25/02/2015

L'école doit enseigner l'incertitude et la complexité

A l’origine : un cerveau aux multiples capacités

L'évolution a mis plusieurs millions d'années pour développer notre cerveau d'homo sapiens ayant des capacités d'apprentissage incroyablement développées. Nos capacités cognitives se sont donc développées grâce notamment à l’apparition de nouveaux gènes qui ont permis une augmentation considérable du nombre de connexions nerveuses dans le néocortex préfrontal, région du cerveau la plus récente dans l’évolution humaine. Ainsi, en l’espace de 3 millions d’années, la population de neurones a quadruplé et les connexions interneuronales sont passées de 250 millions à un million de milliards.

Ce cerveau a accompagné le développement de notre humanité qui n’est entré dans l’âge de l’homme moderne, homo sapiens sapiens, que depuis environ 150 000 ans. Mais l’essor des civilisations, des langages, des relations sociales, la fabrication d'outils, le port de vêtements, la domestication de nombreuses espèces végétales et animales, le développement artistique, la maîtrise des technologies ne datent finalement que de quelques milliers d’années.

Nous héritons donc d’un cerveau ayant été conçu pour répondre à des besoins et à des sollicitations de chasseurs-cueilleurs puisque les quelques 500 générations qui nous séparent de ces ancêtres ne suffisent pas pour modifier radicalement, au niveau génétique, les processus de notre cerveau. Cela dit, ces compétences et les capacités d’apprentissage et d’adaptabilité fournies avec, sont d’une extrême complexité et permettent largement à faire face aux multiples situations d’une vie d’homme.

De toute façon, il a fallu « faire avec ». Apprendre par mimétisme, par essai-erreur, par expérience, par situation-problème. Détourner des compétences développées par nos ancêtres les « hommes préhistoriques » pour les utiliser à d’autres fins. Par exemple notre capacité à identifier des formes, des traits et des angles (nécessaires à l’origine pour s’orienter et réagir aux dangers dans un environnement hostile) a permis de développer l’écriture.

Durant ces deux derniers millénaires, l’augmentation des savoirs s’est accéléré ; on avance maintenant que la somme des connaissances double environ tous les 7 ans ! La technologie et notamment nos systèmes de communication et de calculs y sont pour quelque chose, puisque, à l’heure actuelle, la vitesse de calcul des processeurs équipant nos outils informatiques double tous les 18 mois.

Ce n’est que très récemment que l’être humain a cherché à développer de meilleures stratégies d’apprentissage et à comprendre le fonctionnement du cerveau humain. Il y a 150 ans et jusque dans les années 90, il était impensable de pouvoir suivre les processus cérébraux en cours, pour observer les mécanismes du fonctionnement cérébral. Toutes les stratégies et théories de l’apprentissage ont donc été imaginées à partir d’expériences empiriques se basant sur des recherches rigoureuses, mais cherchant avant tout à faciliter l’acquisition de savoirs définis. On a ainsi été conduit à découper la connaissance et à créer des espaces de savoirs -les disciplines-, puis des sous-espaces, en supposant que la somme de ces micro-savoirs morcelés allait aider les élèves à affronter la vie. Malheureusement, cela ne sert qu’à sélectionner les individus qui sont le mieux à même d’entrer dans le moule de l’institution.

Quels sont les enjeux de notre temps ?

On se rend compte actuellement que les enjeux de notre société et les savoirs qui les sous-tendent sont différents.  André Giordan en a identifiés quelques uns dans son article intitulé « La pensée complexe » (2010)[1]. Revenons donc sur quelques enjeux qui semblent méconnus du grand public.

Le fonctionnement de notre économie tout d’abord et de notre système de marché qui dépassent largement notre entendement et que seule une poignée d’économistes sur la planète disent se targuer d’en maîtriser une petite portion. Aujourd’hui, un grand nombre de produits financiers sont contrôlés par des systèmes de gestion de l’information complexes où les bases de données s’échangent quotidiennement des milliards d’informations qui sont traitées grâce à des algorithmes de plusieurs millions de lignes. La seule lecture de ces lignes prendrait plusieurs centaines d’années ! Et pourtant, cela semble fonctionner. Il faut dire que pour faciliter le traitement, l’ensemble de ces données sont soumises à des calculs de probabilités dont l’efficacité n’a d’égale que l’incertitude qu’elle engendre et les risques qu’elles font subir à la place financière mondiale.

