉS : HISTOIRE (SOCIALE, CULTURELLE, FAMILIALLE, ÉDUCATIVE, ............) CHOIX EFFORT PERSÉVERANCE CROYANCES SUR LES TÂCHES (INTÉRÊT, BUTS...) VALEUR (ATTRAIT SUBJECTIF DU RESULTAT) PERFORMANCE MAITRISE (Escribre, 2005)

Que font les élèves efficaces ? (Howard et al., 2000) Représentation du problème. Ils cherchent à comprendre la question avant de se lancer. Savoirs sur les connaissances. Ils ont conscience des opérations mentales requises. Gestion des sous-tâches. Ils découpent la recherche de la solution en sous-tâches et contrôlent activement l'accomplissement de chacune Évaluation des sous-tâches. évaluent l'exécution de chaque sous-tâche pour s'assurer qu'elle a été bien faite. Objectivité. Ils réfléchissent à l'efficacité relative de diverses stratégies d’apprentissage et prennent des mesures pour les améliorer.

Que font les élèves en difficulté ? (Lerch, 2004) Décisions rapides d’arrêt du travail : manque de confiance et de succès préalables Persistance dans des stratégies inefficaces : dépendance aux stratégies de résolution que l’on pense adaptées à la catégorie du problème traité. Les décisions métacognitives (contrôle de la stratégie, choix de stratégies alternatives) ne sont pas prises si les élèves ignorent qu'ils pourraient faire autrement. Des décisions de contrôle de la stratégie plus réussies sont prises en travaillant avec des problèmes familiers.

Avoir une difficulté C’est ne pas savoir gérer sa propre activité ne pas savoir comment faire, ne pas savoir planifier ne pas savoir réguler sa propre activité, ne pas réussir à changer de façon de faire utiliser des stratégies stéréotypées, peu dépendantes de la tâche ne pas parvenir à savoir si l’on a réussi ou pas

Conclusion Avoir des difficultés : composante normale de la scolarité de tout élève Quand les difficultés sont trop nombreuses, elles entraînent une baisse des performances. De façon parfois durable => être en difficulté Effets importants sur la motivation, la représentation de soit (notamment SAE), et sur la métacognition

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Binet (1894) et les grands calculateurs Binet étudie le cas d’Inaudi et Diamanti, deux grands calculateurs Il compare leurs performances à celles de trois caissiers 31

À quoi ça sert ? Adaptation des individus à leur environnement. L’enfance = période principale Mais adaptation aux changements de l’environnement tout au long de la vie Pour les humains, l’environnement est : physique vivant social (ou culturel) affectif technologique

Comment ça marche ? Adaptation = apprentissage implicite = détection inconsciente et involontaire de régularités dans notre environnement passif (on apprend sans rien faire) par ex. caractéristiques phonologiques de notre langue maternelle : l’accent de mot ou actif (on apprend en faisant quelque chose), à travers des activités d’exploration de l’environnement, de relations sociales et de jeux systématiques, non coûteux, ne nécessitent ni motivation, ni effort, ni enseignement. ne permettent d’apprendre que ce qui est adaptatif, c’est- à-dire ce qui est fréquemment présent dans l’environnement. (Musial, Pradère & Tricot, 2012)

A quoi sert l’école ? A combler les lacunes des apprentissages adaptatifs La plupart des sociétés fondées sur l’ouverture culturelle, la découverte scientifique et l’innovation technologique sont obligées de créer des écoles pour que leurs enfants n’apprennent pas uniquement ce qui leur est utile quotidiennement ce que savent déjà leurs parents, mais ce qui leur sera utile pour devenir des citoyens libres et responsables, des professionnels, des savants. Il faudra toujours plus d’école et une école toujours plus efficace (Musial, Pradère & Tricot, 2012)

Donc… L’école est confrontée à des processus d’apprentissage qui ne sont pas adaptatifs. Apprendre à l’école implique la mise en œuvre d’apprentissages coûteux, qui nécessitent des efforts, du travail, du temps, de la motivation, alors que ces apprentissages n’ont pas d’utilité immédiate.

