Pour l'obtention du grade de
DOCTEUR DE L'UNIVERSITÉ DE POITIERS UFR lettres et langues
Technologies numériques pour l'éducation (Poitiers) (Diplôme National - Arrêté du 25 mai 2016)
École doctorale : Cognition, comportements, langage(s) - CCL (Poitiers) Secteur de recherche : Sciences de l'information et de la communication
Présentée par :
Carolina Gracia-Moreno
Rôle d'un espace de travail numérique privé dans
une activité d'édition collaborative de cartes conceptuelles. Cas d'étude en lycée
Directeur(s) de Thèse :
Jean-François Cerisier, Bruno Devauchelle Soutenue le 11 décembre 2017 devant le jury
Jury :
Président Fernando Gamboa Rodriguez Profesor - Universidad Nacional Autónoma de México, CCADET
Rapporteur Christine Michel Maître de Conférences, HDR en Sciences de l'Information et de la Communication
-Université de Lyon, Laboratoire LIRIS
Rapporteur Anamelea De Campos Pinto Professora - Universidade Federal de Alagoas (UFAL), Centro de Educação (Brasil)
Membre Jean-François Cerisier Professeur - Université de Poitiers
Membre Bruno Devauchelle Professeur associé en Sciences de l'Éducation -Université de Poitiers, Laboratoire TECHNE Membre François Villemonteix Professeur de Sciences de l’Éducation
-Université Lille 3, Laboratoire CIREL-PROFEOR Membre Jean-Michel Perron Directeur de la Direction de la Recherche et du
Développement sur les Usages du Numérique Éducatif au réseau Canopé
Pour citer cette thèse :
Carolina Gracia-Moreno. Rôle d'un espace de travail numérique privé dans une activité d'édition collaborative de
cartes conceptuelles. Cas d'étude en lycée [En ligne]. Thèse Sciences de l'information et de la communication.
Pour l’obtention du Grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE POITIERS (Diplôme National - Arrêté du 25 mai 2016)
U.F.R. : L&L
Ecole Doctorale : Cognition, Comportement, Langage(s) Section CNU : 71
Présentée par : Mme. Carolina GRACIA-MORENO ************************
ROLE D’UN ESPACE DE TRAVAIL NUMERIQUE PRIVE
DANS UNE ACTIVITE D’EDITION COLLABORATIVE DE
CARTES CONCEPTUELLES. CAS D’ETUDE EN LYCEE
************************ Directeur de Thèse : Jean-François CERISIER
JURY
Mme. Anamelea de CAMPOS PINTO, Professeure de Sciences de l’Éducation, Université Fédérale de Alagoas (UFAL), Centro de Educação, Brésil
M. Bruno DEVAUCHELLE, Professeur associé en Sciences de
l’Éducation, Université de Poitiers, Laboratoire TECHNE
Mme. Christine MICHEL, Maître de Conférences, HDR en Sciences de l’Information et de la Communication, Université de Lyon, Laboratoire LIRIS
M. Fernando GAMBOA, Professeur d’Informatique, Université Nationale Autonome du Mexique (UNAM), CCADET, Mexique
M. François VILLEMONTEIX, Professeur de Sciences de l’Éducation,
Université Lille 3, Laboratoire CIREL-PROFEOR
M. Jean-Michel PERRON, Directeur de la Direction de la Recherche et du
Développement sur les Usages du Numérique Éducatif au réseau Canopé Soutenue le : 11 décembre 2017
Remerciements
Mes remerciements s’adressent en premier lieu à mon directeur de thèse, Jean-François CERISIER, pour sa confiance en acceptant de diriger cette thèse. À mon co-directeur, Bruno DEVAUCHELLE, à mon presque co-directeur en cotutelle Fernando GAMBOA, à mon encadrant industriel, Jean-Michel PERRON, pour leur soutien, accompagnement et conseils dans chacune des étapes de ma thèse. Je remercie également les membres du jury, qui me font l’honneur d’examiner ce travail. J’adresse mes remerciements à l’Association Nationale de la Recherche et de la Technologie et au réseau Canopé de m’avoir accueillie et facilité le développement de ma thèse. Au laboratoire Techné et aux commanditaires de l’étude Living Cloud, pour leur aide et leur confiance. Aux élèves et enseignants du Lycée Pilote Innovant International (LPII) et du lycée Aliénor d’Aquitaine, sans qui cette recherche n’aurait pas eu lieu. Aux partenaires industriels de Blueyeti, Dreamtronic, Tédélec et à Xavier GARNIER, en tant qu’ambassadeur du projet Future Classroom Lab, grâce à qui l’étape de conception de l’application des cartes conceptuelles a été enrichie et testée.
J’adresse une attention particulière à Victor MILLOGO pour son expertise et ses remarques constructives.
Je tiens également à présenter mes remerciements à mes collègues du laboratoire Techné et du réseau Canopé, notamment à Nathalie VIGNERON, Karine AILLERIE et Lucie POTTIER, pour leur aide précieuse pour la logistique et la relecture de mes travaux.
Enfin, un grand merci à mes amis, ma famille espagnole et française pour leurs encouragements et leur réconfort, et particulièrement à Marie pour son soutien et son coaching au quotidien.
Sommaire
INTRODUCTION ... 14 Présentation de la recherche ... 15 Problématique ... 18 Question de recherche et objectifs ... 20 Étapes de la démarche ... 22 Organisation des chapitres de la thèse ... 22 PREMIERE PARTIE : CONTEXTE DE L’ÉTUDE ... 24 Chapitre 1 : Partenariat industriel et de recherche ... 24 1.1 La « mesa colaborativa » ... 26 Chapitre 2 : Bourse CIFRE ... 26 DEUXIEME PARTIE : CADRE THÉORIQUE ... 28 Chapitre 1 : La théorie de l’apprentissage social ... 28 1.1 Les déterminants environnementaux ... 29 1.1.1 La théorie de l’activité et les situations d’activités instrumentées (SAI) ... 30 1.1.2 L’instrumentation de l’activité ... 32 1.1.3 Les spécificités de la double communication médiatisée par ordinateur (CMO) et en co-présence ... 36 1.2 Les déterminants cognitifs dans les apprentissages : le cadre VEC ... 38 1.2.1 La vicariance ... 39 1.2.2 L’étayage ... 40 1.2.3 Le conflit sociocognitif ... 41 1.3 Les déterminants comportementaux ... 43 1.3.1 La culture affective ... 44 Chapitre 2 : Les processus de collaboration et de coopération ... 45 2.1 Vers une définition des processus de collaboration et de coopération ... 45 2.1.1 L’activité coopérative ... 46 2.1.2 L’activité collaborative ... 48
Chapitre 3 : L’importance de l’espace privé et collectif dans l’activité ... 53 Chapitre 4 : Les interactions dans l’apprentissage collaboratif ... 57 4.1 Le script collaboratif ... 59 TROISIÈME PARTIE : RECHERCHE EMPIRIQUE ... 62 Chapitre 1 : Problème et hypothèse de recherche ... 62 Chapitre 2 : La première expérimentation ... 63 2.1 Objectifs ... 64 2.2 Méthodologie ... 64 2.2.1 Le lieu d’expérimentation : le laboratoire TECHNE ... 65 2.2.2 Protocole expérimental ... 66 2.2.3 Outils de collecte de données ... 74 2.2.4 Corpus 1 : les interactions orales ... 80 2.2.5 Corpus 2 : les productions dans les cartes mentales ... 86 2.3 Résultats ... 87 2.3.1 Interactions orales et cartes mentales ... 87 2.3.2 Questionnaires ... 88 2.3.3 Entretiens collectifs ... 90 2.4 Analyses ... 90 2.4.1 À partir des interactions orales et cartes mentales ... 90 2.4.2 À partir des questionnaires ... 98 2.4.3 À partir des entretiens collectifs ... 106 2.5 Discussion et conclusions ... 106 2.6 Préconisations ... 107 Chapitre 3 : La conception et le développement du deuxième prototype ... 108 3.1 Phase d’analyse et de design : conception d’un DNC composé d’une carte conceptuelle 110 3.2 Phase de développement de l’application INCA dans l’ENT LOL ... 111 3.3 Phase d’implémentation et d’évaluation ... 113 Chapitre 4 : La deuxième expérimentation ... 113 4.1 Objectifs ... 113 4.2 Méthodologie ... 113 4.2.1 Les 6 interactions médiatisées du Dispositif Numérique de Collaboration (DNC) 115 4.2.2 Les terrains d’expérimentation LPII et Aliénor d’Aquitaine ... 120
