L`interactivité dans l`apprentissage : la perspective des
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1. rUa il Article L interactivit dans l apprentissage la perspective des sciences cognitives Robert Brien Jacqueline Bourdeau et Johanne Rocheleau Revue des sciences de l ducation vol 25 n 1 1999 p 17 34 Pour citer cet article utiliser l information suivante URI http id erudit org iderudit 031991 ar DOI 10 7202 031991 ar Note les r gles d criture des r f rences bibliographiques peuvent varier selon les diff rents domaines du savoir Ce document est prot g par la loi sur le droit d auteur L utilisation des services d rudit y compris la reproduction est assujettie sa politique d utilisation que vous pouvez consulter l URI https apropos erudit org fr usagers politique dutilisation rudit est un consortium interuniversitaire sans but lucratif compos de l Universit de Montr al l Universit Laval et l Universit du Qu bec Montr al Il a pour mission la promotion et la valorisation de la recherche rudit offre des services d dition num rique de documents scientifiques depuis 1998 Pour communiquer avec les responsables d rudit info erudit org Document t l charg le 16 novembre 2015 08 02 Revue des sciences de l ducation Vol XXV n 1 1999 p 17 34 L interactivit dans l apprentissage la perspective des sciences cognitives Robert Brien Professeur Universit Laval Jacqueline Bourdeau Johanne Rocheleau Professeure Professeure Universit2. vent participer plus d un souvenir Driscoll 1994 p 261 notre traduc tion ce sujet voir aussi Changeux 1983 22 Revue des sciences de l ducation Cette hypoth se de l encodage des informations dans des r seaux de neu rones est d autant plus int ressante qu elle est conforme d autres r sultats de recherche obtenus par les neurobiologistes et les psychologues de la cognition relativement l acquisition de connaissances en m moire long terme Parmi les r sultats r cents obtenus il faut noter celui de l incidence de la potentialisa tion long terme des r seaux de neurones sur la m morisation Ito 1994 Ledoux 1994 Rose 1994 et l effet de l attention sur la potentialisation elle m me Fr gnac 1994 Les recherches dans ce domaine ont en effet d montr que la suite de la pr sentation de stimuli des impulsions circulent dans un r seau de neurones donn et le polarisent un peu la facon dont certains verres fum s s obscurcissent au passage de la lumi re On peut raisonnablement faire l hypoth se que lorsque cessent les trains d impulsion une trace long terme persiste et par l m me explique la m moire plus long terme dans la consolidation la stabilisation des conne xions entre les neurones o circulaient les impulsions En d autres termes une organisation structurale des voies nerveuses viendrait perp tuer de fa con stable ce r seau o circulaient les impulsions C est l h
3. les sciences cognitives depuis deux ou trois d cennies nous traiterons de la 18 Revue des sciences de l ducation deuxi me de ces questions Plus pr cis ment nous tenterons de mettre en lumi re la pertinence de l utilisation de syst mes multim dias interactifs comme soutien l apprentissage Nous examinerons d abord des objets de l apprentissage les con naissances les attitudes et les comp tences qu on veut faire acqu rir Nous analy serons ensuite la d marche de l apprenant lorsqu il acquiert ces objets en soulignant le r le cl que joue l interactivit dans cette d marche tant dans les situations p dagogiques traditionnelles que dans celles o les syst mes d apprentissage multi m dias interactifs sont utilis s Ce qu on apprend Lorsque des individus s engagent dans des activit s de formation c est pour acqu rir des connaissances des attitudes et des comp tences qui leur permettent d interagir ad quatement avec l environnement dans lequel ils voluent L tude de tels objets mentaux a constitu un sujet d int r t d s les premi res recher ches en sciences cognitives De fait les sp cialistes de la cognition se sont toujours int ress s la facon dont les connaissances sont emmagasin es en m moire hu maine la fa on dont elles sont repr sent es et la mani re dont elles sont utili s es Minsky 1981 Dans les sections qui suivent nous traitons des l ments constitutifs des co
4. pondre aux besoins individuels par des cheminements individualis s et de d tecter les fai blesses de l l ve par l enregistrement des r ponses Pour les administrateurs sco laires la formation de masse le rapport qualit prix la stabilit de la mati re enseigner l entretien permanent des connaissances et l accessibilit en tout temps sont des atouts certains Pour Greenfield 1987 les syst mes d apprentissage en utilisant des tech niques de pr sentation de l information issues de plusieurs m dias offrent une chance gale tous les apprenants d apprendre travers de multiples modalit s L interactivit dans l apprentissage la perspective des sciences cognitives 29 Les syst mes multim dias interactifs peuvent donc jouer un r le important lors de l acquisition de connaissances d claratives gr ce aux possibilit s de pr sen tation multisensorielles qu ils offrent En ce qui concerne l acquisition de connais sances proc durales les habilet s de la plupart des disciplines demandent un haut niveau de pratique que l enseignant n a pas toujours le temps d assurer C est le cas pour l apprentissage des r gles de grammaire et des nombreux algorithmes qu on retrouve en math matiques Cette pratique extensive ne peut en g n ral tre assur e par l enseignant l int rieur d un horaire scolaire En ce qui concerne l acquisition de comp tences plusieurs des t ches qu un humain doit accomplir consistent en l