Connaissances primaires et secondaires Les connaissances primaires Sont acquises sans enseignement Apprentissage fonctionne par maturation (imprégnation - adaptation) Les connaissances secondaires Nécessitent un enseignement, des efforts et de la motivation Apprentissage fonctionne soit : Par génération aléatoire et sélection Par guidage, enseignement direct et explicite Les connaissances primaires correspondent aux acquisitions anciennes de l’espèce humaine (parler sa langue maternelle, reconnaître des visages, résoudre des problèmes) Sont acquises sans enseignement Apprentissage fonctionne par maturation (imprégnation - adaptation) Les connaissances secondaires correspondent aux acquisitions récentes de l’espèce humaine (lire, écrire, faire des mathématiques) Nécessitent un enseignement, des efforts et de la motivation Apprentissage fonctionne soit : Par génération aléatoire et sélection, apprentissage par exploration, découverte… Par guidage, enseignement direct et explicite (Sweller, 2007) 36

Processus d’apprentissage et formats de connaissance Un outil pour concevoir des parcours d’apprentissage Connaissance générale Méthode Concept généralisation (compilation, extension du domaine de validité) conceptualisation Connaissance déclarative procéduralisation Connaissance procédurale compréhension mise en application prise de conscience Trace littérale (forme) Savoir-faire (contrôlé) Automatisme (non contrôlé) Connaissance particulière d’une situation automatisation Mémorisation littérale Connaissance particulière (Musial, Pradère & Tricot, 2012)

Plan Quelles sont les difficultés d’apprentissage des élèves ? Qu’est-ce qu’apprendre ? Comment aider les élèves en difficulté à apprendre ?

Les trois piliers Apprentissages par enseignement => effort et travail, donc Motivation : pourquoi apprendre ? Métacognition : comment apprendre ?

Différenciation « poussée » Adapter le temps : sans tomber dans la stratégie du « 2ème bol de soupe » Adapter par un enseignement correctif : individualisation fondée sur un diagnostic solide, mais de nombreux pièges (fixer, renforcer la singularité), résultats empiriques contradictoires, méta-analyse montre un effet à +0,1 (avec erreur standard à +0,53 !!!) (Crahay, 2012)

Approches pédagogiques Il faudrait différencier les stratégies d’enseignement en fonction des connaissances à construire par les élèves construire des progressions structurées, claires, évaluer et réguler les acquisitions de chacun (re)définir et réguler en continu la situation didactique s’assurer que les élèves bénéficient d’un temps d’apprentissage suffisant, notamment en dévoluant le travail aux élèves faire des « classes mobiles », groupes temporaires disciplinaires ; Changeants au cours de l’année ; Spécifiques à chaque discipline ; Fondés sur une analyse des besoins ; Par forcément homogènes : rechercher la complémentarité ou la similitude… selon les cas (Crahay, 2012)

Le testing effect (Roediger, 2011) L’évaluation permet d’identifier les lacunes en termes de connaissances, conduit les élèves à apprendre plus la fois suivante, améliore l’organisation des connaissances, améliore le transfert des connaissances, permet de mobiliser des connaissances qui n’ont pas été préalablement évaluées, améliore le contrôle métacognitif, prévient l’interférence avec les contenus préalables quand on aborde un nouveau contenu, fournit un retour aux enseignants, fréquente encourage les élèves à apprendre.

Différencier les stratégies d’enseignement en fonction des connaissances

(Musial, Pradère & Tricot, 2012) 44

Trois types de charge Charge extrinsèque Charge intrinsèque Charge essentielle Charge extrinsèque : consacrée aux traitements non pertinents (ex. comprendre un énoncé mal rédigé) Charge intrinsèque : consacrée au traitement de la tâche elle-même, c’est-à-dire à la mise en relation d’éléments et à l’action (ex. résoudre le problème) Charge essentielle : consacrée à l’apprentissage (élaborer un schéma)

