527 - La place du contexte dans l’apprentissage, l’enseignement et la technologie éducative

L’appel à un enseignement des sciences contextualisé n’est pas nouveau, comme en témoignent notamment certaines publications de Dewey ou encore des programmes scolaires du siècle dernier, comme celui des « connaissances scientifiques usuelles et hygiène » (Les Sœurs de Sainte-Anne, 1938) ou encore le « Everyday problems in science » (Beauchamp et al, 1948). Le retour, avec force, de cette question dans les récents programmes au Québec et ailleurs ne repose cependant pas sur les mêmes fondements. En outre, même si la nécessité de contextualiser l’enseignement scientifique semble faire l’objet d’un consensus, sa conceptualisation dans les programmes scolaires et dans les publications scientifiques reste très limitée (ex. : Bernett et al., 2007; Giamellaro, 2014, 2017; Gilbert et al., 2011; King, 2009). L’objectif de cette communication est d’apporter une contribution à cette conceptualisation en distinguant trois types de contextualisation : le contexte historique de la production des savoirs à enseigner; le contexte physique (ou naturel) avec lequel les élèves sont (ou peuvent être) en contact; le contexte de la vie individuelle et sociale où le savoir peut être en jeu. Chacun de ces trois types de contexte sera illustré à l’aide d’exemples. Les dérives associées à la contextualisation seront également présentées et discutées.

Plusieurs réformes récentes de programmes d’études en éducation scientifique font de la contextualisation des apprentissages un principe central. Notre équipe a mené une recension systématique d’articles scientifiques afin d'examiner les points communs entre différentes approches de la contextualisation qui pourraient servir de référence pour préparer les personnes enseignantes. L’analyse de 56 articles scientifiques en anglais associés à la formation et aux pratiques des personnes enseignantes a permis d'identifier cinq approches de la contextualisation récurrentes dans le corpus : «authentic science practices», «culturally-responsive science», «out-of-classroom experiences», «socio-scientific inquiry» et «context-based curriculum». Parmi les points communs entre ces approches, les personnes enseignantes doivent avoir 1) une connaissance approfondie du contexte, 2) une compréhension du contenu scientifique spécifique à ce contexte et 3) les compétences didactiques pour associer le contenu au contexte. L'ensemble des résultats seront présentés lors de cette communication.

Dans les écrits scientifiques évoquant la contextualisation des apprentissages, les liens entre les activités scolaires et la vie de l’élève à l’extérieur de l’école renvoient à différentes acceptions selon les auteurs. En effet, le contexte peut être abordé du point de vue de son apport à l’acquisition des savoirs disciplinaires jugés abstraits pour l’élève. C’est donc la contextualisation au service des apprentissages qui est le moteur et la finalité (Sneider et al. 2005). Une autre perspective considère que les activités contextualisées permettent à l’élève de transférer ses apprentissages dans sa vie de tous les jours et en ce sens, contribue à la formation du citoyen éclairé (Rivet et Krajcik, 2009). Que ce soit dans un sens ou un autre, la question des modalités opérationnelles pour appréhender l’étude fine de ces liens présente encore de grands défis sur le plan méthodologique au niveau du recueil des données (Rivet et Krajcik, 2009) et de leur analyse (Giamellaro, 2014). Les cadres d’analyses utilisés pour aborder la relation entre les savoirs et la situation censée les mobiliser restent également à développer.

Dans cette communication, nous présentons l’ébauche d’un cadre qui adopte un point de vue didactique s’appuyant sur le concept des pratiques sociotechniques de référence.

La contextualisation est une caractéristique essentielle de l’enseignement technologique. Le caractère significatif de ses contenus est central au regard des savoirs et des pratiques techniques contemporains. Les récentes réformes du curriculum de l’enseignement technologique en France semblent ériger l’innovation technologique responsable en notion structurante. En effet, les futurs citoyens doivent être en capacité d’interroger les limites des solutions purement techniques et de contribuer à réinventer de nouveaux processus de production et d’usage des techniques.

En nous situant dans un cadre didactique privilégiant un point de vue curriculaire (Martinand, 2012), l’objectif de cette communication est, d’une part, de rendre compte des sens de la notion d’innovation dans la recherche et dans le curriculum actuel de l’enseignement technologique et, d’autre part, analyser les conditions épistémologiques et didactiques pour constituer l’innovation technologique responsable en tant que principe organisateur du curriculum de l’enseignement technologique contemporain. Une analyse thématique et lexicale portera sur un corpus documentaire constitué par les programmes de l’enseignement technologique français.