Un autre enjeu mondial est représenté par différents enjeux de santé publique. A l’heure où les maladies chroniques (notamment les maladies cardiovasculaires, les accidents vasculaires cérébraux, les cancers, certaines affections respiratoires, le diabète, etc..) sont responsables de la majorité des décès dans le monde (63% - Source OMS), leurs traitements nécessitent impérativement une prise en compte des relations complexes entre le corps et son environnement d’une part ainsi que des paramètres psychiques et de nouvelles approches patient-médecin d’autre part. Dans le même domaine, il apparaît que certains médicaments seraient plus ou moins efficaces selon les individus. Dès lors, il s’agit de développer des traitements adaptés à des populations n’ayant pas exactement le même patrimoine génétique. On assiste donc à une forme d’individualisation des thérapies, avec toutes les dérives éthiques que cela suppose.

La gestion de l’environnement constitue un autre domaine où la complexité est sous-jacente. Les problèmes d’énergie, de consommation, de gestion des ressources ou des territoires, les mouvements de population sont toutes interdépendantes et nécessitent en tout cas une approche systémique. Chaque action dans ce domaine a une implication économique, sociale et environnementale.

Même dans les sciences dites dures, celles que l’on croit emplies de certitudes, doivent tenir compte du principe d'incertitude (ou principe d'indétermination). Par exemple, pour une particule massive donnée, on ne peut pas connaître simultanément sa position et sa vitesse avec une précision supérieure à un certain seuil[2].

Alors comment enseigner la complexité et l’incertitude ?

Les enjeux éducatifs majeurs de notre époque semblent donc être notre capacité à décrypter le monde dans toute sa complexité et à apprendre à gérer l’incertitude. Or l’école n’est de loin pas préparée à cela et continue à professer les problèmes simples à réponses uniques ou les QCM, les « juste ou faux ».

André Giordan, toujours dans le même article, identifie une série de ressources de formation qu’il s’agit de mobiliser à cette occasion : la pragmatique, l’analyse systémique, la physionique, ou encore l’approche des « savoirs émergents ». Toutefois, pour être pertinentes et susciter un changement de comportement chez les personnes, « ces démarches se doivent d’être croisées avec des concepts structurants[3], une clarification des valeurs, et surtout un questionnement sur les paradigmes dominants ou personnels ».

Ainsi, la piste qui consiste à partir de situations-problèmes, complexes, semble être prometteuses, notamment pour apprendre à poser les problèmes, à les hiérarchiser et ensuite à formuler quelques solutions alternatives toujours contextualisées, voire des changements à mettre en place. Cette approche apparaît maintenant graduellement et de manière plus formalisée dans les programmes scolaires, notamment en sciences sous l’appellation de « démarche d’investigation ».

Une des caractéristiques de ces démarches consiste à proposer aux élèves des situations où la solution n’est non seulement pas connue d’avance, mais encore où des solutions multiples peuvent coexister ou encore où aucune solution véritablement satisfaisante ne peut être mise en avant. Il s’agit donc pour les élèves d’élaborer des pistes de travail où les solutions retenues constituent des optimums ou des réponses évolutives, tenant compte des différentes contraintes de la situation.

Les plans d’études actuels et les moyens d’enseignement laissent une place à ces approches, mais restent néanmoins très empreints de savoirs « traditionnels », une question implique une réponse unique et bien identifiée. Si l’école souhaite véritablement mieux tenir compte des dernières connaissances des sciences cognitives et répondre aux enjeux de notre société, il devient urgent qu’elle se réoriente, qu’elle réévalue ses priorités et qu’elle cherche enfin à intégrer dans ses cursus la résolution des problèmes complexes et la gestion de l’incertitude.

Laurent Dubois 


Un exemple : le projet "Dans la peau d'un chercheur".

D'autres exemples sur le site du LDES.

Article paru dans le journal Résonnance - Mensuel de l'école valaisanne, N°2 - Octobre 2014 (PDF). Dubois, L. "Résoudre des problèmes complexes et gérer l'incertitude"




[2] Il s’agit du fondement de la théorie de la mécanique quantique, connue maintenant depuis plus de 50 ans, et qui a radicalement changé notre vision du monde en y intégrant la notion d’incertitude.

[3] Exemples : organisation, régulation, mémoire, émergence, etc.

 

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23/09/2014

Etude PISA 2012 : on oublie l'essentiel

Les résultats cantonaux de PISA 2012 sont tombés (1). Sans surprise, ceux-ci confortent la tendance observée lors des tests PISA 2009. Les élèves romands sont moins bons en mathématiques et en sciences que leurs homologues alémaniques. L'écart se ressert par contre en lecture avec 2 points seulement d'écart (2).

