Les domaines d’application de l’analyse cognitive

L’analyse cognitive des exercices a pour objet de sensibiliser les enseignants à la nécessité d’adapter le niveau des exercices qu’ils proposent à celui de leurs élèves. Elle doit leur permettre de détecter les étapes qui vont poser problème, celles qui requièrent un niveau cognitif plus élevé et sur lesquelles ils devront porter toute leur attention, de mieux comprendre et interpréter les erreurs des apprenants.

Elle permet également, et cet aspect ne nous paraît pas négligeable, de rendre les enseignants attentifs aux difficultés cognitives des exercices qu’ils donnent et de leur faire prendre conscience de l’importance de ce facteur, même si, bien entendu, il ne s’agit pas de ramener toute difficulté à des problèmes cognitifs.

application de l’analyse pour élève

L’analyse cognitive dans la préparation de l’enseignement

Le choix des exercices qui illustreront tel ou tel apprentissage est important. Le type de présentation, le support proposé, la plus ou moins grande familiarité du contexte pour les élèves. Ce que nous pourrions appeler « l’habillage » des exercices, peut être un guide. Mais ces traits, nommés traits de surface, ne peuvent être les seuls critères. Il est important de connaître le mode de raisonnement et les opérations intellectuelles en jeu, ce que nous pouvons nommer traits de structure.

Cette démarche permet de confronter le niveau cognitif des exercices proposés et celui des élèves et par là de repérer d’éventuels écarts entre les deux. Même compte tenu de l’hétérogénéité cognitive du public, on peut être amené à constater que certains exercices sont trop difficiles sur le plan cognitif ou qu’ils ne peuvent être réussis que par un nombre très limité d’élèves. À l’inverse, certains exercices peuvent apparaître trop simples et, de ce fait, ne pas être l’occasion d’un développement intellectuel, même s’ils peuvent, bien entendu, être utilisés à d’autres fins.

Il est alors possible de modifier l’énoncé de l’exercice pour une meilleure adaptation au niveau des élèves. Cependant, changer un mot ou une donnée peut entraîner, sans qu’il soit toujours aisé de s’en rendre compte, des modifications importantes sur le plan cognitif. Par exemple, le niveau symbolique d’un nouvel élément peut modifier le niveau cognitif de l’exercice. Il n’est pas si facile d’introduire des modifications et d’en mesurer les conséquences sur le plan cognitif. Il est dans ce cas indispensable de procéder à une nouvelle analyse cognitive, une fois le problème modifié.

L’analyse cognitive permet d’anticiper les possibilités d’erreur

La décomposition du cheminement vers la solution en un grand nombre d’étapes permet à l’enseignant de découvrir le parcours de l’élève. Ces étapes sont souvent tellement évidentes pour l’enseignant qu’il ne les distingue plus. La nécessité de les décrire l’oblige à les matérialiser, à prendre conscience que certains cheminements sont complexes, en tous cas plus complexes qu’une analyse rapide pouvait le laisser supposer. A l’inverse, certaines étapes exigent un niveau cognitif très faible, par exemple le niveau préopératoire. Alors que, à première vue, le niveau requis paraissait bien supérieur. L’analyse cognitive permet de bien repérer les étapes qui risquent de poser problème aux élèves, d’anticiper les possibilités d’erreur et de prévoir des moyens pour les surmonter.

Elle permet également de s’interroger sur sa propre démarche, puisque l’analyse s’effectue a priori, et de se demander s’il existe d’autres chemins possibles permettant d’aboutir à la solution. La connaissance approfondie qu’ont les enseignants de leurs élèves leur permet de prévoir d’autres cheminements et d’analyser le niveau cognitif requis par ces derniers.

