ARTheque - STEF - ENS Cachan | Concepts pragmatiques et conceptualisation

CONCEPTS PRAGMATIQUES ET

CONCEPTUALISATION

Pierre PASTRÉ

INTRODUCTION

De nombreux auteurs ont insisté sur l'aspect proprement cognitif des compétences, même si on ne peut réduire celles-ci à de simples connaissances. LEPLAT définit la compétence comme « le système de connaissances qui permettra d'engendrer l'activité répondant aux exigences des tâches d'une certaine classe » (1991, p. 226). DE KEYSER et PIETTE (1970) signalent à leur propos l'importance du répertoire de «signes» (formels et informels) à la disposition d'un opérateur. ROTH et WOODS (1988) défmissent la compétence comme la connaissance de la sémantique d'un système technique. VERGNAUD (1990) parle à leur propos de «connaissances en acte ». Il faut remarquer que ces connaissances à la base des compétences ont un statut particulier: elles sont finalisées par rapport à une classe de tâches donnée, donc elles conservent un caractère plus ou moins régional; elles sont généralement implicites, ou plus exactement difficilement explicitables, dans la mesure où le sujet ne sait pas forcément expliquer ce qu'il est néanmoins capable de réussir; elles sont opérationnelles, en ce sens que ce ne sont pas des « connaissances inertes» (ROTH et WOODS, 1988), théoriques, mais des connaissances mobilisées dans l'action et efficaces pour cette action.

Je voudrais poursuivre trois objectifs :

• présenter les résultats d'une recherche sur des conducteurs de machines automatisées (presse à injecter) et les représentations qu'ils mobilisent,

• à partir de cet exemple, introduire la notion de concept pragmatique, et plus généralement la notion de conceptualisation. La conceptualisation se distingue de l'application-utilisation de concepts scientifiques dans une situation (professionnelle) donnée pour traiter un problème. La conceptualisation désigne les opérations de constitution d'invariants opératoires pour comprendre et traiter efficacement une situation professionnelle (= concepts pragmatiques). Par extension je la ferai désigner également des opérations mentales qui s'apparentent au bricolage, c'est-à-dire des stratégies reposant sur l'expérience acquise, efficaces, sans qu'on puisse y déceler la présence d'invariants opératoires. • Introduire enfm la notion de didactique professionnelle, qui, dans la

perspective où je me situe, pointe vers trois questions (entre autres) : - comment un opérateur élabore des concepts pragmatiques relatifs à

une situation professionnelle donnée ?

- comment un intervenant en didactique peut aider un opérateur à modifier ses représentations et ses stratégies?

- comment concevoir des aides externes à l'apprentissage qui facilitent les deux processus précédents?

Je n'aborderai dans cet exposé que la première de ces trois questions. 1. PROBLÉMATIQUE

La conduite d'une machine est un cas particulier de la conduite de systèmes physiques techniques, caractérisés par deux dimensions essentielles pour mon propos:

• Ce sont des systèmes téléologiques, c'est-à-dire orientés vers des buts (fonction principale) (ici, le moulage d'objets plastiques à partir de granulés). Les fonctions secondaires ou sous-buts sont subordonnés à cette fonction principale.

• Ces systèmes utilisent des propriétés physiques et chimiques de la matière, obéissant à des lois, pour atteindre leur but. Ici on joue principalement sur des températures, des pressions et, bien entendu, des déplacements.

1.1. La nature de l'activité structure la nature des représentations mobilisées.

De ce point de vue on peut distribuer les systèmes techniques selon un continuum défini par leur caractère plus ou moins dynamique (= évolution du système indépendamment de l'action du sujet).

• D'un côté, des systèmes statiques (ils ne changent que lorsque l'opérateur exécute une transfonnation). Exemple: le traitement de texte.

• De l'autre côté, des systèmes dynamiques (leur évolution est la résultante de leur propre transfonnation interne et des transformations opérées par des acteurs). Exemple: le feux de forêt.

L'organisation des connaissances opérationnelles mobilisées par le sujet n'est pas de même nature selon qu'on est sur un pôle ou sur l'autre.

Conséquence: comment s'articulent dans la représentation les connaissances relatives au système et les connaissances relatives à l'action sur le système et ses buts ?

