Apprentissage par problèmes

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Dans l'apprentissage par problèmes (APP) (en anglais problem-based learning, PBL), les apprenants, regroupés par équipes, travaillent ensemble à résoudre un problème généralement proposé par l'enseignant, problème pour lequel ils n'ont reçu aucune formation particulière, de façon à faire des apprentissages de contenu et de savoir-faire, à découvrir des notions nouvelles de façon active (il s’instruit lui-même) en y étant poussé par les néc
Apprentissage par problèmes

Dans l'apprentissage par problèmes (APP) (en anglais problem-based learning, PBL), les apprenants, regroupés par équipes, travaillent ensemble à résoudre un problème généralement proposé par l'enseignant, problème pour lequel ils n'ont reçu aucune formation particulière, de façon à faire des apprentissages de contenu et de savoir-faire, à découvrir des notions nouvelles de façon active (il s’instruit lui-même) en y étant poussé par les nécessités du problème soumis. La tâche de l'équipe est habituellement d'expliquer les phénomènes sous-jacents au problème et de tenter de le résoudre dans un processus non linéaire. La démarche est guidée par l'enseignant qui joue un rôle de facilitateur. Le concept a été développé par la faculté de médecine de l’Université McMaster de Hamilton en Ontario dès 1970. Ceci est différent d’une étude de cas ou d’une résolution, en ce sens que l’on ne donne pas forcément de solution. ----

Domaines et situations :

L'apprentissage par problèmes a été appliqué avec succès à tous les niveaux : du primaire au supérieur. Cette méthode peut s’étaler sur une durée d’une voire quatre leçons, ou bien même 6 mois. S'il convient bien à l'enseignement des mathématiques, il peut être mis en œuvre au moins ponctuellement pour la plupart des disciplines ; la découverte de notions grammaticales par exemple, ou l’acquisition de méthodes pour l’ingénieur.

Principe, Méthode, et Déroulement :

- Côté enseignants : ils forment une équipe, un système de tutorat et ils joueront désormais le rôle de mentors. Ils proposent aux élèves une situation problème ouverte. Il ne s'agit donc pas de trouver une solution unique en appliquant un savoir préalablement enseigné. La "ruse" de l'enseignant consiste au contraire à choisir les données et contraintes du problème de façon que sa résolution oblige à faire appel à un outil ou à une notion que les élèves ne connaissent pas encore. Le but final est la découverte et l'acquisition de ces nouvelles notions. Ils établissent un planning des tâches et événements, et définissent l’organisation temporelle, afin que les objectifs puissent être remplis dans les temps.

Un problème est posé :

Il satisfait à plusieurs conditions : il est nouveau pour les élèves, il possède un contexte pour l’inscrire dans la réalité, et peut même être authentique (on peut se baser sur un sujet d’actualité). Il doit surtout être ouvert, à savoir qu’au départ, aucune solution n’est explicitée, c’est aux apprenants, ou à l’équipe d’enseignants qui les guide, de construire une démarche, les différentes étapes. Par ouvert, cela signifie a priori le problème n'a pas une solution unique. De plus ce problème doit représenter un challenge atteignable par les apprenants, à savoir qu'il doit nécessiter un apprentissage, un saut conceptuel, mais que les apprenants puissent résoudre ce problème avec un niveau d'effort acceptable. La taille d'un problème peut être très variable, d'une séance de quelques heures jusqu'à un projet sur un semestre, voire sur une scolarité de plusieurs années.

Des groupes sont formés :

- Côté Elèves : Les groupes doivent être relativement homogènes, et deux fonctions, au sein de chaque groupe, devront être occupées par les membres : - Le secrétaire : Il prend note des faits et idées importants, son travail permet de suivre l’évolution du travail. - L’animateur de formation : Il doit attribuer la parole aux différents membres, en s’assurant que tout le monde soit impliqué dans la discussion, et à l’écoute. Il est recommandé de mettre à leur disposition un carnet de bord, qui permette efficacement de tenir compte de l évolution du problème, et servir de recueil, pour des comptes-rendus de réunion par exemple.