4.2.3 Protocole expérimental ... 121 4.2.4 Étude de cas multiple ... 134 4.2.5 Outils de collecte de données ... 137 4.2.6 Corpus 1 : les interactions orales ... 142 4.2.7 Corpus 2 : les interactions numériques ... 161 4.2.8 Corpus 3 : les productions dans les cartes conceptuelles ... 167 4.3 Résultats ... 169 4.3.1 Profil des groupes : entretien collectif ... 169 4.3.2 Résultats d’interventions orales des 7 groupes des deux lycées ... 176 4.3.3 Résultats de la participation orale et écrite de chacun des 28 élèves ... 181 4.3.4 Type d’interventions orales, la totalité des 28 élèves ... 182 4.3.5 Flux de communication, les compétences en communication et la culture affective des 7 groupes ... 189 4.3.6 Échanges complexes ... 205 4.3.7 Contenu des interventions des élèves dans les échanges complexes ... 208 4.3.8 Nombre d’idées et liens apportés par élève ... 209 4.3.9 Construction des connaissances, modalité ARN AEP (analyse intra-groupe) 219 4.3.10 Le type d’action dans la carte conceptuelle publique ... 225 4.3.11 Les actions dans les échanges numériques complexes ... 227 4.3.12 Questionnaires ... 228 4.4 Analyses ... 237 4.4.1 Le type de données dans les hypothèses ... 237 4.4.2 Hypothèse 1 : l’influence du dispositif techno-pédagogique sur la nature des interactions 238 4.4.3 L’hypothèse 2 : l’effet de l’espace de travail personnel et collectif de l’élève sur trois processus cognitifs de collaboration ... 246 4.4.4 L’hypothèse 3 : L’influence de la culture affective du groupe sur la participation individuelle des élèves ... 264 4.5 Discussion et conclusions ... 269 4.5.1 Synthèse de réponse à l’hypothèse 1 ... 269 4.5.2 Synthèse de réponse à l’hypothèse 2 ... 270 4.5.3 Synthèse de réponse à l’hypothèse 3 ... 273 4.6 Préconisations et commentaires sur l’expérimentation 2016 ... 274 QUATRIÈME PARTIE : CONCLUSIONS ... 276
Chapitre 1 : Point sur la première expérimentation ... 276 Chapitre 2 : Deuxième expérimentation ... 278 2.1 Note sur l’importance de l’instrumentation numérique ... 279 2.2 Les compétences numériques et des cartes conceptuelles des élèves ... 280 2.3 Les processus cognitifs dans la collaboration ... 281 2.4 La coordination du groupe ... 283 2.5 L’effort individuel et groupal ... 284 2.6 Le développement de la culture affective ... 285 2.7 L’ingénierie pédagogique d’une activité numérique de collaboration ... 286 Références 287 Index des figures ... 302 Index des tableaux ... 303 Annexes 307 Annexe 1 : Séquence pédagogique type pour l’utilisation de l’application de cartes conceptuelles INCA 307 Annexe 2 : Exemple des activités par modalité, selon l’ordre suivi par le groupe 1 309 Annexe 3 : le questionnaire utilisé en 2015 (22 questions) ... 317 Annexe 4 : entretien collectif pour l’expérimentation pilote 2015 et 2016 ... 319 Annexe 5 : le questionnaire utilisé en 2016 (49 questions) ... 322 Annexe 6 : Grille d’observation (document facultatif) ... 326 Annexe 7 : Présentation des 7 groupes (entretien collectif) ... 327 Annexe 8 : Test de normalité ... 344 Annexe 9 : Résultats avec différence de significativité ... 345
Students must believe that they sink or swim together1.
Johnson et Johnson, 2002, p.13
Résumé
L’utilisation des artefacts numériques pour la réalisation d’activités d’apprentissage reste le plus souvent individuelle, faute de disposer d’environnements adaptés, tant du point de vue du matériel que des applications et des pratiques pédagogiques. Cette recherche rend compte de l’expérience d’usages de différents artefacts dans une activité collaborative d’élaboration de cartes mentales et conceptuelles proposée en cours d’histoire de seconde.
L’objectif principal est l’étude du rôle de l’espace de travail privé pour l’édition collective de cartes mentales et conceptuelles. Plus précisément, l’objectif est d’évaluer si le recours aux artefacts numériques lors de l’édition collective de cartes mentales et conceptuelles favorise les processus de confrontation cognitive constitutifs de la collaboration.
Pour répondre à cet objectif, deux itérations (expérimentation pilote et expérimentation) ont été réalisées avec deux prototypes de dispositif numérique de collaboration qui permettent aux élèves de différencier leur espace de travail individuel de l’espace collectif.
La première expérimentation pilote a été réalisée en 2015 avec un prototype de cartes mentales existant avant l’étude. Elle a consisté à valider le protocole expérimental de la recherche et à préciser les questions de recherche et les hypothèses.
La deuxième expérimentation, quant à elle, a été réalisée au cours de l’année 2016 via un prototype de cartes conceptuelles conçu et développé dans le cadre de cette recherche. Cette expérimentation a eu pour but d’éprouver les trois hypothèses formulées, qui s’inscrivent dans la théorie de l’apprentissage social de Bandura (1980) et portent à la fois sur des déterminants environnementaux, cognitifs et comportementaux.
La première hypothèse (déterminants environnementaux) suppose tout d’abord que la médiation instrumentale d’une activité d’apprentissage collaborative a une influence sur la participation des élèves.
La deuxième hypothèse (déterminants cognitifs) quant à elle, soutient que l’adjonction d’un espace de travail personnel de l’élève à un espace d’interaction collectif favorise des processus cognitifs présents dans la collaboration : le conflit sociocognitif (Doise et Mugny, 1997; Perret-Clermont, 1979), l’étayage (Bruner, 1997) et la vicariance (Bandura, 1980; Pentland, 2015).
Enfin, la troisième hypothèse (déterminants comportementaux) suggère que la participation individuelle des élèves sur l’élaboration d’une carte conceptuelle collective est influencée par la culture affective du groupe.
Afin de vérifier ces 3 hypothèses, un plan expérimental multifactoriel croisé a été mis en place, ce qui a permis de tester les variables indépendantes simultanément auprès de 7 groupes de lycéens de seconde en classe d’histoire.
L’analyse de données effectué est centrée sur la nature des interactions orales et numériques des élèves, ainsi que sur leurs productions écrites et leurs réponses aux entretiens collectifs et aux questionnaires individuels. Les résultats montrent la tendance du dispositif numérique de collaboration (artefacts, organisation de l’activité, scénario pédagogique) à favoriser le processus d’étayage et vicariance suite aux échanges nécessaires à la coordination des tâches techniques d’édition de la carte conceptuelle. Les résultats indiquent qu’après l’utilisation d’un espace privé numérique, les élèves ont des conflits sociocognitifs significatifs lors du travail en groupe, les entraînant à accepter les réponses les plus ouvertes afin d’éviter la confrontation.
