Anticiper les difficultés lors de l’enseignement du dessin technique Rafik Tabbakh TABBRAF@yahoo.fr Abdelmajid Naceur psynaceur@yahoo.fr

Anticiper les difficultés lors de l’enseignement du dessin technique
Rafik Tabbakh
TABBRAF@yahoo.fr
Abdelmajid Naceur
psynaceur@yahoo.fr

Résumé

Cet article a pour but d’analyser les savoir-faire des enseignants de technologie, par savoir-faire nous entendons l’anticipation des difficultés que peuvent rencontrer les élèves lors de la résolution d’exercice de dessin technique.

Pour aboutir à ce résultat, nous avons filmé trois enseignants experts de technologie, avec lesquels nous avons réalisé un entretien différé de quelques jours de la séance d’enseignement.

L’analyse des résultats, nous a aidés à caractériser la procédure par laquelle les enseignants experts anticipent les difficultés d’apprentissage des élèves, perçues lors de la séance d’enseignement, par rapport à un savoir particulier qui est le dessin technique.

Cette caractérisation du concept anticipation, en matière de difficulté, nous permettra de concevoir, dans le futur, des protocoles de formation pour les enseignants novices de technologie.

Mots-clés

Enseignant expert, anticipation, difficulté, dessin technique

Introduction

Les recherches en sciences de l’éducation, et notamment en didactique des disciplines s’intéressent largement aux pratiques enseignantes afin de les décrire dans leurs complexités d’une part, et de comprendre leurs effets sur l’apprentissage des élèves d’autre part.

C’est dans ce cadre que se situe cet article, en effet nous allons essayer de comprendre comment un enseignant expert de technologie anticipe les difficultés que peuvent rencontrer les élèves lors d’une séance d’enseignement apprentissage. Par cette recherche on va essayer de caractériser et modéliser le concept de l’anticipation.

Pour aboutir à ce résultat, nous allons tout d’abord définir l’anticipation, puis déterminer les différents fondements théoriques qui vont permettre de la modéliser, tout en s’appuyant sur des concepts théoriques obtenus de la psychologie cognitive. Cette modélisation de l’anticipation va représenter par la suite un point d’ancrage pour analyser le travail des enseignants experts. La modélisation et la caractérisation de l’anticipation nous aidera à conceptualiser les stratégies suivies par les enseignants lors de la séance, ce qui permettrait de concevoir un dispositif de formation pour les enseignants novices.

Cadre théorique

L’anticipation ; une des habilitées des experts

Pour définir l’expertise, Visser (2006) présente deux points de vue, le premier présente l’expertise comme étant des performances exceptionnelles dans un domaine particulier, cette expertise est acquise après une longue pratique (Ericsson & Lehmann, 1996). Le deuxième point de vue présente l’expertise d’une manière plus générale comme étant des règles et des procédures élaborées par l’expert, qui face à une situation donnée, lui permette d’atteindre un objectif (Bisseret & Al, 1999). Ces deux approches permettent de qualifier l’expertise en termes de connaissance et utilisation de ses connaissances lors d’un traitement cognitif particulier.

Ces qualifications de l’expertise concordent avec les caractéristiques de l’anticipation (définie dans la section suivante) en termes de processus cognitif qui se base sur des connaissances ultérieurement acquises.

De plus, les études réalisées sur le paradigme expert-novice montrent que les experts adoptent des attitudes réfléchies face aux problèmes, et ont des capacités d’autorégulation et d’auto-connaissance supérieure au novice (Chi, 2014). De ces faits, l’anticipation représente une habileté, construite au cours du temps, et acquise après une longue pratique.

Dans la suite nous allons essayer de modéliser et caractériser l’anticipation, pour pouvoir étudier le travail des enseignants experts.

Modèle conceptuel de l’anticipation

L’étude des revues de littérature qui s’intéresse à la définition de l’anticipation, montre qu’il y a deux approches à partir desquelles on peut définir l’anticipation. La première approche est une approche computationnelle qui présente l’anticipation comme un système de prédiction de l’environnement où il se trouve, en effet, Rosen (1985) définit l’anticipation comme un modèle prédictif qui permet d’exposer une tâche en entente avec les prédictions qui se rapportent aux instants postérieurs. La deuxième approche présente l’anticipation comme une prédiction d’un état futur, en effet, Cellier (1996) définit l’anticipation comme « une activité consistant à évaluer un état futur d’un processus dynamique en déterminant le type et le temps nécessaire pour une action à entreprendre sur la base d’une représentation du processus dans l’avenir, et l’évaluation mentale des possibilités de ses actions ».

