ARTheque - STEF - ENS Cachan | Le rôle d'explicitation des connaissances intuitives joué par le langage Logo

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LE ROLE D'EXPLICITATION DES CONNAISSANCES INTUITIVES JOUE PAR LE LANGAGE LOGO

André BüDER Eduardo MARTI

Centre Mondial Informatique Paris

Résumé:

[n partant du cadre théorique piagétien, les auteurs indiquent qu'elle est la méthodologie d'une utilisation pédagogique de i10rdînateur capable de nous renseigner sur le fonctionnement cognitif des sujets. A travers des exemples, jls montrent le rôle du langage Laca dans l'étude des connaissances intuitives.

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Le Yut de cette cc-: ~i~[:ic8tion n'f"st :tJZ.:3 ,:e i '-c l ' péci.ficités du l~~'c"e,e LO':O, èév~loppé 'cu

rfjais de montrer pRr qUFIIJues (;xt:'~!:nlps c c2ractéristiques de ce lang2ee pour ttre cc\r,1l3i~sé.ncE:s dit~s "intuiti",(':s".

iv1. I.T f~n 'viilC::ce ('lfi"L C ["jr'!'=) CC'!"t;=ir·r:,S rt, nt Ln l'Ôle

c~nt.ral d;::;ns la r;~·olutionGe i--Tob1È::rLcs rccpc~::er lin rrc~lè:T:e dons 1.e t~,?LeLOGO rC:11(:r:t 8. la fois à f~VO'~,)F.:r c['rt~11~lf,:S de CES uni tGS et 8 D~r~ettre au sujet et ~ l'ot)E0rv2t~urd'en pr~rldre consci~~ce.

·OI;S pr~t~ndDns clue ce n'pst q~e pur la b2se de telles ~ralY~Es qu'~n di~cGurs p~ria~:ng:que d~vient perti~ent. Il est en effet nicEs~aire ~e rlpfinir l;ne )T,,::thoc1nlogie Dr~cise èe l'utiJis2t~~onpéd:::igoglcFle du ~2n

i;2[e LOGO.

La défjnition d'une rrd~thodologie ~,(~d8f:r)t::.cue nr~cjse surr,ose au préa-15b1e vne p~riode rend5Tlt 13qlJelle t:ne s~rie d'exp4ri~entHtions

psy-

<-chologiqlJe~ devroTlt &tre mE~~es. On peut to~tefGis dors et d~j~

~en-l~io}tner les ori€:nt2tions à éviter. :::n p;;-,-rti..cl~]ler, j'ne façon d'envi-~ager l'utilisation péd2EogiqlJe de 1.0GO corlsiste è voir l'ordin2tellr

ro~~e un r0~rJaçant du ~aitre. L'ordirateur propose à l'~~f~nt une

s~rie de t~c~es rlrn~r;~~~m4es ~ 1'2v;lTIce suivant un plan ~l~~or~ par le rn2.~tre. 1'er:f2cnt ne pro[r'2.,·tfT:.e rZ"iS, il s'~:à;::-:Dte n'lX rTogr~<,.;~:,es de la ;Tl;-::.chine. La se111e rp12ticln !T.:-"chinc-21ève CC1;'Sl.~:te en une Cl';-J'êctiC'n

:cellel c'est Je ,...,2itre (ici la

:-".t:l.chlTje) qui. r'r('r;'Jr:_~e lps ttches 8. l't~nf[-:nt, ~11i 11" f·.l.l~.rie.4: :::,on

c·:~'J,J1.c r·t ~ ~ ~'":;:::C, e1 Cl\1i 0I:~finlt 12L r;:'ltlir l') (~(~S t--:'~-:--..r~Ul'S E:t des r \~ 1.; :::- ~~i es. J?lnS ce type ci'3fprr-nti~;~'~se i l j"

1ntui tive ries p,"",;,'blè~.r::;. "-lle e~;t le l'y tl.me et de l'cn:;,T-]t.