Mots-clés. Espace privé, espace public, dispositif techno-pédagogique, cartes
mentales, cartes conceptuelles, collaboration, confrontation cognitive, CMC (computer-mediated collaboration), TEL (technology enhanced learning),
Abstract
The use of digital artifacts for learning activities usually remains individual, as there are no suitable environments, from the point of view of materials, applications and teaching practices. This research reports on the experience of using different artefacts in a collaborative activity to elaborate mental and conceptual maps proposed in a history class in eleventh grade.
The aim is to study the role of a private workspace for the collective edition of mental and conceptual maps. More specifically, the goal is to assess whether the use of digital artifacts in the collective edition of mental and conceptual maps promotes the processes of cognitive confrontation that constitute collaboration.
To meet this objective, two iterations (pilot experimentation and experimentation) were carried out with two digital collaborative prototypes that allow students to differentiate their individual workspace from the collective space.
The first pilot experiment was conducted in 2015 with a prototype of mental maps existing prior to the study. It consisted of validating the experimental protocol of the research and clarifying research questions and hypotheses.
The second experiment, meanwhile, was carried out in 2016 via a prototype of concept maps designed and developed as part of this research. The purpose of this experiment was to test the three hypotheses formulated, which fit into Bandura's (1980) theory of social learning and adress environmental, cognitive and behavioral determinants.
The first hypothesis (environmental determinants) assumes that the instrumental mediation of a collaborative learning activity has an influence on the student participation.
The second hypothesis (cognitive determinants), for its part, argues that the addition of a personal workspace of the student to a collective interaction space favors cognitive processes present in collaboration: sociocognitive conflict (Doise and Mugny Perret-Clermont, 1979), supporting (Bruner, 1997) and vicariance (Bandura, 1980, Pentland, 2015).
Finally, the third hypothesis (behavioral determinants) suggests that the individual participation of pupils in the elaboration of a collective concept map is influenced by the affective culture of the group.
In order to verify these 3 hypotheses, a crossed multifactorial experimental plan was put in place, which made it possible to test the independent variables simultaneously with 7 groups of high school students in history class.
The data analysis carried out focuses on the nature of students' oral and digital interactions, as well as their written outputs and their responses to group interviews and individual questionnaires. The results show the trend of the digital collaboration device (artifacts, organization of the activity, pedagogical scenario) to favor the supporting and vicariance process as an explanation of the exchanges needed to coordinate the technical tasks of editing the concept map. The results indicate that after using a digital private space, pupils have significant sociocognitive conflicts during group work, leading them to accept the most open responses in order to avoid confrontation.
Keywords. Private space, public space, techno-pedagogical device, menal
maps, concept maps, collaboration, cognitive confrontation, computer-mediated collaboration (CMC), technology enhanced learning (TEL), social learning, instrumental mediation, affective culture
Resumen
El uso de artefactos digitales para la realización de actividades de aprendizaje sigue siendo principalmente individual, por falta de entornos adecuados, desde el punto de vista del material, de las aplicaciones y de las prácticas pedagógicas.
Esta investigación cuenta la experiencia de uso de diferentes artefactos en una actividad colaborativa de elaboración de mapas mentales y conceptuales propuestos en el transcurso de una clase de historia de cuarto de educación secundaria.
El objetivo principal es el estudio del rol del espacio de trabajo privado para la edición colectiva de mapas mentales y conceptuales. Más específicamente, el objetivo es evaluar si el uso de artefactos digitales en la edición colectiva de mapas mentales y conceptuales promueve los procesos de confrontación cognitiva que constituyen la colaboración.
Para cumplir este objetivo, se realizaron dos iteraciones (experimentación piloto y experimentación) con dos prototipos de dispositivos digitales colaborativos que permiten a los estudiantes diferenciar su espacio de trabajo individual del espacio colectivo.
El primer experimento piloto se llevó a cabo en 2015 con un prototipo de mapas mentales existente antes del estudio. Consistió en validar el protocolo experimental de la investigación y aclarar preguntas e hipótesis de investigación.
El segundo experimento, mientras tanto, se llevó a cabo en 2016 a través de un prototipo de mapas conceptuales diseñados y desarrollados como parte de esta investigación. Este experimento fue diseñado para verificar las tres hipótesis formuladas, que se ajustan a la teoría del aprendizaje social de Bandura (1980) y abordan los determinantes ambientales, cognitivos y conductuales.
La primera hipótesis (determinantes ambientales) supone que la mediación instrumental de una actividad de aprendizaje colaborativo influye en la participación del alumno.
La segunda hipótesis (determinantes cognitivos), por su parte, sostiene que la adición de un espacio de trabajo personal del alumno a un espacio de interacción colectivo promueve procesos cognitivos presentes en la colaboración: el conflicto socio-cognitivo (Doise y Mugny Perret-Clermont, 1979), el apoyo (Bruner, 1997) y la vicarianza (Bandura, 1980, Pentland, 2015).
Finalmente, la tercera hipótesis (determinantes conductuales) sugiere que la participación individual de los alumnos en la elaboración de un mapa conceptual colectivo está influenciada por la cultura afectiva del grupo.
Para verificar estas 3 hipótesis, se puso en marcha un plan experimental multifactorial cruzado, que permitió probar las variables independientes simultáneamente con 7 grupos de estudiantes de cuarto de secundaria en la clase de historia.
El análisis de datos realizado se centra en la naturaleza de las interacciones orales y digitales de los estudiantes, así como en sus resultados escritos y sus respuestas a entrevistas grupales y cuestionarios individuales. Los resultados muestran la tendencia de los dispositivos digitales de colaboración (artefactos, la organización de la actividad, escenario pedagógico) a promover el proceso de apoyo y vicariedad tras las conversaciones necesarias para coordinar las acciones técnicas para publicar en el mapa conceptual. Los resultados indican que después de usar un espacio privado digital, los estudiantes tienen conflictos sociocognitivos significativos durante el trabajo en grupo, lo que los lleva a aceptar las respuestas más abiertas para evitar el enfrentamiento.
Palabras clave. Espacio privado, espacio público, dispositivo
tecnopedagógico, mapas mentales, mapas conceptuales, colaboración, confrontación cognitiva, CMC (colaboración mediada por ordenador), TEL (tecnología para la mejor del aprendizaje), aprendizaje social, mediación instrumental, cultura afectiva
INTRODUCTION
Présentation de la recherche Problématique
Question de recherche et objectifs Étapes de la démarche
Organisation des chapitres de la thèse
Les sciences de l’information et de la communication (SIC) françaises sont nées au courant du 20ème siècle et existent officiellement comme discipline
scientifique en France depuis 1975. Les SIC ont connu leur essor sur le plan cognitif et social dans les années 2000, qui ont vu la publication du premier ouvrage consacré à ce sujet (Boure, 2002; 2006). Les SIC sont décrites comme « des sciences humaines et sociales qui se veulent interdisciplinaires » (Dacheux, 2009, p.6) et qui parlent « la langue de plusieurs sciences, arts et métiers » (Mattelart, 1994).
En raison de leur interdisciplinarité, nombreux sont les débats liés aux domaines d’application des SIC. Cette discipline permet de répondre à des questionnements contemporains comme : comment intégrer le numérique à l’école ? (Ministère de l’Éducation nationale, 2013) ; comment s’entendre dans un monde globalisé et connecté ? (Dacheux, 2009).
Le champ de connaissances des SIC est, depuis ses origines, également lié au développement de l’informatique et, depuis 2013, il est progressivement lié aux stratégies de la eÉducation et de l’eCulture. Les SIC étudient, entre autres, la communication, les relations humaines, l’évolution du numérique dans l’éducation, l’articulation de la technologie et de ses usages éducatifs.