• Dans un environnement statique, la conduite repose sur le feed-back résultats  actions. Exemple: on règle le process pour corriger des défauts repérés et au vu de l'observation de ces défauts.

• Dans un environnement dynamique, le feed-back résultats  actions n'est pas toujours disponible (Haut fourneau: long délai de réponse), en tous cas il n'est plus suffisant, puisqu'il ne tient pas compte des évolutions ou feed-back internes. Le réglage consiste alors à agir indirectement et préventivement sur les défauts en maintenant des états d'équilibre du système.

• Il existe des situations intermédiaires (conduite de machines dynamiques) : le feed-back résultats  actions est disponible, mais il n'est pas toujours suffisant. D'où 2 types de conduites (qui peuvent alterner) :

- par rétroaction à partir des résultats, - par régulation d'équilibres (FAVERGE).

On peut observer alors des changements de modèles mentaux chez les opérateurs.

1.2. La manière dont le processus est décomposable

• La conception de certains systèmes permet de les décomposer en une suite ordonnée de transformations élémentaires discrètes (ateliers de montage, machines d'assemblage ou de conditionnement). Chaque transformation se ramène au schéma EI- T -EF (État Initial-Transformation-État Final). Cela signifie que la transformation porte sur une dimension (les autres étant maintenues égales).

• D'autres systèmes, de par leur conception, ne sont pas décomposables en unités de transformation élémentaires discrètes. Certaines transformations (exemple: fonction principale de machines de transformation de la matière) impliquent plusieurs dimensions agissant de façon continue (par exemple, des conditions de température et de pression). Dans ce cas, la transformation est la résultante de l'action de plusieurs variables. Ou bien encore une opération effectuée à une phase de la fabrication va conditionner les opérations réalisées aux phases suivantes.

1.3. Nature déterministe vs statistique du fonctionnement du système technique.

Dans un système technique déterministe une action donne à coup sûr un résultat précis. L'ampleur du résultat est fonction de l'intensité de l'action. Un bon indicateur consiste à observer si un expert peut générer des défauts à la demande. Dans un système probabiliste (cf. confectionneuse de cigarettes), une action donne habituellement un résultat, dont l'ampleur est fonction de l'intensité de l'action. Mais on ne peut pas générer ce résultat à la demande.

En croisant la dimension

«

statique vs dynamique» et la dimension

« déterministe vs probabiliste» des systèmes techniques, on obtient un tableau (tableau 1) qui est une amorce de classement descriptif des systèmes techniques, par rapport aux savoirs qu'ils mobilisent en priorité (il s'agit de profils, où on mentionne la dominante)

Système technique Statique Dynamique

Déterministe Connaissances_{procédurales} Concepts pragmatiques Probabiliste Savoir-faire

- Connaissances théoriques du domaine

- Concepts pragmatiques - Expérience

Tableau 1 : Amorce de classement descriptif des systèmes techniques

1.4. La notion d' opérativité (OCHANINE)

L'organisation et la nature des connaissances mobilisées ne dépend pas seulement des spécificités du système technique. Elles dépendent également de la tâche (prescrite et effective).

La représentation de l'opérateur n'est pas le décalque (même amoindri) de la représentation scientifique et objective de l'objet. Le sujet agissant opère une simplification et une schématisation par rapport à l'objet. Ce laconisme finalisé (par la tâche) ne vaut pas seulement pour l'aspect figuratif (pièces et sous-ensembles connus), mais également pour l'aspect opératif (sélection des règles d'action et concepts directement utiles). C'est ainsi que la mobilisation de concepts pragmatiques est fonction de la nature de la tâche, en particulier:

• le rôle joué par le sujet: opérateur, régleur, agent de maintenance, technicien des essais. . .

• le niveau de qualité exigé pour les produits (défauts d'aspect vs défauts fonctionnels),

1.5. Application à l'injection plastique

La conduite d'une presse à injecter peut se faire selon deux modalités:

•

par application d'un répertoire de règles d'action en fonction des

défauts sur le produit (régulation par feed-back résultats  actions),

• par diagnostic de régime et retour aux équilibres (régime normal), c'est-à-dire par correction inc'est-à-directe des défauts. Le point essentiel est que de nombreuses opérations exécutées par la machine sont en interaction les unes avec les autres: le processus n'est pas décomposable en unités élémentaires discrètes (suite d'état-transformation-état). On peut considérer le processus comme déterministe (quand les exigences œ qualité sont moyennes). Enfm trois champs conceptuels sont mobilisés ou non selon la fonction assignée au sujet :

- hydraulique: évolution de l'équilibre entre pression exercée par la machine sur la matière et pression de la matière à l'intérieur des empreintes;

- thermodynamique: phases de plastification et de solidification.