Selon ces deux approches, l’anticipation et la prédiction s’inscrivent dans une logique temporelle commune qui porte à la fois sur le présent et le futur. L’anticipation se distingue de la prédiction en termes d’action, et d’intentionnalité. L’anticipation est définie dans une perspective de réflexion et d’action, alors que la prédiction est plutôt dans une perspective de réflexion, de représentation du futur et de passivité.

Dans cette recherche, on va adopter une définition qui s’inscrit dans le champ de la psychologie cognitive donnée par Lini (2013), qui définit l’anticipation comme « un processus métacognitif s’inscrivant dans une dynamique, nécessitant tant une conscience de soi que de la situation, des capacités mnésiques immédiates et de long terme, dans un but d’économie des ressources cognitives ».

Cette définition, permet de donner les éléments conceptuels permettant l’étude de l’anticipation face aux difficultés perçues par les enseignants lors de la séance d’enseignement. Ces éléments sont représentés sur la figure 1.

Figure 1 : Modèle conceptuel de l’anticipation

Gestion temporelle de l’anticipation

D’après la définition adoptée précédemment, l’anticipation inscrit la cognition dans une logique de temporalité, c’est-à-dire qu’on doit adopter un cadre temporel dans lequel on pourra se positionner pour étudier l’anticipation.

Denecker (1999) présente deux types d’anticipation, selon une décomposition temporelle ; court terme et long terme :

• Anticipation subsymbolique (court terme) : relève d’action réflexe, et nécessite un faible contrôle de l’action. C’est une anticipation inconsciente, procédurale, et qui permet d’expliquer les conduites adaptatives.
• Anticipation symbolique (long terme) : relève de la construction de solutions basées sur un ensemble de règles d’inférence et/ou de connaissance. Elle est accessible au niveau verbal.

Tanida & Pöppel (2006) mettent en avant un modèle temporel hiérarchisé, plus élaboré que la perception implicite ou explicite de l’anticipation (figure 2).

Figure 2 : Modèle hiérarchique des fenêtres temporelles d’anticipation

Ce modèle présente un découpage temporel en strate de l’anticipation. Trois strates de niveaux supérieurs sont définies ; niveau stratégique, niveau tactique segmenté, et niveau de manœuvre. Chacun de ces niveaux à une granularité temporelle qui lui est propre et qui mène à définir des étapes intermédiaires plus au moins éloignées. L’aspect hiérarchique du modèle impose que les niveaux soient emboités les uns dans les autres avec pour visée finale l’atteinte d’un but. Les strates de niveaux inférieurs ; niveau de contrôle anticipatif, et niveau sensorimoteur et perceptif, se positionnent dans une fenêtre de temps allant de deux à trois secondes à quelque milliseconde.

Conscience et représentation de la situation

Endsley (1995) définit la conscience de la situation en l’inscrivant dans une logique temporelle, en effet, avoir conscience de la situation actuelle c’est comprendre des événements en cours par la connaissance d’événement passé, et avoir la capacité de projeter ces événements dans le futur.

Endsley (1995) distingue les concepts de conscience de la situation en réalisant un découpage en trois strates : la perception, la compréhension, et la projection.

La compréhension de la situation actuelle est construite à partir de la représentation de la situation dans le but de donner de la cohérence aux faits, pour les expliquer et en prédire l’évolution. Richard (1990) présente quatre processus de construction de la représentation de la situation :

1. La particularisation d’un schéma : il s’agit d’une activité de diagnostic à partir de recueil d’indices environnementaux qui vont activer plusieurs schémas concurrents. Ces schémas sont simplifiés et assignés à des hypothèses existantes.
2. La particularisation à une situation : c’est le cas de l’utilisation de schéma moins développé ou spécialisé
3. La construction d’un réseau de relations : c’est dans le cas où la situation est nouvelle et ne permet pas les deux cas précédents
4. L’analogie : la situation ne représente pas les conditions strictes d’application de schéma mais seulement des conditions approchées de sorte qu’on ne se situe pas dans l’un des cas précédents.