Pour Watzlavick (1978), la communication est l’outil qui permet aux êtres humains de partager une culture commune et son étude par les chercheurs du 21ème siècle est un défi à l’âge des réseaux sociaux et de l’interconnectivité. Dans une époque où, en Europe, les compétences à acquérir à l’école sont très centrées sur la communication, la collaboration et la connaissance de l’information (European Schoolnet, n.d.), les chercheurs en SIC ont un rôle central dans l’analyse et le déploiement de nouvelles méthodes d’apprentissage. Pour reprendre les propos de
Dacheux (2009, p.4), « les SIC sont les sciences qui ont pour objet de comprendre non pas les outils de communications, mais la communication ».
Si cette discipline réunit aussi la dimension politique, économique et symbolique, dans cette étude, notre perspective vise le champ de l’éducation, des sciences cognitives et de la communication.
Présentation de la recherche
L’organisation de l’activité collective peut être réalisée de deux manières : collaborativement et/ou coopérativement. Ces concepts sont définis de façon précise dans le chapitre consacré au cadre théorique mais, en première approche, on peut retenir la définition qu’en donnent Roschelle et Teasley (1995a, p.70) pour qui :
La collaboration est l’activité synchrone et coordonnée qui résulte d’un effort continu pour construire et maintenir une conception commune d’un problème […] ; le travail coopératif est atteint par la division du travail entre les participants, comme une activité où chaque personne est responsable d’une partie de la résolution du problème2.
Selon Baker (2015), au 21ème siècle, les enseignants pensent qu’il suffit d’autoriser les élèves à s’asseoir les uns à côté des autres pour qu’ils collaborent, mais la manière dont ils doivent collaborer est rarement définie par l’enseignant. Pour Johnson et Johnson (2002), mettre les élèves ensemble pour apprendre ne structure pas la coopération. À cet égard, Dillenbourg, Baker, Blaye, et Malley, (1996) ainsi que Joiner et Littleton (2013) soutiennent que le succès d’une activité d’apprentissage dépend entre autres de la nature de la tâche, de la taille du groupe et de sa composition. Or, si les enseignants ne guident pas le travail collaboratif, il est possible que les élèves finissent par travailler individuellement (Doyon et Ouellet, 1991; cité par Lavergne, 1996). Comme nous pouvons le constater, différentes perspectives ont été abordées pour l’étude des activités d’apprentissage collaboratives.
Dans le domaine de l’enseignement et de la psychologie, Johnson et Johnson (2002) s’intéressent entre autres à l’organisation de l’activité et à l’attribution de rôles. Dans les sciences cognitives, Jonassen, Mayes, et McAleese (1993) étudient l’efficacité des apprentissages et la construction de connaissances collectives.
Dans le domaine de l’ergonomie cognitive, d’une part, Rabardel (2005) étudie les interactions médiatisées par ordinateur, et d’autre part, Baker s’intéresse tant à l’analyse des interactions médiatisées par ordinateur qu’aux interactions orales entre les membres d’un groupe. Selon Dillenbourg et Tchounikine (2007, p.1), « les effets de l’apprentissage collaboratif dépendent de la qualité des interactions entre les membres du groupe », qu’elles soient orales ou numériques.
Chacun des auteurs cités précédemment ont une approche complémentaire de l’analyse de l’activité collective, particulièrement quand elle est médiée par ordinateur. Pour Fischer, Kollar, Mandl, et Haake (2007), les environnements numériques ont le potentiel d’organiser les tâches de manière collective. Cependant, la proposition d’activités collectives basées sur des supports numériques constitue un défi pour l’efficacité de la collaboration en raison de l’articulation des objectifs pédagogiques avec les possibilités techniques des supports numériques. Plusieurs défis sont liés à l’utilisation du numérique dans les activités collaboratives, qu’ils soient de nature technique, pédagogique, ou bien propres à chaque individu et au groupe (cognition, motivation, culture, entre autres).
Les différences individuelles entre les membres d’un groupe vont encore plus influencer leurs interactions (médiatisées) si leur maîtrise du numérique est très différente les uns des autres. Pour Valtonen et al. (2011), l’une des difficultés pour collaborer et maintenir des interactions de qualité avec les autres est liée au niveau d’utilisation des technologies des individus. De ce fait, les défis liés à l’utilisation du numérique ne dépendent pas uniquement des possibilités techniques et de l’organisation de l’activité, mais aussi de l’instrumentation ou de l’utilisation des artefacts par chacun des élèves du groupe. Quand il est question de collaborer en groupe, il faut prendre en compte les caractéristiques des membres du groupe. Linard (1996) et Baker (2015) soulignent, dans ce sens, que les travaux sur l’apprentissage collaboratif présupposent que les élèves qui travaillent ensemble dans un groupe sont similaires, alors qu’ils sont très différents en termes de connaissances, d’origine sociale et de caractéristiques cognitives. Ces différences
n’influencent pas uniquement les interactions (médiatisées) entre les élèves, mais aussi les interactions orales, les processus cognitifs et les apprentissages.
Nous avons cité les travaux de Dillenbourg et Tchounikine (2007, p.1) pour soutenir que « les effets de l’apprentissage collaboratif dépendent de la qualité des interactions entre les membres du groupe », qu’elles soient orales ou numériques. Les travaux de Michinov et Michinov (2008) ont souligné l’importance de la collaboration en co-présence médiatisée par ordinateur pour favoriser la participation, les interactions, les émotions et les comportements. En fait, les artefacts numériques permettent l’organisation de l’activité collaborative et la disposition en co-présence favorise les relations interpersonnelles entre les élèves.
Nous avons également mentionné l’importance du type d’activité pour favoriser la collaboration. Dans le cadre théorique, nous avons identifié un grand nombre de techniques de groupe pour coopérer et organiser l'activité, comme le
jigsaw ou puzzle ou la technique de groupe nominal. Ces deux techniques de
coopération exigent que les élèves travaillent individuellement afin qu'ils puissent partager leurs productions avec le groupe lors d’une étape ultérieure. En particulier, nous nous sommes intéressés à la technique du groupe nominal (Delbecq, Ven, et Gustafson, 1975), utilisée pour la réalisation des remue-méninges3 (en anglais brainstorming, par Osborn, 1953). La particularité de la technique du groupe nominal
est qu’elle permet aux élèves de réaliser des remue-méninges individuellement pour ensuite partager leurs idées avec le groupe. Cette technique apporte une solution face à la difficulté de tenir compte des différences qui existent entre les individus.
La création de nouvelles idées dans le groupe fait appel aux processus cognitifs de chacun des membres du groupe. Dans les remue-méninges, il est demandé aux élèves de proposer autant d’idées que possible. C’est la quantité et non la qualité qui est recherchée. Les recherches de Boud, Keogh, et Walker (1985) suggèrent que plus il y a d’idées générées dans les remue-méninges, plus il y a des chances pour qu’il existe une intégration des informations. En fait, une fois que les
3 Les remue-méninges, la pluie d’idées ou le brainstorming sont une technique de groupe qui sert à générer de nouvelles idées en suivant des étapes précises comme l’interdiction de jugement d’autrui et l’encouragement à la « libre » pensée, privilégiant la quantité à la qualité et la multiplicité d’idées.
élèves ont proposé leurs idées, une deuxième phase consiste à les intégrer, en éliminant les idées qui ne sont pas associées entre elles. L’association d’idées est une étape clé pour examiner les idées qui sont utiles.