Dans l’enseignement des SHS, la contextualisation fait partie de ce qu’on peut nommer les pratiques ordinaires. Elle sert en effet à « mettre en contexte » les phénomènes historiques à l’étude sur les plans social, économique, politique (Huitjens, et al., 2018). L’enseignant.e d’histoire procède également à la contextualisation de concepts, dont le sens varie en fonction du contexte spatio-temporel (Cariou, 2004).

Durant les deux dernières décennies, d’autres prescriptions curriculaire se sont ajoutées. Dans une perspective qui adopte une approche par compétence, l’enseignant.e est invité.e à lier les apprentissages au contexte de la vie de l’élève. Celle ou celui-ci doit être « placé[e] dans des situations d’apprentissage qui partent de réalités actuelles servant d’éléments déclencheurs » (Gouvernement du Québec, 2006, p. 174). Dès lors plusieurs questions se posent : Faut-il utiliser ces liens avec des réalités actuelles pour introduire un phénomène ou un concept? ou encore, pour mobiliser ou réutiliser les apprentissages réalisés?

Cette communication s’intéresse à caractériser les activités de contextualisation proposées dans les manuels scolaires. Les résultats de l’analyse des documents permettront de mieux comprendre les types de contextualisation mises de l’avant dans ce matériel, ses formes privilégiées et les contenus visés.

Les enseignements basés sur les effets de contextes ont été imaginés à partir d’un projet de sciences sur la grenouille il y a plus de 5 ans. Depuis, ce type de pédagogie a été testée à différents niveaux scolaires. Il est également sorti des questions environnementales et scientifiques (Fruit, géothermie, sucre,…) pour aborder des s thèmes comme la socio histoire ou la littérature.  Le principe de cet enseignement repose sur la collaboration de groupes d’apprenants impliqués dans des démarches d’investigation sur un même concept mais dans deux contextes différents. L'approche consiste à choisir des contextes nettement différents (context gap) et à multiplier les situations de collaboration entre élèves afin de créer des moments d'émergence d'effets de contextes. Les recherches menées sur ces apprentissages vise à observer les effets de contextes, moment Euréka et séquences d’interactions, à étudier une pluralité de situations d’apprentissage qui en permettent l’émergence mais également à développer des instruments nécessaires et essentiels à cette didactique (calculateur d’écart de contextes, outil de scénarisation, espace numérique et travail adapté). Cette présentation vise à la fois à ancrer théoriquement cette approche (méthodes d'apprentissage et modèles d'apprentissage) et à présenter ses principes et modalités.

La méthodologie ‘Design-Based Research’ (DBR) se caractérise de la façon suivante : 1) elle est micro-systémique, c'est-à-dire qu’elle comprend l’ensemble de la situation, sans essayer de la contrôler, 2) elle permet de conduire en parallèle et en interaction les deux processus de vérification d’hypothèses et de développement d’artefacts grâce à des itérations successives.

Le projet TEEC vise justement les deux, c’est-à-dire la vérification d’hypothèses sur l’apprentissage en contexte, et le développement d’une plate-forme d’apprentissage collaboratif à distance mettant en lumière le rôle du contexte dans l’apprentissage.

La technologie éducative est mise à contribution pour réaliser ces deux objectifs, notamment par le processus de scénarisation pédagogique et l’apprentissage collaboratif à distance via la vidéoconférence.

La mise en œuvre de cette méthodologie dans le projet TEEC est présentée, avec des exemples et des illustrations.

Dans le cadre du projet de recherche TEEC, Technologie éducative et enseignement en contexte, l’équipe « Modélisation du contexte » est chargée de concevoir des outils conscients de l’effet de contexte sur les apprentissages pour différents acteurs (enseignants, concepteurs pédagogiques, etc.). L’ensemble de ces outils doivent s’intégrer dans une architecture inspirée de la technologie des Systèmes tutoriel intelligente (ITS). Cette architecture a été nommée, CAITS, pour Context Aware Intelligent Tutoring System. Un premier outil, Mazcalc, dont le but est de calculer les écarts entre deux contextes d’apprentissage suivant un même objet d’étude (par exemple la géothermie) a été conçu. Le deuxième élément de l’architecture CAITS prévoit un outil de scénarisation pédagogique qui doit interagir avec Mazcalc afin d’informer les concepteurs pédagogiques chargés de créer des scénarios écarts de contexte à prendre compte lors de la préparation d’une situation d’enseignement et d’évaluation en mode d’apprentissage collaboratif. La présente communication fait état des orientations scientifiques des membres de TEEC ayant mené à la conception de ce deuxième outil du projet. Dans un premier temps, nous rappellerons les travaux antérieurs sur lesquels s’appuie la recherche actuelle, puis nous présenterons l’avancement des travaux sur la conception de cet environnement. Pour finir, nous discuterons des prochaines étapes liées à la conception de l’outil de scénarisation.

