Analyser l’activité dans une session APP

Les recherches sur la pédagogie APP

Le Cesi utilise depuis quelques années « l’approche par problèmes » (APP, ou problem-based learning, PBL en anglais) comme méthode pédagogique pour l’apprentissage des sciences. Quelques cas ont été développés, comme celui de la canette auto-rafraichissante pour la thermodynamique.

Avant de généraliser cette approche à toutes les disciplines scientifiques enseignées et de développer au moins un cas approprié à chacune d’elle, l’Ecole d’ingénieurs Cesi a souhaité mieux comprendre les processus d’apprentissage et de développement des compétences à l’œuvre dans les séances APP.

Il a donc été proposé de réaliser une analyse de l’activité de l’enseignant et de l’activité des élèves ingénieurs au cours d’une session APP, en utilisant les techniques habituelles : enregistrement vidéo des sessions, auto-confrontation des participants aux séquences les plus significatives, analyse de ces matériaux.

La session APP comprend 5 séquences de 3 heures :

  • Lecture de l’énoncé, clarification des termes et des données du problème ; définition du problème
  • Recherche d’information sur le problème
  • Formulation et discussion d’hypothèses
  • Explication du problème restitution

Deux groupes d’une trentaine d’élèves font l’objet de la recherche :

  • Dans le premier groupe, est étudiée l’activité de deux sous-groupes de 5-6 élèves,
  • Dans le deuxième groupe est étudiée l’activité de l’enseignant et ses interactions avec l’ensemble du groupe et avec les 6 sous-groupes.

Principaux résultats

Une première série d’analyses du matériau recueilli a été menée en 2009, afin de présenter quelques résultats lors du colloque international de didactique professionnelle qui a eu lieu à Dijon, en décembre (voir publication ci-dessous).

BLANDIN, B. OUARRAK, B. (2009) Quand l’expérience joue des tours dans un dispositif de formation en alternance, in Actes du 1er colloque international de l’association Recherches et pratiques en didactique professionnelle, Dijon, 2-4 décembre 2009 (communication n°407).

Par ailleurs, Bouazza Ouarrak a analysé en détail les parcours d’apprentissage des élèves du premier groupe dans sa thèse, intitulée « Microgenèse d’un objet technique chez des élèves ingénieurs du Cesi », soutenue au CNAM le 7 juillet 2011.

Cette thèse explore les ressources cognitives que mobilisent des élèves ingénieurs dans un APP (Apprentissage par problème) dans une tâche de conception d’un objet technique. La situation-problème à laquelle ces élèves sont confrontés est constituée par un système technique inédit de réfrigération sans apport extérieur d’énergie. Dans cet apprentissage, les élèves doivent concevoir l’objet technique et apprendre des concepts en thermodynamique.

Deux groupes d’élèves sont comparés : le premier dispose d’un modèle analogique d’une situation connue pour aborder la situation nouvelle, le second ne dispose que du texte.

Les questions de recherches :

  • Que construisent ces élèves comme connaissances ?
  • Qu’apportent ces deux types d’apprentissage (l’apprentissage par une situation connue et l’apprentissage par le texte) ?
  • Quels sont les obstacles que rencontrent ces élèves ?

Les hypothèses :

  • Un apprentissage par une situation connue conduit à la construction de connaissances opératives (des concepts outils).
  • Un apprentissage par le texte conduit à la construction de connaissances décontextualisées (des concepts objets).
  • Un apprentissage par les situations dans un dispositif didactique conduit ultérieurement à la construction de concepts catégoriels.

Ces deux types d’apprentissage impliquent l’obstacle épistémologique dans la construction des concepts dans leurs deux fonctions : outil et objet.