théorie de la charge cognitive, une approche expérimentale
TRANSCRIPT
Théoriedelachargecognitive,uneapprocheexpérimentaleetcognitive
del’ingénierie pédagogique
AndréTricotESPEToulouse
Cognition,Langues,Langages,Ergonomie(CLLE)UMR5263CNRS,EPHE&UniversitéToulouse
Plan
1. Lathéoriedelachargecognitive2. Leseffetsmisenévidence3. Discussion
Connaissancesprimairesetsecondaires
• Lesconnaissancesprimaires– Sontacquisessansenseignement– Apprentissagefonctionneparmaturation(imprégnation-
adaptation)
• Lesconnaissancessecondaires– Nécessitentunenseignement,deseffortsetdelamotivation– Sontspécifiques– Apprentissagefonctionnesoit:
• Pargénérationaléatoireetsélection• Parguidage,enseignementdirectetexplicite
(Geary,2012;Sweller,Ayres &Kalyuga,2001;Tricot&Sweller,2014)
Ex.deconnaissances primaires (Geary,2008)Domaines dutraitementdel’information
Informationsociale
Psychologienaïve
Soi
Consciencedesoi
Schémadesoi
Comportementsnonverbaux
Expressionsduvisage
Langageoral
Théorie del’esprit
Schémacorporel
Individus Groupe
Famille Dans legroupe
Horsdugroupe
Schémadugroupe :idéologie
Informationécologique
Biologienaïve Physiquenaïve
Essences Faune Flore Mouvement Représentationsdutemps,del’espace..
Utilisationd’outils
Connaissancesprimairesetsecondaires
Connaissancesprimaires Connaissancessecondaires
Utilité Adaptationàl'environnementsocial,vivant,etphysique
Préparationàlaviefuture(sociale,detravail)
(Geary,2008;Tricot&Sweller,2014)
Connaissancesprimairesetsecondaires
Connaissancesprimaires Connaissancessecondaires
Utilité Adaptationàl'environnementsocial,vivant,etphysique
Préparationàlaviefuture(sociale,detravail)
Attention Peuimportante Trèsimportante
(Geary,2008;Tricot&Sweller,2014)
Connaissancesprimairesetsecondaires
Connaissancesprimaires Connaissancessecondaires
Utilité Adaptationàl'environnementsocial,vivant,etphysique
Préparationàlaviefuture(sociale,detravail)
Attention Peuimportante Trèsimportante
Apprentissage
Inconscient,sanseffort,rapideFondésurl'immersion,les
relationssociales,l'exploration,lejeu
Conscient,aveceffort,lent.Fondésurl'enseignement, la
pratiquedélibérée,intense,dansladurée
(Geary,2008;Tricot&Sweller,2014)
Connaissancesprimairesetsecondaires
Connaissancesprimaires Connaissancessecondaires
Utilité Adaptationàl'environnementsocial,vivant,etphysique
Préparationàlaviefuture(sociale,detravail)
Attention Peuimportante Trèsimportante
Apprentissage
Inconscient,sanseffort,rapideFondésurl'immersion,les
relationssociales,l'exploration,lejeu
Conscient,aveceffort,lent.Fondésurl'enseignement, la
pratiquedélibérée,intense,dansladurée
Motivation Pasbesoindemotivation Motivationextrinsèquesouventnécessaire
(Geary,2008;Tricot&Sweller,2014)
Connaissancesprimairesetsecondaires
Connaissancesprimaires Connaissancessecondaires
Utilité Adaptationàl'environnementsocial,vivant,etphysique
Préparationàlaviefuture(sociale,detravail)
Attention Peuimportante Trèsimportante
Apprentissage
Inconscient,sanseffort,rapideFondésurl'immersion,les
relationssociales,l'exploration,lejeu
Conscient,aveceffort,lent.Fondésurl'enseignement, la
pratiquedélibérée,intense,dansladurée
Motivation Pasbesoindemotivation Motivationextrinsèquesouventnécessaire
Généralisation Oui Trèsdifficile
(Geary,2008;Tricot&Sweller,2014)
Miseenévidenceexpérimentale
Connaissance compatibleaveclesconnaissances primaires
Connaissance incompatible aveclesconnaissances primaires
Coelacanthe
Vertébrés
Mammifères
TruiteHumain
PoissonsSarcoptérygiens
TruiteHumain
Vertébrés
Membresmusculaires Évolution
Coelacanthe
Autremiseenévidenceexpérimentale(avecF.TanguyetJ.N.Foulin,2011)
Donc…
• L’écoleestconfrontéeàdesprocessusd’apprentissagequinesontpasadaptatifs.
