Chapitre 1

1. Théorie de l’acte d’apprendre à l’école

Une théorie de l’apprentissage en milieu naturel

L’acte d’apprendre à l’école

Un outil de formalisation de l’apprentissage scolaire

À l’école, les élèves apprennent des connaissances scolaires en réalisant des tâches scolaires parce qu’ils ont une ou un enseignant·e qui enseigne. Ce qui ressemble fort à une suite de tautologies mérite quelques explications.

Selon nous, enseigner c’est favoriser l’apprentissage des élèves. Pour cela, il est sans doute nécessaire d’avoir une idée à peu près claire de ce qu’est « apprendre ». C’est là l’objet de ce premier volet de notre théorie de l’ingénierie pédagogique : proposer une théorie de l’« acte d’apprendre à l’école » qui va nous permettre ensuite d’élaborer une théorie de l’« acte d’enseigner ». Pour cela, nous proposons de définir une théorie de l’apprentissage en milieu naturel et de spécifier ensuite l’acte d’apprendre en milieu scolaire. Cela va nous conduire à proposer un modèle de la connaissance, un modèle de la compétence et un modèle de leur élaboration.

1. UNE THÉORIE DE L’APPRENTISSAGE EN MILIEU NATUREL

1.1. Qu’est-ce qu’apprendre ?
Qu’est-ce qu’une connaissance ?

Selon Mayer (2011), « l’apprentissage est un changement relativement permanent des connaissances ou du comportement d’une personne, dû à l’expérience. Cette définition intègre trois composantes : la durée du changement, qui relève du long terme plutôt que du court terme ; l’objet du changement, qui est le contenu et la structure des connaissances en mémoire ou le comportement ; la cause du changement, qui relève de l’expérience de l’apprenant dans l’environnement plutôt que de la fatigue, de la motivation, de médicaments, de conditions physiques ou d’interventions physiologiques. »

Cette définition, proposée par un des grands spécialistes contemporains du domaine, est largement consensuelle aujourd’hui. Elle considère donc que ce qui change quand on apprend, ce sont les connaissances et les comportements. Considérer que les connaissances changent, c’est considérer que quand on apprend il y a des choses qui changent, qui pourtant ne sont pas directement observables. Ce problème de l’invisibilité des connaissances est absolument redoutable ; les spécialistes de l’apprentissage essaient de le résoudre depuis la fin du XIXe siècle. Les béhavioristes ont choisi de contourner le problème en ne s’intéressant qu’au comportement. Les spécialistes de la mesure de l’intelligence ont aussi éludé le problème en mesurant les performances des individus plutôt que de s’intéresser à ce qui les permet. C’est à partir des années 1930, avec Piaget en Suisse et Bartlett au Royaume-Uni, que les chercheurs ont essayé de résoudre le problème de l’invisibilité des connaissances sans le contourner. Ces approches sont fondées sur la modélisation : imaginons ce que pourrait être une connaissance, faisons-en un modèle, produisons des hypothèses à partir de ce modèle, testons ces hypothèses, et tant qu’elles ne sont pas invalidées, considérons le modèle comme valide. Cette approche s’est révélée extrêmement féconde, donnant lieu aux théories de l’apprentissage constructivistes et cognitivistes qui ont éclairé le domaine et l’éclairent encore aujourd’hui.

Pourtant, dès les années 1960, ces approches ont buté sur un second problème. Imaginons qu’un individu maîtrise telle connaissance (appelons-la Kx) qui permet de réaliser telle tâche (appelons-la Tx). Quand on propose à cet individu de réaliser Tx (et des variantes de Tx), on observe que cet individu peut très bien parvenir à réaliser Tx1 mais pas Tx2. Ce résultat, répliqué des milliers de fois, est absolument crucial car si les connaissances sont invisibles, la seule façon de les voir est de demander à l’individu de réaliser une tâche qui implique la connaissance que l’on veut évaluer. Mais si, en faisant varier les versions de la tâche, on observe que celle-ci n’est pas tout le temps réussie, alors cela veut-il dire que la connaissance n’est pas tout à fait là ? Pas tout à fait maîtrisée ? Pas tout le temps maîtrisée ? Ou, pour reprendre les mots de Daniel Kahneman, pas tout le temps disponible ? Comment alors fait-on pour évaluer si un individu maîtrise une connaissance : on fait confiance à la chance (« pourvu qu’on tombe sur la bonne variante de la tâche ! ») ?

Avec John Sweller en 2014, nous avons proposé une solution à ce problème (Tricot & Sweller, 2014), solution que l’on trouve chez d’autres auteurs en ingénierie pédagogique comme van Merriënboer et Kirschner (2018) par exemple. Notre solution consiste très simplement à considérer que ce que l’on apprend est un couple {tâche ; connaissance}. Selon cette proposition, un individu n’apprend pas le théorème de Thalès, ni à résoudre les équations du second degré, ni la règle d’accord du participe passé avec l’auxiliaire avoir, ni même la Révolution française ou « Le dormeur du val ». Il apprend des couples : tel théorème et tel problème qui peut être résolu avec ce théorème. Décrire la « maîtrise » du théorème revient à décrire l’ensemble des tâches que l’individu sait réaliser avec ce théorème.

Réciproquement, il peut exister une relation de dépendance entre telle tâche et telle connaissance, de sorte que si un individu ne maîtrise pas cette connaissance, alors il ne pourra pas réaliser la tâche. Selon notre approche, une connaissance est donc « ce qui permet de réaliser une tâche ».

Lorsque nous avons proposé cette solution avec John Sweller, nous avons pris cet exemple : le théorème de Pythagore permet de résoudre le problème « calculer le grand côté du triangle dont les deux côtés de l’angle droit mesurent respectivement 3 cm et 4 cm ». Il est même nécessaire de maîtriser ce théorème pour résoudre un problème comme « calculer le grand côté du triangle dont les deux côtés de l’angle droit mesurent respectivement 3,6 km et 4,7 km ». En revanche, quand nous avons posé le problème suivant à de jeunes professeurs de mathématiques : « Soit deux points distants de 200 mètres l’un de l’autre. À 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 : de 2 cm ? de 20 cm ? ou de 2 m ? », nous avons constaté que bon nombre d’entre eux ne répondaient pas correctement. Pourtant, ces jeunes professeurs semblaient maîtriser le théorème de Pythagore ; mais pas pour résoudre ce problème. On voit bien, avec cet exemple, que « connaître le théorème de Pythagore » correspond à une réalité bien vague. En revanche, décrire l’ensemble des problèmes qu’un individu sait résoudre avec ce théorème est un peu plus précis.

Notre solution au problème de la connaissance est compatible avec les théories de la connaissance dites « fonctionnalistes » (voir par exemple Inhelder & Cellérier, 1992), qui décrivent les connaissances par leur fonction, c’est-à-dire par ce à quoi elles servent, que nous proposons d’appeler « la réalisation de tâches ». Les théories fonctionnalistes sont très bien illustrées par l’organisation des connaissances chez des experts.

Prenons un exemple ancien. La mémoire des contrôleurs aériens a été largement étudiée au cours des 50 dernières années (par exemple, Yntema, 1963). Le but d’Yntema était de comprendre pourquoi « les joueurs de cartes, les contrôleurs aériens, et les personnes vaquant à leurs activités quotidiennes démontrent une habileté à traiter un grand nombre de choses en même temps » (Yntema & Mueser, 1960, p. 18). Dans la lignée de Miller (1956), (qui a « découvert » la capacité de la mémoire à court terme en remarquant que pour toutes les tâches de cette mémoire les performances des humains ne vont jamais au-delà de 7 +/– 2 informations), Yntema voulait voir si les contrôleurs aériens avaient une meilleure capacité générale dans la gestion de grosses quantités d’information (puisqu’il suffit de monter dans une tour de contrôle pour constater que c’est ce qu’ils font). Yntema a donc consacré plusieurs études à évaluer les capacités mnésiques des contrôleurs aériens avec des tests en laboratoire, du type : association de lettres et de formes, de couleurs, de signes, etc. Les résultats obtenus montrent que les contrôleurs aériens ne sont pas meilleurs que la population générale pour gérer de grosses quantités d’information. Dix ans plus tard, Bisseret (1970) a utilisé le même type de tâches, mais d’une manière différente : il a utilisé des données significatives plutôt que des tâches de laboratoire sans lien avec les connaissances professionnelles. Son expérience incluait une description de plusieurs avions ; chaque description utilisait sept variables (comme l’altitude, la vitesse, etc.). Deux facteurs étaient manipulés : le nombre d’avions et l’expérience du contrôleur aérien. Les résultats de Bisseret montrent que les performances des contrôleurs aériens vont bien au-delà des 7 +/– 2 de Miller : le nombre moyen de valeurs retenues était de 22,8 pour les contrôleurs novices et de 30 pour les experts. Pour la première fois, on était capable de faire l’hypothèse que les capacités de mémoire de travail dépendent de connaissances spécifiques. Les contrôleurs aériens ne deviennent pas plus compétents en général, ils n’ont pas une plus grande capacité de mémoire, d’attention ou de concentration ! Ils ont développé une compétence spécifique. L’organisation de nos connaissances expertes est donc dépendante des tâches et des environnements.

Résumé : Ce que nous apprenons

Nous n’apprenons pas des connaissances générales mais des couples {tâche ; connaissance}. Une connaissance est ce qui permet de réaliser une tâche.

1.2. La tâche, un moyen et un but de l’apprentissage

La connaissance que les humains ont du monde est, dans une certaine mesure, non spécifique. Elle ressemble à celles que les autres animaux ont du monde : elle désigne les régularités que nous repérons dans notre environnement aujourd’hui et qui nous serviront à comprendre et à agir sur notre environnement demain, de façon plus efficace. Chaque seconde de notre vie, nous utilisons des traces du passé pour comprendre notre environnement et y agir : c’est là le rôle de notre mémoire (réciproquement, on peut appeler « sens » ce qui, dans le présent, mobilise notre mémoire et est façonné par elle). Comprendre notre environnement concerne la mise en relation d’éléments de notre environnement (par exemple, ce fruit est sur cet arbre). Agir sur notre environnement concerne la modification de notre environnement (par exemple, je cueille ce fruit, qui du coup n’est plus sur cet arbre).

C’est donc l’interaction avec notre environnement qui est le moteur et le but principal des apprentissages. Nous sommes très redevables à Piaget, qui a permis mieux que quiconque à notre communauté de comprendre que l’interaction avec l’environnement était le mécanisme fondamental de l’apprentissage, mais nous allons nous éloigner de lui sur deux points : nous allons utiliser le mot « tâche » plutôt que le mot « action » pour décrire l’interaction entre un humain et son environnement, et ce uniquement pour des raisons pratiques, car nous aurons besoin du mot « tâche » dans tout cet ouvrage ; ensuite, nous pensons que les interactions sont parfois inconscientes et passives entre un humain et son environnement, alors que l’action au sens de Piaget mettait en exergue le côté délibéré.

Quand un humain interagit avec son environnement, il est actif à plusieurs niveaux : il perçoit, il est attentif, il réfléchit, il se pose des questions et fait des hypothèses, il raisonne, il manipule et se déplace, il observe le résultat de son action, etc. Parfois, un observateur ne voit aucune action réalisée par celui ou celle qu’il observe alors que cette personne perçoit, est attentive, réfléchit, se pose des questions, fait des hypothèses, etc. Quand nous voulons décrire cette interaction entre un humain et son environnement, nous avons donc besoin de décrire ce que fait cette personne (même si ce n’est pas visible), pourquoi elle le fait et bien entendu cet environnement. Nous proposons d’utiliser le mot « tâche » pour caractériser ce triplet {action ; but ; environnement}.

