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Pédagogie expérientielle

T. estime que son enseignement doit être le plus proche possible de la réalité et organise ainsi fréquemment des exercices pratiques. Les futurs techniciens de l'assistance informatique montent et démontent eux-mêmes les disques durs ou les puces de mémoire, mesurent le débit des données dans le réseau et configurent des routeurs et des pare-feux. Ces exercices donnent cependant souvent lieu à des situations de stress : certains participants les terminent rapidement, alors que d'autres luttent contre des problèmes inattendus. Toute tentative visant à synchroniser les travaux pratiques est vouée à l'échec. Dès, que les étudiants sont absorbés dans leurs tâches, ils ne prennent plus guère note des explications données par la suite par T. Au cours des dernières heures, un étudiant a même eu une réaction agacée et a exigé de pouvoir accomplir ses tâches lui-même et dans le calme.


Problème : les exercices pratiques sur ordinateur font partie intégrante de l'enseignement de l'informatique. Des rythmes de travail différents et des problèmes inattendus rendent la conception des exercices difficile. De plus, les stagiaires n'apprécient pas vraiment d'être dérangés par de nouvelles explications pendant qu'ils sont concentrés sur leur tâche.

Dans l'enseignement de l'informatique, une méthode pédagogique qui se concentre sur les étudiants et les élèves s'avère très efficace. L'utilisation efficace et rationnelle de la messagerie électronique ou du traitement de texte au quotidien dans le monde professionnel, la création de sites Web ou encore la programmation ne peuvent pas s'apprendre uniquement en écoutant les présentations des enseignants. Des exercices pratiques sont indispensables. Ceux-ci doivent être personnalisés et ne doivent pas simplement consister à accomplir systématiquement les tâches décrites dans un manuel ou à saisir un code de programme. Les exercices doivent en outre être motivants pour les étudiants, la méthode appropriée ici est celle de la pédagogie expérientielle.

La pédagogie expérientielle personnalise les exercices pratiques et les divise en petites séquences qui peuvent être traitées indépendamment par les étudiants. Ces dernières sont en outre conçues de telle sorte que quasiment tous les étudiants parviennent à un résultat positif. En pédagogie expérientielle, l'explication de la matière par l'enseignant se limite aux bases nécessaires pour que les étudiants puissent ensuite l'approfondir et en acquérir des connaissances supplémentaires par eux-mêmes. Les expériences menées en cours contiennent des éléments nouveaux, stimulant ainsi la motivation et le sens des responsabilités des étudiants. Ce n'est plus l'enseignant qui occupe le centre du cours  : il dispose ainsi de plus de temps pour des questions individuelles. La pédagogie expérientielle a en outre un effet secondaire positif dans le sens où elle permet d'accroître la confiance en soi et favorise l'autonomie. En effet, il est souvent nécessaire en informatique de pouvoir se familiariser avec de nouveaux sujets de manière autonome, par exemple à l'aide d'un tutoriel. La pédagogie expérientielle développe cette capacité.

La check-list ci-après (qui s'inspire de [FFE04]) résume les principaux points à prendre en compte lors de la création d'expériences pédagogiques :

Quelque chose de nouveau
Les expériences à vocation pédagogique ne sont pas de simples exercices ou tâches répétitives. Les élèves doivent apprendre quelque chose de nouveau et cette nouveauté doit faire l'effet d'une petite « découverte ».

Une formulation écrite des tâches
Les expériences pédagogiques doivent être préparées par écrit. Les instructions doivent être claires et concises et contenir toutes les informations nécessaires pour accomplir la tâche.

La procédure à suivre
Les tâches, l'objectif et, le cas échéant, les instructions menant vers la solution sont prédéfinies. La pédagogie expérientielle ne consiste pas à apprendre à découvrir.

La durée
Les expériences pédagogiques durent généralement de 10 à 30 minutes et s'intègrent parfaitement dans des cours de 45 à 60 minutes. Dans l'idéal, une expérience pédagogique contient une tâche supplémentaire pour les plus rapides.

Une structure de réponse formelle
Les étudiants doivent savoir ce qui doit ressortir de l'expérience pédagogique. Plus la formulation de la structure de réponse est claire, plus l'efficacité pédagogique de l'expérience sera élevée.

Degré de difficulté
L'expérience pédagogique doit pouvoir être menée à bien en parfaite autonomie par la majorité des étudiants. Les expériences trop difficiles n'apportent rien aux élèves qui perdent alors leur confiance en soi.

Solution : la personnalisation est un aspect très important dans l'enseignement de l'informatique, en particulier dans la conception des exercices pratiques. Les expériences pédagogiques permettent de personnaliser de courtes séquences de 10 à 30 minutes : le professeur enseigne de manière traditionnelle pendant la première moitié du cours, puis présente par écrit une expérience au cours de laquelle les élèves apprendront quelque chose de nouveau.

