Et si l’aménagement des classes favorisait un meilleur apprentissage

Elizabeth (Liz) Charles, qui dirige un programme de recherche pédagogique et enseigne au Collège Dawson, a reçu une subvention du PAREA pour son projet intitulé « Graduation des pédagogies sociotechnologiques ». Sont inclus dans cette équipe de recherche multicollège Chris Whittaker et Chris Roderick du collège Dawson, Nathaniel Lasry du cégep John Abbott ainsi que Helena Dedic et Steve Rosenfield du cégep Vanier.

Avez-vous déjà vu une salle de classe au MIT? L’aménagement de ces salles à la fine pointe de la technologie est un concept tiré du projet SCALE-UP de l’Université de Caroline du Nord. Pour en savoir davantage, consulter la chronique en anglais de Raymond Cantin sur ce sujet.

On peut aujourd’hui trouver une version adaptée de ces salles de classe au département de physique du Collège Dawson. Le financement des infrastructures qui a été consenti à ce département a eu comme résultat deux laboratoires de physique complètement rénovés. Leur concept s’inspire de principes socioconstructivistes. Le professeur de physique, Chris Roderick, et la chercheuse, Liz Charles, travaillent tous deux à l’élaboration d’une démarche pédagogique adaptée à ces nouveaux laboratoires.

Liz Charles and Chris Whittaker en discussion.

Riche d’une longue expérience lui permettant de bien comprendre les bénéfices de l’enseignement sociocognitif, le comité de planification des laboratoires du département de physique, alors présidé par Chris Whittaker, a reconnu que les TIC s’avéraient utiles, mais qu’on pourrait tirer le maximum de leur potentiel dans un environnement pouvant mieux les accommoder. Alors que la disposition des laboratoires traditionnels avec leurs longues tables créait un effet d’embouteillage parce qu’un seul étudiant à la fois pouvait entrer les données, ce qui limitait la participation des autres, la nouvelle configuration offre plus de flexibilité et l’accessibilité aux ordinateurs s’en trouve grandement augmentée. Cette circulation ouverte, rendue possible grâce à la disposition des tables autour de laquelle 4 ou 5 étudiants peuvent se regrouper, leur permet de se réunir et d’échanger autour de deux ordinateurs tout en favorisant l’interaction avec les autres groupes de la classe. S’il vous est difficile d’imaginer à quoi cela pourrait ressembler, consulter cette vidéo de langue anglaise de 4 minutes en provenance de l’Université du Minnesota.

L’automne dernier, alors que le premier semestre à Dawson débutait, on inaugurait les nouveaux laboratoires. Le premier jour de classe coïncidait pratiquement avec le jour où les nouvelles salles de cours devenaient disponibles. Par ailleurs, il faut reconnaître le mérite de Chris Roderick et d’autres membres du département de physique qui ont investi beaucoup de temps, dès le début du semestre, à l’apprentissage de cette nouvelle technologie. L’un des objectifs de recherche de Liz était de travailler en collaboration avec Chris Roderick pour accroître les occasions d’apprentissage que la mise en place de ce nouvel environnement et de cette nouvelle technologie procurerait aux étudiants, et ce, tant sur le plan de l’utilisation du matériel de cours que de l’interaction avec les autres étudiants. Par exemple, avec Chris, elle s’est efforcée d’optimiser la mise en œuvre de nouvelles approches pédagogiques qui tiraient avantage du potentiel d’apprentissage interactif rendu possible par la configuration des nouveaux laboratoires. Chris utilisait l’ensemble de la technologie et Liz, dans le cadre de son projet de recherche PAREA, observait Chris dans le laboratoire et lui donnait une rétroaction sur ce qui fonctionnait et ce qui ne fonctionnait pas.

Ensemble, Liz et Chris ont pu déterminer les possibilités qui permettraient à l’étudiant de jouer un rôle dans son propre apprentissage.

Ensemble, Liz et Chris ont pu déterminer les possibilités qui permettraient à l’étudiant de jouer un rôle dans son propre apprentissage. En réalité, même si le professeur a l’impression que la partie magistrale de son cours se déroule rondement, il se pourrait que les étudiants, eux, ne suivent pas aussi bien que le professeur se l’imagine. Les indicateurs clés révélant ce genre de situation sont les questions que les étudiants posent, ou omettent de poser. Liz suggère d’identifier ceux qui posent le plus de questions dans la classe et le genre de questions qui sont posées. Il est essentiel d’encourager les étudiants à poser les bonnes questions pour favoriser un changement grâce auquel ils pourront prendre conscience de leur responsabilité en regard de leur propre compréhension et de celle des autres. Par exemple, lorsque les étudiants n’interviennent pas par leurs questions, très souvent, cela indique qu’ils ne suivent pas vraiment. Si ce sont toujours les deux ou trois mêmes étudiants qui interrogent le professeur et si leurs questions ne permettent pas aux autres de participer à la conversation, cela signifie que la discussion pourrait ne pas profiter à l’ensemble de la classe.