C’est dans cette étape d’intégration d’idées que naissent deux techniques d’association cognitive : les cartes conceptuelles et les cartes mentales. « Les cartes conceptuelles sont des représentations graphiques des connaissances où les concepts sont représentés comme des nœuds et sont connectés par des relations étiquetées »4 (Chi et Wylie, 2014, p.14). Les cartes conceptuelles ont été proposées en 1972 par Novak (Novak et Cañas, 2006), à partir de la théorie de l’assimilation de Ausubel (1963), pour permettre la hiérarchisation organisée des connaissances et la liaison entre les concepts de cette hiérarchie. Plus de 500 études ont montré l’efficacité de la mise en œuvre des cartes conceptuelles (Novak et Gowin, 1984). Plus tard, Buzan (1974) présentera des cartes mentales dans lesquelles les idées ne sont pas hiérarchisées mais sont représentées en arborescence à partir du centre de la carte. Ces différentes formes de représentation des connaissances sont des outils clés pour l’étude des apprentissages collaboratifs en termes de connaissances (Hamilton, 1997) car plusieurs représentations mentales sont comprises dans une carte conceptuelle collaborative.
Après avoir rappelé la manière dont une activité collective est organisée (coopérativement et/ou collaborativement) et les types d’activités collaboratives existants (cartes mentales et/ou conceptuelles), nous allons présenter dans la section suivante la problématique abordée dans l’étude.
Problématique
Le travail collaboratif est un objet de recherche complexe. Travail de groupe, travail en équipe, travail collectif sont des modalités du travail scolaire qui sont souvent évoquées mais qui sont plus rarement mises en œuvre. La forme scolaire
est essentiellement fondée sur l’activité individuelle de l’élève, de l’apprentissage à l’évaluation sommative.
L’organisation d’activités d’apprentissage collaboratives dans les lycées devient complexe quand il s’agit à la fois de répondre aux objectifs pédagogiques, de satisfaire les compétences de collaboration et d’exploiter le potentiel de l’instrumentation numérique. La problématique de cette étude est la faible efficacité des activités collaboratives utilisant des outils numériques. Il ne suffit pas de proposer une activité collaborative pour garantir l’émergence des processus sociocognitifs propres à la collaboration. Leur émergence est influencée par de nombreuses variables qui modifient ces processus : déterminants pédagogiques, artefacts mis en œuvre dans l’activité, différences individuelles, composition des groupes, entre autres.
Les activités collectives font partie du quotidien désormais prolongé par l’utilisation personnelle et régulière des technologies numériques de communication. L’usage des moyens informatiques en réseau s’est banalisé en quelques années. L’engouement pour les réseaux sociaux numériques le confirme. Si, dans le cadre traditionnel, les travaux de groupe se font en utilisant le « papier/crayon », l’évolution des pratiques sociales a progressivement amené les élèves à s’appuyer sur ces nouveaux instruments pour leur travail. L’instrumentation des activités collaboratives par des moyens numériques modifie et enrichit potentiellement l’étendue des activités d’apprentissage.
Différentes études sur les usages des tableaux numériques interactifs (TNI) pour les apprentissages ont, par exemple, montré que leur potentiel d’ordre pédagogique était contraint autant par les caractéristiques des matériels utilisés et leur installation, que par la nature des activités proposées et leur conduite (Rollett, Lux, Strohmaier, Dosinger, et Tochtermann, 2007). En outre, les interactions de groupe modifient l’utilisation des technologies et, inversement, les technologies modifient aussi le type d’interaction entre les membres d’un groupe. A ce propos Linard (1996, p.114) soutient que :
En surestimant l’efficacité de l’interaction avec les techniques de « miroir cognitif », les NTC [Nouvelles Technologies de la Communication] poussent à une sous-estimation systématique de la relation sociale comme sortie de la tendance à la répétition, à
l’ignorance qui s’ignore et bientôt à l’ennui. Elles oublient le rôle de « modélisation vicariante » (Bandura, 1980), d’étayage et de « tutorat » affectif et cognitif des conduites de l’enfant par l’adulte qui le poussent à « aller un peu plus loin », « au-delà de l’information donnée » (Bruner, 1983).
Les caractéristiques de l’artefact ont un impact sur la médiation instrumentale et, par conséquent, sur l’activité collaborative. Différentes études (Duran et Monereo, 2005) montrent que la coopération, quand elle est structurée et planifiée, est efficace pour les apprentissages. Pour autant, cette recherche n’est pas centrée sur l’évaluation des apprentissages lors d’activités collaboratives mais sur l’évaluation des processus cognitifs présents dans la collaboration en fonction des caractéristiques propres aux environnements collaboratifs.
Question de recherche et objectifs
Question de recherche
La problématique évoquée dans la section précédente comprend un éventail de facteurs qui influencent l’efficacité des activités de collaboration. À partir de ces facteurs, notre principale question de recherche est :
Quel est le rôle d’un espace privé numérique dans l’édition collective d’une carte conceptuelle réalisée au lycée ?
Objectifs
Le cadre du dispositif CIFRE (Convention Industrielle de Formation par la REcherche) dans lequel s’inscrit cette étude nous invite à énumérer tant des objectifs industriels que des objectifs de recherche.
L’objectif général de la recherche est le suivant :
Évaluer si l’adjonction d’espaces de travail individuels aux fonctionnalités d’édition collective de cartes mentales et conceptuelles peut favoriser les processus de confrontation cognitive. De façon plus générale, nous cherchons à appréhender le rôle des caractéristiques du dispositif techno-pédagogique sur la nature des interactions. Elle ne vise pas à évaluer l’efficacité des activités collaboratives sur les
apprentissages mais à étudier le rôle des artefacts numériques (les technologies) et le cadre de leur mise en œuvre (les activités) sur les processus de collaboration.
Les objectifs spécifiques de la recherche sont les suivants :
1. Caractériser la médiation instrumentale dans une activité collective d’apprentissage à partir de l’évaluation des environnements collaboratifs, avec ou sans numérique ; avec ou sans espace privé
2. Proposer des indicateurs pour l’évaluation de trois processus cognitifs présents dans la collaboration à partir des interactions des élèves 3. Évaluer le comportement des élèves dans le groupe, et ainsi :
a. Analyser la culture affective du groupe ;
b. Appréhender les flux de communication entre les membres du groupe ;
c. Identifier les rôles des membres du groupe ;
d. Comprendre la perception qu’ont les élèves d’une activité collaborative.
4. Appréhender la co-élaboration de connaissances de petits groupes
L’objectif général industriel pour Le réseau Canopé est le suivant :
Concevoir, développer et implémenter de nouveaux dispositifs numériques de collaboration
Les objectifs industriels spécifiques sont les suivants :
1. Dans le cadre de la refonte de son offre éditoriale numérique et digitale, ainsi que du projet stratégique Scéren 2017 : questionner la mise sur le marché de nouveaux environnements numériques collaboratifs en produisant des prototypes fonctionnels avec des partenaires industriels. 2. Pour la direction de la R&D sur les usages du numérique éducatif
(DRDUNE) et la Direction de l’édition transmédia et de la pédagogie (DETP) : concevoir et programmer des animations pédagogiques sur les usages pédagogiques innovants dans les Ateliers Canopé, lieux de proximité du réseau, et également produire des scénarios pédagogiques pertinents pour ces nouveaux environnements collaboratifs.
3. Pour la DRDUNE : éditer ou coéditer une application web d’édition d’activités collaboratives pour les enseignants, qui intégrera plusieurs
choix de réalisation d’activités en groupe pour la gestion des connaissances (activités de brainstorming avec des cartes mentales, activités de classement, etc.).
