DÉVELOPPER UNE SENSIBILITÉ ÉPISTÉMOLOGIQUE
À
L'AIDE D'UN LOGICIEL D'ENTRAÎNEMENT À LA
DÉMARCHE SCIENTIFIQUE
Yves RANCOULE, Daniel FAVRE
Laboratoire de Modélisation de la Relation Pédagogique, Université de Montpellier II
MOTSCLÉS: E.A.O. APPRENTISSAGE DES SCIENCES
-CHANGEMENT DE PARADIGME - SENsmILITÉ ÉPISTÉMOLOGIQUE
RÉSUMÉ : II semble nécessaire pour participer individuellementà l'essor des sciences et des techniques, d'avoir développé une sensibilité épistémologique aux attitudes cognitives qui permettent àla pensée scientifique d'être en continuelle évolution.Àcette fin, nous avons développé un logiciel d'entraînement permettant une évaluation et une transformation du discours, qui pourrait familiariser l'utilisateur avec ces attitudes. Un tel repérage épistémologique proposé aux enseignants pourrait en-suite être transmis aux élèves, ce qui devrait leur favoriser l'acquisition de nouvelles connaissances.
SUMMARY : To have a personnal approach of sciences, an epistemological education consisting of cognitive attitudes describing a scientific thinking in continual progress, seems desiderable. For this we produced a software wich is a training discourse's evaluation and transformation. This one could make cognitive attitude's changes. First this epistemological help couldheteach to teachers and after to pupils to facilitate them understanding of new knowledges.
1. INTRODUCTION
L'alphabétisation en science vise, nous semble-t-il,à développer chez des jeunes ou des adultes une aptitude às'adapter et dans certains cas àparticiper, tout au long de leur vie, à l'évolution des sciences et des techniques. Cela demande une capacitéà faire évoluer ses connaissances et à cette fin, il semble souhaitable d'avoir reçu une éducation épistémologique qui consisterait à développer les attitudes cognitives qui caractérisent une "pensée scientifique en continuelle évolution".
Une modélisation de ces attitudesà été réalisée (Favre, Rancoule, 1993) et testée dans différents contextes, elle montre que la méconnaissance de ces attitudes ou leur minimisation accroît le risque d'une dogmatisation et d'une stagnation des connaissances. Dans ce modèle, nous opposons en effet deux paradigmes : celui d'un traitement non-dogmatique des informations et celui d'un traitement dogmatique des informations. Chacun de ces paradigmes est caractérisé par quatre attitudes cognitives qui ont leur opposé complémentaire et antithétique dans l'autre paradigme. Chaque couple d'attitudes ainsi constitué se situent aux extrémités d'un différentiel
«
v_» sur lequel un repère peut se déplacer, matérialisant ainsi les déplacements d'un paradigme vers l'autre (cf la représentation informatique de ces quatre différentiels sur la reproduction d'écran nO 1).Le premier düférentiel caractérise le mode de formulation d'un énoncé.Lerepérage sur cet axe permet d'acquérir une sensibilité au degré d'implicite ou d'explicite.
Le deuxième différentiel, en rapport avec le mode de situation par rapport aux connaissances, permet de se repérer entre une approche hypothétique et une catégorisation en termes d'idées reçues, d'a priori ou de vérités universelles.
Le troisième différentiel, en rapport avec le mode d'établissement de la preuve, permet de différencier les énoncés dont la validité est repérée, de ceux construits comme des généralisations abusives. Le quatrième différentiel enfin, en rapport avec le mode de relation à la subjectivité, permet d'identifier et de prendre en compte le pôle des émotions et des sentiments et la manière dont la subjectivité intervient dans l'organisation du discours.
Ledéplacement entre ces deux paradigmes s'opère dans un continuum dont les extrêmes, visantà relativiser totalement les connaissances ou à figer totalement les connaissances, sont purement théoriques. L'acquisition d'une sensibilité au déplacement sur ce continuum doit permettre selon nous de faciliter l'évolution des connaissances. Puisqu'elle relativise notre relation avec nos connaissances, cette sensibili té nous invite ainsi à être moins dépendant du caractère définitif de nos connaissances.
Par ailleurs, nos observations du discours scientifique pédagogique en biologie (Rancoule, Favre, 1993) apportent des résultats illustrant une forte dogmatisation des énoncés professoraux: formulations implicites, fermeture temporelle du discours, irruptions d'opinions, standardisation non explicitée des présentations, évaluations projectives. Dans ce contexte, l'application de notre modèle permet d'identifier parmi ces corpus les attitudes dogmatiques et non-dogmatiques, et semble également efficace pour provoquer des déplacements du discours entre les deux paradigmes comme cela a été constaté lors d'une intervention formatrice (Bélanger et coll., 1994). Cette recherche en cours avec des élèves de classes de première a pu montrer qu'une trentaine d'heures d'intervention pouvaient suffire pour permettre aux élèves de devenir plus sensibles aux caractéristiques
dogmatiques ou non de leur discours ou de celui d'autrui dans le contexte scolaire. Un déplacement durable et significatif vers le pôle non-dogmatique de leurs productions langagières exprimées en situation de frustrations a pu être relevé. Une variable parasite subsiste cependant: la pan du médiateur dans le gain d'autonomie constaté n'est pas connue. En conséquence, notre recherche s'est alors orientée vers une stratégie de minimisation de ce facteur par l'utilisation d'un logiciel permettant de créer une situation d'apprentissage plus formalisée. Cet outil n'est pas vraiment neutre, nous le verrons plus loin, mais devrait nous permettre de progresser dans cette recherche.