Niveau de contrôle

Rasmussen (1983) présente le modèle « skills, Rules, Knowledge » (SRK) pour classer les comportements humains en trois catégories (figure 3) :

• Comportement basé sur les habiletés (skill) : il fait travailler le système cognitif au niveau des habiletés, dont l’activation nécessite peu d’efforts, puisque ses habiletés sont intériorisées grâce aux pratiques d’automatisation que le sujet a acquise tout au long de ses pratiques précédentes.
• Comportement basé sur les règles (Rules) : il est contrôlé par un ensemble de règles ou procédures. La distinction entre comportements basés sur des règles et sur des habiletés dépend du niveau d’attention et d’expertise du sujet.
• Comportement basé sur des connaissances (knowledge) : il consiste à mobiliser les connaissances afin de traiter les situations pour lesquelles les deux niveaux précédents ne sont pas suffisants, par la construction d’un plan adopté en fonction de la nouvelle situation.

Les difficultés perçues par les enseignants

L’anticipation a était définie en termes de temporalité et d’action. Par action, nous entendons les stratégies mises en place pour remédier aux difficultés d’apprentissage, perçues par les enseignants, face à un savoir particulier qui est le dessin technique.

Deligniéres (1993) définit la difficulté au cours de l’exécution d’une tâche comme étant une « réalité objective dont le sujet se forge une représentation ». À partir de cette définition, Deligniéres (1993) distingue deux types de difficulté :

–   Difficulté objective : Utilisé comme descripteur de la tâche et de son niveau d’exigence. Il s’agit d’une caractéristique absolue, dans le sens où elle est indépendante de l’activité particulière d’un sujet ou des ressources dont il dispose.

– Difficulté relative : Se rapporte aux ressources disponibles chez le sujet. Autrement dit, une tâche de difficulté objective donnée pourra être par exemple facile pour un premier sujet et très difficile pour un second. On parle dans ce cas de difficulté réelle.

Dans cette recherche nous nous intéressons aux difficultés objectives perçues par les enseignants. Cette perception est construite sur la base de leur expérience personnelle.

Pour caractériser les difficultés selon le savoir enseigné, qui est le dessin de définition, on va utiliser les champs conceptuels du dessin qui sont ; la technologie, l’espace, et le code (Rabardel, 1989).

Cadre méthodologique

Afin d’analyser les pratiques des enseignants experts en termes d’anticipation des difficultés que vont rencontrer les élèves, nous avons eu recours à l’enregistrement vidéographique des séances, et à des entretiens semi-directif différés de quelques jours des séances filmés.

Le contexte de la recherche est présenté dans le tableau 1 :

Tableau 1 : Contexte de la recherche

Pour chaque enseignant nous avons filmé une séance d’une heure à l’aide d’un

caméscope numérique sur le quelle est fixé un micro réservé à la prise du son lors des interlocutions des élèves. Ce caméscope numérique a été placé au fond de la classe d’une manière diagonale. Un autre micro a été fixé sur le tablier de l’enseignante. Nous avons fait un premier traitement des données en faisant la transcription complète de la vidéo à l’aide du logiciel Transana. Ensuite on a réalisé le synopsis de la séance en adoptant celle réalisée par Sowayssi (2005). Grâce à ce synopsis, nous avons réalisé un découpage thématique de la séance selon la méthode adoptée par l’enseignant.

Après avoir réalisé ce travail pour chaque séance d’enseignement, nous avons préparé un guide d’entretien dans lequel l’objectif principal était de savoir comment l’enseignant anticipe les difficultés que vont rencontrer les élèves à partir du découpage thématique réalisé lors du visionnage de la séance. Une fois l’entretien filmé, nous avons réalisé la transcription à l’aide du logiciel Sonal.

Résultats et discussion

Pour analyser l’anticipation des difficultés lors de l’enseignement de dessin de définition, on va s’appuyer sur la décomposition temporelle des types d’anticipation ; symbolique et subsymbolique.

L’anticipation symbolique

Dans cette partie, on analysera comment l’enseignant anticipe à long terme les difficultés que pourront rencontrer les élèves. Ceci s’inscrit dans le cadre des trois premières fenêtres temporelles du modèle hiérarchique de Tanida & Poppel (2006) (figure 2).

A partir du visionnage et l’étude des transcriptions des entretiens des trois enseignants, nous avons réalisé un tableau thématique des différentes réponses (tableau 2).

