Nouvelle Technologie de 1 ’Information, Didactique et Formation des Maîtres

Marcel Crahay Université de Liège, Belgique

L‘utilisation pédagogique des ordinateurs a été, et est encore aujoud’hui, redoutée par beaucoup, qui craignent de voir les didacticiels se substituer aux explications du maître, et les leçons empaquetées et stockées sur disquette faire oeuvre de pédagogues. Le professeur De Landsheere a déjà souligné combien cette peur était injustifiée. Je voudrais prolonger sa réflexion en montrant que certains didacticiels peuvent constituer une sorte d’objet média- teur, permettant de stimuler la réflexion didactique ainsi que les pratiques de formation des maîtres.

Ma présentation s’articulera sur une revue de la littérature relative à l’utilisation de Logo dans les classes.

1. Logo, un outil pédagogique souvent mal compris

Lorsqu’on cherche à faire le bilan des pratiques pédagogiques basées sur Logo, on est frappé par les déviations dont a été l’objet l’outil pédagogique proposé par Papert. Trop sou- vent, Logo est présenté comme un langage informatique qui permet de dessiner des carrés ou des fleurs sur un écran. En réalité, sur le terrain, les pratiques diffèrent considérablement; il est ainsi possible de déceler - comme nous l’avons montré ailleurs (Crahay, 1987) - divers types de récupérations, rationaliste, empiriste ou libertaire - de Logo, parmi lesquelles la plus courante est assurément la récupération libertaire. Il suffirait en quelque sorte de placer l’enfant dans l’environnement LOGO pour que le miracle s’accomplisse: l’enfant construirait des connaissances et développerait sa capacité à résoudre des problèmes. Mais le miracle ne s’accomplit pas et c’est sans étonnement qu’on lit la conclusion de Silvern et Williamson: ((les recherches évaluatives des expériences Logo confirment une fois de plus que les prati- ques non directives sont inefficaces».

Sur le plan linguistique, on peut d’ailleurs relever un phénomène intéressant. Dans son ouvrage Le jaillissement de l’esprit, Papert associe ((apprentissage piagétien)) et «aprentis- sage sans instruction». Quelques années plus tard, on parle dans certains rapports de recher- ches de «Papert ’s non-teaching approach)). De «apprentissage sans instruction» à «non- teaching approach)), il y a un glissement sémantique important. En vérité, ce que Papert rejette, c’est le discours magistral ou l’exposé ex-cathedra. Il ne s’agit pas pour lui de prétendre que le maître n’a plus aucun rôle à tenir dans l’environnement Logo. C’est au contraire à une redéfinition de la fonction enseignante qu’il nous invite.

Dès 1972, Papert annonce un projet ambitieux: «... explorer des voies qui nous permet- traient de placer les enfants dans une meilleure position pour faire des mathématiques au lieu de recevoir un enseignement des mathématiques)) (p. 249). L’objectif est clair: il faut faire en sorte que les connaissances mathématiques (et scientifiques) des enfants cessent d’être des «savoirs morts» ou des «idées inertes», pour devenir des «objets-pour-penser-avec» (Papert, 1981, p. 165). L‘enseignement - car, pour Papert, il s’agit bien d’enseigner dans l’environne- ment Logo - devrait aboutir à ce que les élèves ou les étudiants puisent dans leur savoir

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mathématique et scientifique «des idées productrices qui organisent la pensée et la manière de résoudre les problèmes)).

2. Logo et la didactique des mathématiques et des sciences

Revenons un instant à nos considérations initiales: ((certains didacticiels peuvent consti- tuer des objets médiateurs, permettant de stimuler la réflexion didactique)). C’est à l’évidence, le cas de Logo.