5. appropri e faciliter les interactions entre apprenants et avec les tuteurs ou animateurs en ligne et assurer les transitions avec des outils ou ob jets l ext rieur du syst me C est ce genre d interactivit que permettent les di verses formes d enseignements tutoriels les exercices r p titifs les jeux ducatifs les discussions et les simulations C est au cours de ces dialogues avec ou au moyen de la machine que l apprenant construit les objets mentaux vis s et ce dans la mesure oii l on a eu soin de concevoir des v nements d enseignement qui favo risent le montage le rodage des objets mentaux et la motivation de l apprenant L interactivit est essentielle pour qu il y ait apprentissage De fait c est elle qui rend possibles les activit s de montage et de rodage dans lesquelles doit s impli quer l apprenant et qui dans bien des cas assurent sa motivation Interactivit motivation montage et rodage Pour faciliter l engagement de l apprenant l interactivit doit permettre une personnalisation du syst me d apprentissage Hannafin et al 1996 L interacti vit vient ici soutenir la motivation par l action pour reconna tre les connaissances ant rieures de l apprenant et adapter le syst me d apprentissage au mod le mental de l apprenant pour renforcer le lien entre le mod le mental de l apprenant et les connaissances les attitudes ou les comp tences acqu rir pour r duire les de mandes cognitives en
6. du Qu bec Chicoutimi R sum L article souligne l importance de l interactivit dans l apprentis sage en adoptant la perspective des sciences cognitives Il traite des divers types de connaissances vis es par un syst me d apprentissage et d finit le con cept de comp tence Il adopte le point de vue des neurosciences et de la psy chologie cognitive pour expliquer le processus de l acquisition de nouvelles connaissances et de nouvelles comp tences L apprentissage est con u dans le sens de la construction de nouveaux r seaux de neurones partir de ceux que poss de d j l apprenant L article insiste enfin sur l importance de l interacti vit lors de l acquisition de nouvelles connaissances et de nouvelles comp tences et souligne la pertinence de l utilisation des syst mes multim dias in teractifs comme support l apprentissage Introduction Selon Gordon Davies Jn Oyston 1997 commissaire aux tudes sup rieures de l tat de la Virginie pour qu une technologie puisse r soudre les probl mes actuels de l enseignement elle doit pouvoir r pondre de fa on satisfaisante aux trois questions suivantes 1 Est ce que cette technologie rend le savoir plus dis ponible 2 Est ce qu elle am liore l apprentissage 3 Est ce qu elle permet de sa tisfaire les conditions pr c dentes au m me co t ou un co t moindre p 27 notre traduction En nous appuyant sur les r sultats de recherches effectu es dans
7. regroup ces facteurs sous trois grands processus n cessaires l acquisition de con Linteractivit dans l apprentissage la perspective des sciences cognitives 23 naissances et de comp tences le montage le rodage et la motivation qui doit exister chez l apprenant pour que de tels processus s accomplissent Brien 1997 Nous pouvons consid rer que lors du montage l apprenant int gre des r seaux de neurones existants en un nouveau r seau dans lequel est encod l objet mental vis Il y a alors identification des composantes de l objet mental cons truire tentative d association de ces composantes et mise l essai de l objet mental Mais le montage d un nouvel objet mental ne provient en fait que d une esquisse de l objet mental construire Pour tre de quelque utilit cet objet doit tre consolid et ce sera par des exercices fr quents ou par d autres m thodes propres l activation de l objet mental que le concepteur et l anima teur d activit s de formation favoriseront la potentialisation long terme n ces saire l acquisition de la nouvelle connaissance ou de la nouvelle comp tence Dans la plupart des cas le rodage devra assurer la transf rabilit de l objet mental vis Par ailleurs le montage et le rodage de nouveaux objets mentaux n cessitent un effort intellectuel consid rable et des mesures visant soutenir la motivation de l apprenant devraient tre assur es par le syst me d apprenti
8. sciences cognitives 25 premier test l individu juge en tentant d accomplir une t che par exemple s il poss de l objet mental requis S il ne dispose pas de cet objet il travaille au mon tage et au rodage de celui ci Il identifie alors des composantes hypoth tiques de l objet tente des associations et v rifie la pertinence de ces associations par des mises l essai suivies de corrections jusqu ce que le travail d encodage de l objet mental soit compl t Pour amener l apprenant construire les objets mentaux vis s les environ nements d apprentissage qu on cr e qu ils soient ou non assist s de l ordinateur doivent inciter l apprenant r aliser la d marche sugg r e dans le syst me TOTE Pour cela l environnement doit d abord permettre l apprenant de d terminer si oui ou non il poss de la connaissance l attitude ou la comp tence vis e cette fin le syst me d apprentissage doit fournir un standard ou un but l apprenant d o la n cessit d objectifs d apprentissage formul s d une mani re appropri e L environnement d apprentissage doit aussi aider l apprenant identifier les r seaux de neurones dans lesquels sont encod s les objets mentaux qu il poss de d j et qui peuvent tre utilis s pour construire l objet mental vis Enfin l environne ment doit inciter l apprenant formuler des hypoth ses c est dire des associa tions et fournir la r troaction appropri e Ici r si
9. Das Lernen wird aufgefasst als Konstruktion neuer Neuronennetze im Anschluss an die die der Lernende bereits besitzt Der Artikel hebt schliefslich ganz besonders die Bedeutung der Interaktivitit beim Erwerb neuer Kenntnisse und neuer Kompetenzen hervor und unterstreicht die Relevanz des Einsatzes von interaktiven Multi mediasytemen als Lernhilfe R F RENCES Anderson J R 1995 Cognitive psychology and its implications 4 d San Francisco CA W H Freeman Ausubel D P 1968 Educational psychology A cognitive view New York NY Holt Rinehart and Winston Baddeley A 1993 La m moire humaine th orie et pratique Grenoble Presses de l Universit de Grenoble Benton S L et Kiewra K A 1987 The assessment of cognitive factors in academic abilities In R R Ronning J A Glover J C Conoley et J C Witt dir The influence of cognitive psychology on testing p 145 189 Hillsdale NJ Lawrence Erlbaum Berger D Pezdez E et Banks W P 1987 Applications of cognitive psychology Problems solving education and computing p 17 31 Hillsdale NJ Lawrence Erlbaum Brien R 1997 Science cognitive et formation 3 d Sillery Presses de l Universit du Qu bec Bruner J S 1967 Toward a theory of instruction Cambridge MA The Belknap Press of the Harvard University Press Carroll J M d 1992 Designing interaction Psychology at the human computer interface Cambridg
