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mercredi 18 octobre 2017

Entretien avec John Sweller par Oliver Lovell 4 /Connaissances biologiquement primaires et connaissances biologiquement secondaires



Entretien avec John Sweller, suite. Ci-dessous le billet 4.
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4 / Connaissances biologiquement primaires et connaissances biologiquement secondaires

OL: Voici une question de Michael Pershan. Il a fait un bon résumé d’une partie de votre travail. Je partage cela avec vous car il sort des sentiers battus. Il est professeur de mathématiques à New York et tient un blog très intéressant. Il pose la question suivante : « Est-ce que la distinction entre connaissances biologiquement primaires et connaissances biologiquement secondaires conduit à des prévisions évaluables ? »
 
JS: Oui, c’est le cas. Mais nous ne l’avons pas encore fait suffisamment. La prévision la plus importante est que - c’est presque une description des deux -  vous acquérez des habiletés différemment selon qu’il s’agit d’habiletés biologiquement primaires ou secondaires. Il y a une nette différence dans la façon de les acquérir. Nous avons parlé d’enseignement explicite et la vraie raison pour laquelle nous avons eu un problème avec les personnes soutenant qu’un enseignement explicite n’est pas nécessaire, est précisément parce qu’elles n’avaient pas conscience de cette distinction (entre connaissances biologiquement primaires et chemins d’apprentissage secondaires).

OL: La première fois que j’ai entendu parler de cette différence, c’était dans votre article  intitulé Story of a Research Program. Et quand j’ai lu cela, je me suis dit « Tout cela est très sensé ». Les gens demandent souvent  :« Comment as-tu appris à parler ? Comment as-tu appris à marcher ? »

JS: C’est exactement cela ! Nous apprenons toutes ces choses, biologiquement primaires, sans enseignement explicite ; mais plus encore, il serait absurde de fournir un enseignement explicite pour ces choses-là. Si quelqu’un vous dit : « Tu veux apprendre l’anglais. Bien, voici ce que tu dois faire avec ta langue. Voici ce que tu dois faire avec tes lèvres. Voici comment tu dois respirer. Voici comment tu dois placer ta voix. C’est ainsi que l’on parle en anglais. » (Rires). Bien, vous savez que cela serait complètement stupide. Pourtant, c’est exactement ce que l’on fait avec l’écriture. Vous dites : « Tu veux écrire la lettre -a ? D’abord tu dessines un cercle, puis un trait sur le côté droit » C’est ce qui se fait.  Nous ne faisons pas cela pour le langage parlé. On peut mesurer tout cela. En effet, tous les effets de la charge cognitive sont une mesure précise de cela. Si vous essayez d’enseigner des connaissances biologiquement secondaires de la manière dont les connaissances primaires sont acquises, cela ne marche pas correctement.
Beaucoup de personnes, y compris travaillant sur la théorie de la charge cognitive, en raison de la postériorité de la découverte de cette différence entre connaissances primaires et connaissances secondaires, la conçoivent comme quelque chose d’optionnel et non indispensable. Mais non, nous en avons terriblement besoin. Jusqu’à ce que cette distinction ait été formulée, il manquait une pièce au puzzle. Je savais que certains pensaient qu’on pouvait « apprendre de manière naturelle en classe », mais je me suis rendu compte que dans mes expériences, cela ne se passait pas ainsi. Et je ne pouvais pas collecter de données pour cette théorie. Puis soudain, la pièce manquante m’apparut.
Cette distinction entre biologiquement primaire et secondaire est venu de David Geary. Quand vous en avez compris l’importance, vous devez vous pencher sur l’architecture cognitive associée aux connaissances secondaires car ce sont elles qui sont enseignées à l’école. Il y a une architecture cognitive associée à ce type de connaissances (voir ce que dit Andrew Martin pour plus en savoir sur l’architecture cognitive). Ces processus cognitifs sont différents de ceux utilisés lors de l’acquisition de connaissances biologiquement primaires. Nous avons évoqué précédemment quelques-unes de ces différences mais par exemple, la limitation de la mémoire de travail lors de l’acquisition d’informations nouvelles, s’applique sans aucun doute lors de l’acquisition de connaissances secondaires. Je ne suis pas sûr qu’elle s’applique pour les connaissances primaires. Ou tout au moins, pas dans les mêmes conditions. Vous pouvez retenir plus d’informations primaires que secondaires. Rappelez-vous de Miller (1) et son nombre magique sept plus ou moins deux. Je ne sais pas ce qu’il en est pour quelqu’un en train d’acquérir une information biologiquement primaire mais je pense qu’il y a beaucoup plus que cela. Regardez par exemple notre aptitude à reconnaître les visages. Je ne sais pas combien d’éléments informatifs cela nécessite quand nous voyons un visage et le reconnaissons, sans doute énormément. Et nous faisons cela simultanément. Et voilà ! Nous reconnaissons la personne. La même chose se produit pour le langage et pour tout ce qui relève des connaissances primaires.