En un premier temps, l’utilisation de l’environnement Logo dans l’enseignement des mathématiques fait obstacle à l’application des schémas pratiques couramment utilisés par les enseignants: il est quasiment impossible d’instruire quand les enfants travaillent sur le clavier. Que faire? Comment faire pour continuer à assumer son statut d’enseignant dans un evironnement où les enfants ont l’initiative? Le «laisser-faire» - je l’ai déjà dit - serait une démission. Il ne reste plus qu’une issue: repenser sa pratique, autrement dit, entamer une réflexion didactique et partant se remettre en question, c’est-à-dire se former.

Logo contient une idée-clé. Papert a conçu son système de telle sorte qu’il soit à l’inter- section du savoir spontané des enfants et d’un savoir organisé (la géométrie ou la physique).

Prenons, pour les besoins de l’explication, le cas de la tortue géométrique. Dans la géo- métrie euclidienne, «un point peut se définir comme une entité dotée d’une position, 21 l’exclu- sion de toute autre propriété le point n’a ni couleur, ni dimension, ni forme)) (p. 75). La tortue, elle, a une position et une orientation. En cela, elle est comparable à un être humain. Le bénéfice pédagogique est alors que «les enfants peuvent s’identifier à la tortue et faire appel à la connaissance qu’ils ont de leur corps et de son mouvement pour aborder la géo- métrie formelle)) (p. 76).

La tâche de l’enseignant se définit en relation avec cette idée-clé. Enseigner dans l’envi- ronnement Logo consiste d’abord «à jeter un pont entre l’expérience directe de l’individu et l’élaboration de son savoir formel» (p. 79). Si l’enfant souhaite faire un carré et ignore comment s’y prendre, l’adulte lui suggérera de se mettre à la place de la tortue, de faire comme s’il était la tortue. L’objectif est d’amener l’enfant à réfléchir sur sa propre action pour en abstraire la composante spatiale.

A ce stade de la démarche, l’enfant a simplement extériorisé ses attentes intuitives et les a traduites sous forme d’instructions à l’ordinateur. Ce faisant, il les a rendues plus pal- pables ou plus explicites. Ce qui est bien, mais insuffisant. En effet, tout le monde s’accorde pour souligner que le savoir formel est autre chose qu’une explicitation des savoirs intuitifs. Pour les piagétiens, le savoir mathématique et le savoir scientifique sont des remodelages ou mieux, des restructurations du savoir spontané. Ceci conduit à soulever un nouveau pro- blème didactique: «Comment faire pour amener l’enfant à remanier son savoir intuitif?))

La première chose à faire consiste, sans aucun doute, à mettre ce savoir intuitif en désé- quilibre. Ceci peut être obtenu grâce à l’environnement Logo. Il faut ensuite surmonter ce déséquilibre, dépasser le conflit qui oppose le savoir intuitif et le savoir formel. La réponse instinctive de l’enseignant serait de donner une explication ou d‘écrire une équation qui démon- tre qu e... L‘effet de ce genre de pratiques est généralement négatif: l’élève est bloqué; «il est forcé de reconnaître que son intuition l’a trahi, qu’il lui faut se soumettre à la théorie for- melle. Ce dont l’élève a besoin dans ces cas-là, ce n’est pas d’une explication notionnelle supplémentaire. Il lui faut savoir pourquoi son intuition le trompe (...). il lui faut examiner à fond ses conceptions intuitives)) (p. 181). Ce que Papert préconise donc, c’est un retour, une réflexion sur sa propre pensée, ce que les psychologues contemporains appellent une opé- ration métacognitive.

D’une manière générale, Papert postule que penser consiste à exécuter des procédures. Il en déduit que, quand un enfant rencontre une difficulté d’apprentissage, c’est qu’il appli- que une procédure lacunaire ou erronée. Dans la vie de tous les jours, tout le monde utilise des procédures. Seulement, cet aspect procédural de notre pensée reste inconscient et lorsque

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nous échouons dans une tâche ou dans l’appréhension d’une connaissance, l’idée ne nous vient pas de redresser notre procédure. Le travail sur ordinateur peut favoriser une prise de conscience de nos modes de pensée. «En milieu Logo - écrit Papert - les procédures acquiè- rent une existence reconnue, on les nomme, on les manie, on les identifie, et c’est ainsi que les enfants, progressivement, en viennent à se forger la notion de procédure» (p. 192). Autre- ment dit, en programmant, l’enfant rend explicites ses procédures intuitives. A partir de là, il devient possible de les mettre en déséquilibre puis de les analyser pour les remanier. Ce processus de remaniement de la pensée peut se faire spontanément chez quelques élèves. Dans la grande majorité des cas, il faut qu’un enseignant pilote ce processus. C’est ici que l’on retrouve le problème de la formation des maîtres.