Étapes de la démarche
Tableau 1 Étapes de la démarcheDébut Fin Action
Novembre 2013
Décembre 2015
Mise au point des instruments d'observation, d'analyse et de caractérisation de la médiation instrumentale
Mise au point des indicateurs pour l’évaluation de la collaboration
Janvier 2014
Juillet 2015
Conception d'un prototype d’éditeur d’activités collaboratives avec Le réseau Canopé et les entreprises impliquées dans le projet
Mars 2015
Avril 2015
Expérimentation 1 de la carte mentale « la mesa colaborativa »
Mai 2015
Juillet 2015
Transcription des données audiovisuelles de l’expérimentation 1
Septembre 2015
Décembre 2015
Exploitation des résultats de l’expérimentation 1
Conception d’un prototype de cartes conceptuelles (INCA) Janvier
2016
Mars 2016
Développement de l’application de cartes conceptuelles INCA
Mars 2016
Avril 2016
Expérimentation 2 du prototype de cartes conceptuelles INCA
Avril 2016
Aout 2016
Transcription des données audiovisuelles de l’expérimentation 2
Septembre 2016
Juin 2017
Analyse des résultats, rédaction de la thèse et des documents de valorisation industrielle
Organisation des chapitres de la thèse
L’étude du « rôle d’un espace de travail numérique privé dans une activité d’édition collaborative de cartes conceptuelles » est présentée en quatre parties, comme suit :
- La première partie présente le contexte de l’étude lié au partenariat industriel et de recherche ainsi qu’au périmètre de la bourse CIFRE.
- La deuxième partie est consacrée au cadre théorique, qui se divise en 4 chapitres. Le chapitre 1 est dédié à la présentation
des 3 axes de l’apprentissage social : les déterminants environnementaux, les déterminants cognitifs et les déterminants comportementaux. Le chapitre 2 approfondit l’étude des processus de collaboration et de coopération. Le chapitre 3 explique l’importance de disposer d’un espace privé et collectif afin d’effectuer une activité d’apprentissage collaborative. Enfin, le chapitre 4 aborde le sujet des interactions dans l’apprentissage collaboratif.
- La troisième partie correspond au volet empirique de notre recherche. D’une part, nous exposons le problème et l’hypothèse de la recherche. D’autre part, nous présentons les objectifs, la méthodologie, les résultats, les analyses, la discussion, les conclusions et les préconisations de l’expérimentation pilote de 2015 et celle de 2016. Dans cette partie, nous expliquons également les étapes de conception et de développement du deuxième prototype qui a servi pour l’expérimentation de 2016. - Enfin, la quatrième partie est dédiée à la discussion des résultats
des deux expérimentations et aux conclusions générales de la thèse.
PREMIERE PARTIE :
CONTEXTE DE L’ÉTUDE
Chapitre 1 : Partenariat industriel et de recherche Chapitre 2 : Bourse CIFRE
Cette première partie met en contexte l’étude réalisée dans le périmètre d’une thèse CIFRE. Le partenariat industriel et de recherche entre le laboratoire TECHNE et réseau Canopé a permis, à la fois, la co-conception du projet INCA, et celle d’un deuxième Dispositif Numérique de Collaboration (DNC) intégré par une carte conceptuelle pourvue d’un espace privé de travail. La genèse du projet INCA et du DNC se trouve dans le premier prototype de DNC « la mesa colaborativa », proposé à l’UNAM (Mexique) pour le questionnement du rôle des espaces privés pour la collaboration sur des activités de cartes mentales.
Chapitre 1 :
Partenariat industriel et de recherche
L’Éducation est devenue un véritable marché pour les entreprises qui développent et commercialisent des équipements numériques comme pour les éditeurs de contenus et nous observons depuis peu l’émergence d’une filière eÉducation et eCulture. La stratégie numérique du ministère de l’Éducation nationale (2013) « pour faire entrer l’Ecole dans l’ère du numérique » mentionne explicitement la mobilisation des technologies numériques pour encourager l’organisation d’activités d’apprentissage collaboratives. C’est dans ce contexte que cette recherche doctorale s’inscrit, comme une contribution à l’innovation dans ce domaine, à l’articulation de la technologie et de ses usages éducatifs.
Le projet INCA (Innover dans le Numérique pour la Collaboration et les Apprentissages) est né des synergies autour des études sur les usages des dispositifs numériques et sur les apprentissages collaboratifs entre le laboratoire CCADET (Université nationale autonome du Mexique), Techné (Université de Poitiers), Le réseau Canopé et trois PME de la région Nouvelle-Aquitaine (Blue Yeti,
société de développement d’univers interactifs ; Dreamtronic, société de développement de jeux éducatifs multi-utilisateurs et Tedelec, société de conseil en équipement numérique éducatif). L’ensemble de ces acteurs ont contribué à la conception du dispositif numérique de collaboration présenté dans cette étude. Il s’agit d’une recherche de développement expérimentale, qui a été définie comme (IGRETEC, 2015, p.154) :
l’acquisition, l’association, la mise en forme et l’utilisation de connaissances et de techniques scientifiques, technologiques, commerciales et autres existantes en vue de produire des projets, des dispositifs ou des dessins pour la conception de produits, de procédés ou de services nouveaux, modifiés ou améliorés.
S’il répond à un défi sociétal (l’École à l’ère du numérique), le projet INCA allie l’intérêt scientifique à l’intérêt industriel et requiert un ancrage professionnel et scientifique. Il s’appuie sur un partenariat historique entre la Direction de la Recherche et du Développement sur les usages du numérique éducatif (DRDUNE) du réseau Canopé (ex Centre National de Documentation Pédagogique) et le laboratoire TECHnologies Numériques pour l’Éducation de l’Université de Poitiers (TECHNE, EA 6316) mais aussi sur une collaboration avec le laboratoire Espaces Interactifs pour l’Éducation (ESIE) du Centre de Sciences Appliquées et de Développement Technologique (CCADET) de l’Université Nationale Autonome du Mexique (UNAM) qui développe de nouveaux équipements numériques pour l’éducation et avec différentes entreprises de la région Nouvelle-Aquitaine. Le point suivant (« la mesa colaborativa ») resitue ce partenariat dans le cadre de cette recherche.
Le réseau Canopé est un acteur national du domaine de l’eÉducation. Il contribue à la dynamique nationale et régionale de ce secteur par les projets technologiques et éditoriaux qu’il conduit et par l’accompagnement de terrain qu’il apporte à la mise en œuvre de la stratégie numérique du gouvernement. Il collabore régulièrement avec plusieurs laboratoires, dont le laboratoire TECHNE. Une convention de partenariat a été signée entre l’Université de Poitiers et Le réseau Canopé (25 mars 2014), notamment pour encadrer les projets développés conjointement par ces deux partenaires. Par ailleurs, INCA est intégré aux propositions de l’université de Poitiers formulées dans les programmes-cadres
FEDER et CPER 2014-2020 (axe : filière régionale du numérique pour l’éducation et la formation tout au long de la vie).
1.1 La « mesa colaborativa »
L’équipe ESIE du laboratoire CCADET conçoit et développe de nouveaux espaces interactifs et flexibles pour l’éducation. Un prototype, conçu et développé par CCADET a fait l’objet de travaux au sein du laboratoire TECHNE dans le cadre d’un partenariat universitaire au sein du consortium d’excellence EUROMIME (programme Erasmus Mundus : Master en Ingénierie des Médias pour l’Éducation) coordonné par l’Université de Poitiers. L’équipe ESIE a développé un artefact collaboratif, appelé « la mesa colaborativa » (la table collaborative) consistant à implémenter des espaces de travail interactifs dans lesquels plusieurs usagers peuvent travailler ensemble avec l’aide d’ordinateurs ou de tablettes numériques personnelles et d’un bureau collaboratif partagé. Les travaux de recherche initiés entre le laboratoire CCADET et le laboratoire TECHNE reposaient sur la construction de cartes mentales avec un prototype de table collaborative développé par le CCADET. Le but du dispositif est de différencier les espaces de travail individuels et de travail en groupe en vue de faciliter les processus cognitifs présents dans la collaboration. Le contexte partenarial de la recherche a permis de mettre en œuvre l’expérimentation de 2015, qui avait comme objectif industriel la mise au point du cahier des charges pour le développement d’un deuxième prototype de dispositif numérique de collaboration.