le

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'- y

1(-trz~ux (:les c.hj('ct~_f~~ dr~ cl,:tle discif,11!1>: ;:::'st (l~ e, y:'\jn ~\Jl(::~":'nt l'é'/olutio?1 des strl.;c"tures d,~ la

al Cillt:"I1t de :r~ontr~r èr.ns le détail, le~3 rr()CC";~LSde

:T.O-,:i!r:~ c:.-~t.ion -;;:f~·:T;es. Cor cela inplique une 2néiJyse r:igou["clJ:=:e ,iu tr-?_l--te\!!~-:':it de l'ir:for:n(Jtion faite par le slljet, et en ce ~~r:!1S. l'utilisation

'-~rrJ;(.'TlS ~:~:.:.ns ce c:()nt~:xte à rr;c:r~i..rer '=:n quoi cP'rtsinps rf_ f1résen-t;:i"t.,1.0nS i l~Ul tives qu'cnt les sujets vont influpncer et être influen-(·-s rar' l fir"l"I"er;;'ict.îon Rvec un environnement infonnatiq~le, ce qui, on

e cnr:~==téte, nia ri.en de co~nr:un avec l'utilis2tion f':;.ite jusqu'ici de

en '- et. Lps ExeTT:r,1r;>s q1Ji sujvent rr:ontreront mi.eux qu'llne

jus-jssant et qui ct J'avantage d'~tre s~ffjs~mer1t

<~uat.ce aris) que p?I' de:-; _c:<c'ogr(-~!Tlme"Urs expérirrlentés qui trou\'ent "DhIst5c tian su:Ci'is?cntc pour rssoudre des problèmes cOT'lpl!?xes. ~~'S TIC"US r'estreiI~drons ici a un do~aine bien particuljer qui est

ct 6trie de la to~tueU et qui ne constitue qu'un des aspects de

ce }~:~rg3-ge.

LIn ljes

illtérêts

rie lJOGO r6side dans

la

possibilit~

qu'il

offre de cr~er ct~~s ~lroc4dlires que le 211jet peut fac51eœent combiner, en J.es juxtapos~nt

Oil en les int~grant ~2ns des proc~dures plus complexes. Une fois une

p::t)cédure dési:§.,liée par 1;1'1 nom, i.l peut la réutiliser en écrivant

simple~ent le nom de la proc~dure. Cette caract~ristiquen'est pas

slOulemesent une v21eur puissante du lr_ngage LOGO, mais elle met aussi En évidence certaines difficultés que rencontrent les sujets lorsqu'ils vr-ulent aGencer des procédures, difficultés qui nous renseignent sur leur approct~e intuitive du problème.

Le premier pXlOmple montre l'importance des informations implicites dans

la résolution d'un probl~me et la difficulté qu'ont les sujets ~ les

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C'~st l'tXf;;I'l~lE: de- c..-~ {n .... dr:t <"\:] J.) ....I , '"euL L ' - ' JO: (')~ )~_!lX r

_J

fie:. 1

11 , ] ' 11I~ (~ (Ji . J).

Il appelle cette proc~dure ·Y~NETRE". Il co~~cnce en ~criv&nt deux fois le nnm de la ~roc~dure et s'étonne de voir qu'il n'y a qu'un seul carré dessiné.

POUR Cf.PRE R~Ç~TE 4 (AV 90 DR 90)

FIN

l'OUR FENETRE CAPRE CARRE

}lN

Il comprend alors que s ' i l ne donne aucune instruction suppl~mentaire, la tortue part toujours du même endroit et avec la ~~me oriantation ce qui aboutit ~ un seul carré.

Il modifie sa nrocédure de la façon suivantel

POUR fcN2:TRE

CARRE

GA 180

CARRE

Il est tràs surpris du r~sultat (fig. 2)

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CARRE JR 90 AV

go

DR 90 CARRE FIN

Tl obtient

oe

cette façon le résultat souhaité.

L'on voit bien la nature de ces conflits. Ils proviennent de la diffi-culté qu'a l'enfant à expliciter des informations qui dans d'autres t2ches pllJS usuelles (cormne le dessin) n'ont pas besoin d'être thémati-sées. A l'i~age de ce qu'il fait lorsqu'il dessine deux carrés juxtapo-sés l'enfant ne s'occupe ni des informations qui composent la procé-dure "CARRE" ni des instructions nécessaires pour placer le deuxi~me carré par rapport au nremier. Ces informations sont en effet implicites dans le dessin (décomposition et direction du mouvement de la main, dé-placements ent~e le premier et le deuxième dessin). Elles continuent

à l'être dans l'approche intuitive de la nouvelle tâche.