Il est en effet tout à fait possible que des solutions de niveaux cognitifs différents permettent d’arriver au bon résultat. Il s’agit souvent de certaines étapes qui permettent de trouver la solution en mettant en jeu un niveau cognitif moindre que le cheminement prévu a priori. Mais qui, la plupart du temps, l’allonge. Ce constat permet de comprendre qu’une bonne réponse ne peut être le garant de l’emploi d’un bon raisonnement. Tout au moins du raisonnement auquel s’attend l’enseignant. Les écarts cognitifs sont parfois importants, ils peuvent correspondre à un stade. Il faut donc rester vigilant pour bien cerner les stratégies réelles des élèves.

l’analyse cognitive en éducation

Analyse dans l’enseignement proprement dit

Se représenter les différentes étapes par lesquelles les élèves vont devoir passer permet, au cours même de l’enseignement, de se référer à une grille permettant de décrypter leurs hésitations, leurs difficultés et leurs erreurs. Cette grille rendra l’enseignant attentif au processus de résolution utilisé par les élèves. Il peut être différent de celui qui était prévu. Il convient donc d’être particulièrement attentif à la démarche effective. Elle permet aussi de relever des procédures surprenantes mais qui peuvent se révéler intéressantes, et de repérer rapidement les impasses et surtout leur origine.

Mais pointer ces difficultés n’est pas toujours aisé. L’entretien d’explicitation devient alors un instrument précieux en amenant les élèves eux-mêmes à décrire finement leur démarche. On pourra à un moment donné pratiquer cette investigation avec un élève, dans un dialogue individualisé, pendant que les autres continuent la résolution de la tâche. Demander à l’élève interrogé de retrouver les étapes de son raisonnement. Réaliser devant la classe un entretien d’explicitation permettra à chacun de confronter ses propres démarches à celles exposées. Mais, bien sûr, chacun n’en tirera profit qu’à condition de faire cet effort de confrontation.

L’analyse des difficultés des élèves suppose la possibilité de mobiliser diverses grilles explicatives du phénomène. L’accent mis sur l’analyse cognitive ne signifie pas que toute difficulté relève pour autant de cet ordre. Au cours même de l’enseignement, l’enseignant devra faire la part entre les différentes origines de ces difficultés, ce qui lui sera d’autant plus aisé qu’il aura auparavant réalisé l’analyse cognitive de l’exercice. II se rendra alors compte que telle étape est omise ou que la réponse provient d’une lecture trop rapide de l’énoncé ou d’une méconnaissance d’un terme de vocabulaire ou d’un prérequis. Il pourra alors d’autant mieux préparer des remédiations adaptées aux difficultés répertoriées.

Dans l’analyse des erreurs d’origine cognitive

La comparaison entre la réalisation des élèves et l’analyse a priori des exercices permet d’obtenir un guide précieux dans la détermination de l’origine des erreurs commises. L’analyse cognitive permet de repérer de manière précise le lieu où l’élève se trompe dans son raisonnement. Et donc d’être mieux à même d’apporter une aide adéquate.

Il est nécessaire de se donner les moyens de repérer ces lieux. C’est ainsi qu’il peut être intéressant, pour un exercice précis, de recueillir les réponses ainsi que les brouillons de l’ensemble d’une classe. Le recueil des traces permet souvent de compléter et de conforter les hypothèses émises à partir des seules réponses des élèves.

Ces erreurs, selon leur fréquence, peuvent être classées en :

  • erreurs commises massivement par l’ensemble des élèves. Il conviendra alors de s’interroger sur le bien-fondé de l’exercice, sur son adéquation avec le niveau cognitif de la classe.
  • erreurs commises par un groupe. Si on a fait une mesure du niveau cognitif des élèves, on peut alors rapprocher les opérations intellectuelles que ce groupe a du mal à maîtriser et celles nécessités par la résolution de l’exercice. Une remédiation spécifique à ces élèves s’avérera alors nécessaire.
  • erreurs isolées commises par un ou deux élèves. Il peut s’agir d’un élève particulièrement faible. Dans ce cas, il sera parfois délicat de retrouver la source précise de l’erreur. Un entretien structuré peut alors s’imposer. Il permettra de situer la difficulté rencontrée par cet élève. Il peut se centrer sur l’étape qui a posé problème à l’élève pour confirmer ou infirmer les hypothèses qu’il était possible d’émettre a priori. Mais, sans cet entretien, il parait difficile de remonter à la source précise de l’erreur.

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