OL: Il y a deux exceptions auxquelles j’ai pensé par rapport à tout cela. La première, je viens juste de faire le rapprochement, qu’il y a peut-être des limites à la mémoire de travail dans l’acquisition des habiletés biologiquement primaires. L’exemple auquel je pense dans ce cas est celui du « mamanais » ou langage simplifié, utilisé par les adultes quand ils s’adressent à des petits enfants. C’est peut-être un exemple qui montrerait comment il pourrait y avoir potentiellement des limites à la mémoire de travail (du côté de l’enfant en train d’acquérir le langage) dans le contexte des habiletés primaires.

JS:  Oui, c’est peut-être vrai mais, nonobstant, il faut penser que quand une mère parle à son enfant, même dans une forme très simplifiée pour dire « C’est un minou », l’enfant capte tous les sons. Par exemple, en supposant que vous ne parliez pas le chinois, si vous entendez quelqu’un disant en chinois « C’est un minou », tout ce que vous allez entendre est une modulation sonore et si on vous demande de répéter vous en serez incapable. Il y a là une énorme quantité d’informations. Plus que ça, je suppose que même s’il ne parle pas encore très bien, le jeune enfant à qui la maman dit « C’est un minou », peut imaginer la chose dans sa tête même s’il n’est pas encore capable de faire fonctionner sa langue et ses lèvres etc… pour le dire à son tour.

OL: Ils parviennent à comprendre. Voilà un bel enchaînement vers le deuxième point que je voulais discuter avec vous.  Il y a peut-être une période propice, j’ai étudié le chinois alors que j’étais adulte.

JS: Oh okay! (rires)

OL: Et afin de reproduire les sons correctement, j’ai dû étudier littéralement les positions de la bouche. Ainsi, nous sommes passés du royaume des connaissances primaires à celui des secondaires parce que j’ai manqué la période du développement propice à l’acquisition du langage.

JS:  C’est exact. Avant notre entretien, je vous ai dit que j’avais parlé avec mes collègues français de l’acquisition d’une seconde langue et tout le problème est là. Les gens supposent que les adultes acquièrent une seconde langue comme les jeunes enfants acquièrent leur langue maternelle. L’immersion des enfants fonctionne parfaitement mais nous avons évolué de telle sorte que cela fonctionne pour les enfants. Par contre, pour un adulte, l’apprentissage d’une seconde langue relève du processus secondaire. Ce n’est pas une connaissance biologiquement primaire. 
OL: C’est amusant n’est-ce pas ? De réaliser qu’une même connaissance peut changer de catégorie. C’est extraordinaire. 



1. NDT La loi de Miller (1956) se penchait sur nos capacités de traitement de l’information. Elle  postule que le nombre moyen d’éléments pouvant être mémorisés est 7 plus ou moins 2.

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Sur cette question, voir aussi mon billet du 19 juin.
 