10. Educatechnologiques 1 3 91 112 Meunier C 1997 Points de vue sur le multim dia interactif en ducation entretiens avec treize sp cialistes europ ens et nord am ricains Montr al Cheneli re McGraw Hill Merrill D 1996 Reclaiming instructional design Educational Technology septembre octobre 5 7 Merrill D 1997 Commentary on instructional design On instructional strategies Jn MDM on ID 1 2 On line http www ed usu edu coe id2 DDC197 htm Miller G A Galanter E et Pribam K H 1960 Plans and the structure of behavior New York NY Holt Rinehart and Winston Minsky M 1981 K lines A theory of memory Jn D A Norman dir Perspectives on cognitive science p 87 103 Hillsdale NJ Lawrence Erlbaum Montague W E 1988 Promoting cognitive processing and learning by designing the learning environment Jn D H Jonassen dir Instructional designs for microcomputer courseware p 55 69 Londres Lawrence Erlbaum Newell A et Simon H A 1972 Human problem solving Englewood Cliffs NJ Prentice Hall 34 Revue des sciences de l ducation Norman D 1992 Cognitive artifacts In J M Caroll dir Designing interaction Psychology at the human computer interface 25 34 Cambridge MA Cambridge University Press Nuttin J 1980 Th orie de la motivation humaine Paris Presses universitaires de France Oyston R D 1997 The world wide web A technology to enhance teach
11. a r solution de probl mes dans des domaines particuliers L ing nieur doit concevoir un pont en tenant compte du climat et des caract ristiques du terrain o le pont devra tre construit l avocat doit d fendre son client en con sid rant la gravit de la faute commise la personnalit du juge celle des jur s et son domaine d expertise propre Comme nous l avons mentionn au d but de cet article les comp tences que requiert l accomplissement de telles t ches n cessitent l acquisition d une base de connaissances appropri e et la pratique de la r solution de probl mes Un syst me interactif multim dia peut jouer un r le important dans l acquisition de ces connaissances et de ces comp tences Des cas gradu s peuvent tre soumis l apprenant qui lui permettent de peaufiner les connais sances et les attitudes qu il poss de puis d acqu rir ultimement les comp tences d un domaine donn Concluston Nous avons tent de montrer que c est l interactivit qui rend possible et qui assure jusqu un certain point l efficacit d un environnement p dagogique D autres facteurs importants doivent toutefois tre pris en compte lorsqu on traite de syst mes d apprentissage multim dias interactifs ce titre nous voudrions soumettre au lecteur deux pr occupations qui nous semblent devoir accompagner le concepteur et le gestionnaire dans leur d marche d implantation de tels sys t mes d apprentissage La premi re concern
12. afin K M Hooper S R Rieber L P et Kini A S 1996 Research on and research with emerging technologies In D Jonassen d Handbook of research for educational communications and technology p 378 402 New York NY Simon et Schuster Macmillan Hebb D 1980 Essay on mind Hillsdale NJ Lawrence Erlbaum Hietala P et Niemirepo T 1997 Collaboration with software agents In B du Boulay et R Mizoguchi dir Artificial intelligence and education Knowledge and media in learning systems p 159 166 Amsterdam IOS Press Ito M 1994 La plasticit des synapses La Recherche 267 778 785 Jonassen D H 1988 Introduction Jn D H Jonassen dir Instructional designs for micro computer courseware p 1 6 Hillsdale NJ Lawrence Erlbaum Kato Y Kakuta S Kawonabe A Hosoya K et Fukuhara Y 1997 Advanced collaborative educational environment using virtual shared space Jn Actes du colloque EDMEDIA 96 p 348 353 Charlotteville VA Association for Advancement of Computing in Education Ledoux J 1994 motions m moire et cerveau La Recherche 202 788 790 Lescop J Y 1997 Vers le campus virtuel Montr al ACFAS Marieb E N et Laurendeau G 1993 Anatomie et physiologie humaines Saint Laurent Editions du renouveau p dagogique Marton P 1994 La conception p dagogique de syst mes multim dias interactifs SAMI fondements m thodologie et probl matique
13. ales constituent L interactivit dans l apprentissage la perspective des sciences cognitives 19 la m moire implicite de la personne elles ne peuvent en g n ral tre port es la conscience Le concept de comp tence Tant les connaissances d claratives que les connaissances proc durales sont utilis es dans l accomplissement de t ches le plombier met profit ses connais sances pour installer une pompe submersible le math maticien pour r soudre des quations et le politicien pour convaincre des partisans ventuels Newell et Simon 1972 ont propos une fa on int ressante de formaliser l accomplis sement de t ches du type r solution de probl mes Pour ces chercheurs r sou dre un probl me consiste rechercher un agencement de sous t ches ou d op rateurs permettant d atteindre en partant d un tat initial un tat d sir et ce en tenant compte des contraintes voir aussi Richard 1990 Ces connaissances que l individu exploite dans l accomplissement de t ches constituent une base de connaissances Dans la figure 1 nous avons illustr de fa on symbolique la d marche de laccomplissement d une t che et les liens qui existent entre l accomplissement d une t che et la base de connaissances que l individu utilise pour accomplir cette t che voir parties A et B du diagramme de la figure 1 El Ol En OR ve i d une t che Op ration tat initial tats tat i but interm diaires Bas