L’action est donc utilisée dans un sens très large, puisqu’elle peut ne correspondre à aucune activité physique observable. Pourtant, des actions comme se poser des questions, faire des hypothèses, raisonner (la liste est longue) peuvent tout à fait produire des connaissances, elles permettent aux humains d’apprendre.

Le but joue un rôle fondamental. Dans un même environnement, une même personne va agir différemment et apprendre des connaissances différentes selon le but qu’elle poursuit. Par exemple, lire un texte pour répondre à des questions précises ou pour passer un bon moment va donner lieu à deux compréhensions différentes. Le même texte est compris différemment parce que le but de lecture est différent (Narvaez, Van den Broek, & Ruiz, 1999).

L’environnement enfin tient un rôle fondamental dans l’apprentissage. Mais ce n’est pas tellement un environnement au sens objectif dont il est question ici : c’est l’environnement tel que le perçoit et le connaît le sujet humain. Deux personnes différentes ont deux connaissances préalables différentes de cet environnement, deux perceptions différentes ; ce qu’elles vont apprendre est donc différent. L’environnement est ici employé au sens subjectif. Ce qu’on apprend n’est que la modification de notre connaissance préalable de l’environnement.

Par exemple, Schneider, Körkel et Weinert (1989) ont présenté des tâches de mémoire et de compréhension de résumés de matches de football. Les participants étaient des élèves de 3e, 4e et 5e année d’école primaire en Allemagne. Ils différaient selon leur niveau de connaissances en football et leurs aptitudes verbales mesurées par un test d’aptitudes standardisé (vocabulaire, complètement de phrase, catégorisation de mots). Les participants étaient donc des experts et des novices en football, avec de faibles ou de hautes aptitudes verbales. Les résultats montrent que les experts en football avec un faible niveau d’aptitudes comprennent mieux le texte que les novices en football avec un haut niveau d’aptitudes verbales, quelle que soit la mesure de mémoire ou de compréhension. L’effet des aptitudes verbales sur la compréhension était nul chez les experts en football.

Selon cette conception de l’apprentissage donc, nous apprenons des connaissances en réalisant des tâches et ce que nous apprenons est conséquemment strictement dépendant de nos connaissances préalables et des tâches que nous réalisons. Ce que nous apprenons va donc modifier la prochaine tâche que nous réaliserons. Une même connaissance peut permettre de réaliser plusieurs tâches : dans l’exemple ci-dessus, on conçoit aisément que la connaissance sur le football peut servir à autre chose qu’à lire des résumés de matches.

Résumé : Un modèle d’interaction Connaissance-Tâche

Comme l’illustre la figure 3, apprendre c’est modifier une connaissance en réalisant une tâche. Une tâche correspond au triplet {action ; but ; environnement}. Elle nécessite de mobiliser une connaissance.

Figure 3 : Modèle d’interaction Connaissance-Tâche

Le couple {tâche ; connaissance} est l’unité de base de tout apprentissage.

1.3. Un modèle de la connaissance

Le simple fait de vivre dans un environnement nous conduit à apprendre des centaines de milliers de connaissances que nous pouvons récupérer ultérieurement. La connaissance est donc très proche de la mémoire. Pourtant, au sein de notre mémoire, un autre type d’élément est accessible : les souvenirs. Ce sont des traces de notre passé qui concernent des événements ; nous les récupérons avec des repères de lieux, de temps, de personnes, d’actions. Cet aspect de la mémoire s’appelle mémoire épisodique. Elle correspond à ce que nous récupérons quand nous disons « je me souviens ». Par opposition, les connaissances concernent les traces de notre passé que nous sommes capables de récupérer même quand nous ne nous souvenons plus de leur source : quand les avons-nous apprises ? Où ? Avec qui ? Comment ? Cet aspect de la mémoire s’appelle mémoire sémantique. Elle correspond à ce que nous récupérons quand nous disons « je sais ». Ces deux aspects de la mémoire ne sont pas étanches l’un à l’autre. Il est tout à fait possible de récupérer une connaissance avec une composante épisodique : je me rappelle telle notion ainsi que le cours où je l’ai apprise.

Une connaissance n’est ni vraie ni fausse dans l’absolu. Un individu peut très bien avoir telle connaissance complètement contradictoire avec la connaissance d’un autre individu. Par exemple, deux élèves peuvent comprendre le même texte différemment, en fonction de facteurs qui ont été évoqués ci-dessus. Pour autant, il est parfois difficile de juger que telle connaissance est plus valide que telle autre. Deux systèmes de légitimation des connaissances différents (scientifique, religieux, social, etc.) pourront évidemment diverger dans ce jugement. Il est donc fondamental de distinguer la connaissance et la valeur de la connaissance. L’école est un système de légitimation des connaissances, certaines y sont considérées comme valides, d’autres non.

Le contraire de la connaissance n’est pas l’inconnaissance, et encore moins le doute. C’est même l’inverse qui semble se produire : plus un individu a de connaissances dans un domaine, plus la conscience de son ignorance sera grande. C’est ce qu’exprime si bien Pascal dans les Pensées : « Les sciences ont deux extrémités qui se touchent. La première est la pure ignorance naturelle où se trouvent tous les hommes en naissant. L’autre extrémité est celle où arrivent les grandes âmes, qui, ayant parcouru tout ce que les hommes peuvent savoir, trouvent qu’ils ne savent rien, et se rencontrent en cette même ignorance d’où ils étaient partis ; mais c’est une ignorance savante, qui se connaît. Ceux d’entre-deux, qui sont sortis de l’ignorance naturelle et n’ont pu arriver à l’autre, ont quelque teinture de cette science suffisante, et font les entendus. Ceux-là troublent le monde, et jugent mal de tout. »

Figure 4 : Illustration du paradoxe de la connaissance (Tricot, 2017a)

Autrement dit, comme l’illustre la figure 4, plus ma connaissance augmente et plus la conscience de mon ignorance augmente (et c’est réciproque) (Tricot, 2017a).

De manière très générale, la connaissance peut :

avoir différents états : être explicite ou implicite. D’une connaissance implicite, nous pouvons dire que « je sais ce que c’est » ou « je sais le faire », mais nous ne savons pas la décrire. Une connaissance explicite peut être formalisée (représentée) selon une ou plusieurs formes (linguistique, algébrique, schématique, etc.). Par exemple, nous pouvons représenter le théorème de Pythagore par une phrase, par une équation ou par une figure géométrique. Ces formes peuvent contenir une quantité d’informations plus ou moins importante selon les individus, qui peut se réduire à son appellation (par exemple, le théorème de Pythagore) ou pas.

être caractérisée par ses conditions d’utilisation, son domaine de validité, c’est-à-dire l’ensemble des critères à remplir pour que cette connaissance puisse être utilisée. Par exemple, le théorème de Pythagore ne s’applique qu’aux situations définies par un triangle rectangle.

être caractérisée par son domaine d’utilisation. Une même connaissance peut permettre de réaliser plusieurs tâches. Par exemple, la connaissance « théorème de Pythagore » peut permettre de réaliser des tâches comme « résoudre un problème qui implique le théorème », « restituer littéralement la définition du théorème », « comprendre une situation où le théorème est utilisé », « comprendre la démonstration du théorème », « poser un carrelage à angles droits », etc.

Ces caractéristiques nous permettent de préciser notre définition : ce que nous apprenons est un ensemble {connaissance ; tâche₁ ; tâche₂… tâchen}.

Figure 5 : Ensemble {connaissance ; tâches}
caractérisant un objectif d’apprentissage

Une connaissance est le moyen de réaliser un certain nombre de tâches. Caractériser un objectif d’apprentissage, c’est donc caractériser la connaissance (son état, son domaine de validité) et son domaine d’utilisation (l’ensemble des tâches qu’elle permet de réaliser). À minima (cf. figure 5), c’est délimiter un ensemble constitué d’une connaissance Kx (et de ses différentes formes Kx1 à Kxn) et des tâches (Tx1 à Txn) qu’elles permettent de réaliser.

Le niveau de maîtrise d’une connaissance est alors lié l’état de la connaissance (implicite vs explicite), son domaine de validité et son domaine d’utilisation. Plus spécifiquement, la maîtrise du niveau de ce dernier est conditionnée au nombre de tâches connues et à la maîtrise de ces tâches (i.e. l’utilisation de la connaissance). La maîtrise des domaines de validité et d’utilisation contribue à la mobilisation de la connaissance, c’est-à-dire au fait de penser à l’utiliser pour interagir avec l’environnement.

Si on y regarde de plus près, l’interaction forte entre tâche et connaissance peut être spécifiée par des types de connaissances et les tâches qu’elles vont permettre de réaliser.

Pour catégoriser les connaissances en fonction des tâches, nous opposons, de façon classique, les connaissances déclaratives aux connaissances procédurales. Une connaissance déclarative permet la réalisation de tâches qui concernent la mise en relation des éléments de l’environnement : par exemple, comprendre un texte, une figure géométrique, une situation ou un résultat d’expérience. Une connaissance procédurale permet la réalisation de tâches qui concernent la réalisation d’une séquence d’actions physiques ou d’opérations mentales : par exemple, réaliser un passement de jambes au football, résoudre une équation du second degré, réparer un pneu crevé. Pour autant, la plupart des connaissances ont un volet déclaratif et un volet procédural, elles permettent de réaliser des tâches qui impliquent la mise en relation d’éléments de l’environnement et aussi des tâches qui impliquent la réalisation d’une séquence d’actions ou d’opérations. Par exemple, le théorème de Pythagore permet de comprendre pourquoi sinα² + cosα2 = 1. Il permet aussi de résoudre le problème de la corde de 200,04 mètres évoqué plus haut.

Nous distinguons aussi les connaissances générales (mobilisables pour réaliser de nombreuses tâches différentes) et les connaissances particulières (mobilisables pour réaliser une tâche).

Selon notre proposition, il existe six formats de connaissance, et une connaissance peut avoir un ou plusieurs formats (cf. figure 6). Pour chaque format de chaque connaissance, il peut exister plusieurs formes et conditions d’utilisation. Ce cadre est relativement proche de celui d’Anderson et al. (2001) qui distingue les connaissances factuelles (correspondant à nos connaissances spécifiques de situation et nos traces littérales), conceptuelles (nos concepts), procédurales (nos savoir-faire et automatismes) et métacognitives (nos méthodes les plus générales). Mais la façon dont le cadre d’Anderson et al. articule les formats de connaissance et les processus d’apprentissage est très différente de la nôtre. Alors que ces auteurs établissent une hiérarchie entre les formats de connaissance et un parcours pour aller du format le plus élémentaire au plus abouti, nous n’établissons pas de hiérarchie et nous considérons que certaines connaissances n’existent pas selon certains formats.

Un concept est une connaissance déclarative générale : loi, principe, théorème. Un concept est relié à d’autres concepts. Par exemple, le concept d’équilibre en mécanique est relié aux concepts de force, (d’absence) de mouvement et de repère. Un apprenant n’aura pas véritablement compris le concept d’équilibre tant qu’il n’aura pas compris ces trois concepts ainsi que leurs interrelations.

Une connaissance spécifique de situation est une connaissance déclarative particulière d’un fait, d’une situation, d’un état ponctuel du monde, etc. Une telle connaissance peut exister sans véritable lien avec d’autres connaissances spécifiques. Cette connaissance est parfois désignée par les termes de « modèle de situation » ou « représentation mentale » dans la littérature. Par exemple, un élève peut savoir que g = 9,81m/s² sans relier cette connaissance à d’autres.