Centrée sur les mathématiques, l'étude PISA 2012 montre ainsi un écart de 11 points entre les élèves romands et les élèves alémaniques. Ce constat masque cependant une donnée plus alarmante. En sciences, la différence entre les romands et les alémaniques est de 20 points !

Pire, la comparaison cantonale met en évidence que le canton de Genève est à la traîne dans le domaine des sciences de la nature. En effet, à Genève, seulement 53% des élèves atteignent le niveau 3, alors qu'ils sont plus de 68% dans le canton de Fribourg. Une différence de 15% !

Certains se lamenteront sur le fait que, malgré les nombreuses mesures prises depuis 2002 pour améliorer les compétences des élèves en littératie, les résultats des élèves de Suisse romande évoluent peu. Seul le canton de Genève semble tirer son épingle du jeu. D'autres s'interrogeront sur la proportion d'élèves à Genève, seulement 58%, qui atteignent le niveau 3 en mathématiques. Mais pour les sciences, la situation à Genève est véritablement inquiétante... ...et cela risque de s’aggraver ces prochaines années, tant nos autorités scolaires ont fixé d'autres priorités, notamment l'enseignement (trop !) précoce de l'anglais et de l'allemand.

Nous le disions dans un précédent billet de blog (3), l'enseignement des sciences est, et a toujours été, le parent pauvre de l'école obligatoire et les récentes mesures prises par la Direction Générale de l'Enseignement Obligatoire (DGEO) sont là pour le démontrer encore une fois.

Ainsi, par exemple, la DGEO a octroyé 2 jours de recyclage pour l'introduction, à la rentrée scolaire 2014, d'un nouveau moyen d'enseignement de l'allemand. Tous les enseignants du cycle 2 bénéficieront donc de 2 jours de formation sur temps scolaire, en plus du quota habituel. Mais aucune formation ou recyclage n'a été prévu pour les sciences de la nature qui renouvellent également leurs moyens d'enseignement, permettant ainsi de tenir compte d'un changement radical de la manière d'enseigner les sciences de la nature, comme le Plan d’Études Romand (PER) l'exige.

Par ailleurs, bien que les missions et les contenus des sciences de la nature ont été largement augmentés dans le PER (ouverture sur le monde, culture scientifique, enjeux de société, notions scientifiques, santé, interdépendances, développement durable...), les forces et les ressources de formation en sciences de la nature dédiées au primaire ont été fortement réduites ces dernières années, y compris dans la formation initiale (3 crédits obligatoires pour les sciences de la nature sur les 240 que comptent la Formation en Enseignement Primaire).

Ces problèmes ont d'ailleurs été soumis au Conseil d’État par le biais d'une question urgente proposée par M. Jean Romain le 25 juin dernier (4), mais ces signaux d'alarme sont restés sans effet.

Notre canton, notre pays, notre économie, a besoin, plus que jamais, d'une jeune génération maîtrisant les enjeux scientifiques de notre société, que ce soit pour relever les défis environnementaux, technologiques, médicaux ou humains.

Gageons que les médiocres résultats obtenus aux tests PISA 2012 par le canton de Genève en sciences de la nature sauront créer le déclic nécessaire pour revaloriser enfin l'enseignement des sciences dans notre canton, à l'école primaire comme au secondaire I.

La DGEO nous promet un plan d'action en sciences qui devrait être adopté cet automne. Nous espérons qu'il sera à la hauteur !

1. TDG du 24 septembre 2014 et http://www.tdg.ch/geneve/actu-genevoise/etude-pisa-2012-g...

2. Sources : CIIP 2014 - http://www.ciip.ch/documents/showFile.asp?ID=6116 et http://www.ciip.ch/documents/showFile.asp?ID=6117

3. http://ldubois.blog.tdg.ch/archive/2013/04/24/enseignemen...

4. Grand Conseil - QUE 215 - A : http://www.ge.ch/grandconseil/moteurPdf.asp?typeObj=QUE&a...

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13/05/2014

Valorisons la créativité à l'école

La créativité et l'inventivité sont des compétences qui permettront peut-être à l'humanité de s'en sortir. Le Plan d'Etudes Romand (PER) l'a bien compris, puisqu'il intègre ces capacités : http://www.plandetudes.ch/web/guest/capacites-transversal...