14. de la n cessit de l interactivit dans l apprentissage Pour que l ap prenti plombier apprenne installer une pompe il faut qu on lui explique com ment faire et qu on lui donne l occasion de v rifier si la proc dure qu il d ve loppe se rapproche de l objet mental vis Pour que l l ve apprenne r soudre des probl mes d alg bre ou r diger une dissertation il faut qu on lui fournisse d une fa on ou d une autre l information appropri e et qu on lui donne l occa sion de mettre l essai les r gles et les strat gies qui conviennent Dans tous les cas les essais de l apprenant devront tre suivis de la r troaction appropri e Nous avons tent de synth tiser dans le diagramme de la figure 2 sous la forme d une boucle une s quence d interaction type que devrait notre avis permet tre un syst me d apprentissage humain ou ordin question de l apprenant information du syst me d apprentissage w du syst me delapprenant du syst me question a r ponse r troaction Figure 2 S quence d interaction type 26 Revue des sciences de l ducation D abord le syst me d apprentissage doit pouvoir pr senter de l information et r pondre aux questions de l apprenant C est ce type d interactivit qui peut se r aliser lorsque l apprenant parcourt les autoroutes de l information Le syst me doit aussi pouvoir poser des questions analyser les r ponses de l apprenant fournir la r troaction
15. dessous plusieurs avantages des syst mes d appren tissage multim dias ducatifs Avantages des syst mes d apprentissage multim dias ducatifs Les syst mes d apprentissage multim dias interactifs con us ad quatement ont rempli certaines de leurs promesses ils acc l rent le processus d acquisition des apprentissages en am liorent la qualit et l int gration Jonassen 1988 Roblyer 1988 ils permettent la stimulation l laboration l licitation des r ponses et la r troaction imm diate Wager In Roblyer 1988 ils rendent les activit s plus int ressantes motivantes et efficaces Salisbury 1988 ils am liorent l apprentissage dans la mesure o des pr cautions sont prises pour assurer que les activit s pr sent es rencontrent le niveau de connais sance des apprenants Schletcher 1991 Montague 1988 Parmi les facteurs les plus appr ci s par les apprenants Giardina 1992 cite le fait de pouvoir progresser son propre rythme l impression d tre valu d une facon plus objective la pr sence d une r action constante et significative de la part de l ordinateur la possibilit de commettre plusieurs erreurs sans se sentir coupable Selon Picard et Braun 1987 les syst mes d apprentissage compos s de logi ciels ducatifs pr sentent plusieurs avantages Pour les enseignants ils offrent la possibilit de se d charger des c t s r p titifs de l enseignement de r
16. donn e l individu ressent une motion agr able ou d sagr able celle ci est perque par le syst me somatosen soriel et un marqueur est associ la repr sentation de la situation dans laquelle se trouve l individu Par la suite le fait de se retrouver dans une situation ana logue r instaurera l tat du corps d plaisant lequel servira de rappel automa tique des cons quences n fastes pr visibles p 233 Ce sont les attitudes de la personne des dispositions internes qui affectent le choix de situations et d ac tions Gagn 1985 Dans ce contexte nous pouvons d finir une comp tence comme un ensem ble de connaissances d claratives de connaissances proc durales et d attitudes qui sont activ es lors de la planification et de l ex cution d une t che donn e Brien 1997 p 97 La capacit r soudre des quations quadratiques celle d laborer un projet celle de n gocier un contrat sont des exemples de comp tences Pour se constituer en comp tences les connaissances d claratives les connais sances proc durales et les attitudes que poss de la personne sont ajust es et int gr es de facon les rendre utilisables dans l accomplissement de t ches caract ris tiques d un domaine donn Les connaissances d claratives de la personne doivent donc tre modifi es la plupart du temps l g rement pour permettre de se repr senter des situations probl matiques des situations interm diaires e
17. e MA Cambridge University Press Changeux J P 1983 L homme neuronal Paris Fayard L interactivit dans l apprentissage la perspective des sciences cognitives 33 Chapoutier G 1994 La biologie de la m moire Paris Presses universitaires de France Chi M T H 1987 Representing knowledge and metaknowledge Implications for inter preting metamemory research Jn F E Weinert et R Kluwe dir Metacognition motiva tion and understanding p 63 77 Hillsdale NT Lawrence Erlbaum Damasio A R 1995 L erreur de Descartes la raison des motions Paris ditions Odile Jacob Driscoll M P 1994 Psychology of learning for instruction Toronto Allyn and Bacon Fr gnac Y 1994 Les mille et une vies de la synapse de Hebb La Recherche 267 788 790 Gagn R M 1985 The conditions of learning 4e d New York NY Holt Rinehart and Winston Gagn E D Yekovich C W et Yekovich E R 1993 The cognitive psychology of school learning 2 d New York NY Harper Collins College Publishers Giardina M 1992 L interactivit dans un environnement multim dia Revue des sciences de l ducation XVIIK 1 43 66 Greenfield P M 1987 Electronic technology education and cognitive development z D Berger E Pezdek et W P Banks dir Applications of cognitive psychology Problems solving education and computing p 17 31 Hillsdale NJ Lawrence Erlbaum Hannafin M J Hann
18. e de connaissances op rationnelle B fx X9 X3 c R seau a1 b1 c1 a1 d apprentissage 2 D gJ Qm eo Figure 1 Repr sentation de l accomplissement d une t che d une base de connaissances et de r seaux d apprentissage Tir de Brien 1997 20 Revue des sciences de l ducation Dans la partie A du diagramme les E symbolisent des tats du monde que la personne se repr sente les O signifient des op rations ou des op rateurs dont elle dispose et la s quence des O d signe le plan de l accomplissement de la t che Lorsque la personne peut se repr senter lors de l accomplissement d une t che l tat actuel les tats interm diaires l tat d sir En de m me que les contraintes et qu elle peut utiliser un plan qu elle poss de d j ou qu elle peut g n rer pour changer l tat actuel en l tat d sir nous disons qu elle poss de une comp tence Le r le de l affectivit Le traitement de l information lors de l accomplissement de t ches com porte une composante affective ind niable Les recherches du neuroscientifique Damasio 1995 l ont amen postuler l existence de marqueurs somatiques qui conf rent aux connaissances une composante affective influengant entre autres le choix de situations et la s lection de sc narios lors de la r solution de probl mes De tels marqueurs sont acquis selon Damasio tout au cours de la vie de l individu Lorsque dans une situation