Une trace littérale est une connaissance déclarative qui correspond exactement, littéralement, à la connaissance apprise. C’est en quelque sorte la « formalisation » de la connaissance, par opposition à son « contenu ». Elle ne permet pas de comprendre ni d’agir dans une situation.

Une méthode est une procédure générale : suite d’actions physiques et/ou d’opérations mentales valable (transférable) dans des contextes différents d’un domaine de connaissances. Ces méthodes peuvent avoir comme objectif la compréhension (d’un système, d’une situation) et pas seulement l’action sur eux. Dans la littérature, on insiste souvent sur le fait que ces méthodes sont des stratégies métacognitives (des connaissances qui permettent d’organiser l’activité de l’individu).

Un savoir-faire est une procédure particulière : séquence d’actions physiques et/ou d’opérations mentales que l’on est capable de mettre en œuvre de manière contrôlée, dans un contexte particulier. Un savoir-faire n’est pas transférable.

Un automatisme est une procédure particulière dont le déclenchement est irrépressible et ne peut être interrompu. La mise en œuvre d’un automatisme ne nécessite pas d’attention.

Résumé : Un modèle de la connaissance

Figure 6 : Matrice des formats de connaissance

Selon la tâche que l’on réalise avec la connaissance, cette dernière est d’un format différent : concept, représentation de la situation, trace littérale, méthode, savoir-faire, automatisme. Autrement dit, une connaissance est spécifiée par des formats de connaissance, comme l’est un dé à six faces.

Si le couple {tâche ; connaissance} est l’unité de base de tout apprentissage, alors il est possible de décrire des couples selon la connaissance impliquée (cf. figure 7).

Quand la connaissance est un concept, les tâches réalisables sont de nature peu différente ; elles relèvent principalement de la compréhension. Mais cette compréhension peut concerner un ensemble très grand, voire infini, de situations des plus abstraites et générales aux plus concrètes et particulières. Par exemple, le concept de « fiabilité » permet de réaliser des tâches de compréhension, d’évaluation, de diagnostic, dans des domaines extrêmement divers et vastes.

Quand la connaissance est spécifique, les tâches relèvent de la compréhension de situations analogues avec la situation, sources de la connaissance.

Quand la connaissance est une trace littérale, les tâches relèvent de la restitution littérale, mais aussi de la reconnaissance : ce que je ne comprenais pas mais savais par cœur peut prendre sens dans une situation particulière. Car j’ai identifié que cette connaissance est pertinente dans cette situation.

Quand la connaissance est une méthode, les tâches sont en très grand nombre, elles relèvent de l’action sur le monde, cette action pouvant consister à agir directement mais aussi diagnostiquer, évaluer, préparer une intervention, etc.

Figure 7 : Formats de connaissance et couple
(Connaissance K ; Tâche T)

Quand la connaissance est un savoir-faire, les tâches relèvent de la mise en œuvre de procédures dans des situations analogues avec la situation, sources de la connaissance.

Quand la connaissance est un automatisme, les tâches relèvent de la même catégorie que pour les savoir-faire. Ce qui caractérise l’automatisme réside dans la fréquence de la tâche : si une même tâche est réalisée fréquemment avec la même connaissance, cette dernière va devenir un automatisme. Le couple (K ; T) va fonctionner alors comme une unité indissociable : chaque fois que T se présente, K se déclenche de façon irrépressible, rapidement et sans interruption, avec un coût attentionnel très faible.

1.4. Un modèle de l’apprentissage

Apprendre, c’est modifier une connaissance. Les apprentissages impliquent que les connaissances préalables soient mobilisées et que les connaissances nouvelles soient réutilisées, fréquemment, dans des situations diverses (Anderson, 2000).

Apprendre peut être défini par différents buts :

Enrichir la connaissance d’un nouveau format de connaissance, d’une nouvelle forme d’explicitation ou d’une quantité d’informations.

Passer de l’état implicite à l’état explicite et inversement. Par exemple, un athlète de haut niveau qui désire améliorer ses performances sportives aura besoin d’expliciter sa pratique pour l’expertiser et l’enrichir. Puis il lui faudra à nouveau s’entraîner pour intégrer cette nouvelle connaissance et rendre sa pratique implicite.

Étendre le domaine d’utilisation de cette connaissance, en associant de nouvelles tâches à la connaissance. C’est l’une des caractéristiques de l’apprentissage de l’expertise. Savoir que nous devons aussi apprendre à reconnaître les différents états des différents problèmes auxquels la connaissance s’applique, et que ces connaissances peuvent être considérablement plus étendues et difficiles à apprendre que le simple apprentissage de la connaissance elle-même.

Apprendre peut consister à transformer une connaissance d’un format vers un autre. Par exemple, transformer le concept de théorème de Pythagore en démarche d’application du théorème de Pythagore. Un processus d’apprentissage est ce qui permet d’élaborer ou de transformer une connaissance (Bransford et al., 2000). Nous proposons de distinguer six processus d’apprentissage (cf. figure 8).

La compréhension désigne le processus d’élaboration d’une connaissance spécifique d’une situation, d’un texte, d’un objet, d’une image, d’un fait, etc. (ou « élaboration d’un modèle de situation » ou d’une « représentation mentale », dans la littérature). La compréhension n’est rien d’autre que l’interprétation (vraie ou fausse) que fait quelqu’un de quelque chose, à un moment donné, en fonction de ses connaissances antérieures (des concepts, des connaissances spécifiques de situation) mais aussi de ses souvenirs. Ce processus peut donc être décrit comme la confrontation entre une source (par exemple un discours, son contenu, sa structure, etc.) et les connaissances de l’apprenant.

La conceptualisation peut être définie comme le processus d’élaboration d’un concept, c’est-à-dire de la connaissance relativement stable d’un aspect du monde. Il s’agit d’un processus très proche de la compréhension, mais alors que la compréhension est conjoncturelle et attachée à une situation, la conceptualisation est plus pérenne et générale, c’est-à-dire mobilisable dans différentes situations. Le processus de conceptualisation est largement basé sur l’induction : c’est le passage de cas particuliers à l’identification d’une structure commune à ces cas (Anderson, 2000). La conceptualisation serait fondée sur un triple processus (voir par exemple la synthèse de Barsalou, 1987) :

le repérage de traits communs, qui correspond à la construction de la catégorie (les objets qui partagent une caractéristique que les autres objets n’ont pas, forment une catégorie) ;

l’élaboration d’une étiquette de la catégorie (les objets de cette catégorie se nomment x, ils ressemblent à x, ils correspondent à tel stéréotype, à tel exemple modèle) ;

l’établissement de relations avec d’autres concepts (par exemple, le concept x est une sous-catégorie du concept y).

Le changement conceptuel est un processus selon lequel un individu change de conception à propos d’un aspect du monde sous l’effet d’un enseignement.

La mémorisation littérale dépend d’abord de la fréquence d’utilisation de la trace : plus la trace est utilisée fréquemment, plus la probabilité pour qu’elle soit élaborée dans une forme exacte est élevée. Une telle élaboration dépend aussi de l’importance de la trace, notamment de l’importance accordée au moment de l’encodage, de l’absence de concurrence avec une autre trace et du degré d’élaboration de l’encodage de la trace.

La procéduralisation concerne soit un processus d’élaboration d’une connaissance procédurale, soit un processus de transformation d’une connaissance.

Selon Anderson (2000), le processus de procéduralisation passerait par trois étapes.

1. L’individu apprend à reconnaître dans une situation problème les connaissances qui vont être utiles à sa résolution. Il s’agit donc de l’établissement d’une association situation – connaissance.

2. L’individu apprend à associer à la situation non plus la résolution du problème mais plus directement la solution.

3. L’individu apprend à créer des règles qui consistent en l’appariement entre une condition et une action.

Selon Anderson, cet appariement pourra devenir un automatisme s’il est utilisé très fréquemment et longtemps (par exemple la lecture). Dans notre cadre cependant, nous considérons l’automatisation comme un processus spécifique. La procéduralisation aboutit à l’élaboration de procédures qui peuvent se ranger sur un continuum qui va du très général et très explicite (certaines méthodes, comme celle de Kramarski, 2004, qui consiste à enseigner à des élèves de 4e « comment on étudie un graphique ») au très particulier et très implicite (certains automatismes, comme 3 × 4 = ?).

Nous proposons de distinguer deux catégories de processus de procéduralisation permettant de transformer une connaissance procédurale.

Les processus de généralisation, que sont principalement la compilation (enrichir la procédure par assemblage de procédures plus élémentaires) et l’extension du domaine de validité (on agit sur le domaine d’application, on modifie les conditions dans lesquelles on peut l’utiliser).

Un processus de particularisation : l’adaptation (ou transfert proche), où le savoir-faire est modifié pour permettre son adaptation à une situation différente mais présentant une analogie importante avec la situation habituelle d’utilisation de la connaissance.

L’automatisation est le processus de transformation d’une méthode ou d’un savoir-faire en un automatisme. Un automatisme (par exemple, savoir multiplier « par cœur », savoir visser et dévisser, marteler une forme), à l’opposé d’une méthode, est irrépressible, rapide et non contrôlé. Une connaissance automatisée est quasiment non coûteuse cognitivement. L’individu va pouvoir la mobiliser aisément, puis mettre en œuvre sans effort cognitif et en n’exerçant pas de contrôle sur cette mobilisation et cette mise en œuvre. Ce processus d’apprentissage est surtout la conséquence de la fréquence : une connaissance devient un automatisme quand elle est fréquemment utilisée et régulièrement rencontrée.

La prise de conscience désigne, ici, le processus d’élaboration d’une connaissance déclarative de quelque chose que l’on sait faire, généralement un automatisme. C’est se mettre à comprendre ce que l’on savait faire « sans réfléchir ». La prise de conscience est un processus essentiel des apprentissages langagiers à l’école élémentaire ainsi que des apprentissages en éducation physique et sportive. Elle est soutenue par deux processus distincts :

L’analyse de l’action : prendre conscience de ce que l’on fait, c’est être capable de découper une action en étapes successives, distinguer les actions élémentaires les unes des autres, les catégoriser.

L’explicitation : prendre conscience, c’est nommer ce que l’on fait, donner un nom à chaque action, c’est comme Monsieur Jourdain, apprendre que l’on fait de la « prose » quand on ne fait pas de la poésie.

En retour, la connaissance déclarative construite par prise de conscience de l’action pourra être ensuite utilisée pour planifier l’action de façon consciente et réfléchie, pour contrôler ou évaluer la mise en œuvre de l’action.

Figure 8 : Matrice des formats et des processus d’apprentissage
en milieu naturel

Mais apprendre peut aussi consister à augmenter le domaine d’utilisation. C’est-à-dire étendre l’ensemble des tâches que cette connaissance permet de réaliser ou, pour le formuler comme Claude Bastien (1997), « contextualiser ses connaissances ». C’est ce que nous avons évoqué plus haut. Le Domaine d’utilisation Dx d’une Connaissancex peut s’écrire Dx = {Tâchex1 ; Tâchex2 ; Tâchex3}. Cet apprentissage, appelé transfert, correspond à l’adaptation d’une connaissance à une situation nouvelle, c’est-à-dire à la réalisation d’une nouvelle tâche.

Résumé : Un modèle de l’apprentissage

Il existe différentes façons de transformer une connaissance, qui correspondent à un type de tâche que l’on va réaliser avec la connaissance. Ces tâches d’apprentissage sont dirigées par des processus d’apprentissage. Ces processus d’apprentissage sont la conceptualisation, la compréhension, la procéduralisation, l’automatisation, la prise de conscience et la mémorisation littérale (cf. figure 8).