- rhéologie: définition des vitesses d'injection en fonction de la géométrie du moule.

Pour un conducteur, c'est surtout le champ de l'hydraulique qui est mobilisé autour du schème de bourrage. Les deux autres champs conceptuels relèvent plutôt de l'activité des régleurs et techniciens des essais.

2. LA TÂCHE DE CONDUITE D'UNE PRESSE À INJECTER 2.1. Fonctionnement d'une presse

L'injection plastique est un cas particulier du travail de fonderie: il s'agit de donner forme à un objet en jouant sur la température, c'est-à-dire sur les changements d'état de la matière. Mais le plastique ne réagit pas comme la fonte: il ne passe carrément d'un état à un autre, en particulier à température de fusion, il demeure pâteux. D'où la nécessité de l'injecter sous forte pression. Le cycle de fabrication est simple et tient en quatre étapes: l/dosage de la matière à injecter et plastification (montée à la température de fusion), 2/étape dynamique d'injection, 3/étape statique de maintien, pendant laquelle le plastique se resolidifie dans les empreintes du moule 4/enfin étape de démoulage. L'atelier qui a servi de support à cette recherche était équipé de machines déjà anciennes: des presses automatiques à réglage manuel.

2.2. Schème et concepts dans la conduite d'une presse

Le schème du bourrage permet de comprendre la conduite des opérateurs et la manière dont ils s'adaptent au fonctionnement de la machine. Ce schème

de bourrage s'applique à des situations diverses: gonfler un ballon ou une chambre à air, faire rentrer aux heures de pointe une quantité maximale de voyageurs dans une rame de métro, injecter du plastique à température de fusion dans les empreintes d'un moule... Dans

tous ces cas, il s'agit

d'exercer une certaine pression sur un

« matériau» qui manifeste une certaine résistance, jusqu'à atteindre un état d'équilibre entre la pression interne et la pression exercée de l'extérieur. Dans le cas de l'injection plastique, le problème est compliqué du fait qu'il faut combiner cette action de bourrage avec les changements d'état du matériau (solide – pâteux - et à nouveau solide). Mais la structure du schème demeure la même dans tous les cas, et c'est elle qui donne sa signification à la situation. Il y a deux moments dans l'exécution du schème :

• tant qu'il y a de la place dans les enceintes à remplir, la pression exercée de l'extérieur se traduit par un débit, qui lui-même s'exprime par un déplacement: dans une presse à injecter, la vis d'Archimède qui sert de piston avance vers le moule pendant la phase d'injection, en poussant devant elle de la matière plastique;

• quand il n'y a plus de place dans les enceintes à remplir, le déplacement de la vis se ralentit ou s'arrête: si on a affaire à un gaz (chambre à air), le mouvement se ralentit et la densité du gaz dans l'enceinte augmente. Si on a affaire à un liquide incompressible, le mouvement s'arrête. Le plastique à température de fusion ne se comporte pas tout à fait comme un liquide: il reste partiellement compressible. Aussi, quand les empreintes du moule sont pleines, le mouvement de la vis ralentit et s'arrête, tandis que la pression intérieure monte très rapidement.

Par ailleurs, le moule est refroidi pour que la matière se resolidifie : durant cette phase de cristallisation, le plastique se rétracte; il faut

compenser ce

retrait, si on veut avoir des pièces

«

bien bourrées». À cet

effet, on exerce pendant cette phase statique une pression de maintien, qui sert à « nourrir » les pièces pour compenser leur retrait.