19. e la d marche de conception adop ter la deuxi me plus g n rale se rapporte la place qu on d sire voir occuper par de tels syst mes dans l enseignement crire comme nous l avons fait dans l introduction que le but d un syst me d apprentissage est d aider l apprenant acqu rir des connaissances des attitudes et des comp tences peut para tre banal dans un article portant sur l apprentissage L analyse de certains syst mes multim dias et l emploi de certaines technologies des fins p dagogiques nous laissent toutefois perplexes ce titre nous partageons la position de Davies cit e dans l introduction de cet article et de Paquette z Meunier 1997 Dans certains cas on peut se demander s il n y a pas confusion 30 Revue des sciences de l ducation entre apprentissage et divertissement Pour pallier de telles lacunes une d marche de conception syst matique d enseignement laquelle sont int gr s des principes fond s de sciences cognitives doit tre adopt e Merrill 1996 1997 La conception de syst mes multim dias interactifs de formation doit reposer sur la formulation de buts ou d objectifs atteindre Schank 1994 sur la structuration du contenu pr senter Depover Jn Meunier 1997 sur le choix de sc narios d enseignement appropri s Lescop 1997 Schank 1994 et sur la mise l essai et la correction du multim dia interactif Marton 1994 Faire fi d une telle d marche dans la conc
20. earner already possesses The article underscores the importance of interactive processes during the acquisition of new knowledge and compe tencies and especially the use of multimedia interactive systems to support learning Resumen El art culo subraya la importancia de la interactividad en el aprendizaje adptando el punto de vista de las ciencias cognitivas El texto aborda los diversos tipos de conocimientos al que apunta un sistema de aprendizaje y define el concepto de competencia Explica el proceso de adquisici n de nuevos conocimientos y de nuevas competencias desde la perpectiva de las neurociencias y de la psicolog a cognitiva El aprendizaje es concebido como la construcci n de nuevas redes de neuronas realizadas a partir de aquellas que ya posee el alumno El art clo insiste finalmente sobre la importancia de la interactividad en la adquisici n de nuevos conocimientos y de nuevas competencias y remarca la pertinen cia de la utilizaci n de sistemas multimedia interactivos como soporte al aprendizaje Zusammenfassung In diesem Artikel wird aus der Perpektive der Kognitionswissen schaften die Bedeutung der Interaktivit t f r das Lernen hervorgehoben Er behandelt die verschiedenen innerhalb eines Lernsystems angestrebten Kenntnisse und definiert den Begriff der Kompetenz Mit Hilfe der neurologischen Wissenschaften und der ko gnitiven Psychologie wird der Vorgang des Erwerbs neuer Kenntnisse und neuer Kompetenzen erkl rt
21. ep tion de syst mes multim dias risque d entrai ner un d senchantement similaire celui qui a suivi les premi res tentatives d implantation de l audiovisuel dans les coles du Qu bec dans les ann es soixante Une autre pr occupation non moins importante a trait la place que de vraient occuper les syst mes multim dias interactifs dans l enseignement ce su jet deux tendances se dessinent actuellement celles des inconditionnels qui voient l ordinateur partout et qui trop souvent lui attribuent des vertus qu il n a pas vraiment du moins en 1999 Nous nous rattachons une deuxi me tendance qui consid re les syst mes multim dias interactifs comme des outils ou des sup ports n cessaires un enseignement de qualit o la pr sence de l tre humain est indispensable En effet force nous est d admettre que le r le que peut jouer l ordinateur dans l enseignement est consid rable mais qu il ne s agit pas d une panac e Parmi les objets mentaux que l apprenant doit acqu rir pour accomplir les t ches d un domaine donn il ne fait pas de doute que certains peuvent tre acquis partiel lement ou totalement par interaction avec un ordinateur Cependant les mati res scolaires foisonnent de concepts d attitudes et de strat gies cognitives et m taco gnitives dont la totalit de l apprentissage nous appara t difficile r aliser unique ment par interaction avec une machine L ordinateur a toutefois il nous se
22. eures de l apprenant et la connaissance l attitude ou la comp tence acqu rir Pour le con cepteur de syst mes d apprentissage multim dias interactifs le d fi consiste structurer le contenu informations et activit s d apprentissage et les liens entre les diff rentes parties du contenu de mani re laisser suffisamment d autonomie l apprenant L interactivit vient aussi soutenir les activit s d apprentissage de rodage par l int gration des exp riences d apprentissage permettant l organisation et la restructuration des informations Ici les fonctions d aide clarification et de pratique offertes par le syst me d apprentissage et le type de dialogue qui s engage entre l apprenant et le syst me d apprentissage peuvent rev tir presque toutes les caract ristiques de l interaction personne personne La simulation ou la cr ation d un micromonde int gre l ensemble des caract ristiques de l interactivit pour la motivation et le montage Les environnements d apprentissage hautement inter actifs tel Scienceware conqus par l quipe d Eliott Soloway au Center for Highly Interactive Computing in Education de l Universit du Michigan offrent la fois une interactivit riche et vari e avec le syst me un soutien l apprentissage colla boratif et des transitions significatives avec des activit s dans le monde physique par exemple des explorations et des relev s sur le terrain Pour qu un syst me d apprentissage mu