Exemple 1 : indexation de documents texte par les moteurs de recherche

Parmi les douzaines d'abrégés de cours sur la collecte d'informations sur l'Internet, les deux expériences pédagogiques [HNS00] ci-après ont fait leurs preuves. La première expérience concerne le classement des documents en faisant exclusivement appel au papier, ce qui veut dire qu'elle se déroule sans ordinateur. Les stagiaires reçoivent une fiche de travail sur laquelle figure une requête ainsi qu'un document en rapport avec cette demande et un autre non pertinent. En se basant sur cette situation initiale, les stagiaires doivent imaginer une règle selon laquelle le système de recherche pourra identifier le document plus pertinent en tant que tel. La Figure 13.1 représente un extrait de l'expérience pédagogique pour une règle de classement.

Information requise : vous recherchez des informations relatives à
un accident aérien à Lockerbie.  
Vous présentez la requête ci-dessous au système de recherche et obtenez
un document pertinent (à gauche) et un document moins pertinent (à
droite).

Requête :  
avion accident Lockerbie

Document le plus pertinent
Un avion s'écrase à Lockerbie.  
Les autorités annoncent une catastrophe.

Document moins pertinent  
Un avion s'écrase à Phnom Penh, Cambodge.  
Il semble que l'accident soit lié à une erreur humaine.

Donnez une règle qui permet ici de différencier un document plus
pertinent d'un autre qui l'est moins.  
N'oubliez surtout pas qu'un système de recherche ne doit avoir recours
qu'à des informations statistiques et qu'il ne suit pas le même
cheminement de pensée cognitive qu'un être humain.

Fig. 13.1. Expérience pédagogique de classement de documents texte

La deuxième expérience pédagogique traite de l'indexation des documents texte. Celle-ci est menée par les stagiaires sur un ordinateur avec un véritable système de recherche. Ces derniers doivent découvrir à cette occasion le fonctionnement de l'indexation avec un système de recherche de leur choix : y a-t-il distinction entre les majuscules et les minuscules ? Comment sont traités les accents ? Les caractères génériques sont-ils pris en charge ? Le système de recherche décompose-t-il les mots ? Ces connaissances aident les stagiaires à affiner leurs recherches et à analyser plus précisément les résultats. Ils pourront ensuite retrouver ces propriétés par eux-mêmes sur de nouveaux moteurs de recherche et ne sont pas obligés d'apprendre par cœur les informations sur les différents systèmes.

Système de recherche OmniSearch
Majuscules/minuscules ignorées

Bern, bern, bERn trouvent toujours les mêmes documents

Accents Les accents ne font pas l'objet d'un traitement particulier

- *Bâle ne trouvera pas les mêmes documents que bale

Caractères génériques ils ne sont pas pris en charge

- qua* ne trouve aucun document

Décomposition des mots non

- microondes renverra moins de résultats que micro ondes

Système de recherche : ___________ 
Majuscules/minuscules  
Accents  
Caractères génériques  
Décomposition des mots

Fig. 13.2. Expérience pédagogique d'indexation de documents texte

La structure de réponse formelle de cette expérience pédagogique est prédéfinie à l'aide d'un tableau. Le premier tableau contient déjà un exemple fictif, le deuxième devra être complété par les étudiants au cours de l'expérience. La Figure 13.2 représente l'expérience pédagogique.

Exemple 2 : compression des données

Les expériences pédagogiques peuvent idéalement être combinées avec des applets interactifs qui permettent aux étudiants de mener leurs expériences. Dans un cours sur la compression des données, par exemple, l'introduction par l'enseignant est suivie d'un examen approfondi de l'algorithme de Huffman. Les étudiants sont chargés de mener plusieurs expériences liées les unes aux autres pour lesquelles ils doivent trouver des réponses à l'aide des applets associés. La Figure 13.3 représente la première expérience pédagogique, la Figure 13.4 l'applet associé [Swi].

Expérience pédagogique 1 a)

En préparant notre valise, nous pouvons exercer une pression pour en faire sortir l'air et ainsi y faire entrer plus de vêtements. Nous avons entendu parler du code de Huffman pendant le cours et savons qu'il fonctionne selon le même principe.

Expérience :
comment doit se présenter le texte saisi pour qu'il puisse être facilement comprimé ?

Procédure :
- Pour mener cette expérience, utilisez l'applet dont vous trouverez les instructions abrégées sur la feuille jointe.
- Comprimez plusieurs mots pour arriver à la solution. Exemple : pouvoir, disproportionné, fenêtre, souris, AAAAAABBCCED, ABCDEFGHIJKL
- Formulez votre réponse en trois phrases complètes au plus.

Fig. 13.3. Expérience pédagogique sur l'algorithme de Huffman

Fig. 13.1. Expérience pédagogique de classement de documents texte

Fig. 13.4. Applet sur l'algorithme de Huffman