Autrement dit, un processus d’apprentissage, c’est ce qui permet de passer d’une face à l’autre du dé.

1.5. Acquérir une compétence

1.5.1. La compétence, une spécificité de l’apprentissage ?

L’approche par compétences vient du monde du travail : au début des années 1970, on a commencé à se demander comment on pouvait reconnaître, voire rémunérer le fait qu’un salarié soit capable de bien faire ce qu’il est censé faire, alors qu’auparavant on reconnaissait et on rémunérait plutôt le diplôme ou le poste. Au sein des institutions de formation, puis des institutions scolaires, la même question s’est posée ensuite (cette sous partie reprend Tricot, 2017a) : comment caractériser le but d’une formation prenant en compte ce que les personnes formées sauront faire à l’issue de la formation ? Mais, au lieu de réduire « ce que les individus savent faire » à des savoir-faire, on a défini la compétence comme la capacité des individus à réaliser telle tâche en spécifiant les savoir-faire, les connaissances notionnelles et les « savoir-être » impliqués dans cette réalisation, voire nécessaires à cette réalisation. Par exemple, si un objectif de la formation d’une école de journalisme est de conduire les élèves à savoir mettre en œuvre la tâche « rédiger un article journalistique » :

L’approche « savoir-faire » sera centrée sur la mise en œuvre de la tâche, qu’on va analyser comme une succession de sous-tâches, et que les étudiants s’entraîneront à réaliser l’une après l’autre, puis, progressivement toutes ensemble.

L’approche « compétences » sera centrée sur les connaissances nécessaires à la mise en œuvre de la tâche, incluant des savoir-faire rédactionnels, mais aussi des connaissances notionnelles, par exemple sur la structure rhétorique des articles journalistiques ou des savoir-être, comme l’éthique du journalisme. Ces connaissances seront mises en œuvre lors de la rédaction d’articles. La confusion entre l’approche centrée sur la tâche et celle centrée sur la compétence a fait énormément de dégâts, la première évacuant les connaissances, la seconde les plaçant au centre : utiliser l’approche par compétences pour évacuer les connaissances est un non-sens.

L’approche « académique » abordera la structure rhétorique des articles journalistiques et l’éthique du journalisme en ignorant la tâche : les élèves ne rédigeront pas ou peu d’articles pendant leurs études.

Selon le point de vue défendu ici, issu des courants de la cognition située (Brown, Collins & Duguid, 1989) et de l’approche fonctionnelle des connaissances (Inhelder & Cellérier, 1992 ; Bastien, 1997), dès qu’on enseigne, on enseigne des compétences et des connaissances ; les deux sont strictement dépendantes l’une de l’autre. Sans tâche à mettre en œuvre, les connaissances ne sont rien ; sans connaissance, les tâches ne peuvent pas être mises en œuvre. Dans les paragraphes suivants, nous illustrons ce point de vue.

Plusieurs articles soulignent un paradoxe lié à la capacité de la mémoire de travail : alors que la mesure à des tests de capacité de la mémoire de travail est fortement corrélée à la réussite scolaire, le fait de parvenir à augmenter la réussite aux tests de mémoire de travail par entraînement n’a pas pour conséquence d’augmenter les performances scolaires (voir la synthèse de Corbin & Camos, 2013). La littérature dans le domaine interprète généralement le premier fait comme suit : la réussite scolaire est une conséquence de la capacité de mémoire de travail. Mais elle est incapable d’interpréter le second fait. Là encore, les connaissances spécifiques apprises à l’école sont un candidat sérieux pour résoudre le paradoxe : elles pourraient favoriser la réussite à ces tâches spécifiques, i.e. les tests. Selon notre point de vue donc, les élèves deviennent compétents pour réussir ces tests, ils apprennent des couples {connaissance ; test}.

Au début de ce chapitre, nous avons abordé le problème de la connaissance : alors qu’un individu maîtrise la connaissance nécessaire et suffisante à la réalisation d’une certaine tâche, il est fréquent d’observer que cet individu ne parvient pas à mobiliser cette connaissance pour une ou plusieurs variantes de cette tâche. Nos étudiants ou nos élèves ont bien la connaissance Kx, nous en sommes sûrs ; il faut et il suffit d’avoir cette connaissance pour réaliser une tâche Ty ; et pourtant, ils ne parviennent pas à réaliser cette dernière. On pouvait argumenter : « C’est qu’ils ne maîtrisent pas bien la connaissance Kx », mais depuis le milieu des années 1960, on admet : que cela concerne tous les êtres humains, pas que les élèves ; pour un ensemble de raisons assez complexes ; et que la seule façon d’être sûr de savoir réaliser la tâche Ty et ses variantes avec la connaissance Kx, c’est de les réaliser souvent.

Par exemple, essayez de résoudre le problème suivant : « J’ai acheté une boule de pétanque et un cochonnet. J’ai payé le tout 1,10 €. La boule coûte 1 € de plus que le cochonnet. Combien coûte le cochonnet ? » La majorité des adultes (généralement, des étudiants) répondent « 10 centimes ». Pourtant, la réponse correcte est « 5 centimes ». Peut-on en conclure que la majorité des adultes cultivés ne savent pas faire une addition ou une soustraction ? La difficulté de ce problème réside dans le fait que « 10 centimes » nous saute aux yeux : le tout = 1,10 € ; la boule coûte 1 € et le cochonnet 10 centimes. Or il est écrit : « La boule coûte 1 € de plus que le cochonnet. » Si on vérifie : la boule à 1 € et le cochonnet à 10 centimes, ça fait 90 centimes de différence et non pas 1 €. La solution est donc bien 1,10 € = 1,05 € + 0,05 €, et 1,05 € – 0,05 € = 1 €. Ce problème est très célèbre (connu sous le nom « Bat and ball »), sa difficulté est généralement interprétée de la manière suivante : il faut inhiber la réponse intuitive, alors qu’elle est tout à fait crédible (Trémolière, De Neys & Bonnefon, 2014) ou, en tout cas, penser à la vérifier, pour poser correctement le problème. Or le problème ressemble tellement à un problème facile que nous ne pensons pas à vérifier la solution. Il y aurait un conflit à établir entre notre connaissance intuitive et notre connaissance rationnelle, connaissance rationnelle que nous ne déclenchons pas ici (Kahneman, 2012).

Ce problème est donc difficile à résoudre par des personnes qui pourtant ont toutes les connaissances nécessaires à sa résolution, que l’on situe ces connaissances au plan mathématique (addition, soustraction) ou stratégique (penser à vérifier). La maîtrise de la connaissance nécessaire et suffisante à la réalisation de la tâche n’est pas prédictrice de la réalisation effective de cette dernière. C’est la raison pour laquelle l’approche par compétences nous semble intéressante : la connaissance est insuffisante pour prédire la réalisation de la tâche. Pour prédire la « capacité d’un individu à réaliser une tâche », nous avons donc bien besoin de la compétence, c’est-à-dire de l’ensemble {Tx ; Kx1 ; Kx2 ;… Kxn}.

Enfin, la notion de compétence ainsi définie pose dans l’absolu un problème important : l’ensemble des connaissances à maîtriser pour réaliser une tâche est potentiellement infini. Par exemple, pour résoudre le problème de la boule de pétanque et du cochonnet il faut, entre autres, comprendre l’énoncé. Pour comprendre l’énoncé, il faut notamment savoir lire. Pour savoir lire, il faut connaître les mots écrits, donc les lettres, etc. Ce qui nous intéresse dans la compétence, c’est simplement d’identifier les connaissances qui seront modifiées au cours de l’apprentissage, pas toutes celles mobilisées pour la réalisation de la tâche.

1.5.2. Qu’est-ce qu’une compétence ?

En grec ancien, le mot arété correspond assez bien à la compétence, avec une connotation très positive, qui a donné des traductions comme vertu ou excellence. La connotation morale donnée au mot latin virtus dans la tradition chrétienne nous a parfois fait oublier l’autre sens du mot vertu, que l’on retrouve dans le langage courant, par exemple quand on parle de la vertu médicinale de telle plante ou quand Molière se moquait du malade imaginaire, avec la vertu dormitive de l’opium. Chez les Grecs, l’arété correspondait à la capacité d’un individu à accomplir une mission, à atteindre un but, à réaliser une tâche avec succès, en faisant usage de toutes ses qualités personnelles, de ses connaissances. L’arété pouvait s’observer dans des domaines extrêmement divers, chez les humains ou les animaux. Elle était selon Aristote « une disposition acquise volontaire ».

Une compétence ne correspond pas à un format spécifique de connaissance. C’est une façon de spécifier, non pas une connaissance, mais la réalisation d’une tâche.

Une compétence caractérise la capacité pour un individu de réaliser une tâche dans un certain contexte avec un certain niveau de performance. Une même connaissance peut être mobilisée dans la mise en œuvre de différentes compétences. Et une compétence peut être analysée comme mettant en œuvre différentes connaissances de différents formats.

1.5.3. Processus d’élaboration de la compétence

Acquérir une compétence, c’est devenir expert d’une tâche. Cela implique d’élaborer la connaissance, de l’associer à la tâche, de renforcer cette association par la pratique de la tâche, voire de l’automatiser.

1.5.3.1. L’élaboration de la connaissance

Apprendre, c’est modifier ses connaissances. Apprendre une compétence implique donc la modification de nos connaissances. Nous avons décrit plus haut les six processus d’apprentissage qui nous servent de cadre dans cet ouvrage. Nous avons aussi décrit l’apprentissage comme (a) un processus d’enrichissement de la connaissance ; (b) comme le passage de l’état implicite à l’état explicite et inversement ; et enfin (c) comme l’extension du domaine d’utilisation de cette connaissance. Dans la perspective de la compétence, élaborer une connaissance, c’est donc modifier nos connaissances antérieures pour pouvoir réaliser la tâche visée. Nous voulons simplement insister sur le fait que cette élaboration de la connaissance ne se réduit pas à la réalisation de la tâche.

1.5.3.2. L’association de la connaissance à la tâche

Une autre phase importante dans l’acquisition d’une compétence est l’établissement d’une (au moins) association de la connaissance à la tâche, c’est-à-dire l’élaboration de la réponse aux questions : pour quelle(s) tâche(s) cette connaissance est-elle pertinente ? Pourquoi ? Et sous quelles conditions ? Cette phase correspond donc à ce que nous avons appelé l’établissement du domaine d’utilisation de la connaissance. Cette phase de l’apprentissage est potentiellement très étendue dans le temps, on peut passer plusieurs années à ajouter des tâches au domaine d’utilisation de la connaissance. Réciproquement, on peut ajouter énormément de connaissances à une tâche et même y consacrer une vie entière. Par exemple, pour la tâche « jouer aux échecs », les maîtres sont supérieurs aux joueurs moins bien classés non pas parce qu’ils ont acquis des stratégies de résolution de problème complexes et sophistiquées ni une capacité de mémoire générale améliorée, mais parce qu’ils ont acquis une énorme base de connaissances spécifiques constituée de milliers de configurations de problèmes ainsi que les meilleurs coups pour chaque configuration. Ainsi, les maîtres d’échecs ont acquis des connaissances de configurations (catégories de situations problèmes) et les meilleurs coups associés (routines de réalisation), en réalisant la tâche « jouer aux échecs ».