23. gnants des experts des ressources informationnelles ou ducationnelles ou encore avec des agents c est dire des entit s logicielles in telligentes et autonomes qui peuvent intervenir de leur propre chef l int rieur de l environnement d apprentissage pour jouer des r les vari s tels que le compagnon d apprentissage le planificateur de curriculum le d tecteur d erreurs etc Diverses questions se posent Par exemple qu est ce que le caract re r parti dans un SAMIR change aux d finitions d interaction d interactivit et d interface S1 l interactivit est un caract re mesurable quelles mesures s appliquent alors Qu advient il du contr le dans un environnement r parti Comment concevoir des agents p dagogiques qui vont soutenir ou enrichir l interactivit dans un envi ronnement d apprentissage r parti Comment tudier l interactivit dans un es pace d apprentissage partag de r alit virtuelle Kato Kakuta Kawonabe Hosoya et Fukuhara 1997 Ces questions et bien d autres constituent des d fis pour les chercheurs en sciences de la cognition et de l ducation elles requi rent d autres r ponses donner aux responsables du monde de l ducation pour l adoption de technolo gies dans l enseignement NOTES 1 Un syst me d apprentissage multim dia interactif combine dans le but d optimiser l ap prentissage plusieurs messages voix audio texte donn es images graphiques anima tion images vid o qu
24. i peuvent se prolonger dans une dimension multisensorielle le go t l odorat l ouie la vue et le toucher On consid re aujourd hui qu au moins trois messages doivent pouvoir tre combin s et pr sent s simultan ment pour qualifier un syst me de multim dia Outre la combinaison de plusieurs messages l interactivit est une caract risti que essentielle du syst me d apprentissage multim dia interactif qui int gre unc di mension physique et cognitive issue des diff rents contacts possibles entre l apprenant et le syst me pour cheminer dans un r seau d information sa disposition mais aussi et surtout elle t moigne des choix cognitifs de l individu en fonction des manipulations des informa tions disponibles Gardina 1992 2 expression objet mental est de Changeux 1983 Elle est utilis e pour d signer autant les connaissances les attitudes que les comp tences 3 hetp kermit eecs umich edu website Abstract This article examines the importance of interactive approaches in learning from a cognitive science perspective The authors describe various types of knowledge as objectives within a learning system and define the concept of competence Using a neu 32 Revue des sciences de l ducation roscience and cognitive psychology frame of reference they explain the process of acqui sition of new knowledge and competencies Learning is defined in terms of constructing new neural networks from those the l
25. ing and learning Educational Researcher 26 2 27 33 Piaget J 1964 Six tudes de psychologie Gen ve ditions Gonthier Picard M et Braun G 1987 Les logiciels ducatifs Paris Presses universitaires de France Richard J F 1990 Les activit s mentales Paris Armand Colin Roblyer M D 1988 Fundamental problems and principles of designing effective courseware In D H Jonassen dir Instructional designs for microcomputer courseware p 7 33 Hillsdale NJ Lawrence Erlbaum Rose S 1994 La m moire des mol cules a l esprit Paris Editions du Seuil Salomon G 1979 Interaction of media cognition and learning San Francisco CA Jossey Bass Salomon G 1993 Distributed cognition New York NY Cambridge University Press Salomon G Perkins D N et Globerson T 1991 Partners in cognition Extending human intelligence with intelligent technologies Educational Researcher 20 10 16 Salisbury D F 1988 Effective drill and practive strategies 7 D H Jonassen dir Instructional designs for microcomputer courseware p 33 56 Londres Lawrence Erlbaum Schank R C 1994 Engines for education Evanston L The Institute for the Learning Sciences Northwestern University Schletcher T 1991 Promises promises History and foundations of computer based training In T Schletcher dir Computer based training p 13 23 Norwood NJ Ablex Publishing Corporation Trevit
26. ltim dia interactif permette la moti vation le montage et le rodage il doit pr senter un haut degr d interactivit Plus l interactivit est grande plus le syst me d apprentissage sera complexe quant la structuration intrins que des contenus d apprentissage et des contenus connexes mode d emploi aide contextuelle syst me expert ou syst me conseiller et d at tributs de programmation Les fonctionnalit s l activation le format et le d clenchement des messages la navigation les types et l envergure des messages la fr quence la dur e et le d bit des messages l accessibilit et le contr le de l information et l engagement sus cit ne sont que quelques unes des caract ristiques de l interactivit des syst mes d apprentissage multim dias interactifs Cette complexit est aussi doubl e par les instruments de communication utilis s clavier souris cran tactile manette de jeu manche balai m canisme de reconnaissance de la voix num risation vi suelle gants et combinaisons de donn es en r alit virtuelle Il ne fait pas de doute que divers environnements p dagogiques non assist s de l ordinateur peuvent promouvoir cette interactivit De tout temps les tres humains ont acquis des connaissances des attitudes et des comp tences sans l aide 28 Revue des sciences de l ducation de la machine Mais l ordinateur peut assumer certaines fonctions tr s efficace ment Nous avons r sum ci