Ce qui vient d’être dit à propos des enfants s’applique parfaitement au cas de la forma- tion des maîtres. On peut attendre que quelques maîtres entament spontanément une réfle- xion didactique à partir de leur pratique de l’environnement Logo et qu’ils la mènent à bon terme. Dans la majorité des cas, toutefois, les enseignants doivent être soutenus dans leur effort pour repenser leur pratique. Le parallélisme peut être poussé plus loin: si l’on peut douter des vertus du discours magistral pour restructurer les savoirs intuitifs des élèves, on peut de même penser qu’un exposé «ex cathedra)) sur une nouvelle façon d’enseigner a tou- tes chances d’être inefficace. En revanche, on peut espérer qu’une pratique de formation direc- tement artjculée sur les expériences pratiques que les enseignants font avec l’environnement Logo produirait des effets sensibles. Tel était le sens du second volet de mes considérations initiales: certains didacticiels peuvent constituer une sorte d’objet médiateur permettant de nouvelles pratiques de formation des maîtres.

3. Au-delà de l’environnement Logo

Malgré toutes ses qualités, Logo ne constitue ni une panacée, ni un point d’aboutisse- ment, et mon exposé n’atteindrait pas son but s’il était compris dans ce sens. Pour moi, Logo ouvre une voie: celle de la conception de logiciels qui soient orientés vers la stimulation de la pensée ou - pour prendre l’expression de Papert - qui «soient des objets pour penser avec». Cette perspective de recherche doit être prolongée. C’est dans ce sens que travaillent S. Ocko et M. Resnick au MIT. Ces chercheurs combinent Logo et Lego et ouvrent ainsi de nouveaux horizons aux enfants et aux éducateurs.

Logo ne peut non plus être considéré comme un point d’aboutissement, car il corres- pond à une conception momentanée du fonctionnement cognitif qui, aujourd’hui déjà, est contestée. Que penser revienne pour l’essentiel à exécuter des procédures est une idée qui ne fait plus l’unanimité. Ainsi, H. L. Dreyfus et S. E. Dreyfus, dans un article publié dans Ducher College Record, soulignent qu’il est matériellement impossible que toutes nos actions quotidiennes soient l’aboutissement d’un fonctionnement procédural. Ce constat s’impose notamment lorsqu’on analyse le fonctionnement cognitif des grands joueurs d’échec. ia con- clusion de ces auteurs bouleverse pas mal d’idées reçues: alors que, dans la foulée de la théo- rie piagétienne, on est amené à considérer la pensée formelle ou le fonctionnement procédural comme le point oméga, Dreyfus et Dreyfus soutiennent que l’expertise suppose le dépasse- ment ou l’abandon de la pensée procédurale.

Toujours selon ces auteurs, les experts feraient abondamment appel à des prototypes. Ils compareraient la situation-problème présente à l’un de ses prototypes pour décider rapi- dement par analogie quelle démarche de résolution mettre en oeuvre.

Cette controverse est au coeur d’un champ de recherches où l’informatique joue aussi un rôle crucial - celui de l’intelligence artificielle.

Selon B. Dufay (1986), directeur de la division intelligence artificielle de la Société ITMI, les spécialistes de l’intelligence artificielle sont hantés par l’explosion combinatoire. En effet, il suffit d’examiner un problème simple et d’envisager l’ensemble des procédures nécessaires à couvrir le champ des possibles pour comprendre que trouver l’algorithme complet de

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résolution de problèmes complexes devient une tâche colossale. C’est pourquoi, toujours selon B. Dufay, «le principal travail (des spécialistes de l’intelligence artificielle) consiste à imagi- ner des méthodes qui permettent de réduire cette combinatoire)) (p. 13).

