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Journée ADMEE - 15 mars 2018
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L’axe « Apprentissages, Cognition & Espace » comprend plusieurs projets de recherche brièvement détaillés ci-dessous.

Des informations complémentaires sur les méthodologies employées, les publications associées, les références utilisées... peuvent être obtenues en cliquant sur le titre des projets de recherche.

  • Mise à l'épreuve de situations scolaires visant à développer le processus d'abstraction chez les élèves de 8 à 14 ans

 

Ce projet de recherche, intitulé « Mise à l’épreuve de situations scolaires visant à développer le processus d’abstraction chez les élèves de 8 à 14 ans », a été commandité par le réseau d’enseignement organisé par la Fédération Wallonie-Bruxelles. L’objectif de ce projet de recherche est de développer des dispositifs d’enseignement permettant aux élèves d’acquérir des compétences spatiales qui impliquent le processus d’abstraction. Plus particulièrement, ce sont les compétences spatiales de décentration - c’est-à-dire la capacité à adopter un point de vue autre que le sien - et de passage de la 3D à la 2D qui sont visées.

 

Situé à mi-chemin entre les Sciences de l’Education et la Psychologie, ce projet de recherche a pour but de mieux comprendre le fonctionnement et le développement cognitif des apprenants lorsque ceux-ci sont confrontés à des tâches scolaires complexes ayant trait à l'espace.

Partant de l'analyse du curriculum prescrit (socles de compétences, programmes d’études) et du curriculum réalisé (résultats aux évaluations externes non-certificatives et PISA), un état des lieux de la situation en termes d’enseignement-apprentissage-acquisitions relatifs à l’espace en Belgique francophone a été dressé. L’analyse du curriculum a permis de cibler certains apprentissages, précisés en tant que savoirs, savoir-faire ou compétences, nécessitant un investissement particulier. Le regroupement et la traduction de ces apprentissages en termes de mécanismes cognitifs ont été nécessaires afin de 1) comprendre et décrire le fonctionnement cognitif relatif au traitement de l’information spatiale présentée dans une situation donnée, 2) déceler les difficultés (dans le chef des apprenants) et problèmes d’incohérences (dans le chef des concepteurs des programmes d’études) en regard des modèles cognitifs théoriques existants, 3) dégager des pistes de réflexions didactiques pour remédier aux problèmes identifiés.

En géométrie, il existe actuellement une rupture de contrat didactique lors de la transition primaire-secondaire en ce qui concerne la visualisation dans l’espace. Alors que la visualisation iconique est exercée dans l’enseignement primaire, l’acquisition de la visualisation non iconique est laissée à la seule charge de l’élève dès l’enseignement secondaire. Or, la maitrise de la visualisation non iconique est fondamentale puisqu’elle permet d’appréhender des contenus notionnels plus avancés en géométrie (i.e. accès à la démonstration). Cette étude a donc pour objectif de développer progressivement la visualisation de type non iconique chez les élèves en fin d’enseignement primaire afin de leur permettre une entrée facilitée dans la démarche géométrique théorique de l’enseignement secondaire. Elle est envisagée selon un plan quasi-expérimental à observations pré- et post-expérimentales assortis de groupes contrôles. Sur la base des résultats obtenus, il apparait que les élèves issus des groupes expérimentaux présentent des gains relatifs de performance globale supérieurs par rapport aux élèves des groupes contrôles. Il apparait également que les élèves issus des groupes expérimentaux ont commencé à développer une acuité visuelle spécifique dans l’analyse de figures (utilisation du modèle et de l’amorce pour repérer les éléments utiles sur la figure afin de démontrer une conjecture, ajout des tracés auxiliaires ou réorganisateurs pertinents permettant la restauration de figures, etc.).

L'objectif de ce projet de recherche est de caractériser, évaluer et rééduquer des processus et stratégies régissant le développement cognitif d’apprenants qui se situent à différentes périodes de développement et qui présentent un développement typique ou atypique (déficience intellectuelle ou difficultés d’apprentissage). Cette recherche porte plus spécifiquement sur la régulation des apprentissages spatiaux et comporte plusieurs axes : développement d’outils psycho-pédagogiques et adaptation d’outils existants ; mise en place de méthodologies de recherche spécifiques en psychologie et en pédagogie ; expérimentations menées sur le terrain dans des établissements d’enseignement ordinaire et spécialisé…

Les technologies de l’information et de la communication ne cessent de prendre une part importante dans notre quotidien. Parmi ces nouvelles technologies, le casque de réalité virtuelle, directement issu du cadre récréatif des jeux vidéo, pourrait ouvrir aujourd’hui de nouvelles portes sur des modes d’apprentissage innovants. Apprendre en s’amusant n’est pas une notion nouvelle en soi et son apport dans le domaine de l’enseignement n’est plus à démontrer. A contrario, le bénéfice lié à l’utilisation de la réalité virtuelle comme outil pédagogique et d’enseignement reste encore à être discuté. En particulier, les possibilités offertes par la réalité virtuelle de nous arracher à notre réalité, de bousculer nos repères cognitifs et de solliciter nos émotions permettraient-elles également de faciliter un apprentissage à travers la mobilisation et le développement de nos sens cognitifs? Et si oui, dans quelle mesure

La recherche qui est ici présentée résulte d’un partenariat entre le Service Méthodologie et Formation de l’UMONS (Natacha DUROISIN) et le Département de Génie Architectural et Urbain de la Faculté Polytechnique (Laurent Debailleux, Geoffrey Hismans). L’étude a consisté à évaluer les perceptions et les acquis d’apprentissage de jeunes enfants de la région immergés dans un environnement virtuel reproduisant en trois dimensions et de manière réaliste l’environnement bâti de la Grand-Place de Mons. À la manière d’un parcours touristique ponctué de descriptifs audio, chaque utilisateur a été invité à découvrir le lieu à travers son histoire et son patrimoine architectural. Afin de générer davantage de spontanéité dans les réactions de l’utilisateur, les ressources offertes par le casque de réalité virtuelle ont ici été exploitées de manière à lui permettre de se déplacer librement dans l’environnement 3D et d’interagir avec celui-ci par de simples mouvements de la tête. La phase d’évaluation s’est quant à elle concentrée sur sa représentation mentale de l’environnement virtuel acquise par les utilisateurs (définition du plan de l’espace et localisation des bâtiments visités) ainsi que sur les acquis d’apprentissage liés aux informations contextuelles restituées après la visite.