• Apprendreàl’écoleimpliquelamiseenœuvred’apprentissagescoûteux,– quinécessitentdesefforts etdutravail,– dutemps,– fondéssurladistinctiontâche/butd’apprentissage,– quinécessitentdelamotivation,– alorsquecesapprentissagesn’ontpasd’utilitéimmédiate.
Troistypesdecharge
Chargeextrinsèque
Chargeintrinsèque
Chargeessentielle
Troistypesdecharge
Chargeextrinsèque
Chargeintrinsèque
Charge,enseignement etconceptiondesupportspourl’enseignement
• Cetteapprocheadoncpermisdedévelopperunensembledetechniquespour– réduirelachargecognitiveextrinsèque– voireintrinsèque– pourlibérerlemaximumderessourcescognitivespossiblespourla
chargeessentielle
• Expertisereversaleffect /desirable difficulties
• SynthèsechezSweller,Ayres &Kalyuga (2011)• +/- 7000expérimentations conduitesdepuis35ans(réplicationsâges≠,disciplines≠,pays≠)
Plan
1. Lathéoriedelachargecognitive2. Leseffetsmisenévidence3. Discussion
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
Nepastropspécifierlebutduproblème,indiquerplutôtàl’élèvequ’ildoitatteindretouslesbutsqu’ilpeutatteindre,fairetoutcequ’ilsaitfaire
Spécifierlebutdu(même)problème
1.L'effetdenonspécificationdubut
Problèmeavecbutspécifié
Danslafigureci-contre,trouvez lavaleurde l’angleDBE.
Problèmeavecbutnonspécifié
Danslafigureci-contre,calculezautantd’anglesquevous pouvez
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
Donneràl’élèveleproblèmerésoluetluidemanderd’étudierlasolutionAlternerlesproblèmesrésolusetlesproblèmesàrésoudreDonnerleproblèmeavecunesolutionpartielle
Donnerle(même)problèmeàrésoudre
2.L'effetduproblèmerésolu,duproblèmeàcompléter
Problèmeàrésoudre
Danslafigureci-contre,trouvez lavaleurde l’angleDBE.
ProblèmerésoluDanslafigureci-contre,trouvezlavaleurdel’angleDBE.
Solution :AngleABC=180°– AngleBAC– AngleBCA(Lasommedesanglesd’untriangleestégaleà180°)=180°– 60°– 40°=80°
AngleDBE=AngleABC(deuxanglesopposésparlesommetsontégaux)=80°
TablettescunéiformesPériodepaléo-babylonienne -2000
Proust,2009
2.L'effetduproblèmerésolu,duproblèmeàcompléter
• ExempleenLanguesvivantes• Exempleenproductionécriture
UnexempleenLanguesVivantes
Méthode
• 102participantsétudiantsendroit,LVAllemand• Doiventapprendreuntextesurlacoureuropéennedejustice• Troisconditionsexpérimentales
– TexteprésentéenFrançais– TexteprésentéenAllemand– TexteprésentéenAllemandaveclatraductionFrançaise
• Pré-testsurleniveauenLangues• Leniveaud’étudesendroitestcontrôlé(L1– M1)• Post-testenlangue:traductiondemotsallemandscontenusdans
letexte• Post-testcontenu:questionssurlesnotionsabordées,enFrançais• Post-testtransfert:utilisationdesmotsdansunautrecontexte
Résultats
ns
0
5
10
15
20
25
Français Allemand Lesdeux
Post-test langue
Post-test contenu
Aucun effetsurlepost-test transfert
RéplicationenAnglais
• 111participantsétudiantsendroit,LVAnglais,niveauL3
• Mêmematériel,mêmesconditionsexpérimentales,mêmespost-tests
• Pré-testsurleniveauenAnglais
RéplicationenAnglais
Réplication
• 108participantsétudiantsIUTinformatique,LVanglais• Doiventapprendreuntextesurlelangagemachine• Troisconditionsexpérimentales
– TexteprésentéenFrançais– TexteprésentéenAnglais– TexteprésentéenAnglaisaveclatraductionFrançaise
• Pré-testsurleniveauenAnglais• Leniveaud’étudesestlemême(pascontrôléleniveaueninfo)• Post-testenlangue:traductiondemotsanglaiscontenusdansle
texte• Post-testcontenu:questionssurlesnotionsabordées,enFrançais• Post-testtransfert:utilisationdesmotsdansunautrecontexte
Résultats
Aucun effetsurlepost-testcontenu
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Français Anglais Lesdeux
Post-test langue
Transfert
ns
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
Intégrerphysiquementlesinformationsquel’élèvedevramettreenrelationmentalementpourrendrecetteinformationintelligibleEliminertouteslesinformationsinutilesoudécorativesPrésenterlessourcesd'informationquel’élèvedevramettreenrelationdansdesmodalitésdifférentes(auditiveetvisuelle)
Eviterlaredondance :nepasrépéterinutilementcequipeutêtreprésentéuneseulefoisd’uneseulemanière
3.L'effetd'attentionpartagée,demodalité
PrésentationséparéeDanslafigureci-contre,trouvezlavaleurdel’angleDBE.