Ce travail est le fruit d’un projet multidisciplinaire explorant l’influence du contexte dans les apprentissages collaboratifs à distance. Les différences de contexte induisent des quiproquos sociocognitifs entre les apprenants. Quand ces derniers tentent de les résoudre, ils expriment une large palette de comportements non verbaux intéressants à repérer automatiquement via l’informatique affective.

Un effet Eurêka serait caractérisé, d’un point de vue cognitif, par la compréhension soudaine du concept par les apprenants et, d’un point de vue émotionnel, par une succession des états émotionnels de frustration (froncement sourcils), étonnement (interjection « Ha ! ») et joie. Ces états sont à relativiser selon le caractère intro ou extraverti des apprenants. Ils sont détectés automatiquement dans les enregistrements vidéo des interactions entre apprenants, particulièrement l’expression faciale et l’orientation du visage permettant d’inférer une dyade.

L’algorithme permet [1] d’attribuer un identifiant à chaque apprenant et de suivre son visage dans la séquence vidéo, [2] de repérer les points caractéristiques du visage et son orientation, dans un repère 3D, et [3] d’inférer les émotions (au sens d’Ekman). L’analyse temporelle de toutes ces informations permet de repérer les tours de paroles et les séquences de contagion émotionnelle. Nous avons montré dans [4] l’apparition de corrélations entre échanges verbaux (cognitifs) et états affectifs.

En Haïti, le secteur d’activités économiques informelles de vente et de réparation des téléphones mobiles constitue non seulement un secteur générateur de revenus, mais aussi un milieu d’apprentissage où des professionnels, plus ou moins qualifiés, s’organisent entre eux pour s’approprier des appareils informatiques et acquérir les compétences nécessaires à l’exercice de leur métier. Une recherche ethnographique fut conduite sur deux années consécutives dans ces communautés pour rendre compte des processus d’apprentissages et des compétences acquises en situation informelle via l’utilisation des TIC. L’intérêt fut de saisir comment les vendeurs et réparateurs du milieu informel s’organisent pour s’approprier du téléphone mobile, les différents types d’utilisation qu’ils en font, les transformations qu’ils exercent sur et avec l’outil téléphonique et aussi saisir comment le contexte social, culturel et structurel influencent les apprentissages et le développement des compétences. Les résultats de la recherche présentent l'apprentissage en milieu informel comme un processus facilitant l’auto-formation, la collaboration, la coopération et l'inter culturalité, tributaire de l’usage du téléphone mobile qui joue, dans ce contexte, le rôle de médium dans le développement de compétences. Cette contribution propose d’apporter une réflexion approfondie sur la production de compétences dans l’usage et à travers l’usage des outils technologies dans un contexte d’apprentissage informel.

L’apprentissage basé sur la confrontation à distance de contextes favorise l’évolution des représentations et des connaissances des apprenants, notamment via les Effets de Contexte (Merlo-Leurette & Forissier, 2009 ; Forissier et al., 2017). Reflétant un certain degré de (mé)compréhension, l’Effet de Contexte entraine des échanges fructueux entre les apprenants (Anjou, 2018 ; Piot et al., 2019). Ce qui interroge la manière dont ces derniers parviennent à se comprendre mutuellement et à élaborer collectivement des connaissances contextualisées (Baker et al, 1999 ; Baker, 2015) : comment l’Effet de Contexte émerge et évolue-t-il dans l’interaction ? Cette communication vise à présenter l’analyse de quatre Séquences interactives avec Effet de Contexte (SEC), diverses et variées en termes de durée, de discipline académique concernée et de niveau scolaire des apprenants. Nous modélisons le processus par lequel sont co-élaborées des connaissances sur deux contextes contrastés. Les résultats mettent en évidence la co-élaboration de deux types de connaissances contextualisées (connaissances générales et connaissances orientées sur la tâche commune). Ces deux types de connaissances impliquent des modalités d’échanges différentes (Explication vs. Argumentation). Nous discutons les résultats par rapport au paradigme des interactions du courant de recherche sur l’Apprentissage collaboratif médiatisé/assisté par ordinateur (Dillenbourg et al., 1996 ; Schwarz & Baker, 2017).