Chapitre 2 :
Bourse CIFRE
Le projet INCA bénéficie d’un financement CIFRE (Convention Industrielle de Formation par la REcherche) de l’Agence nationale de la recherche et de la technologie (ANRT). Le dispositif CIFRE existe depuis 1981 et permet aux doctorants de réaliser leur thèse doctorale dans une entreprise et un laboratoire de recherche. Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la collaboration entre le laboratoire TECHNE et le réseau Canopé, ce qui a permis de réaliser ces travaux de recherche dans des conditions financières et professionnelles optimales. Comme Dulaurans (2012, p.107) le décrit dans son expérience de thèse doctorale CIFRE, réaliser une thèse dans ce contexte implique « d’adopter un positionnement actif, voire pro-actif
pour s’adapter aux différentes situations professionnelles rencontrées et d’essayer de les analyser scientifiquement dans le but d’interagir efficacement. ». Le type d’activité menée lors de la convention CIFRE s’approche notamment du développement expérimental, tel que défini par le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche (MESR) : le développement expérimental a comme résultat des prototypes ou des installations pilotes. L’objectif de l’activité consiste ainsi à « réunir les éléments techniques nécessaires à la prise de décision : de la mise en production de nouveaux matériaux, produits ou dispositifs ; de l’établissement de nouveaux procédés, systèmes ou services et de l’amélioration substantielle de ceux qui existent » (MESR, 2012, p.5). Dans ce sens, le MESR définit un prototype comme « un modèle original d’après lequel on structure un produit ou procédé nouveau et dont tous les objets ou dispositifs du même genre sont des représentations ou des copies ». Ainsi, les caractéristiques d’un prototype peuvent être modifiées jusqu’à mener des essais satisfaisants et prévoir une phase de lancement en fabrication (MESR, 2012, p.5). Le réseau Canopé a fait des demandes de financement au Fonds Européens de Développement Régional (FEDER) afin de lancer la fabrication réussie du prototype développé dans le cadre de cette recherche.
La proposition innovante du réseau Canopé est de questionner la mise sur le marché de nouveaux environnements numériques de collaboration. En effet, il a souhaité créer le projet Innover dans le Numérique pour la Collaboration et les Apprentissages (INCA) et recruter un chargé d’expérimentations pour la conception-développement d’un dispositif numérique de collaboration, sa mise en œuvre et l’exploitation de données. Ce travail a été pris en charge par une doctorante CIFRE. Un long travail a été mené pour adapter les artefacts, les méthodologies scientifiques et les objectifs d’apprentissage dans un contexte triple entre : le laboratoire TECHNE, le réseau Canopé, et les terrains d’expérimentation.
DEUXIEME PARTIE :
CADRE THÉORIQUE
Chapitre 1 : La théorie de l’apprentissage social
Chapitre 2 : Les processus de collaboration et de coopération Chapitre 3 : L’importance de l’espace privé et collectif dans l’activité Chapitre 4 : Les interactions dans l’apprentissage collaboratif
Cette deuxième partie présente une revue de la littérature liée à notre sujet de recherche et à la problématique de départ, qui porte sur la difficulté de favoriser l’émergence de processus sociocognitifs propres à l’apprentissage collaboratif en s’appuyant sur l’utilisation d’artefacts numériques. Les déterminants pédagogiques, les artefacts mis en œuvre dans l’activité et les caractéristiques individuelles des élèves sont, entre autres, des variables qui modifient les processus sociocognitifs des élèves. Notre cadre théorique s’inscrit dans la théorie de l’apprentissage social, qui est décrite au travers des déterminants environnementaux, cognitifs et comportementaux. Après avoir exposé le cadre de l’apprentissage social au travers de ces 3 déterminants, nous présentons un cadre théorique relatif à la « collaboration » et à la « coopération » en tant que processus d’apprentissage.
Chapitre 1 :
La théorie de l’apprentissage social
Dès le début du 20e siècle, le paradigme socioconstructiviste, l’école russe et les travaux de Vygotsky (1978) considèrent que les apprentissages, bien que nécessairement personnels, relèvent de « processus sociaux» (Palincsar, 1998). Cette affirmation invite à retenir deux éléments relatifs aux apprentissages : le premier est que l’apprentissage est à la fois « personnel » et « social », et le deuxième est que l’apprentissage social est un « processus », et non un résultat. Ces recherches éclairent des travaux plus anciens, comme ceux de Cousinet (1959), qui proposa dès les années 1920 l’organisation d’activités d’apprentissage en groupes.
Depuis, le socioconstructivisme, et notamment le social learning (apprentissage social) proposé par Bandura, constitue une contribution scientifique à
la compréhension des processus d’apprentissage. L’apprentissage social a été défini par Pentland (2015, p.20), en référence aux travaux de Bandura, comme l’apprentissage de nouvelles stratégies par l’observation du comportement d’autrui (vicariance) ou l’apprentissage de nouvelles croyances par l’expérience ou l’observation. D’autres processus cognitifs présents dans les apprentissages ont été identifiés par différents auteurs (Brassac, 2000 ; Bruner, 1997; Crook, 1998; Doise et Mugny, 1997; Lave et Wenger, 1991; Webb, 1989), et sont abordés dans la section « 1.2. Les déterminants cognitifs dans les apprentissages : le cadre VEC ». La théorie de l’apprentissage social de Bandura explique le comportement humain « en termes d’interactions continues entre les déterminants cognitifs, comportementaux et environnementaux » (Bandura, 1980, p.8).
1.1 Les déterminants environnementaux
Les déterminants environnementaux sont l’un des éléments identifiés par Bandura (1985) pour expliquer le comportement humain. Pour lui, la motivation et le comportement peuvent être affectés par les événements environnementaux et les conditions corporelles (physiologiques).
Dans une activité d’apprentissage, un environnement d’apprentissage est le cadre dans lequel se déroule l’activité (Adams et Granic, 2009). Les composants environnementaux des activités d’apprentissage correspondent aux déterminants pédagogiques (tâches), aux artefacts (matériels et ressources), aux scénarii et aux schèmes d’utilisation inscrits dans les pratiques sociales habituelles. Cette structuration fait également référence aux travaux de Wiley (2000) et à la formalisation proposée par Jean-Philippe Pernin et Anne Lejeune (2004). Tous les éléments d’une activité (tâche, artefact et scénario) jouent un rôle déterminant en ce qu’ils l’instrumentent. Comme l’ont montré les travaux de Rabardel et Samurçay (2006), l’instrumentation numérique est un processus dans lequel la médiation numérique est constitutive de l’activité.
Dans le domaine de l’éducation, le terme « environnement » a été également utilisé pour se référer aux « environnements numériques de travail » (ENT), définis comme « un portail de services offerts à la communauté éducative […] accessible à partir d’une identification unique, que ce soit à l’intérieur ou à l’extérieur de l’établissement » (Bruillard, 2011, p.104). Pour le Ministère de l’Éducation nationale,
de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (2012) un ENT est « un ensemble intégré de services numériques, choisi, organisé et mis à disposition de la communauté éducative par l’établissement scolaire ».