Trois types de charge Charge extrinsèque Charge intrinsèque Charge extrinsèque : consacrée aux traitements non pertinents (ex. comprendre un énoncé mal rédigé) Charge intrinsèque : consacrée au traitement de la tâche elle-même, c’est-à-dire à la mise en relation d’éléments et à l’action (ex. résoudre le problème) Charge essentielle : consacrée à l’apprentissage (élaborer un schéma)

Charge et enseignement La théorie a permis de développer un ensemble de techniques pour réduire la charge cognitive extrinsèque voire intrinsèque pour libérer le maximum de ressources cognitives possibles pour la charge essentielle (Chanquoy, Tricot & Sweller, 2007)

L’effet du problème résolu Il est généralement plus efficace d’étudier un problème résolu que de résoudre un problème Explication : problème à résoudre => comprendre la situation et trouver la solution problème résolu => comprendre la situation au cours de l’apprentissage par problèmes résolus, la connaissance d’autrui est empruntée puis stockée en MLT (Chanquoy, Tricot & Sweller, 2007)

L’effet du problème résolu Dans la figure ci-contre, trouvez la valeur de l’angle DBE. (Chanquoy, Tricot & Sweller, 2007)

L’effet du problème résolu Dans la figure ci-contre, trouvez la valeur de l’angle DBE. Solution : Angle ABC = 180° – Angle BAC – Angle BCA (La somme des angles d’un triangle est égale à 180°) = 180° – 60° – 40 ° = 80 ° Angle DBE = Angle ABC (deux angles opposés par le sommet sont égaux) = 80° (Chanquoy, Tricot & Sweller, 2007)

L’effet du problème à compléter Il est généralement plus efficace d’alterner les problèmes résolus et les problèmes que de ne présenter que des problèmes résolus Les problèmes à compléter (solution partielle donnée) peuvent agir comme un substitut à cette alternance Explication : Les problèmes résolus seuls entraînent un manque de motivation et un feedback insuffisant La nécessité de terminer un problème assure à la fois que l’attention est dirigée vers la partie résolue du problème et que le feedback sur le niveau de compréhension est atteint (Chanquoy, Tricot & Sweller, 2007)

Pratiques éducatives favorisant un but de maîtrise Tâche Montrer l’utilité (le sens) des activités d’apprentissage Proposer des tâches nouvelles, diverses, et variées Proposer des tâches présentant un degré de défi raisonnable Aider les élèves à établir des buts personnels et proximaux Favoriser l’acquisition et la mise en œuvre de stratégies d’apprentissage Conduire les élèves à formuler ce qu’ils savent et savent faire Evaluation Centration sur le progrès et la maîtrise personnels Faire des évaluations privées, non publiques Valoriser l’effort personnel Encourager la conception de l’erreur comme inhérente à l’apprentissage (Musial, Pradère & Tricot, 2012)

Consignes et enseignement métacognitifs Enseigner de façon explicite la manière de réaliser (ou les questions à se poser) pour réaliser les tâches principales Résoudre un problème Comprendre un document Faire une recherche Exposer oralement Produire un texte, un discours, … … Poser des questions métacognitives Fournir un guidage métacognitif (registres : identification du but de la tâche, du registre de connaissances à mobiliser, de la stratégie à mettre en œuvre, mise en œuvre d’une régulation, mise en œuvre d’une auto-évaluation) (Musial, Pradère & Tricot, 2012)

Conclusion

Aider les élèves à apprendre En diagnostiquant leur(s) difficulté(s) Difficultés de motivation L’élève ne travaille pas ne participe pas aux activités au sein de la classe est persuadé qu'il ne peut pas y arriver pense que cette connaissance ne sert à rien pense que cette matière ne sert à rien pense que l’école ne sert à rien Difficultés stratégiques ne sait pas réaliser telle tâche centrale ne sait organiser son temps ne sait pas évaluer son apprentissage, sa tâche favorise les causalités externes favorise les causalités stables Difficultés cognitives n'a pas la connaissance nécessaire à la réalisation de la tâche a des lacunes sur des automatismes ou des « bases » a la connaissance mais ne parvient pas à la mobiliser mobilise la bonne connaissance mais fait une erreur de mise en œuvre