On s'aperçoit que le schème comporte en son sein une conceptualisation de la situation. Pendant la phase dynamique d'injection, on a vu que tout convergeait vers un point remarquable, celui où le mouvement de la vis s'arrête, correspondant au moment où les empreintes du moule sont pleines. On trouve là le principe de base du réglage: il faut couper la pression d'injection, et passer en maintien, au moment précis où les empreintes sont pleines. Ainsi le moule est bien réglé quand le volume de matière dosée, défini par la position du point de commutation, correspond au volume des empreintes. On pourrait écrire : V(dos) = V(empr). Pendant la phase statique, on va trouver une autre égalité, qui va garantir, elle, des pièces bien bourrées: il faut que la pression de maintien exercée par la machine soit égale à la pression interne de la matière, soit Pm = P2. On peut dire, en

simplifiant, que si la première égalité n'est pas respectée, les pièces auront des manques ou des bavures; si la deuxième ne l'est pas, les pièces auront des retassures, ne seront pas aux cotes ou seront cassées.

Ainsi la notion pragmatique de bourrage voit son sens se préciser à mesure qu'on fait une analyse plus fme de la situation. On peut y repérer trois sens successifs. En un premier sens, le bourrage correspond œ façon globale au schème qu'on a décrit: on n'y fait pas de différence entre la phase dynamique d'injection et la phase statique de maintien. Le bourrage est assuré quand la quantité de matière injectée correspond juste à celle que peuvent recevoir les empreintes du moule: en cas de manque ou de bavure, il suffit de modifier cette quantité de matière dosée, en tenant compte bien sûr de la fluidité de la matière, c'est-à-dire de la température des chauffes. Deuxième sens du bourrage: on distingue les pièces simplement remplies et les pièces bien bourrées, c'est-à-dire l'étape dynamique d'injection et l'étape statique de maintien; le bourrage est désormais rattaché uniquement au maintien. Pour une machine bien réglée, le bourrage va être caractérisé par un état d'équilibre entre pression interne et pression externe, qui va se traduire par un état d'immobilité de la machine: P2, la pression de maintien, équilibre juste Pm, la pression de la matière. Par contre un mauvais bourrage va se traduire par un mouvement de la vis pendant le maintien, soit un recul quand Pm>P2, soit un deuxième remplissage sous pression de maintien, quand Pm<P2. Dans ce deuxième sens donné au bourrage, le conducteur ne s'intéresse plus seulement aux défauts sur le produit, mais aussi au régime de fonctionnement de la machine. S'il s'intéresse en outre au comportement du plastique, aux transformations internes qui s'y produisent, le bourrage va prendre un troisième sens. En effet, pendant sa phase de solidification, le plastique subit un retrait. Le rôle du maintien est justement de compenser ce retrait, de « nourrir» les pièces pendant qu'elles se rétractent. Or ce retrait est d'une dimension telle qu'il ne peut pas se traduire par un déplacement de la vis qui soit visible à l'œil nu : les seuls indicateurs du bourrage en ce troisième sens ne peuvent qu'être instrumentés (pesée, mesure de cotes ou de tenue...).

Le deuxième sens du terme de bourrage correspond assez bien à la représentation d'un conducteur de presse, quand les exigences de fabrication portent sur une qualité moyenne. Il permet deux types de coordinations. D'une part, il assure une coordination entre les perceptions et les gestes. Dans une fabrication automatisée, ce n'est plus l'opérateur qui exécute le geste, c'est la machine. Mais l'opérateur assure le contrôle de l'action, en ajustant les paramètres de réglage en sorte que le résultat produit soit conforme à la qualité demandée. Il lui faut des indicateurs: ce sont d'une part les défauts sur les produits (ici, essentiellement des manques/bavures) et d'autre part des indices prélevés sur le fonctionnement de la machine. Or,

à la différence d'un novice, qui a de la machine en fonctionnement une perception globale et indifférenciée, un professionnel n'est attentif qu'à un très petit nombre d'éléments (mouvements, bruits, odeurs...) qui pour lui sont significatifs. Ainsi la compétence consiste à sélectionner certains observables et à les transformer en éléments d'information. Dans la presse à injecter, l'information sélectionnée porte principalement sur le mouvement de la vis pendant le maintien: si elle est immobile, alors Pm = P2 et, s'il y a des manques ou des bavures, cela ne pourra venir que du volume de matière dosée. Par contre, si la vis avance pendant le maintien, c'est que Pm<P2, et il faudra tenir compte de ce régime compensé pour réduire un défaut éventuel de manque ou de bavure. Mais la conceptualisation inscrite dans le schème permet une deuxième coordination: entre ce qui est observable et ce qui est d'ordre conceptuel. En effet, la coordination entre la perception et le geste n'est possible ici que parce que l'opérateur a en tête une notion qu'il s'est construite ou qui lui a été transmise par un collègue: la pression intérieure de la matière dans les empreintes. C'est une notion qui ne correspond à aucune action (de réglage), contrairement à P2 par exemple; par ailleurs, elle n'est pas directement observable. On peut simplement inférer qu'au moment du maintien et pour un bourrage correspondant à un réglage correct, elle est égale à P2, la pression de maintien. Mais, pour tout le reste du cycle, on sait certes qu'elle évolue, mais on ne peut pas connaître sa valeur exacte. On a donc là une «variable construite» (HOC et SAMURÇAY, 1988) qui représente le niveau proprement conceptuel du schème.