Les déterminants environnementaux d’une activité d’apprentissage peuvent modifier la manière dont les individus comprennent et exécutent l’activité. En plus des composants de l’activité (tâche, artefact, scénario et schéma d’utilisation), les caractéristiques de chaque individu peuvent influencer la manière dont ils interagissent avec les artefacts. Les différentes capacités cognitives, physiques, psychologiques et sociales des individus ont une influence sur l’utilisation des interfaces numériques (Benyon, Crerar et Wilkinson, 2001). Ces différences peuvent définir les préférences et les comportements des individus. Benyon, Crerar, et Wilkinson (2001, p.2) ajoutent à cela que « le contexte et les facteurs externes de l’interaction human-computer contribuent à l’environnement et influencent ainsi l’accessibilité et l’utilisabilité. »5 Enfin, quant aux différences existantes entre les
individus du groupe, et les difficultés spécifiques que chacun peut avoir dans l’usage des artefacts numériques, Linard (1996) avance que les interactions entre les élèves permettent de compenser ces différences entre eux. El Mhouti, Nasseh, et Erradi (2013) font référence aux déterminants environnementaux dans la construction du savoir : interactions sociales, échanges, co-élaboration, etc. Se basant sur le modèle de compréhension pédagogique de Houssaye (1988), El Mhouti et al. (2013) considèrent l’apprentissage comme le résultat des échanges entre l’enseignant et les élèves, les interactions entre les élèves et surtout la relation entre le savoir, l’enseignant et l’apprenant.
1.1.1 La théorie de l’activité et les situations d’activités instrumentées (SAI)
Afin de comprendre les déterminants environnementaux d’une activité d’apprentissage collaborative, nous nous basons sur la théorie de l’activité (Leontiev, 1984; Ombredane et Faverge, 1955), dans laquelle Engeström (1987) considère qu’une situation pédagogique doit être analysée comme un système dans lequel existent :
- le sujet qui apprend ;
- les outils qui médiatisent l’activité ; - l’objet ou l’objectif qui régule l’activité ;
- la communauté de référence dans laquelle s’incluent l’activité et le sujet ;
- les règles de comportement qui régulent les relations sociales de la communauté ;
- les règles qui définissent la division des tâches dans la même activité.
Si l’on considère les « outils qui médiatisent l’activité », ils font référence au concept d’activité médiatisée, initié par Vygotski dans les années 1930. Pour lui, l’activité humaine se concentre dans la relation entre l’homme, l’outil et la nature. Vygotski « a abouti à la conclusion que l’action de l’homme est médiatisée par des objets spécifiques et qu’il lui appartient de choisir ou de construire ses moyens en fonction de ses buts » (Corbin-Ménard, 2015, p.390).
Figure 1 Modèle d’Engeström
Pour Engeström, l’unité d’analyse est l’activité des individus qui agissent dans des environnements spécifiques. Suite aux travaux d’Engeström, Rabardel(2005 ;
1995) présenta l’approche anthropocentrique, qui instaure le modèle des « situations d’activités instrumentées » (SAI). Cette approche fournit un cadre d’analyse des médiations entre le sujet, l’instrument et l’objet :
Les processus d’instrumentation font référence à l’émergence et à l’évolution des schèmes d’utilisation et d’action instrumentée : constitution, fonctionnement, évolution par accommodation, coordination, combinaison, inclusion et assimilation réciproque, assimilation d’artefacts nouveaux à des schèmes déjà constitués. (op.cit., p.137)
Figure 2 Modèle SAI (Rabardel, 1995)
Le modèle SAI, proposé par Rabardel, fait apparaître les interactions entre le sujet et l’objet (S-O direct), entre le sujet et l’instrument (S-I), entre l’instrument et l’objet sur lequel il peut agir (I-O) et les interactions entre le sujet et l’objet médiatisées par l’instrument (S-O médiatisé). En outre, chacune des interactions est elle-même en interaction avec d’autres déterminants de l’environnement auquel le système appartient, et dépend des particularités de l’activité du sujet.
1.1.2 L’instrumentation de l’activité 1.1.2.1 De l’artefact à l’instrument
« L’instrument est l’artefact en situation, inscrit dans un usage »,
En 1995, Rabardel exprime le besoin de différencier les « objets » des « systèmes anthropotechniques ». Il propose le terme d’« artefact » pour parler de l’objet (matériel ou symbolique) fabriqué par l’homme.
Pour lui, l’artefact est une partie de l’instrument. Rabardel souligne que : « les instruments ne sont pas conceptuellement neutres, ils contiennent une conception du monde qui s’impose peu ou prou à leurs utilisateurs, et influencent ainsi le développement de leurs compétences » (op.cit., p.213). De ce fait, l’artefact est partiellement indépendant de l’usage que les utilisateurs font de l’instrument. Pour Rabardel, un objet technique (artefact) ne fait pas un instrument. La manière dont l’objet a été pensé par l’homme est souvent différente de l’instrumentation réelle. Rabardel nomme cet écart « catachrèse ».
1.1.2.1.1 La genèse instrumentale
Pour Rabardel, la « genèse instrumentale » est l’appropriation de l’objet technique par le sujet pour en faire un instrument. Ce processus est composé de deux étapes : l’instrumentalisation et l’instrumentation. La première désigne le mouvement du sujet vers l’artefact, alors que la deuxième désigne le mouvement de l’artefact vers le sujet.
1.1.2.2 De la cognition distribuée à la médiation instrumentale
La théorie de la cognition distribuée (Hutchins, 1995) attribue un rôle aux objets et à leur système de fonctionnement dans la construction de l’action. Afin de comprendre le rôle des instruments dans la construction des processus de collaboration, les travaux de Peraya (2010) et de Cerisier (2011) sur la médiation instrumentale complètent le modèle de Rabardel. Selon Peraya, la médiation consiste à transformer la relation entre les sujets ou entre les sujets et les objets dans les différents environnements. Il évoque cinq médiations ou registres principaux :
1. La médiation sémiocognitive est appelée « épistémique » dans le cadre de Rabardel et Samurçay. Cette médiation traite du rapport entre la pensée, ses opérations et les signes externes de la culture.
2. La médiation sensorimotrice qui « est liée au développement de l’interactivité, des interfaces qui mobilisent la perception tactilo-kinesthésique »
3. La médiation praxéologique qui « s’adosse aux théories de l’action et consiste en l’effet du dispositif sur la réalisation de la tâche »
4. La médiation réflexive « est celle qui grâce à la distanciation qu’impose le dispositif par rapport à soi, aux autres, à la tâche et/ou à l’objet sur lequel porte l’activité, permet à l’acteur de développer un regard et une position méta sur son activité »
5. La médiation identitaire qui « est une forme particulière de médiation pragmatique et relationnelle ». La médiation identitaire porte sur « la gestion des différentes identités numériques qu’endosse un sujet, au sein des différents environnements qu’il fréquente ».
Pour comprendre la définition de « médiation » faite par Peraya, il convient d’approfondir les concepts de « média » et de « dispositif ». Peraya (1999, p.3), définit le dispositif comme « une instance, un lieu social d’interaction et de coopération possédant ses intentions, son fonctionnement matériel et symbolique enfin, ses modes d’interactions propre ». Le terme de « dispositif » est fréquemment utilisé en milieu académique pour désigner les « dispositifs de formation », qui sont un « ensemble organisé de moyens humains et matériels conçu, construit et mis en œuvre pour créer des conditions propices à des activités déterminées visant le développement des formés » (Corbin-Ménard, 2013, p.390). Peraya (2013, p.2) utilise le terme de « dispositif techno-pédagogique » pour désigner les plateformes, les environnements numériques de travail, les campus électroniques, etc. Les dispositifs médiatisent « des activités, notamment de production et d’écriture, celles de partage, d’échange, de mutualisation de ressources, de soutien et d’accompagnement, de gestion du dispositif de formation, d’évaluation, etc. » (op.cit.).
S’il faut tenir compte des caractéristiques techniques des objets, les travaux d’Anderson (1988, p.11) soulignent que les médias sont, avant tout, une activité humaine : « toute activité humaine exige un processus d’interactions sociales pour se construire, pour se réaliser ». Il souligne l’importance du lien social créé par la pratique médiatique entre les interlocuteurs dans des formes et des processus de communication qui sont influencés par le dispositif technique. Ces réflexions conduisent Peraya (1999,p.3) à définir le dispositif comme « une instance, un lieu