Tableau 2 : Tableau thématique des différentes réponses

Une analyse horizontale du tableau 2, de la thématique « méthode utilisée », montre que les enseignants construisent la leçon de la même manière, ont la subdivisant en unités fines qui, elle-même, représente des solutions, pour anticiper les difficultés que peuvent avoir les élèves (hiérarchie d’abstraction et de raffinement) (figure 4).

Figure 3 Modèle SRK de contrôle cognitif

• Comportement basé sur les habiletés (skill) : il fait travailler le système cognitif au niveau des habiletés, dont l’activation nécessite peu d’efforts, puisque ses habiletés sont intériorisées grâce aux pratiques d’automatisation que le sujet a acquise tout au long de ses pratiques précédentes.
• Comportement basé sur les règles (Rules) : il est contrôlé par un ensemble de règles ou procédures. La distinction entre comportements basés sur des règles et sur des habiletés dépend du niveau d’attention et d’expertise du sujet.
• Comportement basé sur des connaissances (knowledge) : il consiste à mobiliser les connaissances afin de traiter les situations pour lesquelles les deux niveaux précédents ne sont pas suffisants, par la construction d’un plan adopté en fonction de la nouvelle situation.

Les difficultés perçues par les enseignants

L’anticipation a était définie en termes de temporalité et d’action. Par action, nous entendons les stratégies mises en place pour remédier aux difficultés d’apprentissage, perçues par les enseignants, face à un savoir particulier qui est le dessin technique.

Deligniéres (1993) définit la difficulté au cours de l’exécution d’une tâche comme étant une « réalité objective dont le sujet se forge une représentation ». À partir de cette définition, Deligniéres (1993) distingue deux types de difficulté :

–   Difficulté objective : Utilisé comme descripteur de la tâche et de son niveau d’exigence. Il s’agit d’une caractéristique absolue, dans le sens où elle est indépendante de l’activité particulière d’un sujet ou des ressources dont il dispose.

– Difficulté relative : Se rapporte aux ressources disponibles chez le sujet. Autrement dit, une tâche de difficulté objective donnée pourra être par exemple facile pour un premier sujet et très difficile pour un second. On parle dans ce cas de difficulté réelle.

Dans cette recherche nous nous intéressons aux difficultés objectives perçues par les enseignants. Cette perception est construite sur la base de leur expérience personnelle.

Pour caractériser les difficultés selon le savoir enseigné, qui est le dessin de définition, on va utiliser les champs conceptuels du dessin qui sont ; la technologie, l’espace, et le code (Rabardel, 1989).

Cadre méthodologique

Afin d’analyser les pratiques des enseignants experts en termes d’anticipation des difficultés que vont rencontrer les élèves, nous avons eu recours à l’enregistrement vidéographique des séances, et à des entretiens semi-directif différés de quelques jours des séances filmés.

Le contexte de la recherche est présenté dans le tableau 1 :

Tableau 1 : Contexte de la recherche

Pour chaque enseignant nous avons filmé une séance d’une heure à l’aide d’un

caméscope numérique sur le quelle est fixé un micro réservé à la prise du son lors des interlocutions des élèves. Ce caméscope numérique a été placé au fond de la classe d’une manière diagonale. Un autre micro a été fixé sur le tablier de l’enseignante. Nous avons fait un premier traitement des données en faisant la transcription complète de la vidéo à l’aide du logiciel Transana. Ensuite on a réalisé le synopsis de la séance en adoptant celle réalisée par Sowayssi (2005). Grâce à ce synopsis, nous avons réalisé un découpage thématique de la séance selon la méthode adoptée par l’enseignant.

Après avoir réalisé ce travail pour chaque séance d’enseignement, nous avons préparé un guide d’entretien dans lequel l’objectif principal était de savoir comment l’enseignant anticipe les difficultés que vont rencontrer les élèves à partir du découpage thématique réalisé lors du visionnage de la séance. Une fois l’entretien filmé, nous avons réalisé la transcription à l’aide du logiciel Sonal.

Résultats et discussion

Pour analyser l’anticipation des difficultés lors de l’enseignement de dessin de définition, on va s’appuyer sur la décomposition temporelle des types d’anticipation ; symbolique et subsymbolique.