L’une des solutions envisagées par Liz et Chris pour prévenir ce genre de situation consisterait à structurer la partie magistrale et la partie activités du cours de façon à créer tout naturellement des pauses pendant lesquelles les étudiants peuvent réfléchir à ce qu’ils viennent d’entendre. Et dans le même ordre d’idées, concevoir des activités qui encourageraient les étudiants à communiquer aux autres leurs connaissances ou qui, inversement, les aideraient à déterminer les aspects qu’ils n’assimilent pas très bien. Le but de ces deux stratégies est de montrer aux étudiants qu’ils sont en droit de poser des questions et qu’ils ont la responsabilité de déterminer ce qu’ils ont besoin d’apprendre. Ceci fait partie d’une méthode d’apprentissage permettant de développer les façons de penser les plus susceptibles de leur faire connaître du succès dans le domaine scientifique.

Liz divise les types de questions les plus fréquemment posées par les étudiants en trois catégories :

1. Des questions contre-productives qui vous éloignent du sujet à l’étude.
2. Des questions de clarification qui concernent l’évaluation des résultats, mais n’aident en rien à parfaire l’apprentissage des concepts, telles que : « Est-ce qu’on a besoin de savoir ça pour l’examen? »
3. Des questions productives qui sont contextuelles et qui, soit qu’elles laissent deviner quel sera logiquement le prochain sujet à couvrir, soit qu’elles permettent de revoir la matière déjà couverte afin de s’assurer que les étudiants puissent l’expliquer en des termes qui leur sont propres, et d’établir ainsi un « espace commun » où tous peuvent s’exprimer.

Une autre suggestion pour améliorer la participation des étudiants et la collaboration entre pairs consiste, ironiquement, en un accès restreint au matériel sophistiqué. Chris a organisé la classe de telle sorte que ceux qui ont collecté les données deviennent les tuteurs du prochain groupe à utiliser le matériel. De plus, il a conçu un jeu-questionnaire qui a lieu en fin de laboratoire et qui exige de la part des étudiants une attitude « impliquée » pendant qu’ils attendent leur tour pour utiliser le matériel. C’est ainsi que les étudiants ont commencé à s’entraider parce que chacun, à sa façon, était devenu un expert dans l’un des aspects de l’activité en cours. À mesure que ce sentiment de compréhension augmentait, les étudiants étaient de plus en plus en mesure de s’entraider et de s’encadrer mutuellement tant sur la collecte et l’analyse des données que sur la résolution de problèmes qui faisait partie de la préparation au jeu-questionnaire. Parce que l’environnement créé par Chris encourageait les étudiants à prendre en main leur propre apprentissage, ces derniers se sentaient libres d’utiliser les multiples ressources technologiques du laboratoire pour partager leurs connaissances. Cet échange était facilité par la configuration ouverte des installations.

Chris Roderick dans un des nouveaux laboratoires.

… l’équipe de Liz a constaté que la conception et la technologie des nouveaux laboratoires pouvaient aider le professeur à transmettre avec une efficacité accrue le contenu de ses cours et inciter les étudiants à participer plus et à mieux collaborer.

Liz et Chris ont pu tirer trois conclusions de leurs expériences.

1. Le professeur aurait avantage à préparer de multiples activités de groupe par « petites doses » non synchrones. Autrement dit, un groupe peut accomplir une tâche quelconque, s’assurer de l’avoir bien assimilée, ce qui lui permet de cerner les besoins d’un autre groupe, de lui venir en aide et d’être aidé en retour.
2. Lors de la conception d’un laboratoire de technologie de pointe, la répartition des « outils de la connaissance » à travers tout l’espace physique (par ex., tableaux de commande intelligents, tableaux blancs, ordinateurs, matériel de laboratoire) s’avère très profitable, car cela favorise les échanges entre étudiants et le développement d’une expertise individuelle chez ces derniers.
3. Alors que le professeur se doit d’avoir une classe bien structurée, il doit en même temps encourager la prise d’initiatives chez ses étudiants – un bel exercice d’équilibre.

Pour ce qui est de la recherche comme telle, l’équipe de Liz a constaté que la conception et la technologie des nouveaux laboratoires pouvaient aider le professeur à transmettre avec une efficacité accrue le contenu de ses cours et inciter les étudiants à participer plus et à mieux collaborer. Cette réussite est cependant assortie d’une somme considérable de travail de la part de l’enseignant. Il doit être prêt à se familiariser avec cette nouvelle technologie et en même temps adopter de nouvelles approches pédagogiques. Le niveau de risque est certes élevé, mais il peut aussi s’avérer très avantageux tant pour les étudiants que pour l’enseignant.

Liz propose que, tout en maintenant leur soutien au perfectionnement professionnel des professeurs dans l’utilisation des TIC, les cégeps doivent aussi être conscients du besoin d’augmenter le temps de recherche sur le terrain afin d’étudier comment ces technologies doivent être mises en œuvre. La communauté de recherche pédagogique et d’apprentissage en sciences a beaucoup à offrir en matière de théorie pédagogique, mais nous, en tant que chercheurs du réseau collégial, avons beaucoup à offrir sur la façon de mettre en application cette théorie et de s’assurer qu’elle fonctionne.