Le deuxième exemple montre un conflit provenant d'une mauvaise applica-tion de l'idée intuitive "d'incrémentaapplica-tion" (ou augmentaapplica-tion).

Il s'agit d'un sujet cherchant à éxécuter une spirale en LOGO.

POUR SPIRALE ,ANGLE AV 10 DR :ANGLE SPIRALE :ANGLE +

J

FIN

Ce programme appelé "SPIRALE" auquel est associé une variable ",ANGLE" exécute tout d'abord un mouvement d'avance de 10 unités suivi d'une rotation de la valeur choisie pour la variable. Le programme exécute ensuite récursivement la procédure "SPIRALE" (qui s'appelle elle-même) mais en augmentant à chaque fois la valeur de l'angle de

3

degrés.

Le sujet a appliqué l'idée d'incrémentation à l'angle parce qu'il te-nait à ce que la spirale s'écarte de plus en plus en partant du centre, Or, augmenter l'angle ne signifie pas AUGMENTER la gréJndeur de la spi-rale, C'est cette application non pertinente de l'idée intuitive d"i'1-crémentatio'1 qui est à la source du conflit. Il faut remarquer ici que

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;;ntj cC'l:t n'

Ce SlJjet qui a explicité ljral'~Jjsrt '-~èS int'~ntj'~:l~".

En eff8t, si lion ex~cute p~r ~xemple 1

. . • . SPIR.4LE 10 . . . (on iniLjal"i.se l~ v;:ilellc de 11~nEle Cl 10 rl:gT:?S),

le r~Sl11tat est ceJ.ui de la figure 3 et non pas co~me l'3ttendait le sujet la figure 4.

fig. 3 fig.

4-La procédure suivante (avec une valeur initiale de

50

degrés pour l'angle par exemple) aurait réalisé ce que le sujet attendait,

POUR SPIRALE

,ANGLE

AV

5 DR

,ANGLE

SPIRALE

,ANGLE-l

FIN

Or, si l'on observe plus loin

le

résultat de cette dernière procédure, on constate qu'on obtient finalement le dessin représenté par la figure

5.

fig.

5

Le s11jet en présence de ce résultat a manifesté un t;rand étonnement et n'a pas compris le cl'anr,ement de sens aboutis'3ant à une spirale renversée. Nous SOIrJneS ici encore 'me fois en présence d'un conflit cuns~quent ~ l'application d'lJne connaiss2nce ,onaIve'l (l'idcie que

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,'\; t l;-1 \ ::! l.-~,_;:l ,?

JJ'3 C'-:;C;'lc::cr-i~Sque nOIlS poursuivons ont alors r()~.Jr b1Jt de mettre en

~~i1cnce J_~ d~t;lil de ces »asR~milations in2dlqlJ~tes" de ~itudttons

à Cc!~~,n.ines cO!'lnais;:,Clnces dites "intuitives". Ce son"t SU1"t01Jt les

fnnctions de ces Rsch~mes" de la pens~e naturelle que nous cherchons

8. déterminer.

Ainsi par exemple, certains sujets se sont pos~ la question de savoir s ' i l n·~tait pas préf~rablede faire varier la valeur du Rpas " plut6t que de l'angle selon la proc~jure suivante:

POUR SPIRALE :COTE

AV ,COTE DR 50

SPIRALE :COTE + 2

FIN

Le r~sultat de cette proc~dure (avec par exemple

ICOTE

initial 1)

est le suivant (figure 6)1

fig.

6

Le conflit relatif au choix de l'une ou l'autre manière de faire varier le rayon du cercle est selon nous, encore une fois, lié à la

repr~sentationintuitive que les sujets ont de

CE

QU'EST UNE SPIRALE.

Les exemples de la spirale et du carré sont deux parmi des centaines susceptibles de nous renseigner sur l'organisation de modèles RnaIfs"

utilis~s lors de la r~colutionde problèmes.

Tl semble que l'utilisation de l'outil informatique sera infiniment

plus adapt~e pour la r~cherche en ~pistémologieet en psychologie

et il est vraissemblable de croire que lorsqu'un certain nombre de méthodes auront ~té établies afin de profiter de cette Rexplicitation de connaissances naIves R , des applications p~dagogiquespourront