On assiste à un même changement de perspective dans les études sur la mémoire. A l’origine, Collins et Quillian importent dans l’étude de la mémoire les contraintes et les exi- gences imposées par l’outil informatique des années soixante et demandent, par conséquent, à la mémoire de s’organiser «logiquement» et économiquement. Puis, les apports de la psycho- logie expérimentale, en particulier ceux de Rosch, nuancent ce premier point de vue. Aujourd’hui, à la suite de Rosch, on convient «que l’important n’est pas de minimiser ‘l’espace de stockage’, ou d’organiser logiquement l’information, mais plutôt d’arriver aussi bien à sélectionner quasi instantanément l’information pertinente parmi un nombre considérable d’options (...), qu’à décider approximativement, ou par analogie ou par ressemblance (...)» (Abdi, 1986, p. 121).

On pense aujourd’hui que les experts disposent de stratégies de connaissances qu’on appelle heuristiques de simplification et qu’ils ont acquises à travers leur expérience du ter- rain. Il conviendrait, par conséquent, de doter les programmes d’intelligence artificielle d’heu- ristiques analogues à celles qu’utilisent les experts.

En quoi consistent ces heuristiques de simplification? La réponse à cette question reste, pour une bonne part, incertaine, puisque le problème

commence seulement à être exploré. Toutefois, on peut supposer - à la suite de H. L. Drey- fus et S. E. Dreyfus et d’E. Rosch - que ces heuristiques de simplification consistent notam- ment à analyser la situation présente et à la ramener à une situation-prototype, laquelle évoque immédiatement une méthode de résolution. Ce faisant, les experts écourteraient à la fois la

L‘essentiel dans tout ceci - telle sera ma conclusion - c’est qu’à travers une série d’inno- vations technologiques, la communauté éducative soit amenée à réfléchir en profondeur sur ce qu’est la pensée et , par voie de conséquence, qu’elle soit amenée à envisager des moyens de plus en plus perfectionnés pour en stimuler le développement.

, phase de représentation du problème et celle de recherche de solution.

Références

Abdi, H. (1986). La mémoire sémantique. In C. Bonnet, J. M. Hoc & G. Tiberghien, Psychologie, intelligence ortiyi-

Collins, A. M. & Quilüan, M. R. (1969). Retnwal time from semantic memory, Journal of krbal Leorning and Verbal

Crahay, M. (1987). Logo, un environnement propice à la pensée procédurale, Revue française de Pédagogie, Juin.

Dreyfus, H. L. & Dreyfus, S. E. (1984). Puting computers in their proper place; Analysis versus intuition in the class-

Dufay, B. (1987). L’intelligence artificielle. Question de langage, Le Rocher.

Ocko, S. & Resnick, M., Integrating lego with Logo. Making connections with computers and children. Scuola 2000,

cielle et automatique, Bruxelles, Mardaga, 139-153.

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room. Teachers College Records, 85, 4, 578-601.

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Papert, S., (1972). Teaching children to be mathematicians versus teaching about mathematics. International Journal of Mathematics Edarcation, Science and Bchnology, 3, 249-262.

Papert, S. (1981). Jaillissement de l’esprit. Ordinateurs et apprentissage, Paris, Flammarion, 1981, traduit de l’améri- cain par R. M. Vassalo-Villaneau, Mindstorms. Children, computers and powerful ideas, New York, Basic Books.

Rosch, E. (1983). Prototype classification and logical classifications: the two systems, in E. Scholnick (Ed.), New trends

Silvern, S. B. & Willianson, P. A. (1986). A constructivist perspective for LOGO curriculum, Paper presented at the

in conceptual representation. Hillsdale, Erlbaum.

AREA, Apnl, San Francisco.