3. LA TRANSPOSITION DIDACTIQUE 3.1. Réductions effectuées dans la simulation

Dans la situation de travail, les opérateurs sont confrontés à des incidents multiples dont la complexité est très variable: l'état d'usure de la machine, les caractéristiques des granulés plastiques utilisés, les particularités du produit fabriqué, la nature de la fmition demandée pour le produit, tout cela entre en ligne de compte. TI n'était pas possible d'intégrer tous ces éléments dans une simulation. D'ailleurs l'objectif était de centrer la simulation sur la maîtrise du concept pragmatique de bourrage, tout en tenant compte des règles de base de l'injection, quel que soit le produit fabriqué.

On a donc procédé aux réductions suivantes:

• On considère que la machine est en bon état et que la matière d'œuvre est conforme.

• On s'intéresse au travail de l'opérateur, y compris ce qu'il peut accomplir comme réglages en cours de fabrication, mais on considère que le réglage de départ (activité spécifique du régleur) est correct.

• On focalise sur un produit déterminé (bouchon verseur), pour lequel le contrôle de l'opérateur ne va pas au-delà du contrôle des défauts visibles (pas de mesure de cotes, pas de recherche de microfuites, pas de pesée des produits).

• On considère comme négligeables le temps de maintien T2 (le cycle est très court) et les réglages des températures par empreintes (moule mono-empreinte).

3.2. Description de la tâche didactique

Douze problèmes ont été retenus, dont le premier sert à l'apprentissage de la simulation. ils mettent en scène des situations où le produit a soit un défaut de manque/bavure, soit une déformation, soit les deux à la fois. Les deux variables retenues pour le choix des problèmes sont: le régime de la machine (normal vs compensé) ; le nombre de paramètres de réglage impliqués dans le défaut: un ou plusieurs. Cela donne 3 types de problèmes :

• régime normal, 1 paramètre,

• régime normal, plusieurs paramètres, • régime compensé (plusieurs paramètres).

Douze conducteurs ont réalisé les exercices. Ces opérateurs ont été choisis par les responsables de l'entreprise, de manière à être représentatifs de la population des conducteurs (âge, ancienneté sur le poste, niveau de formation, évaluation de leur compétence par les responsables de la fabrication). Les conditions de passation sont les suivantes :

• Obligation de ne modifier qu'un paramètre à la fois et information sur les résultats par le simulateur après chaque opération.

• Après apprentissage du simulateur (le premier problème), les conducteurs ne voient pas les valeurs affichées des paramètres, ceci pour éviter le biais de recherche systématique de valeurs moyennes.

• Chaque conducteur dispose d'une heure trente, va à son rythme, sans obligation de traiter les douze problèmes.

• Le sujet est invité à arrêter sa recherche sur un problème quand il juge le résultat satisfaisant (ou quand, en situation d'échec, il ne voit plus d'issue). Aucune précision n'était fournie sur le sens de « satisfaisant », ceci pour laisser au sujet le choix entre se contenter d'un produit sans défaut, mais avec un process défectueux, ou aboutir à une solution où produit et process sont corrects.