27. mble un r le cl jouer dans l acquisition des concepts et des strat gies de base de disci plines dont le contenu est bien d fini Nous croyons qu actuellement beaucoup trop de temps de l enseignant est allou dans les coles et les universit s la pr sentation de concepts qui pourraient tre acquis au moyen d un mat riel didac tique de qualit La majeure partie du temps de l enseignant devrait tre consacr e croyons nous la r solution de probl mes mal d finis l organisation du travail d quipe et l animation de discussions de groupe visant parfaire ou pr ciser des connaissances d claratives des connaissances proc durales des attitudes et des comp tences apprises par interaction avec d autres moyens didactiques Enfin on constate un int r t croissant pour ce qu on pourrait appeler des SAMIR pour Syst mes d Apprentissage Multim dia Interactif R parti Cette ten dance concevoir des environnements et des sc narios d apprentissage collaboratif L interactivit dans l apprentissage la perspective des sciences cognitives 31 est n e de la convergence du paradigme de cognition r partie Salomon 1993 et des technologies de travail collaboratif soit des processus et des outils de travail col laboratif permettant de travailler ensemble par le biais d un r seau dans un envi ronnement partag Les interactions sont celles pr vues ou non entre les appre nants entre eux avec des ensei
28. mp tences humaines et tudions ensuite le processus de leur acquisition par l tre humain Nous soulignerons enfin l apport important du multim dia interactif dans l apprentissage Des connaissances diverses Plusieurs sp cialistes de la cognition classifient les connaissances en deux grandes cat gories les connaissances d claratives et les connaissances proc durales ce sujet voir Benton et Kiewra 1987 Chi 1987 Gagn Yekovich et Yekovich 1993 Les connaissances d claratives permettent la personne de se repr senter des objets et des faits Elles ont ceci de particulier qu elles peuvent tre port es la conscience et que de ce fait elles peuvent dans la plupart des cas tre verbalis es D o l expression connaissances d claratives utilis e par Gagn et al 1993 et l expression informations verbales utilis e par Gagn 1985 Les connaissances d claratives constituent la m moire dite explicite de la personne Les connaissances proc durales consistent en des op rateurs qui permettent d ex cuter des actions dans un domaine particulier additionner des mon mes changer un pneu de voi ture r aliser une vente et en des strat gies cognitives ou m thodes de travail qui permettent d agencer de tels op rateurs dans l accomplissement de t ches la m thode de r solution de probl mes par analogie avec des probl mes d j r solus la m thode du cha nage arri re etc Les connaissances proc dur
29. our r soudre l quation aux ajouts et retraits permis pour conserver l quilibre de la balance C est en partie pour faciliter ce travail de cons truction de nouvelles connaissances par r d anciennes que le concepteur labore des r seaux d apprentissage lors de la structuration du contenu d acuvit s de formation partie C de la figure 1 Ces r seaux identifient les connaissances d cla ratives et les connaissances proc durales n cessaires l acquisition de comp tences et sugg rent des pr alables qui en facilitent la construction par l apprenant Les sc narios d enseignement que le concepteur con oit par la suite tiennent compte de ces liens et proposent des activit s qui facilitent l apprentissage L explication des neuroscientifiques et des psychologues de la cognition Les r sultats de recherches effectu es dans les neurosciences dans les der ni res d cennies permettent de mieux saisir les concepts de connaissance d utili sation des connaissances et de construction de connaissances et de comp tences auxquels nous avons fait allusion dans les sections pr c dentes Pour le neuro scientifique Hebb 1980 nos connaissances sont encod es dans des r seaux ou assembl es de neurones les souvenirs ne sont pas repr sent s par un neurone particulier mais par des r seaux de neurones par une assembl e de neurones dans le cortex c r bral Beaucoup plus on croit que ces neurones sont distribu s et peu
30. s fonctionnalit s pour le dialogue et l action dans un format pr d fini de pr sentation des donn es et de manipulation des outils et des processus Trevitt 1996 pour faciliter et enrichir la motivation l action montage et l exp rience rodage Carroll 1992 Les caract ristiques les plus reconnues de l interface sont la convivialit aspects cognitif et physique et la compatibilit aspect technique L interactivit puisqu elle s inscrit dans une interaction et une interface h rite des attributs de ces derni res L interactivit se concr tise par l op rationnali sation de m canismes qui permettront l interaction dans l interface En ce sens elle suppose des choix et des d cisions de la part de l utilisateur Hannafin Hannafin Hooper Rieber et Kini 1996 sur les objets de dialogue et d action de l interaction le quoi dans l interface le comment Elle doit de plus soutenir quatre autres buts des apprentissages multim dias interactifs Irevitt 1996 savoir a l engagement de l apprenant la capacit capter et maintenir l int r t de l apprenant b l accessibilit l information la capacit fournir un acc s sim ple et rapide l information et le contr le de l information c la clarification des informations la capacit de fournir des explications alternatives et des exemples la r troaction et d la pratique la capacit fournir des occasions de pratiquer pour le d veloppement de
31. s habilet s Le mod le TOTE Pour saisir l importance de l interactivit dans l apprentissage nous pou vons nous inspirer du mod le TOTE Test Operation Test Exit propos par Miller Galanter et Pribam dans les ann es soixante voir aussi Piaget 1964 ce sujet Dans leur ouvrage d sormais classique Plans and the structure of behavior Miller et al expliquent la d marche d adaptation du comportement de l individu en la comparant au m canisme d un thermostat le comportement commence par un test T de l cart entre le standard introduit la temp rature demand e au thermostat et l tat de chose actuel temp rature de la chambre Au cas o les deux temp ratures ne sont pas congruentes le m canisme se met en marche op ration O c est dire que le sujet entre en action Dans un test ult rieur et continu T le sujet ou le thermostat compare l effet de l op ration effectu e jusqu ce que la discr pance entre les deux donn es l instruction ou standard et le constat de la temp rature actuelle ait disparu congruence ce moment le pro cessus est termin ce que les auteurs indiquent par le terme Exit E Miller Galanter et Pribam 1968 Jn Nuttin 1980 p 204 Dans le cas qui nous int resse la connaissance l attitude ou la comp tence vis e constituent pour l apprenant le but ou le standard atteindre Lors d un L interactivit dans l apprentissage la perspective des