1.5.3.3. Le renforcement de l’association de la connaissance à la tâche

Élaborer une compétence, c’est aussi renforcer l’association de la connaissance à la tâche, c’est-à-dire, petit à petit, passer moins de temps à se poser les questions : quelle connaissance est pertinente pour réaliser cette tâche ? Est-ce que les conditions d’utilisation de la connaissance sont bien réunies ? Est-ce qu’une autre connaissance ne serait pas plus pertinente ? La pratique de la tâche, et particulièrement l’analyse des erreurs de réalisation de la tâche, permet ce renforcement de l’association de la connaissance à la tâche. La présence d’autrui nous aide souvent à mieux comprendre les erreurs de réalisation de la tâche, de mieux identifier les utilisations non pertinentes de la connaissance.

1.5.3.4. L’automatisation

La répétition systématique et fréquente de l’association de la connaissance à la tâche peut aboutir à son automatisation, c’est-à-dire à l’atteinte d’un stade où la simple présentation de la tâche suffira à déclencher l’utilisation de la connaissance.

Prenons maintenant la « une » du journal Libération le 11 février 1986 qui illustre bien l’expertise dans un autre domaine, celui de la lecture.

Beaucoup d’entre nous (y compris l’auteur du titre, le relecteur et l’imprimeur !), à la première lecture, ne voient pas qu’il manque un « i » au mot « Italie ». Notre expertise en lecture est fondée sur des automatismes, qui font que quand nous voyons une suite de lettres nous reconnaissons très rapidement le mot qui correspond. Une des caractéristiques des automatismes est qu’ils sont très peu sensibles aux détails, même pas aux détails inhabituels. Autrement dit, même si l’environnement est plein de « bruits », notre expertise permet de gommer ces « bruits » et de percevoir puis reconnaître ce que nous avons l’habitude de percevoir et de reconnaître. L’organisation de nos connaissances expertes façonne notre environnement.

1.5.3.5. Résumé : Un modèle de la compétence

Nous définissons ici des connaissances d’expert, comme des connaissances spécifiques à la réalisation d’une tâche et issues de sa pratique (cf. figure 9). Ces connaissances contribuent à la définition de la compétence.

Nous définissons la compétence comme un ensemble {Tâchex ; Connaissancex1 ; Connaissancex2 ;… Connaissancexn ; Connaissances issues de la tâche}.

La compétence correspond à la capacité d’un individu à réaliser une certaine tâche et pour laquelle on peut décrire l’ensemble des connaissances nécessaires à la réalisation de cette tâche.

Parmi les connaissances, on distingue des connaissances spécifiques issues de la pratique de la tâche. Elles correspondent à des formats de connaissance automatisés, à des catégories de situations, à des routines de réalisation.

La compétence est alors conçue comme l’ensemble {Tâche ; Connaissances théoriquement nécessaires à la tâche ; Connaissances issues de la tâche}.

Figure 9 : Modélisation d’une compétence

2. L’ACTE D’APPRENDRE À L’ÉCOLE

Les apprentissages scolaires obéissent à des contraintes spécifiques, qui les rendent très différents des autres apprentissages (i.e. ceux que l’on peut qualifier d’adaptatifs). Ce point de vue est issu de l’approche évolutionniste en psychologie de l’éducation, tel qu’il est présenté par Geary (2008), Sweller (2003, 2015), Tricot et Sweller (2014, 2016) ou Tricot (2012, 2017b). Selon cette approche, les humains apprennent de manière très différente selon que les connaissances apprises sont primaires, i.e. présentes chez Homo Sapiens depuis les débuts de cette espèce (par exemple la reconnaissance des visages, la parole) ou au contraire secondaires, i.e. apparues récemment chez Homo Sapiens (par exemple les mathématiques ou la langue écrite).

Dans cette partie, nous allons préciser que les apprentissages scolaires concernent d’abord des connaissances scolaires et que l’apprentissage de ces dernières repose sur des contraintes spécifiques. Ensuite, nous nous attarderons sur le fait que les apprentissages scolaires reposent sur la réalisation de tâches scolaires. Enfin, nous recenserons les principales conditions de réalisation des apprentissages scolaires.

2.1. Les connaissances scolaires

Les connaissances scolaires, nous l’avons évoqué précédemment, présentent des caractéristiques spécifiques. Leur apprentissage repose sur sept contraintes spécifiques qui sont présentées maintenant.

2.1.1. 1re contrainte spécifique
des apprentissages scolaires :
la faible valeur adaptative

Les êtres humains, comme les autres animaux, ont une capacité d’apprentissage qui correspond à leur capacité à s’adapter à leur environnement et aux changements de cet environnement. Plusieurs grandes théories de l’apprentissage comme celle de Piaget ou celle d’Anderson sont des théories de l’adaptation. Les humains sont ainsi capables d’apprendre en s’adaptant à leur environnement physique, vivant, social, culturel, linguistique, familial, affectif, etc. Par exemple, si un enfant grandit dans un contexte où on parle anglais, il va apprendre à parler anglais, tandis que s’il grandit dans un contexte où on parle français, il va apprendre à parler français, s’il grandit dans un contexte bilingue, il va certainement devenir bilingue, etc. S’il grandit au Groenland, il apprendra à percevoir de nombreuses nuances de blanc de différentes neiges, tandis que s’il grandit à Marseille, il saura qu’il existe LA neige et qu’elle est blanche (ce qui ne veut pas dire que les habitants du Groenland disposent de nombreux mots pour désigner les différentes nuances de blanc, contrairement à ce que prétend le mythe bien répandu (Pullum, 1989). Les connaissances nous permettent de percevoir des régularités et des différences dans notre environnement, et elles sont le résultat de ces régularités et différences. Ainsi, en grandissant, l’enfant apprendra énormément de connaissances à propos de son environnement et ces connaissances lui permettront de mieux comprendre et mieux agir dans son environnement. Globalement, il apprendra ce que ses parents savent. Ces apprentissages se réalisent aussi bien dans les sociétés sans école que dans les sociétés avec écoles : par exemple, un enfant qui grandit dans un pays sans école parle aussi bien sa langue maternelle qu’un enfant qui grandit dans une société avec écoles. La grande limite de ces apprentissages adaptatifs réside dans le fait qu’ils ne sont qu’adaptatifs. Il est difficile pour un individu d’apprendre de cette manière autre chose que ce qui fait partie de son environnement quotidien.

Certaines sociétés humaines, au cours de leur histoire, créent des écoles pour pallier les limites des apprentissages adaptatifs. Ainsi, les enfants de ces sociétés, en allant à l’école, pourront apprendre des connaissances qui ne correspondent pas à leur quotidien, que leurs parents ne maîtrisent pas. Dans certaines sociétés, en effet, les adultes ont besoin d’autres connaissances que celles que leur quotidien d’enfants ou d’adolescents leur a permis d’apprendre, parce qu’ils vivront dans un endroit différent, parce qu’ils exerceront un métier différent de celui de leurs parents, et parce que la société elle-même sera différente. Les enfants ainsi formés généreront à leur tour des connaissances utiles à la génération suivante, parce qu’ils seront ingénieurs, écrivains, artistes, chercheurs, etc. Les sociétés sans école produisent autant de connaissances, d’innovations, d’œuvres d’art, etc., que les sociétés avec écoles, mais elles n’ont pas ce dispositif extrêmement puissant de diffusion de la connaissance nouvelle et de l’innovation qu’est l’école. Certaines sociétés ont des écoles qui ont une autre fonction : transmettre la tradition, orale ou écrite, pour préserver exactement des éléments stables dans le fonctionnement social. Les sociétés avec écoles et fondées sur l’ouverture culturelle et l’innovation technologique fonctionnent donc de façon inflationniste vis-à-vis de la connaissance scolaire : elles sont fondées sur l’école et rendent l’école de plus en plus nécessaire, pénalisant de plus en plus ceux qui ne vont pas à l’école ou ceux qui en sortent tôt. Il y a seulement cinquante ans en France, un individu qui sortait du système éducatif sans aucun diplôme pouvait avoir une vie professionnelle et sociale épanouie ; beaucoup plus difficilement aujourd’hui.

Le simple fait d’être scolaire donne donc une valeur et une légitimité à une connaissance. Celle ou celui qui la maîtrise pourra revendiquer une certaine place dans la société, pourra se sentir plus légitime qu’un autre individu ayant peu de connaissances scolaires pour prendre des décisions, prendre la parole, faire des choix, etc. La connaissance elle-même prendra une valeur qui la rendra peu contestable. Par exemple, il n’existe à l’heure actuelle à peu près aucune preuve empirique que la maîtrise de la grammaire française permette de mieux parler le français. Pour autant, le simple fait d’apparaître dans les programmes légitime la grammaire. Le théorème de Thalès est aussi dans les programmes, et cela même lui confère une légitimité, qui peut sembler peu évidente à certains élèves ; sa dénomination contient une part d’arbitraire : il n’est pas du tout sûr que Thalès soit l’auteur de ce théorème, en anglais on l’appelle le « théorème d’interception », la dénomination « théorème de Thalès » correspond en allemand à un autre théorème qui affirme que l’angle inscrit dans un demi-cercle est droit, etc. Mais un élève français doit accepter que ce qui est nommé « théorème de Thalès » dans les programmes corresponde à un théorème et pas à un autre, et qu’il ou elle doive apprendre ce théorème, quelle que soit son utilisation dans sa future vie d’adulte.

Il existe de nombreuses sociétés qui sont moins « scolarisées » que la nôtre, et dans lesquelles les enfants apprennent d’adultes autres que leurs parents, en dehors donc de situations formelles semblables à l’école (Lancy, 2016). Les deux situations que nous venons de décrire (société avec école vs sans école) sont les deux pôles d’un continuum avec de nombreuses situations intermédiaires. De même, au sein de nos sociétés occidentales riches, il existe des courants pédagogiques qui insistent sur l’importance d’ouvrir l’école à des savoirs sociaux ordinaires, qui veulent réduire l’inutilité perçue des savoirs scolaires.

Conséquence de cette première contrainte : les connaissances apprises à l’école peuvent présenter un déficit d’utilité perçue. Parfois, les élèves ne comprennent pas « à quoi ça sert d’apprendre ça ». Cette incompréhension semble toute légitime : elle constitue la raison d’être des écoles.

2.1.2. 2e contrainte : la difficulté de généralisation

Les apprentissages adaptatifs de connaissances primaires sont aisément généralisables. Les humains généralisent avec une aisance déconcertante dans le domaine de la reconnaissance des visages : on peut influencer leurs critères de beauté en quelques minutes seulement, les enfants comprennent le sens de milliers de mots qu’ils n’ont jamais rencontrés, etc. Les théories générales de l’apprentissage ont souvent mis la généralisation au cœur de leurs préoccupations.

Avec les apprentissages scolaires, c’est exactement l’inverse qui semble se passer : les élèves ont souvent beaucoup de difficultés à généraliser. Mais la focalisation des théories de l’apprentissage sur le processus de généralisation a sans doute conduit les chercheurs du domaine à bien peu se pencher sur le caractère spécifique des connaissances apprises à l’école (Tricot & Sweller, 2016). Pendant la plus grande partie du XXe siècle, les psychologues ont cherché à rendre compte de capacités générales puisque c’est ce qu’ils cherchaient : ils ont appelé cette capacité « intelligence », puis « capacité à résoudre des problèmes » ou « créativité » et même « capacité d’abstraction » ou « de compréhension ». C’est Chi en 1978 qui la première a montré cette évidence : si vous voulez prédire la capacité d’un élève à résoudre tel problème de physique, ne vous demandez pas s’il est intelligent ou créatif ou indépendant à l’égard du champ, demandez-vous plutôt s’il a appris les connaissances spécifiques en sciences physiques qui permettent de résoudre ce problème.