Solution :AngleABC=180°– AngleBAC– AngleBCA(Lasommedesanglesd’untriangleestégaleà180°)=180°– 60°– 40°=80°
AngleDBE=AngleABC(deuxanglesopposésparlesommetsontégaux)=80°
Présentationintégrée
Danslafigureci-contre,trouvez lavaleurde l’angleDBE.
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
Sil’informationàprésenterestcomplexe(beaucoupd’élémentsetderelations),alorslaprésenterprogressivement,partieparpartie
Présenterletoutd’embléeplutôtqueparparties,pourquel’élèvepuisseapprendrelesrelationsentrelessections
4.L'effetdel'interactivitéentreéléments,d'isolementdeséléments
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
Varierlesexemples,avecparcimonieendébutd'apprentissage
Présenterl’informationavecbeaucoupdevariabilitépourquel’élèvepuisseapprendrequellesvariablessontpertinentesetquellesnelesontpas
5.L'effetdevariétédesexemples
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
Fairedisparaîtreleguidageprogressivement
D’emblée,nepasguider,laisserl’élèveexplorerlibrement
6.L'effetdedisparitionprogressiveduguidage
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
Demanderàl’élèvedemémoriserlesrelationslesplusimportantes
Demanderàl’élèvedes’auto-expliquerlesrelationslesplusimportantes
7.L'effetd’auto-explication
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
Nepasprésenterd’informationtransitoirecontinue(oral,vidéo) ;présenterplutôtdesinformationsstatiques,fairedespausesauxmomentspertinentsetguiderl’attentionsurlespartiespertinentes
Unexempleavec desélèvesdyslexiquesenCM2
Présenterdel’informationtransitoirecontinue(oral,vidéo)
8.L'effetdel’informationtransitoire
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
Proposerdutravailengroupe(selonunscénarioprécis) quandl’apprentissageviséestéloignédesélèves ;sinon,letravailpeutêtreréaliséseul
Sil’accèsauxconnaissancesd’autruiestnécessaire,alorsletravailengroupeestutile.Sinon,letravailindividuelpeutêtremisenœuvre.
9.L'effetdutravailengroupe
SynthèsedeKirschner,Sweller,Kirschner&Zambrano (2018)
Principe DescriptionComplexitéde la tâche Unecollaborationefficaceseproduitlorsque la tâcheest
suffisammentcomplexepourjustifierlesurcroîtdetravail
Guidageetsoutien Lorsquelesétudiantsfontfaceàunenouvellesituationouàunnouvelenvironnementdecollaboration, ilfaut guider laréalisationdelatâche
Expertisedudomaine Plusl'expertisedesmembresdugroupedansledomainedecontenuestélevée,pluslacollaboration estaisée
Compétencesenmatièredecollaboration
Plusl'expertisedesmembresdugroupepourcollaborerestélevée,pluslacollaboration estaisée
Tailledu groupe Plus legroupeestgrandpluslacollaborationestdifficileRôlesausein dugroupe Sichacunsait précisémentcequ’ilaàfairealorslacollaborationest
aiséeCompositiondugroupe Pluslarépartitiondesconnaissancesentrelesmembresdugroupeest
hétérogène,pluslacollaborationestdifficile
Expérienceantérieuredelatâche
Pluslesmembresdel'équipeontdel'expérience,plusilscoordonnentleursactionssurlestâches etpluslacollaboration estaisée
Expérienceantérieuredugroupe
Pluslesmembresdel'équipeontdel'expérienceàtravaillerensemblepluslacollaboration estaisée
Aveclesélèveslesplusendifficultéspourl’apprentissagevisé
Aveclesélèveslesplusenavancéspourlemêmeapprentissagevisé
MettreenexerguecequiestimportantExpliciterlesliensentrelespartiesd’untout
Nepastoutexpliquer :engagerlesélèvesdansdesactivitésdeproductiond’inférences,d’hypothèses,deconjectures
Plan
1. Lathéoriedelachargecognitive2. Leseffetsmisenévidence3. Discussion
Discussion
• Descritiquesimportantes– Ignorancedelamotivation– Pastoujourspossiblededistinguerlachargeintrinsèquedelachargeessentielle(LV2parex.)
– Problèmederéfutabilité
• Mais– Uneapprochescientifiqueclassiqueenéducation– Articulationtrèsforteavecrechercheendidactiquesdesdisciplines
Mercipourvotreattention!