32. ssage si l on veut que son attention soit maintenue tout au long de l apprentissage Interactivit et apprentissage Le concept d interactivit Avant de situer l importance de l interactivit pour l apprentissage il faut pouvoir r pondre aux questions suivantes Qu est ce que l interactivit et en quoi se distingue t elle de l interaction Qu est ce qu une interface L interaction est un concept qui vient des th ories de la communication ce qui suppose qu il sagit d abord d changes d information l interaction peut tre d crite en termes de dialogues et d actions pour deux interlocuteurs ou plus L in teraction diff re de la r action puisqu elle implique une s quence de messages et une bidirectionnalit de ces messages voir ce sujet Watzlawick Beavin et Jackson 1972 en mode synchrone ou asynchrone Les interlocuteurs diff rent se lon le contexte de la communication dans lequel se situe l interaction personne personne personne animal personne machine personne machine personne L interactivit est la fois le caract re mesurable et le support de cette in teraction dialogue et action dans un contexte personne machine Pour qu une interaction personne machine puisse se r aliser il faut compter sur un traduc teur et un espace temps d interaction qu on appelle interface L interface vise evue des sciences de l ducation 24 R d del fournir un espace de travail souvent virtuel offrant de multiple
33. t C 1996 Interactive multimedia in university teaching and learning Some pointers to help promote discussion of design criteria On line http online anu edu au Forestry fire ACF l mm cube95 html Watzlawick P Beavin J H Jackson D D 1972 Une logique de la communication Paris Editions du Seuil
34. t des situa tions d sir es qu elle pourra rencontrer De la m me fa on les r gles d action et les proc dures d un domaine particulier doivent tre ajust es par l apprenant et des strat gies n cessaires ou utiles la r solution des probl mes auxquels il devra faire face dans le futur doivent tre identifi es et adapt es Dans tous les cas il doit L interactivit dans l apprentissage la perspective des sciences cognitives 21 y avoir accommodation des connaissances d claratives des connaissances proc durales et des attitudes que poss de l apprenant pour rendre celles ci utilisables dans le contexte des nouvelles t ches accomplir Comment on apprend La plupart des connaissances que contient la base de connaissances de l indi vidu ont t acquises ou construites partir de connaissances qu il poss dait d j En voluant dans un environnement particulier le math maticien l avocat ou l ing nieur modifient continuellement leurs connaissances pour sen donner de plus ad quates Dans une formation planifi e ce principe relatif la construction de connaissances partir d anciennes pr vaut sauf que dans ce cas l environne ment de formation est con u de fa on r duire le temps d apprenussage Ainsi dans une activit visant faire acqu rir la comp tence r soudre des quations lin aires on pourrait associer l quation l quilibre d une balance fl au et les op rations permises p
35. vue du traitement de l information par l autor f rence et la personnalisation des informations L engagement de l apprenant est galement soutenu par les interactions entre apprenants dans un jeu ou une simulation et par les interactions avec les tuteurs ou animateurs en ligne en t l formation Le partenariat intellectuel entre apprenants et agents informatiques pr sente un potentiel qu il reste d velopper Hietala et Niemirepo 1997 Salomon Perkins et Globerson 1991 Pour le montage les aspects les plus importants de l interactivit sont ceux qui permettent l accessibilit l information et le contr le de l information La navigation joue alors un r le structurant en soutenant un double encodage cogni tif et physique de l information par une structuration du contenu qui mat rialise les liens Hannafin et al 1996 Norman 1992 La qualit et la quantit des efforts cognitifs et physiques et la r partition de ces efforts allocation r f rentielle des ressources influencent la qualit du traitement de l information et cons quemment l apprentissage Le contr le de l information par l apprenant s lec Linteractivit dans l apprentissage la perspective des sciences cognitives 27 tion des informations rythme de pr sentation etc permet la construction des connaissances selon un mode additif plut t que substitutif Norman 1992 et contribue ainsi maintenir le lien associatif entre les connaissances ant ri
36. ypoth se dite du frayage Chapoutier 1994 p 57 De plus cette polarisation s accentuerait lorsque le sujet est attentif Fr gnac 1994 D o l importance de maintenir la motivation dans l apprentissage Dans la m me veine les r sultats de recherches obtenus par les psycholo gues de la cognition mettent en vidence un certain nombre de facteurs dont l incidence est primordiale sur l apprentissage Parmi les facteurs mentionn s il faut noter ceux relatifs au rattachement des nouvelles connaissances celles que poss dent d j l apprenant la r p tition et la motivation de celui qui ap prend Marieb et Laurendeau 1993 Baddeley 1993 r sume bien ces facteurs dans son ouvrage sur la m moire de travail 5i vous avez quelque chose apprendre vous devez videmment avant tout y pr ter attention deuxiemement une certaine exp rience vous sera n cessaire troisi mement la mati re devra tre organis e et cela inclut la n cessit de relier l information nouvelle ce que vous connaissez d j Enfin il faudra qu une certaine forme de consolidation intervienne p 161 Ces facteurs qui influencent l apprentissage font partie int grante des mod les d apprentissage de psychologues en ducation tels Bruner 1967 Ausubel 1968 Gagn 1985 et Gagn er al 1993 En nous inspirant des v nements propos s par Gagn 1985 pour l acquisition de capacit s et d Anderson 1995 nous avons
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