Conséquence de cette 2e contrainte : les connaissances apprises à l’école sont essentiellement spécifiques à un domaine et à une tâche. Les enfants qui ne parviennent pas à transférer leurs connaissances ni à les généraliser sont tout à fait ordinaires. Notre fascination pour de mystérieuses capacités générales, bien réelles avec les connaissances primaires, nous a sans doute conduits dans une impasse pour les connaissances scolaires.

2.1.3. 3e contrainte : l’importance de l’attention

Une caractéristique essentielle des apprentissages adaptatifs de connaissances primaires réside dans le fait que ceux-ci sont implicites : on apprend sans savoir ce que l’on apprend ni même ce que l’on est en train d’apprendre. Une caractéristique des apprentissages implicites de connaissances primaires réside dans le fait qu’ils ne nécessitent pas d’effort attentionnel : l’enfant n’a pas besoin de faire attention pour apprendre.

Avec les apprentissages scolaires, il semble que cela soit exactement l’inverse. Ces apprentissages sont explicites et, en tant que tels, ils mobilisent de l’attention. Et, comme nous l’avons vu précédemment, les apprentissages scolaires mobilisant une tâche que l’on peut distinguer de la connaissance à apprendre, l’effort attentionnel des élèves est double : ils doivent mobiliser leur attention pour réaliser la tâche et pour apprendre.

Conséquence de cette troisième contrainte : les apprentissages scolaires sont exigeants sur le plan attentionnel, les élèves doivent être attentifs, concentrés pour apprendre.

2.1.4. 4e contrainte : les processus d’apprentissage

Comme nous avons vu dans la partie précédente, les apprentissages adaptatifs de connaissances primaires sont essentiellement implicites. Ils résident dans la détection non volontaire et automatique de régularités dans l’environnement. C’est en quelque sorte l’immersion dans l’environnement qui permet l’apprentissage.

Cela fonctionne aussi avec les apprentissages adaptatifs de connaissances secondaires. Par exemple, quand on exerce le métier de technicien de maintenance de véhicule automobile, on apprend même après avoir achevé sa formation initiale, mais « sur le tas », « par la pratique », des connaissances apparues très récemment. Cette fois, l’apprentissage est fondé sur la pratique délibérée, consciente, coûteuse lorsque l’on est novice et de moins en moins coûteuse quand l’expertise augmente. Cet apprentissage est bien strictement adaptatif comme peuvent s’en rendre compte les techniciens qui ne travaillent que pour une marque de véhicules pendant 10 ans et qui changent de marque après être devenus experts : le temps d’adaptation est particulièrement coûteux.

Avec les connaissances scolaires, les apprentissages sont non seulement explicites, mais ils requièrent un enseignement parce que la pratique délibérée ne peut pas être mise en œuvre. La connaissance scolaire étant non adaptative, elle impose donc cette double contrainte. On peut appeler apprentissage scolaire celui qui est mis en œuvre quand les élèves savent ce qu’ils apprennent, pourquoi ils vont l’apprendre alors que ce n’est pas eux qui l’ont décidé, comment ils l’apprennent, et quand cet apprentissage est régulé par un enseignant. Ainsi, les processus d’apprentissage mis en œuvre lors des apprentissages scolaires subissent des contraintes très différentes des apprentissages adaptatifs. Mais les processus d’apprentissage sont les mêmes (ils sont présentés ci-dessus dans ce chapitre, à la partie 1.1.4).

Conséquence de cette quatrième contrainte : les processus d’apprentissage scolaires et adaptatifs sont les mêmes ; à l’opposé, les conditions de mise en œuvre de ces apprentissages sont tout à fait spécifiques à l’école.

2.1.5. 5e contrainte : les situations d’apprentissage

Les apprentissages adaptatifs se réalisent en immersion et de manière extrêmement rapide. Mais quand on regarde de plus près ce que font les mammifères sociaux au cours de leur enfance, on constate qu’ils font bien plus que cela : ils jouent, ils explorent leur environnement et ils interagissent entre pairs. Ces trois activités sont assez systématiquement présentes et cette omniprésence a conduit les chercheurs du domaine à émettre l’hypothèse d’une utilité de ces activités : elles permettraient d’apprendre, elles seraient les moteurs des apprentissages adaptatifs (Geary, 2008). Ces espèces auraient ainsi évolué pour que ces activités soient une source de plaisir ou de motivation. S’engageant par plaisir dans cette activité, les mammifères sociaux maximisent la fonction d’apprentissage adaptative. Devenant adultes dans un environnement stable, ils joueront moins, exploreront moins, interagiront moins… sauf pour se nourrir et se reproduire.

Les apprentissages scolaires, nous venons de le voir, sont très différents. Ils sont beaucoup plus lents et fondés sur la mise en œuvre de tâches comme la résolution de problèmes, la lecture de textes, la recherche documentaire, la préparation d’exposés, ou même le simple fait d’écouter un enseignant qui explique quelque chose.

Les pédagogies nouvelles, depuis plusieurs siècles, tentent de réutiliser dans la classe les moteurs des apprentissages adaptatifs : le jeu, l’exploration et les interactions entre pairs. C’est sans doute une très bonne idée, tant que cela ne se traduit pas par une trop grande augmentation de l’exigence cognitive de la tâche, c’est-à-dire tant que cela ne se transforme pas en une « pédagogie pour bons élèves », qui oublie l’importance du guidage (Kirschner, Sweller & Clark, 2006). De la même manière, quand on oublie la différence entre les apprentissages scolaires et non scolaires, on peut laisser certaines tâches et connaissances scolaires dans un état implicite, confiant aux élèves le soin de deviner ce qu’il y a à faire ou à apprendre, souvent au détriment des élèves les plus fragiles (Bautier & Rayou, 2009).

Conséquence de cette cinquième contrainte : les situations d’apprentissage scolaires sont très différentes des apprentissages adaptatifs.

2.1.6. 6e contrainte : l’importance de la motivation

Les apprentissages adaptatifs ne sont pas concernés par la motivation : il n’est pas besoin d’être motivé pour apprendre sa langue maternelle ou la reconnaissance des visages. En revanche, avec les apprentissages scolaires, à cause du déficit d’utilité perçue évoqué plus haut, mais aussi à cause de l’exigence attentionnelle des apprentissages et des tâches, la motivation joue un rôle essentiel. Ce rôle est tellement important, le ratio utilité perçue/coût attentionnel et temporel est tellement défavorable, que la motivation des élèves a souvent besoin d’être soutenue par un ou plusieurs tiers (parents, enseignants, camarades).

La motivation pour les apprentissages scolaires ne concerne pas que la plus ou moins grande croyance des élèves dans l’utilité de l’apprentissage visé. Elle concerne aussi leur croyance dans leur capacité à réussir la tâche scolaire et l’apprentissage. Les aspects motivationnels et métacognitifs de l’apprentissage sont très intimement liés.

Conséquence de cette sixième contrainte : ici et maintenant, il est a priori tout à fait rationnel de ne pas être motivé par les apprentissages scolaires.

2.1.7. 7e contrainte : la différence entre le but et la tâche d’apprentissage

Lors d’un apprentissage adaptatif, les individus font ce qu’ils apprennent et apprennent ce qu’ils font. C’est en parlant et en écoutant que les enfants apprennent à parler, en forgeant qu’on devient forgeron, etc. Pendant longtemps, on a cru que l’action dans l’environnement était une condition nécessaire à l’apprentissage, mais on sait depuis une vingtaine d’années que ces apprentissages fonctionnent aussi de façon passive. Le simple fait d’être dans un environnement permet d’apprendre des régularités de cet environnement. Par exemple, si on présente une liste de mots non connus à des bébés de 6 mois, ces mots étant prononcés de façon correcte en majorité, mais certains étant prononcés avec un déplacement de l’accent tonique, on voit le bébé réagir physiquement : manifestement, quelque chose ne va pas (Curtin et al., 2005). Alors que les bébés de cet âge sont encore très loin de produire des mots dans leur langue maternelle, ils ont manifestement appris des caractéristiques phonologiques de leur langue, notamment quand celle-ci contient un accent tonique de mot non seulement marqué mais régulier (italien ou espagnol par exemple).

Des travaux plus récents, moins répliqués, à propos des pleurs ou des cris des bébés, semblent montrer que de tels apprentissages pourraient commencer in utero. Mampe et al. (2009) ont enregistré, en France et en Allemagne, des cris de bébés âgés de trois jours. Ces pleurs sont différents. Le plus souvent, les bébés français produisent des cris « descendants » (le volume sonore est plus haut au début) tandis que les bébés allemands produisent des cris « ascendants » (le volume sonore est plus haut à la fin). L’environnement sonore intra-utérin, et particulièrement l’environnement phonologique, présente des régularités qui seraient apprises par les bébés avant leur naissance. Ce qui conduit Ullal-Gupta et ses collègues (2013) à écrire : « Le cerveau musical est façonné par son environnement sonore au cours du développement. L’expérience auditive ne commence pas à la naissance, mais au cours des mois qui précèdent la naissance. »

Avec les apprentissages scolaires, comme nous venons de le souligner, un tel apprentissage adaptatif ne fonctionne pas. Il semble que, dans l’immense majorité des cas, les apprentissages scolaires soient fondés sur la distinction entre ce que l’on fait (la tâche) et pourquoi on le fait (l’apprentissage d’une connaissance). Par exemple, en Mathématiques, un enseignant donne un problème à résoudre à ses élèves, non pas dans le but qu’ils résolvent le problème, mais pour qu’à travers la résolution de ce problème, ils comprennent telle notion, identifient telle propriété, mettent en œuvre telle procédure. En Français, l’enseignant va donner un texte à lire non pas pour que les élèves le lisent mais pour que, au cours de la lecture, ils comprennent la situation décrite par le texte, la notion abordée, l’émotion que l’auteur a voulu susciter. Il est donc important que les élèves maîtrisent la mise en œuvre de la tâche pour que celle-ci, qui n’est qu’un moyen, ne représente pas un obstacle.

Conséquence de cette septième contrainte : les élèves doivent apprendre à maîtriser la mise en œuvre des tâches scolaires, et non pas « apprendre à apprendre ». Dans la partie suivante, nous allons nous arrêter sur ce dernier point : les apprentissages scolaires reposent sur la réalisation de tâches scolaires.

2.2. Les tâches scolaires

Nous avons évoqué précédemment la relation de dépendance entre les tâches et les connaissances en apprentissage naturel.

Figure 10 : Modèle d’interaction Connaissance-Tâche à l’école

La conséquence logique de cette dépendance est que les tâches scolaires sont parfois utilisées pour mobiliser et mettre en œuvre des connaissances scolaires anciennes, d’autres fois pour apprendre des connaissances nouvelles (cf. figure 10).

2.2.1. Les tâches d’utilisation de connaissances

Ces tâches ont plusieurs fonctions, dont deux sont majeures : le renforcement des connaissances et l’évaluation.

Le renforcement des connaissances correspond aux cas où l’on refait ce que l’on sait déjà faire, on réexplique ce que l’on a compris, on récite ce que l’on sait par cœur, etc. Cette première fonction, sans doute découverte très tôt (dès l’Antiquité) par les enseignants, étayée par les résultats d’Ebbinghaus dès la fin du XIXe siècle avec sa « courbe de l’apprentissage », repose sur une « loi » que l’on pourrait formuler aujourd’hui de la manière suivante : si vous voulez que la connaissance apprise soit disponible, alors il faut l’utiliser souvent.