Un apprentissage portant sur le langage et utilisant un logiciel pourrait-il suffire pour favoriser le développement de cette sensibilité épistémologique utile pour distinguer les attitudes cognitives associées à la démarche scientifique?
2. DESCRIPTION DU LOGICIEL D'APPRENTISSAGE
Nous avons ainsi développé un outil informatique (nommé "Migration") proposant deux tâches complémentaires: une évaluation d'énoncés, relativement à notre modèle,(cfla reproduction d'écran informatique nO 1 ci-après où les différentiels sont mis en "action"), et une transformation d'énoncés en fonction d'un objectif de reformulation.
Le premier type de tâche permet de repérer les phrases proposées entre les deux paradigmes épistémologiquement opposés que nous venons de définir. Les énoncés proposés sont accessibles en formulation, vocabulaire et thèmes traités au plus grand nombre possible (relativement à notre public d'enseignants de biologie). Ces énoncés sont regroupés en "exercices" alliant divers degrés de difficultés : complexité de la formulation, degré de polarisation de la formulation rendant son évaluation plus ou moins évidente, ou encore présence d'indicateurs (syntaxiques, lexicaux) partiellement contradictoires. Chaque "page" de l'exercice met en jeu un ou plusieurs des 4 différentiels caractéristiques des attitudes de la démarche scientifique.
Le deuxième type de tâche utilise les 4 différentiels comme projet dans une transformation de la formulation, par exemple: "faire évoluer la phrase de telle façon qu'elle caractérise une attitude plus réflexive" .
Au-delà de ce qui peut ne paraître qu'une proposition de méthodologie d'analyse de la forme des connaissances abordées, nous escomptons une intériorisation de ces différentiels par l'usager, ou plus probablement une reconnaissance de leur existence préalable chez eux, au travers du modèle que nous en proposons. Cette "assimilation" de l'outil d'évaluation du discours est une condition à son emploi dans la production écrite et surtout orale de chacun et de l'enseignant en particulier dans son activité de classe. L'effet recherché étant un possible "recul épistémologique" de l'énonciateur vis-à-vis du discours qu'il est en train de produire, afin d'utiliser sciemment une position plutôt dogmatique ou plutôt non dogmatique en fonction de ses objectifs pédagogiques. Desautels et Larochelle (1993), ayant étudié les effets chez des étudiants de la modification dans le sens non-dogmatique de leurs représentations de la science, signalent que "le questionnement épistémologique n'était pas d'emblée émancipatoire" certaines pertes de confiance vis-à-vis de leurs compétences cognitives pouvant
apparaître. Pour tenir compte de tels effets, à différents moments de la séquence de travail l'état émotionnel du sujet est interrogé(cfla reproduction de l'écran informatique n02) Nous pensons en effet que l'état émotionnel est un paramètre important de l'apprentissage, comme cela a été montré en particulier pour les lobes frontaux (Favre, 1992) ; ces structures nerveuses participant à la planification de la tâche età la désaisie d'une représentation ou d'un procédure sont très sensibles (inhibition ou excitation)à l'activité des niveaux émotionnels du cerveau. Ce paramètre émotionnel est ensuite utilisé pour relativiser et orienter les conclusions et conseils donnés par la partie évaluation des performances du logiciel. Un commentaire spécifique vise alors à aider l'utilisateur à prendre en compte sa subjectivité et ainsiàs'en distancier.
Une ergonomie au service de l'apprenant :
Cette approche formatrice a par ailleurs induit un objectif ergonomique particulier: l'approche est centrée autant que possible sur l'individu qui découvre d'abord et apprend ensuiteàutiliser le logiciel. En découlent plusieurs caractéristiques:
- les démarches proposées sont explicitées, les commentaires et aides contextualisés, les formulations y sont plutôt réflexives et attirent l'attention sur un choix plutôt que de "surgir" en alertes impératives, - les messages ne se veulent ni anonymes ni de ponée trop large, en rappelant le contexte d'un résultat et comprenant même une "prise de parole" (nous) des concepteurs recadrant les choix parfois nécessaires comme une décision d'un individu et non comme une "initiative" de la machine elb-rri'Ire. Sur un autre plan, l'interface homme/machine doit pouvoir être perçue comme relativement simple, affranchie de normes trop générales, cohérente dans la structure des écrans, des objets présents et du lexique, et pourtant efficace et esthétique (graphique et couleur). Les manipulations effectuées doivent pouvoir être prévisibles et largement réversibles.