[1] NDT La loi de Miller (1956) se penchait sur nos capacités de traitement de l’information. Elle  postule que le nombre moyen d’éléments pouvant être mémorisé est 7 plus ou moins 2.

dimanche 15 octobre 2017

Entretien avec John Sweller par Oliver Lovell 2 / Pouvons-nous enseigner la résolution de problèmes ? 3/ Absence de but spécifié et enseignement peu guidé



Entretien avec John Sweller, suite. Ci-dessous les billets 2 et 3.
Pour relire le billet 1, voir ici.

2/Pouvons-nous enseigner la résolution de problèmes ?
Voir ce billet dans le texte ici.

OL: L’autre expérience que je désirais tester est basée sur ce que vous avez appelé l’effet d’absence de but. Le travail initial autour de cet effet était relatif à des problèmes de physique. Vous auriez pu par exemple explorer des choses comme le mouvement parabolique et demander aux participants de déterminer la hauteur maximale d’un projectile, à partir d’un angle de lancement et d’une vitesse de départ donnés, ou quelque chose de semblable. Vous avez découvert que dans un tel contexte, si vous dites à un groupe d’étudiants « Voici la vitesse de lancement, voici l’angle de lancement, trouvez la hauteur maximale », alors qu’à l’autre groupe vous dites : « Trouvez tout ce que vous pouvez trouver à partir de l’angle et de la vitesse de lancement », ce dernier  groupe a plus de chances de trouver la hauteur maximale que le groupe auquel cela a été demandé explicitement. Et, encore plus surprenant, si à ces deux mêmes groupes, vous demandez ensuite de trouver la hauteur maximale, dans un contexte similaire, le groupe qui n’avait pas reçu d’objectif particulier dans la première expérience a plus de chance de répondre à la question. Pensez-vous qu’il soit possible d’enseigner aux élèves de transformer eux-mêmes des problèmes à but spécifique en problèmes sans but ? Par exemple, nous pourrions imaginer une stratégie de résolution de problèmes en disant : « Si vous pensez que vous ne pouvez pas résoudre le problème, vous devez simplement trouver tout ce que vous pouvez. » Puis vous dites : « Toutes les 5 ou 10 minutes, si vous avez trouvé quelque chose, réfléchissez à ce que vous avez fait depuis le début pour y parvenir. Si vous savez comment vous y êtes parvenus, c’est très bien. Sinon, cherchez encore et essayer de trouver autre chose. »

JS: C’est astucieux. Nous n’avons pas fait cela, mais on devrait le faire. C’est une bonne idée. Nous devrions le faire. Oui, je ne vois que des aspects positifs dans cette stratégie. 

OL: Okay, super. Ce que j’essayais de faire dans cette expérience était de proposer ce qu’apparemment beaucoup de personnes souhaitent, à savoir aider les gens à devenir compétents en résolution de problèmes, grâce à votre effet d’absence de but, qui est confirmé par nombre de preuves expérimentales. Donc, oui, de toute évidence, c’est quelque chose qui pourrait fonctionner.  

JS:  Oui, en fait, il y aurait un groupe avec un problème à but spécifié et un autre groupe à problème à but spécifié également , mais à ce second groupe on dirait aussi : « Si vous ne parvenez pas à trouver, oubliez la question, contentez-vous de calculer les valeurs du plus grand nombre de choses que l’on puisse calculer à partir des données dont vous disposez, puis voyez ce qu’il en ressort. » (pause) Hmm, Ouais. Essayez.

OL: Un sujet pour une future recherche…
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Il est important de lire ce qui précède en relation avec le billet suivant ; ne vous arrêtez pas ici, sinon l’explication sera incomplète !
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 Entretien avec John Sweller
3/ Quelle est la différence entre l’effet d’absence de but spécifié et un enseignement peu guidé ?
Voir ce billet dans le texte ici.

OL: Quelles sont les différences fondamentales entre des activités sans but spécifique et un enseignement peu guidé ? 