L’évaluation des connaissances correspond aux cas où l’on veut vérifier qu’un élève maîtrise bien une connaissance. Comme l’ont bien montré les travaux sur le testing effect au cours de ces vingt dernières années, ces tâches d’évaluation jouent un rôle tout à fait majeur dans les apprentissages, car non seulement elles permettent à l’enseignant d’identifier les acquis et les lacunes en termes de connaissances, mais elles informent l’élève sur ces acquis et ces lacunes. Elles le conduisent à apprendre plus la fois suivante, elles améliorent l’organisation des connaissances et le transfert des connaissances, elles permettent de mobiliser des connaissances qui n’ont pas été préalablement évaluées. Elles améliorent le contrôle métacognitif, elles préviennent l’interférence avec les contenus préalables quand on aborde un nouveau contenu, elles encouragent les élèves à apprendre (Roediger, Putnam & Smith, 2011).

Voici donc quelques exemples de tâches d’utilisation des connaissances :

les tâches de mémoire littérale, où il faut restituer exactement une connaissance apprise, selon une forme spécifique ;

les tâches d’explication ou d’auto-explication où il faut expliquer, généralement à un autre élève, ou au professeur, ce que l’on a compris, avec ses propres mots, son propre schéma ;

les tâches d’exécution, où il faut faire ce que l’on sait déjà faire au cours de la réalisation d’une tâche analogue à celle qui a été utilisée lors de l’apprentissage ;

les tâches de transfert proche où il faut utiliser une connaissance apprise pour réaliser une tâche nouvelle, typiquement résoudre un problème ; nous parlons bien là de transfert proche, la connaissance va être utilisée telle quelle, la tâche à réaliser présentant une proximité importante avec la tâche utilisée lors de l’apprentissage.

2.2.2. Les tâches pour apprendre

Les tâches pour apprendre sont fondées sur les tâches d’utilisation de connaissances. Il est en effet impossible de réaliser une tâche si l’on ne dispose d’aucune connaissance pour cela (imaginez par exemple que l’on vous demande de traduire un poète japonais ayant vécu il y a 400 ans ou que l’on vous demande de faire décoller un A380 : il est probable qu’au moins une de ces deux tâches soit totalement irréalisable pour vous). Ce qui caractérise les tâches pour apprendre, c’est qu’elles vont permettre la modification d’une connaissance antérieure.

Dans l’ouvrage que nous avons publié en 2012, nous avons dressé la liste des principales tâches d’apprentissage :

les tâches d’étude : écouter un cours, lire un texte, lire un texte procédural, traiter un document multimédia, étudier un cas ;

les tâches de résolution de problème : problèmes « ordinaires », problèmes mal définis (projets), problèmes ouverts, exercices, problèmes résolus, diagnostic et détection d’erreurs ;

les tâches de recherche d’information : préparer un exposé, réaliser une enquête documentaire ;

les tâches de dialogue : la co-élaboration, l’aide, le questionnement ;

les tâches de production : rédaction, dissertation, conception et réalisation d’un objet technique ;

les jeux ;

toutes les combinaisons entre les tâches précédentes.

La littérature est très riche sur le point suivant : quand un élève ne sait pas réaliser telle tâche, alors celle-ci fonctionne comme un obstacle. Toutes les ressources dévolues à la mise en œuvre de la tâche ne seront pas disponibles pour apprendre et, plus encore, si la tâche n’est pas réalisée, alors il n’y aura pas d’apprentissage (Sweller, Ayres & Kalyuga, 2011). C’est aussi simple que cela : les élèves en difficulté scolaire sont souvent en difficulté pour réaliser les tâches scolaires. Alors que ces dernières ne sont que des moyens, le défaut de moyen empêche l’atteinte du but.

La littérature empirique montre aussi de façon très cohérente que quand un élève en difficulté apprend le mode opératoire de telle ou telle tâche scolaire, alors ce dernier progresse notablement. Par exemple, la tâche « lire un texte pour le comprendre », qui peut sembler si naturelle à un élève qui sait lire, bénéficie fortement d’un enseignement de la tâche, comme on le sait depuis longtemps (Goodman, Burke, & Sherman, 1980) et ce dès le plus jeune âge, comme on le sait depuis peu (van den Broek, Kendeou, Lousberg, & Visser, 2017).

2.3. Les conditions de l’apprentissage à l’école

Les contraintes spécifiques des apprentissages scolaires que nous venons de présenter permettent d’envisager que pour réussir à apprendre à l’école, un certain nombre de conditions doivent être remplies. Nous allons maintenant présenter ces conditions (cf. figure 11).

Figure 11 : Schéma des conditions de l’apprentissage à l’école

2.3.1. Les conditions d’engagement

L’engagement traduit deux notions : le fait de se donner le but d’avoir envie de faire quelque chose (la motivation) et l’intensité de l’effort cognitif que l’on produit pour atteindre ce but (l’engagement cognitif).

2.3.1.1. Le processus de motivation

La motivation est un processus qui relie les buts d’une personne aux moyens qu’elle engage pour atteindre ces buts.

Les buts (les motifs) d’une personne sont évidemment très divers, ils peuvent venir de la personne elle-même (buts personnels) ou d’autrui (buts assignés), ils peuvent être dirigés vers la personne elle-même (buts d’épanouissement, recherche de plaisir, par ex.) ou vers autrui (buts de comparaison, volonté de faire plaisir par ex.). À l’école, on peut caractériser les buts d’apprentissage exactement de la même manière (Cosnefroy, Nurra & Dessus, 2016) : l’élève s’engage dans un apprentissage parce qu’il ou elle l’a décidé ou parce que son professeur le lui a demandé, il ou elle s’engage pour lui-même (par plaisir, pour progresser par ex.) ou pour autrui (pour se comparer à un camarade, pour faire plaisir à ses parents par ex.). Comme nous l’avons largement évoqué plus haut, les apprentissages scolaires se caractérisent aussi par le fait qu’ils ne correspondent généralement pas à un gain immédiat dans la vie courante : l’utilité des connaissances scolaires est souvent décalée dans le temps. La valeur des buts d’apprentissage est largement affaire de convictions personnelles et sociales, de croyances : une personne croit fermement qu’il est utile pour elle d’apprendre tel théorème, tandis que telle autre est persuadée que « les maths, ça ne sert à rien ».

Les moyens qu’une personne engage pour atteindre ses buts sont bien entendu fonction des connaissances et des compétences de cette personne : celle-ci ne va pas s’engager pour atteindre un but qui n’est absolument pas à sa portée. Mais les travaux de recherche dans le domaine montrent avec constance depuis une cinquantaine d’années que ce sont surtout les croyances des individus à propos de leurs connaissances et compétences qui déterminent leur décision de s’engager ou pas pour atteindre tel but. Leurs croyances en la matière sont souvent le résultat de leurs expériences antérieures de réussite et d’échec dans le domaine concerné par le but. Ces croyances sont aussi fortement influencées par les discours d’autrui à propos des réussites et des échecs antérieurs.

En première approximation, on pourrait donc croire que la décision de s’engager pour atteindre un but relève du calcul rationnel : (a) quelle est la valeur de ce but pour moi ? (b) combien d’efforts, de temps, l’activité pour atteindre ce but va-t-elle me coûter ? (c) quelle est la probabilité pour que j’atteigne ce but ? Mon engagement = (a/b) x c.

Mais les travaux dans le domaine montrent que ce calcul rationnel est « biaisé » ou en tout cas « modulé » par les croyances sur soi. En seconde approximation, on pourrait donc représenter de la manière suivante (figure 12) le processus de base de la motivation :

Figure 12 : Schéma du processus de base de la motivation

L’expérience répétée de réussite dans l’atteinte de tel but va alors souvent produire un renforcement de l’engagement de l’individu pour ce but.

A contrario, l’expérience répétée d’échecs à atteindre tel but va alors souvent produire un désengagement de l’individu pour ce but, soit en baissant la valeur de ce but (« les maths, ça ne sert à rien »), soit en développant un fort sentiment d’incompétence, rendant tout effort inutile (« je suis tellement nul en maths que ce n’est même pas la peine d’essayer de résoudre ce problème »).

Les travaux ont aussi montré l’importance des autrui(s) dans ce processus (cf. figure 13). Me voyant réussir une tâche, un professeur va peut-être m’attribuer la compétence à réussir cette tâche. Quand un professeur croit que je suis compétent pour atteindre tel but, alors cela renforce ma croyance dans ma capacité à réussir. Cela renforce alors mon engagement pour atteindre ce type de buts : soit pour le plaisir de montrer ces réussites à autrui, soit par une satisfaction plus personnelle à me voir progresser, à mieux comprendre les choses, à approfondir ma connaissance d’un domaine. Réciproquement, si je ne réussis pas à atteindre tel but, non seulement je vais avoir tendance à croire que je n’en suis pas capable, mais autrui peut faire de même. La valeur du but va diminuer et mon engagement aussi.

Figure 13 : Schéma du processus de la motivation

S’il ne suffit pas d’être motivé pour apprendre, la motivation a un effet très positif sur les apprentissages (Ryan & Deci, 2000 ; Ellis, 2008).

Enfin, contrairement à ce que l’on a cru pendant longtemps, il semble aujourd’hui que la récompense fournie par autrui ait peu d’effet sur le processus de motivation. Ce n’est pas tant le fait de « donner une bonne note » à un élève qui agirait sur sa motivation, mais plutôt le fait de lui donner un retour qui lui montre qu’il est capable d’atteindre tel ou tel but (Hattie & Timperley, 2007). L’engagement dans des actions dont les conséquences sont désirables (récompense par exemple) est fondamentalement lié à l’atteinte d’un résultat séparable de l’action (Legault, 2016).

2.3.1.2. Les niveaux d’engagement

Quand les conditions de motivation sont remplies, il est aussi nécessaire que l’élève soit engagé cognitivement dans la tâche, par exemple en se posant des questions, en essayant de comprendre, en produisant des hypothèses, des arguments et des contre-arguments, etc. La littérature dans le domaine peine à montrer que telle tâche est plus efficace que telle autre : à chaque fois, cela dépend de l’apprentissage visé et de l’avancement des élèves. Chi et Wylie (2014) ont récemment proposé de distinguer les tâches scolaires et les niveaux d’engagement des apprenants dans la tâche. Elles définissent quatre de ces niveaux :

Passif : lorsque les élèves sont focalisés sur et reçoivent des explications, ils leur accordent de l’attention.

Actif : lorsque les élèves manipulent sélectivement et physiquement les supports d’apprentissage.

Constructif : lorsque les élèves génèrent de l’information au-delà de ce qui a été présenté (ils comprennent plus que ce qu’on leur explique par exemple).

Interactif : lorsque deux (ou plus) élèves collaborent à travers un dialogue à une co-construction.

Les niveaux d’engagement de Chi et Wylie constituent une catégorisation de ce que nous avons appelé les moteurs des apprentissages ci-dessus, quand nous parlions des apprentissages primaires adaptatifs. À partir d’une analyse de la littérature empirique, ces auteures montrent que chaque fois que tout est comparable (même connaissance à apprendre, même tâche, mêmes apprenants), alors il est possible de classer l’efficacité des modes d’activité : passif < actif < génératif < interactif. Ainsi, une même tâche, comme « lire un texte », peut être réalisée de manière plus ou moins engageante : Juste lire, lire à haute voix < Souligner, surligner, résumer avec des copier-coller < Fabriquer des tableaux, des schémas, résumer avec ses propres mots < Élaborer un résumé commun, mettre en discussion les schémas de chacun. Cette plus grande efficacité et ce plus grand engagement dans la tâche s’accompagnent d’une plus grande exigence : la tâche est plus longue à réaliser, elle est moins à la portée des élèves ayant le moins de connaissances, elle nécessite plus d’accompagnement.