3.3. Analyse de la conduite des opérateurs

On peut faire l'hypothèse que le comportement des conducteurs, quand ils ont à corriger des défauts de manque ou de bavure, sera différent selon qu'ils ont en tête le premier sens ou le deuxième sens du mot bourrage. Les

premiers, en cas de manque par exemple, vont augmenter systématiquement le volume de matière dosée, quel que soit le régime de fonctionnement de la machine, normal ou compensé. Les autres, qui ont intégré la notion de pression intérieure de la matière dans la phase de maintien, vont avoir un comportement plus complexe et plus adapté, consistant à coordonner les indices provenant des produits (manques/bavures) et ceux provenant du process (mouvement ou immobilité de la vis pendant le maintien). C'est pour tester cette hypothèse qu'on a construit un simulateur, composé d'une part d'une banque d'images (séquences vidéo), représentant les indices de la situation (défauts produits et mouvements de la machine), et d'autre part d'un clavier-écran d'ordinateur, représentant un poste de pilotage de la machine et permettant d'agir sur les paramètres de réglage. Le caractère interactif du système permet aux sujets de savoir instantanément le résultat de chacun de leurs gestes. Douze conducteurs ont été ainsi placés en situation de résolution de problèmes: chaque situation qui leur était présentée comportait des anomalies et ils devaient agir sur les paramètres de réglage jusqu'à obtenir au minimum un produit sans défaut, et si possible une machine au fonctionnement normal.

Deux des situations initiales impliquaient un fonctionnement de la machine en régime compensé (Pm<P2). Dans ce cas, il y a interaction entre la phase dynamique (dosage et injection) et la phase statique (maintien et démoulage). Pour résoudre ce type de problème, les opérateurs doivent commencer par faire un diagnostic de régime de la machine, c'est-à-dire mettre en œuvre le concept de bourrage en son deuxième sens et, à partir de là, corriger le défaut de manquelbavure en tenant compte de la compensation opérée par la machine, ou, mieux, ramener la machine à un régime normal et seulement alors corriger le défaut sur les produits.

On pouvait donc s'attendre à deux types de stratégies de la part des opérateurs :

• Des stratégies analytiques, caractérisées par les 4 points suivants:

- Utilisation d'un invariant (le bourrage), au niveau de la représentation. - D'où la présence d'un diagnostic de régime, reposant sur

l'interprétation donnée au mouvement de la vis pendant le maintien: « ça remplit en 2e pression », comme on dit dans l'atelier.

- Une action indirecte sur les défauts: on cherche avant tout à faire fonctionner la machine avec un bon réglage, et les défauts doivent disparaître par voie de conséquence.

- Le sujet dispose d'un répertoire élargi de règles d'action, avec coordination des indices produits et des indices process.

• Des stratégies procédurales , caractérisées par les points suivants :

- La notion de bourrage est prise au premier sens (égalisation du volume dosé par rapport au volume des empreintes): c'est un invariant

insuffisant comme organisateur de la conduite. TI ne pennet de traiter que les problèmes de manque/bavure correspondant à un régime nonnal.

- Il n'y a pas de diagnostic de régime de fonctionnement: l'indice de remplissage en 2e pression est ignoré par les sujets.

- Le répertoire d'actions est limité à la manipulation du volume de matière dosée pour corriger les manques et bavures. D'où échec quand le problème provient d'une interaction entre phase dynamique et phase statique.

- Le sujet cherche à avoir une action directe sur les défauts. Sa capacité d'anticipation est limitée: il cherche à« traiter les symptômes », plutôt qu'à« soigner la maladie ».

On a effectivement trouvé ces deux types de stratégies chez les opérateurs qui ont travaillé sur simulateur: la moitié des 12 opérateurs testés recourent à une stratégie analytique; 1/4 adoptent une stratégie procédurale.

Mais vu le petit nombre de sujets, il vaut mieux être prudent sur la valeur à accorder à cette répartition.

Par contre, la chose la plus intéressante qu'a apporté ce passage sur simulateur tient en deux points:

• À côté des deux types de stratégies mentionnés, on en a relevé un troisième: la stratégie expérientielle, qui correspond à 1/4 de l'effectif. Cette stratégie est caractérisée par les traits suivants:

- Le répertoire des règles d'action des opérateurs est complet: comme pour la stratégie analytique, ils sont capables de trouver une solution efficiente pour toutes les situations qu'on leur présente. Mais, alors que ceux qui adoptent une stratégie analytique parviennent à la réussite avec très peu ou pas d'erreurs, ceux qui adoptent une stratégie expérientielle sont ceux qui font le plus d'erreurs en cours d'exercice : ils font en moyenne 5,4 erreurs pour 5 problèmes traités (on n'a retenu que les problèmes de régime compensé), alors que ceux qui adoptent une stratégie analytique font en moyenne 1,3 erreur pour 10 problèmes traités.