Méthodologie de conception et de validation:
La conception et la validation fonctionnelle du produit sont allées de pair et de façon cyclique. Trois aspects complémentaires étaientàconsidérer:
- le type de tâche proposé, et son adéquation à l'objectif de formation,
- l'interface homme/machine, son adéquationà la réalisation de la tâche et sa transparence en termes de compétences pour sa manipulation, au travers de règles ergonomiques élaborées par Barthet (1988) - lematériel linguistique sur lequel pone la tâche.
La première approche a donné lieuà des essais papiers/crayons analysés ensuite de façon à affiner l'organisation et la terminologie. Le matériel linguistique est "trié" pour sa pan par un comité "d'experts" afin de ne conserver que les formulations présentant un consensus de sens et d'évaluation. Cette méthodologie est inspirée des étapes préalables aux validations de questionnaires selon Javeau (1990). Le produit informatique à évolué lui aussi par un jeu de prototypes -> utilisations/évaluation->modifications du prototype.
Un deuxième niveau de tests va consister maintenant à le proposer à des enseignants en biologie età réaliser une étude clinique pour identifier et évaluer le type de capacité qu'il peut permettre d'acquérir. Une nouvelle recherche pourra ensuite être entreprise relativement à un effet possible sur les performances scolaires des élèves afin de confirmer ou d'infirmer et dans tout les cas préciser les résultats de Bélanger et coll.(1994).
3. CONCLUSION
Quel est l'intérêt d'un apprentissage avec ce logiciel?
Supposantàla suite, entre autres, de Vigotski (1934) un lien bijectif entre le discours et les attitudes cognitives, nous proposons aux enseignants un entraînementà évaluer et modifier le discours, en escomptant obtenir une meilleure adéquation de leurs attitudes cognitives en fonction de leur objectifs pédagogiques: communiquer une connaissance définitive ou un savoir qui peut évoluer. Le logiciel se situe dans cette problématique et plus précisément viseà développer une sensibilité et une aptitude à distinguer le moment où il est nécessaire d'expliciter, d'utiliser des modélisations provisoires, d'établir un domaine de validité, de prendre en compte sa subjectivi té, des autres moments où le recours au registre dogmatique parait pertinent. Or dans l'enseignement de la biologie nous avons observé l'expression de connaissances conventionnelles, décontextualisées, un langage parfois paradoxal alliant un fond scientifique et une forme dogmatique. Sur la base de cette constatation, nous pensons que le développement de celte sensibilité épistémologique devrait permettre aux enseignants de mieux maîtriser le balancement inévitable de leur discours scientifique entre les pôles dogmatique et non dogmatique. Cette évolution de leurs formulations pourrait être ensuite communiquée aux élèves explicitement et aussi par effet de "contagion". La maîtrise de l'aptitudeà une démarche non-dogmatique pourrait ainsi permettre aux élèves de déplacer leurs relations aux connaissances et, si ils ont pu développer une capacitéà les faire évoluer, d'avoir moins besoin de connaissances définitives. Ceci devrait permettreànotre sens d'accéderàune plus grande autonomie de pensée et d'action, dans un environnement scientifique et technique mais aussi socio-économique contraint au changement.
B IBLIOG RAPHIE
BARTHET M.-F.,Logiciels interactifs et ergonomie. Modèles et méthodes de conception, Paris: Dunod Informatique, 1988.
BELANGER R., RANCOULE Y. et FAVRE D., Une éducation épistémologique ponant sur le langage peut-elle favoriser les performances scolaires?,Actes J.IES. XVI, 1994.
DES AUTELS J., LAROCHELLE M., Constructivistes au travail: propos d'étudiants et d'étudiantes sur leur idée de la science,Aster, 1993, 17, 13-40.
FAVRE D., Approche neuro-pédagogique des lobes frontaux humains,Les sciences de l'éducation, 1992,5, 23-44.
FAVRE D., RANCOULE Y., Peut-on décontextualiser la démarche scientifique ?Asn; 1993, 16,29-46. JAVEAU
c.,
L'enquête par questionnaire, Éditions de l'Université de Bruxelles, 1990.RANCOULE Y., FAVRE D., Tentative de repérage épistémologique du discours pédagogique scientifique,Actes lIES XV, 1993, 613-620.
Les ours auront bientôt disparu. 1 1 1
+
1 Hypothèse VaIidilée rep6r6e 1 1+1
1 Attitude réflexiYeAide: Pour positionner les curseurs. tirez tlVec la souris les repères mobiles entre l'une et l'autre extrémité comme vous le sentez. Sélectionnez éventuellement
aussi une des cases additionnelles justeçidessus (type de ctlnstatation).
Logiciel Migration: reproduction d'écraonO1
Quand nous sommes en apprentissage. tous les niveaux de nous-même sont concernés. Ainsi dans ce contexte particulier comment vous situez vous maintenant?
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lAide
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la manipulation :Déplacer le repère du curseur (du différentiel) afin de placer la flèche vers l'une ou l'autre alternative selon votre sentiment.