JS: L’une des raisons pour lesquelles nous sommes passés des problèmes sans but spécifié aux exemples résolus est que les premiers fonctionnent très bien, mais dans un nombre très limité de domaines. Ils ne fonctionnent pas dans toutes les circonstances. Les domaines dans lesquels ils marchent bien, sont des situations dans lesquelles il existe un nombre limité, (3, 4, 5), de variables possibles quand vous dites : « Calculez les valeurs d’autant de variables que vous pouvez ». En d’autres mots, si vous savez vraiment ce que vous faites, vous pouvez calculez extrêmement rapidement. Les autres situations sont, comme dans certains domaines des mathématiques ou d’autres disciplines, du type : « Calculez autant de choses que vous pouvez ». Alors, les étudiants peuvent le faire indéfiniment ! Il y a littéralement un nombre infini de choses faisables. Par conséquent, cela n’est pas réalisable. Un exemple peut se trouver dans l’algèbre simple. Donnez une équation et dites « Manipulez cette équation d’autant de manières que vous le pouvez ». Il y a un nombre infini de façons.  

OL: Vous finissez avec x d’un côté, tout seul dans seulement un petit nombre de ces combinaisons.

JS: Exactement. Nous n’avons jamais mené un problème sans but spécifié en utilisant ce type de problème. Dans la plupart des domaines de la géométrie, les solutions ont tendance à être limitées. Cela fonctionne dans certains domaines de la physique comme dans certains problèmes rédigés tels que le calcul de la vitesse d’un objet, l’accélération, ou le temps. Si vous dites à quelqu’un : « Calculez tout ce qui peut l’être », il sera vite à court, et calculera très très vite. Il peut le faire et puis, soudainement il trouve : « Oh ! d’accord, je viens de calculer ce qui était demandé ». Je pense à l’expérience que vous avez proposée précédemment, (voir le billet précédent). Dans d’autres domaines, vous ne pouvez pas l’utiliser. D’un autre côté, les exemples résolus fonctionnent en toutes circonstances. Partout, depuis les mathématiques limitées jusqu’à …

OL: Shakespeare?

JS:  Shakespeare, oui. C’est pourquoi nous insistons sur les exemples résolus plus que sur les problèmes sans but spécifique.

OL: Y a-t-il une différence majeure entre – je comprends ce que vous dites quand vous expliquez que l’effet d’absence de but est limité dans sa portée- cela et l’enseignement peu guidé ?
 
JS: Probablement pas. Il n’y a pas d’autre instruction que « Calculez tout ce que vous pouvez » mais la raison pour laquelle cela fonctionne est celle que j’ai soulignée précédemment.  Il n’y a peut-être aucune instruction mais il n’y a rien d’autre à faire. 

OL:  Oui okay. C’est comme une zone limitée d’exploration

JS: Elle est très très limitée et en général, si on utilise des équations de mouvement, vous considérez vos 3 ou 4 équations, il y a une inconnue dans chacune d’elles et vous dites : «  Ok. J’essaie ceci, j’essaie ceci. » Et à la fin de la journée, non seulement ce que vous avez trouvé, mais aussi tout ce que vous avez tenté, tout cela vous a enseigné ce que vous deviez apprendre. Pour n’importe laquelle de ces équations, vous devez être excellent.  Vous devez être capable de calculer n’importe quelle inconnue à tout moment. On peut vous donner un problème dans lequel vous devrez calculer cette inconnue et ensuite cette autre inconnue etc…

OL: Je comprends. Ce que j’en retiens : les approches sans but spécifié et les approches avec un enseignement peu guidé peuvent être efficaces dans le cadre d’un panel d’exemples limités et si les élèves se souviennent de ce qu’ils ont fait clairement et qu’ils sont capables de réfléchir sur leur procédure.
 
JS: Les élèves doivent réfléchir sur la procédure et je souligne avec insistance que la raison pour laquelle les exemples résolus fonctionnent vient de cette réflexion. En effet, vous dites : « étudiez l’exemple résolu ». Ce qui est une autre façon de dire : « Voici la solution d’un problème, étudiez-la. Vous ne l’avez pas trouvée vous-même mais cela n’a pas d’importance »

OL: Peu importe qui l’a trouvée, du moment qu’ils y réfléchissent ? 

JS :Oui.