- La représentation des opérateurs n'est pas organisée autour de l'invariant bourrage, du moins aucun indice ne pennet de le penser. Par contre, ces sujets utilisent des «méthodes» pour trouver la solution du problème: par exemple, compenser un déséquilibre par un autre, ce qui leur pennet d'avoir des produits sans défaut avec un fonctionnement machine déséquilibré. Ou encore, tirer parti des impasses qu'ils rencontrent dans leur cheminement un peu chaotique pour dé construire la solution qu'ils ont mise en œuvre et, du coup, se retrouver sur la bonne voie.

- Il n'y a pas chez eux de diagnostic de régime. Pourtant ils baissent bien la pression de maintien (alors que ceux qui adoptent une stratégie procédurale ne le font pas), mais ils le font en aveugle, sans relation stable avec la prise en compte de l'indice de remplissage en 2e pression.

- Par contre, ils ont recours à l'expérience passée: ils savent quels sont les paramètres de réglage qui sont efficaces pour une situation. C'est ce qui explique qu'ils manipulent à bon escient la pression de maintien, mais au milieu de nombreuses autres manipulations qui sont autant d'erreurs. Tout se passe comme si l'expérience leur tenait lieu de diagnostic et de conceptualisation. De ce fait, leur action sur les défauts est tantôt directe et tantôt indirecte: ils ne sont pas entièrement prisonniers des symptômes, mais leur action n'est pas non plus guidée par les concepts.

• Deuxième constatation: il existe des changements de stratégie en cours de problème. Ces changements de stratégie se rencontrent principalement chez les opérateurs qui adoptent une stratégie expérientielle, mais quelquefois aussi chez ceux qui utilisent une stratégie analytique. Ils sont caractérisés par un parcours en forme de boucle: le sujet, faute d'un bon diagnostic de départ, part sur une fausse piste; une erreur en entraîne une autre et, par essais et erreurs successifs, il se retrouve à un moment à son point de départ. C'est à ce moment précis que se situe le changement de stratégie: au lieu de repartir dans un nouveau cycle d'essais-erreurs, il choisit à ce moment de toucher à la pression de maintien avec pour but de corriger un manque ou une bavure et, bien que cette action n'ait pas de résultat immédiat et observable, elle constitue la première étape d'une stratégie optimale de résolution. Mais cette issue n'est pas fatale. On constate en particulier que les changements de stratégie sont facilités par une situation initiale qui n'est pas trop complexe. Dans ce cas, le conflit cognitif auquel est confronté le sujet le contraint en quelque sorte à changer de stratégie. Par contre, quand la situation est plus complexe, les possibilités d'échapper au conflit cognitif en compensant un déséquilibre par un autre sont plus nombreuses. On peut observer l'équivalent de changements de stratégie en cours de problème chez des opérateurs adoptant une stratégie analytique. Il s'agit de cas où, partant d'un bon diagnostic, les opérateurs commettent une erreur dans l'évaluation des paramètres impliqués dans la situation. On constate alors qu'ils abandonnent la stratégie orientée par les concepts et qu'ils reviennent à une démarche pragmatique, avec la forme de boucle et de retour à l'état initial qu'on a mentionné. Revenus ainsi à l'état initial, ils repartent avec une stratégie analytique.

4. LE RÔLE DE LA CONCEPTUALISA TION DANS LA MOBILISATION DES COMPÉTENCES

4.1. Qu'est-ce qu'un concept pragmatique?

L'exemple du bourrage et des concepts qui lui sont associés permet d'esquisser ce qu'est un concept pragmatique. On retiendra trois caractéristiques :

• C'est un concept mobilisé pour l'action, en fonction de l'image opérative du sujet. D'où son caractère généralement partiel: par exemple, dans le bourrage, le déséquilibre entre pression interne et pression externe n'est conceptualisé que dans les cas où on a P2 > Pm. Dans le cas inverse, et vu la qualité demandée à la fabrication, le concept n'est pas utile pour l'action.