Aider les élèves à apprendre En choisissant une piste plutôt que sept En explicitant les attentes dans la réalisation des tâches ‘centrales’ en classe En explicitant les attentes pour le travail à la maison et/ou personnel En donnant du sens aux apprentissages (but et tâche) En réduisant les efforts inutiles En guidant les élèves au plan stratégique (planification, questionnement, etc.) En différenciant sans baisser le niveau d’exigence ? En évaluant plus (de façon bienveillante) et en notant moins Autres axes possibles : En développant la coopération entre élèves En respectant les rythmes d’apprentissage des élèves et la gestion du temps

Quelques exemples ?

Expliciter les attentes pour le travail à la maison Collège F. Mitterrand à Fenouillet

Clarifier les rôles de chacun, dissiper les malentendus Collège V. Hugo à Tarbes

Collège G. Brassens à Montastruc la Conseillère Une classe sans note Collège G. Brassens à Montastruc la Conseillère

4ème sans note à Montastruc : en Géographie

Collège E. Rostand à Valence d’Agen Améliorer l’efficacité du travail des élèves en explicitant les tâches centrales Collège E. Rostand à Valence d’Agen

Améliorer l’efficacité du travail des élèves Chaque discipline définit les quatre tâches les plus importantes, les plus quotidiennes Chaque tâche est définie. Pour chaque tâche une procédure, une liste des points à ne pas oublier est proposée

Un exemple : Français Lire un texte => J’étudie pour le comprendre le texte proposé. 1-Je lis le texte et j’observe le paratexte (chapeau d’introduction, date…) 2-J’observe la mise en page pour définir le genre du texte (poésie, roman, théâtre…) 3-Je réponds aux questions clés : qui ? A qui ? Quand ? Pourquoi ? Où ? 4-J’explique avec mes propres mots l’essentiel de ce que j’ai compris. Produire un écrit => J’écris dans une langue correcte un texte ordonné répondant aux consignes données. 1-Je lis plusieurs fois la consigne. 2-J’entoure les mots-clés et je dis avec mes propres mots ce que l’on me demande. 3-Je note puis je classe mes idées au brouillon. 4-Je vérifie que mes idées correspondent à ce que l’on me demande. 5-Je rédige mon texte en respectant les règles de grammaire (construction des phrases, ponctuation…). 6-Je relis mon texte pour corriger mes erreurs d’orthographe. S’exprimer oralement Analyser le fonctionnement de la langue française

Un exemple : Mathématiques Tâche 1 : démontrer => apporter une preuve convaincante (ou expliquer à l’aide d’une propriété du cours) - J’identifie précisément ce qu’il faut démontrer. Si besoin je fais un schéma. « Qu’est-ce qu’on me demande ? » - Je repère les données utiles « Qu’est-ce qu’on sait ? » - Je cite la propriété utilisée - Je conclus Tâche 2 : résoudre un problème => trouver une (ou la ?) solution répondant à la question posée, en expliquant la démarche - Je souligne ou je réécris les données du problème. Je peux m’aider avec un schéma - je cherche un lien utile entre des données - Je cherche les outils (propriété, opération...) de la leçon qui vont me permettre de répondre au problème - J’explique mon raisonnement - Je vérifie que mon résultat est possible - Je relis le problème pour vérifier que j’ai bien répondu à la question posée Tâche 3 : calculer Tâche 4 : construire une figure de géométrie

Enseigner la compréhension Cycle III – Ecole de Grenade sur Garonne

Connaître son but de lecture : se distraire, s’informer.. Observer la forme du texte Evaluer sa propre compréhension en discutant avec des camarades Dessiner pour mieux comprendre Reformuler pour mieux comprendre Se fabriquer des images (un film) dans la tête Prévoir ce que qu’on va lire dans le texte Relire les passages difficiles Se poser des questions avant de lire Souligner ou entourer des informations pour s’en souvenir