2.3.2. Les conditions d’attention

Un élève engagé dans l’apprentissage pourra consacrer ses ressources attentionnelles à cet apprentissage. Pour autant, il n’est pas certain que toutes ses ressources attentionnelles soient effectivement dévolues à l’apprentissage. Si la tâche représente un coût cognitif trop élevé, toutes les ressources attentionnelles seront dévolues à la réalisation de la tâche, et il n’en restera plus pour apprendre, pour modifier les connaissances. De même, si des informations inutiles à l’apprentissage viennent consommer des ressources attentionnelles, cela représentera des ressources en moins pour apprendre.

Pour que les élèves puissent apprendre, il est donc nécessaire que leurs ressources attentionnelles soient mobilisées de façon optimale : non seulement que le maximum de ressources soit engagé, mais que ces ressources soient dévolues à l’apprentissage lui-même et pas à autre chose.

2.3.3. Les conditions métacognitives

Comme nous l’avons indiqué plus haut, les apprentissages scolaires se caractérisent par le fait que l’on peut presque toujours distinguer le but d’apprentissage (la connaissance scolaire) et le moyen d’apprendre (la tâche scolaire). Les travaux consacrés à la façon d’enseigner le mode opératoire des tâches scolaires (voir la synthèse d’Hacker, Dunlosky & Graesser, 2009) ont permis de renoncer à l’idée que l’on pouvait « apprendre à apprendre » puisque de façon adaptative tous les animaux, dont les humains, apprennent très bien. Ce que l’on peut enseigner dans ce domaine concerne la mise en œuvre des tâches spécifiquement scolaires.

La troisième condition de réussite des apprentissages est donc que la réalisation de la tâche ne fasse pas obstacle à l’apprentissage par déficit de maîtrise du mode opératoire de cette tâche.

2.3.4. Les conditions cognitives

Pour qu’un élève apprenne, il est nécessaire qu’il dispose de ressources cognitives pour apprendre. Nous venons de voir les trois principales conditions de cette disponibilité. Il faut ajouter pour finir que les processus d’apprentissage mis en œuvre doivent être pertinents, i.e. qu’ils correspondent à la connaissance à apprendre. Par exemple, si un élève mémorise une définition ou le résumé d’une leçon alors que l’enjeu est de le comprendre, son engagement dans l’apprentissage sera en partie vain. De très nombreux travaux montrent que ces malentendus sont très fréquents en classe (Bautier & Rayou, 2009, 2013).

3. UN OUTIL DE FORMALISATION DE L’APPRENTISSAGE SCOLAIRE

Afin de mieux définir les conditions cognitives de l’apprentissage à l’École, nous proposons de caractériser l’apprentissage scolaire en termes d’objectif d’apprentissage et de moyen pour l’atteindre (c’est-à-dire de processus d’apprentissage).

3.1. Une formalisation des objectifs d’apprentissage scolaire

Comme nous l’avons proposé, les connaissances K et les tâches T sont fonctionnellement indissociables. La tâche est à la fois le moyen d’apprendre des connaissances et ce qui peut être réalisé avec des connaissances. Cela veut dire que tout objectif d’apprentissage peut être décrit comme un couple {tâche T ; connaissance K} ou, à plus long terme, comme un ensemble de couples {(tâche₁ ; connaissance₁) ; (tâche₁ ; connaissance₂) ; (tâche₂ ; connaissance₂)…}.

Aussi, un objectif d’apprentissage à caractère déclaratif, c’est-à-dire utile pour comprendre le monde, sera décrit par un couple (connaissance Kd ; tâche Tcomprendre). Un objectif d’apprentissage à caractère procédural, c’est-à-dire utile pour agir sur le monde, sera décrit par un couple (connaissance Kp ; tâche Tagir).

Cependant, on peut « orienter » la description d’un objectif d’apprentissage (cf. figure 14) :

Quand on centre la description de l’objectif sur la connaissance, cela veut dire que l’enjeu d’apprentissage réside dans la description de la connaissance elle-même (son contenu, son format) mais aussi du domaine d’utilisation de cette connaissance, c’est-à-dire de l’ensemble des tâches qu’elle permet de réaliser. On décrit donc un ensemble {(connaissance ; tâche₁ ; tâche₂ ;… ; tâchen)} ou encore {(Kx ; Tx1 ; Tx2 ;… ; Txn)}.

Quand on centre la description de l’objectif sur la tâche, cela veut dire que l’enjeu d’apprentissage réside dans la description de la tâche elle-même (son but, l’environnement concerné) mais aussi sur l’ensemble des connaissances nécessaires à sa réalisation. Soit un ensemble {(tâche ; connaissance₁ ; connaissance₂ ;… ; connaissancen)} ou encore {(Tx ; Kx1 ; Kx2 ;… ; Kxn)}.

Dans le cas de la compétence, on peut décrire l’objectif comme l’ensemble {tâche ; connaissances théoriquement nécessaires à la tâche & connaissances issues de la tâche} ou encore {(Tx ; ΣKx1 ; KTx )}.

Figure 14 : Typologie des objectifs d’apprentissage à l’école

Dès lors, nous proposons de décrire l’apprentissage à l’école comme un processus d’enrichissement de la connaissance de l’élève. Comme l’illustre la figure 15, ce processus se caractérise par la transformation d’un savoir scolaire (Sscol) en connaissance scolaire (Kscol ou Tcomplexedidac) grâce à des tâches scolaires d’apprentissage. (Ce qui est notable, c’est la relation d’isomorphisme qu’entretient la connaissance scolaire avec le savoir scolaire.)

Figure 15 : Processus de l’Acte d’APPRENDRE à l’école

Les connaissances scolaires seront ensuite (ou pas) intégrées, tout ou en partie, aux connaissances de la « vraie vie », celles acquises en dehors de l’École. Si l’intégration ne se produit pas, alors la connaissance scolaire reste étrangère, i.e. juxtaposée, à la connaissance de la « vraie vie ». Par exemple, pour un adolescent, la lecture est une connaissance scolaire qu’il mobilise naturellement dans la « vraie vie » ; ce dont, selon nous, ne peut se prévaloir le théorème de Thalès.

3.2. Une matrice des formats et processus d’apprentissage scolaire

Si apprendre c’est modifier des connaissances, alors il est possible de décrire différents processus de l’apprentissage, qui correspondent à des objectifs d’apprentissage différents.

Ces objectifs d’apprentissage pourront concerner des connaissances déclaratives, utiles pour comprendre le monde (on les note : Cd = (connaissance Kd ; tâche Tcomprendre)) et des connaissances procédurales, nécessaires pour agir sur le monde (on les note Cp = (connaissance Kp ; tâche Tagir)).

Comme nous l’avons déjà écrit, il nous semble important de distinguer le caractère implicite ou explicite d’une connaissance dans un contexte scolaire. L’état explicite d’une connaissance est la référence commune et nécessaire entre l’élève et l’enseignant.

Tout en convoquant les processus d’apprentissage en milieu naturel (décrits précédemment), nous avons voulu proposer une caractérisation de l’apprentissage, dans un contexte scolaire, qui soit avant tout un outil d’aide à la conception de situations d’enseignement-apprentissage. Pour des raisons (de clarté) fonctionnelles, nous avons préféré adopter un vocabulaire plus univoque.

Notre proposition prend la forme d’une matrice (figure 16) qui distingue deux grandes catégories de processus d’apprentissage à l’école : ceux spécifiques à la transformation des connaissances explicites entre elles et ceux agissant sur la transformation du caractère explicite ou implicite d’une connaissance.

Figure 16 : Matrice des formats et processus d’apprentissage à l’école

3.2.1. Processus d’apprentissage
transformant des connaissances explicites

On y trouve six processus que sont « la généralisation », « la particularisation », « le transfert analogique », « la procéduralisation », « l’abstraction (simple) », et l’« imitation ».

La généralisation correspond au processus d’élaboration d’une connaissance générale à partir de connaissances particulières. Par exemple, élaborer le concept de polygone à partir des concepts de triangle, rectangle, hexagone.

La particularisation est le processus inverse.

Le transfert analogique correspond à l’élaboration d’une connaissance d’un niveau de généralité à partir d’une autre connaissance de même niveau de généralité. Par exemple, élaborer une procédure d’utilisation d’un logiciel de traitement de texte à partir de la procédure connue d’un autre logiciel de traitement de texte.

La procéduralisation est la transformation d’une connaissance déclarative en une connaissance procédurale. Par exemple, transformer le concept de dissertation en démarche explicite d’élaboration d’une dissertation. Il renvoie au stade cognitif de la théorie ACT (Adaptative Character of Thought) d’Anderson (1983).

Le processus inverse s’appelle l’abstraction simple. Il consiste à caractériser le résultat de l’action (Piaget, 1974). Par exemple, la mayonnaise est le résultat d’un mélange (actions) d’ingrédients.

L’abstraction est une double opération mentale qui considère à part un ou plusieurs éléments d’une perception en négligeant les autres (Barth, 2011) ; autrement dit, c’est l’isolation d’attributs spécifiques, dans le sens d’être en mesure de les considérer indépendamment d’autres attributs. Elle est adossée à une opération de connexions de ces attributs isolés (Jeannotte, 2015). Ce processus se distingue de celui de la généralisation en ce sens qu’il ne propose pas d’ascension : la connaissance produite est singulière. Par exemple, élaborer une connaissance sur la Révolution française à partir de faits historiques.

L’imitation est un processus spécifique à l’élaboration de savoir-faire. Il repose sur la reproduction d’une action à partir de son observation.

3.2.2. Processus d’apprentissage transformant le caractère implicite ou explicite d’une connaissance

Le passage entre ces deux états mobilise des processus d’apprentissage spécifiques : la prise de conscience pour la transformation d’une connaissance implicite en connaissance explicite et la procéduralisation pour la transformation inverse.

La prise de conscience (ou explicitation) correspond à la mise en mots de connaissance implicite.

La procéduralisation dont on parle ici correspond aux deux derniers stades de la théorie ACT d’Anderson (1983) : le stade associatif (coexistence de connaissance explicite et d’actions) et le stade d’automatisation (les procédures deviennent de plus en plus rapides, voire automatisées)

Pour les connaissances déclaratives, le processus de procéduralisation vise à « mettre en action » la connaissance déclarative (Tardif, 1992). Par exemple, comment utiliser le concept de pentagone ou, autrement dit, comment reconnaître un pentagone quand j’en vois un. Il demande à élaborer une démarche d’utilisation de la connaissance déclarative, c’est-à-dire transformer une connaissance déclarative Kd, en une connaissance procédurale Kdp : Cd(Kd ; T) = > Cd(Kdp ; T).

Pour toute information sur notre fonds et les nouveautés dans votre domaine
de spécialisation, consultez notre site web : www.deboecksuperieur.com

© De Boeck Supérieur s.a., 2020
Rue du Bosquet, 7 – B-1348 Louvain-la-Neuve

Tous droits réservés pour tous pays.

Il est interdit, sauf accord préalable et écrit de l’éditeur, de reproduire (notamment par photocopie) partiellement ou totalement le présent ouvrage, de le stocker dans une banque de données ou de le communiquer au public, sous quelque forme et de quelque manière que ce soit.

« Cette œuvre est protégée par le droit d’auteur et strictement réservée à l’usage privé du client. Toute reproduction ou diffusion au profit de tiers, à titre gratuit ou onéreux, de tout ou partie de cette œuvre, est strictement interdite et constitue une contrefaçon prévue par les articles L 335-2 et suivants du Code de la Propriété Intellectuelle. L’éditeur se réserve le droit de poursuivre toute atteinte à ses droits de propriété intellectuelle devant les juridictions civiles ou pénales. »

Ce document numérique a été réalisé par PCA