• Le concept pragmatique pennet de transfonner les résultats de l'action en infonnation pertinente pour le problème. De tous les événements qu'on peut observer sur la machine, les opérateurs retiennent le remplissage en 2e pression, parce que c'est l'indicateur du concept de bourrage. Pour reprendre une distinction de RASMUSSEN (1986), on peut dire que les opérateurs qui appliquent les règles de procédure de base (stratégie procédurale) traitent les indices comme des signes: ceux -ci renvoient à des actions à faire, quand les conditions appropriées sont présentes. Ils court-circuitent l'aspect de causalité signifiante qui fonde la relation: l'usage et l'expérience peuvent remplacer la compréhension. Les opérateurs qui font un diagnostic de régime (stratégie analytique) traitent les indices comme des symboles: ceux -ci permettent d'évaluer une dimension qui n'est pas directement observable, parce que d'ordre conceptuel, à savoir l'état d'équilibre du bourrage (information construite).

• Le concept pragmatique permet une articulation plus pertinente entre le perçu et le conçu. Il permet à l'opérateur de se dégager de la perception où le conçu est toujours englué dans le perçu. Ce mouvement de conceptualisation articule schème et concept. Le schème constitue en quelque sorte le fil conducteur qui préserve la signification de la situation: le bourrage comme schème, comme catégorie d'action, est ce qui permet à l'opérateur de garder en mémoire le sens de ce qui se passe. Mais le schème reste marqué par le concret, le rapport au corps propre. On a vu qu'à un moment le sujet doit élaborer des variables construites, comme la pression interne exercée par la matière sur les parois du moule: pour ce faire, il doit prendre ses distances vis-à-vis de son action propre, et réorganiser les observables autour de cette dimension, qui rend sa représentation calculable. Il existe d'ailleurs des niveaux différents de conceptualisation, comme on l'a vu avec les différents sens du bourrage.

Pour un conducteur, le deuxième sens, qui distingue phase dynamique et phase statique, et assigne le bourrage uniquement à la phase statique, paraît pertinent par rapport à la tâche prescrite. Pour un régleur, et pour une qualité plus fine de fabrication, il ne serait pas suffisant.

4.2. Les stratégies expérientielles et les objets mentaux qu'elles manipulent

Autant il est relativement facile de qualifier, comme on a essayé de le faire, les objets mentaux manipulés par des opérateurs usant de stratégies analytiques, autant cela paraît difficile pour ceux qui fonctionnent avec des stratégies expérientielles : le répertoire des actions est complet, mais la compréhension conceptuelle semble absente. Tout se passe comme si le sujet reliait du concret à du concret (la situation présente à une expérience passée), sans réussir à organiser les données en un système stable, organisé autour d'un ou plusieurs concepts. La représentation est instable, au sens donné par CRÉPAULT à ce terme, en ce sens qu'elle recèle des contradictions internes et génère des impasses et des conflits cognitifs. Mais c'est peut-être à ce niveau-là que se font les avancées les plus décisives du processus de conceptualisation, même si on n'en voit pas l'aboutissement. CONCLUSION

Quelles conséquences tirer pour une approche de type didactique professionnelle? Il y a, me semble-t-il, deux questions: celle du fondement et celle du « comment». Ce qui peut fonder une approche de ce type est une prise en compte des activités de conceptualisation, et en particulier de la dualité des stratégies mobilisées par les opérateurs: stratégie dirigée par l'expérience et conduisant à une lecture événementielle du processus technique; stratégie dirigée par les concepts et conduisant à une lecture conceptuelle de ce même processus (quand celle-ci est accessible ).

Quant au

«

comment », il me semble qu'il y a encore beaucoup de

chemin à parcourir. On sait bien que l'action est une condition nécessaire, mais non suffisante de l'apprentissage. À quelles conditions l'action devient-elle source d'apprentissage? On peut en repérer trois:

• Il faut que le sujet soit confronté à une situation problème, c'est-à-dire une situation qui à la fois réfère au réel dans sa complexité et autorise néanmoins une activité de conceptualisation en réduisant la situation à un problème identifiable et traitable par le sujet.

• Il faut que le sujet se décentre de son action propre, pour être attentif à la dynamique du système qu'il conduit: qu'il construise de l'information à partir des indices qui lui sont fournis.

• Il faut que le sujet prenne conscience de la manière dont lui-même fonctionne face au problème qui lui est posé, qu'il sache en particulier

repérer ses erreurs, et surtout le type de stratégie qu'il utilise et les changements de stratégies qu'il opère.

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