Mais à lire l'article de Carolyn Gregoire, j'ai bien peur que l'école ne valorise pas vraiment ces comportements... ...et même qu'elle les répriment !!!

http://www.huffingtonpost.fr/2014/03/11/la-creativite-18-...

Passons en revue quelques-unes des caractéristiques et des comportements révélateurs chez ces personnes hors du commun, artistes, chefs d'entreprise, aventuriers, inventeurs, savants, génies, et autres scientifiques qui ont permis des avancées notoires :

Ils rêvassent

Cette qualité est... ...comment dire..., plutôt perçue négativement dans le milieu scolaire !

Ils observent tout ce qui est autour d’eux...

...par exemple, par la fenêtre de la classe ! Ils prennent, en outre, du temps pour parcourir les différentes pages du livre, avant de s'arrêter à la page demandée par l'enseignant.

Ils travaillent aux heures qui les arrangent

...bon, là je vois mal comment on pourrait faire autrement... ...et je n'ai pas envie de parler du mercredi matin !

Ils prennent le temps d’être seuls

Difficile dans une classe de 24 élèves ! Mais on pourrait aménager des "pauses", des moments de respiration.

Ils contournent les obstacles de la vie

L'école est-elle un obstacle pour ces personnes ?

Ils sont à la recherche de nouvelles expériences

Qu'est-ce qui se passe si je taille mon crayon par les deux bouts ? Est-ce que j'arrive à tenir en équilibre sur deux pieds de chaise ?

Ils "échouent"

Quelle est la place de l'erreur à l'école ? Il y a 5 siècles, elle apparaissait déjà comme inhérente aux processus d'apprentissage. Les pédagogues d'aujourd'hui le confirment, l'erreur prend toute sa place dans la construction de la pensée (voir le dossier "L'erreur en pédagogie").

Ils posent les bonnes questions

Tout un apprentissage ! Mais est-ce que l'école apprend aux élèves comment poser les bonnes questions ? Ou cherche-t-elle plutôt à obtenir les bonnes réponses !

Ils prennent des risques

Quelle est la place du risque dans l'institution scolaire. Quelle marge de manœuvre dispose chaque élève ? Dans quel cas peut-il prendre des risques ?

Pour eux, tout devient une occasion de s’exprimer

Si tous les élèves qui bavardent ne deviendront probablement pas des génies ou des inventeurs, comment distinguer "bavardage" et "expression créative" ?

Ils réalisent leurs vraies passions

Il y a très longtemps, un de mes élèves, passionné de musique, avait apporté son clavier électronique en classe. Et il a passé quelques heures à composer des musiques, notamment pour le spectacle de fin d'année. Il s'occupe maintenant de la Direction musicale de "Le Band d'Un Air de Famille - RTS".

Ils sortent de leur propre tête

"Explorer d’autres façons de penser", affirme l'article. C'est ce que le PER appelle "développement de la pensée divergente" en exprimant ses idées sous de nouvelles formes. Donc valoriser le processus, le cheminement, plutôt que le résultat ou le produit fini.

Ils perdent la notion du temps

La cloche de la récréation, les "Rangez les cahiers", "Plus que 10 minutes" ou les "Dépêchez-vous", sont là pour rappeler à l'ordre les élèves qui perdent la notion du temps.

Ils s’entourent de beauté

...voir la maîtresse de Titeuf !

Ils relient les points

Établir des liens entre différentes problématiques. Difficile lorsque l'école est perçue comme une juxtaposition de différentes disciplines... ...de plus en plus nombreuses ! Mais certains enseignants y arrivent très bien et sont devenus des experts en interdisciplinarité.

Elles font bouger les choses

Comment offrir aux élèves la possibilité de changer les choses ? Une boîte à suggestion ? Un espace de proposition dans le conseil de classe ?

Ils consacrent du temps à la méditation

Et si la méditation devenait une discipline obligatoire à l'école ? C'est en tout cas ce que suggère
Jeanne Siaud-Facchin dans son article "La méditation comme remède au mal de l'apprentissage". André Giordan, sans parler de méditation, propose, quant à lui, des moments de relaxation en classe.

 

Vous l'aurez compris, pour permettre à l'humanité de s'en sortir (!), ou en tout cas pour respecter le Plan d'Etude Romand et développer cette compétence appelée "pensée créatrice", il est indispensable de bousculer quelque peu les traditions, les codes et autres contraintes structurelles. En bref, changeons l'école.

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