L’anticipation symbolique

Dans cette partie, on analysera comment l’enseignant anticipe à long terme les difficultés que pourront rencontrer les élèves. Ceci s’inscrit dans le cadre des trois premières fenêtres temporelles du modèle hiérarchique de Tanida & Poppel (2006) (figure 2).

A partir du visionnage et l’étude des transcriptions des entretiens des trois enseignants, nous avons réalisé un tableau thématique des différentes réponses (tableau 2).

Tableau 2 : Tableau thématique des différentes réponses

Une analyse horizontale du tableau 2, de la thématique « méthode utilisée », montre que les enseignants construisent la leçon de la même manière, ont la subdivisant en unités fines qui, elle-même, représente des solutions, pour anticiper les difficultés que peuvent avoir les élèves (hiérarchie d’abstraction et de raffinement) (figure 4).

Figure 4 Exemple de hiérarchisation utilisée pour anticiper une difficulté

La compréhension d’une situation par les enseignants est construite à partir de recueil d’informations environnementales qui concerne le plus souvent l’élève (question, bruit, mauvaise réponse…). Ces indices vont activer des schémas qui seront assignés à des hypothèses existantes ; la particularisation d’un schéma (Richard, 1990).

Le tableau 3 représente l’analyse thématique des stratégies utilisées par les enseignants pour remédier aux différentes difficultés.

Tableau 3 : Tableau thématique des stratégies utilisées pour remédier aux difficultés

Une étude horizontale des différentes thématiques montre que les enseignants adoptent des comportements basés sur les habiletés. C’est-à-dire qu’ils activent des schémas préétablis à partir de leurs expériences pour trouver des solutions à certaines difficultés.

L’analyse vidéographique et l’étude des entretiens ont montré aussi que parfois, les enseignants adoptent des comportements basés sur les règles, comme lorsqu’il s’agit de déterminer l’opération technique par laquelle commencée l’exercice (rainure pour l’enseignant 1) ; les enseignants ont tendance à choisir l’opération technique qui affecte le plus le dessin en termes de volume.

L’anticipation subsymbolique

Dans cette partie on analysera comment l’enseignant anticipe à court terme les difficultés rencontrées par les élèves lors de la résolution d’exercice de dessin technique. Ceci correspond au niveau du contrôle anticipatif du modèle hiérarchique des fenêtres d’anticipation du modèle de Tanida & Pöppel (2006).

Dans cet article, on ne traitera qu’un seul exemple d’anticipation subsymbolique qui nous a semblé le plus pertinent.

Le tableau 4 représente le corpus de la situation d’anticipation subsymbolique.

Tableau 4 : Corpus de la situation d’anticipation subsymbolique

Dans cette séquence, il est demandé à l’élève de déterminer les trous débouchant sur la vue de gauche. Mais à un certain moment de la séquence, l’enseignant demande à l’élève de lui donner les limites du trou débouchant sur la vue de face.

Cette séquence montre comment l’enseignant a anticipé les difficultés que pourront avoir les élèves en termes de limite du trou débouchant sur la vue de gauche.

Cet exemple illustre bien l’anticipation subsymbolique, puisque l’enseignant a adopté un comportement basé sur les habiletés (observation/exécution), et il est intervenu très rapidement (5s) pour remédier à la difficulté perçue.

Conclusion

Dans cette recherche nous nous somme intéressé à l’anticipation des enseignants de technologie face aux difficultés que peuvent rencontrer les élèves quant à un savoir particulier qui est le dessin technique. Par cette recherche nous avons essayé de déterminer les différents paradigmes théoriques qui permettront de modéliser le concept anticipation, en adoptant une approche cognitive. Nous nous sommes ensuite appuyé sur modèle pour savoir comment un enseignant anticipe les difficultés que vont rencontrer les élèves au cours de la séance d’enseignement apprentissage.

Les résultats obtenus ont permis de caractériser le modèle d’abstraction qui permet aux enseignants de remédier à un certain nombre de difficultés. Nous avons montré aussi que les enseignants adoptent des comportements différents selon le type d’anticipation ; symbolique ou subsymbolique.

Cette étude a permis de caractériser un savoir-faire particulier développé chez les enseignants experts qui est l’anticipation. La caractérisation et la modélisation de l’anticipation nous aideront à élaborer un protocole de formation des enseignants novice, dans le but de professionnalisation du métier d’enseignement.

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