Etape de recherche :

- Coté Elèves : Individuelle ou en groupe, c’est une étape qui peut désorienter, parce que les apprenants ne savent pas toujours vers quels types d’ouvrages s’orienter, et parce que le processus propre à l’Apprentissage par problèmes est nouveau pour eux. C’est aux tuteurs de maintenir la motivation, de donner des pistes (de préférence si la demande est faite) et d’éventuellement réorienter un groupe qui partirait dans une direction dont la certitude est acquise qu’elle ne mènera pas aux objectifs désirés. Dans quelques réalisations de situations problèmes, les étudiants doivent rechercher d'autres informations, faire un travail d'enquête. Dans d'autres, l'information est présentée séquentiellement. Les étudiants discutent le cas, définissent des problèmes, précisent les questions, et construisent des hypothèses et des méthodes pour y répondre.

Pas une solution unique, plusieurs alternatives possibles :

- Côté Elèves : Il est parfois judicieux de réunir tous les groupes pour dispenser des savoirs nécessaires, confronter les conclusions des différentes équipes, voir sélectionner une des production comme base de départ pour une étape suivante.
- Côté Enseignants : L’équipe d’encadrement peut mettre en place un système dévaluation, pour, d’une part, s’assurer que les apprenants s’impliquent dans le projet, et d’autre part, pour vérifier l’avancement de chaque groupe. Ces tests peuvent prendre la forme habituelle de questionnaire à choix multiples (QCM), soutenances, ou rapports écrits. Tout cela mène (ou non) à une proposition de solution au problème posé, et l'équipe d'encadrement procède à son analyse critique. C'est l'avant dernière étape de la démarche.

Bilan des acquis :

C’est la phase la plus importante, les étudiants (TOUS) doivent avoir conscience de ce qu’ils ont appris, et être capables de retourner ce savoir. Il s’agit de reconnaître les points du problèmes qui ont suscités ces démarches d’apprentissage, savoir comment ces nouvelles connaissances ont été mises à profit, et d’autre part, de faire une synthèse de ce qu’est le travail de groupe. À certains niveaux, c’est même ce qui a le plus d’importance : les apprenants doivent être beaucoup plus à même de progresser en équipe, efficacement. Tous ces acquis pourront par exemple resservir à l’étude d’un problème futur. Récapitulatif

Un exemple : L’initiation aux Grands Systèmes :

L’exemple décrit ici s’appuie sur une application effective de l’Apprentissage par problème, dans le cadre des études d’un ingénieur généraliste.
- Le cadre : Une étude demandée par un client, qui pourra être proposée par la suite, selon sa qualité, à de véritables entreprises.
- Le problème : Il est propre à la situation de l’étude, et on cherche ici à le résoudre, en suivant la méthode de gestion d’étude.
- Méthodologie nouvelle et acquis : - Scientifiques. - Méthodologiques : le cahier des charges. - Gestion de groupe et du temps.
- Durée : Un semestre (6 mois).

Analyse de la méthode :

L'apprentissage par problèmes se fait à travers les effets cognitifs suivants (Schmidt, 1993): 1. l'analyse initiale du problème, énonciation des représentations et connaissances antérieures par la discussion de groupe : les étudiants font le point sur leurs savoirs précédemment acquis. En cherchant les connaissances utilisables dans la situation étudiée, il s’opère souvent des échanges en fonction des spécialités de chacun. 2. élaboration sur la connaissance antérieure et le traitement actif de nouvelles informations : ceci s’effectue par les enquêtes et recherches, parallèlement aux concepts et méthodes découverts par la pratique. 3. restructuration de la connaissance, construction d'un réseau sémantique : un glossaire n’est pas indispensable, mais c’est un outil très appréciable qui permet d’éviter des malentendus au sein du groupe. 4. apprentissage dans le contexte : tout tourne autour du problème posé. 5. stimulation de la curiosité pour une notion du fait de la situation qui l'illustre La découverte de connaissances est induite par le problème. Les apprenants vont, de leur plein gré, chercher à apprendre de nouvelles choses, sans être bridés ou guidés.
- Les écarts : Il est des écueils à prendre compte pour l’encadrement : - Si un ou plusieurs groupes, voire tous, n’aboutissent pas à une solution, il faut s’assurer que les élèves ne gardent pas un aspect négatif de l’exercice, qu’ils prennent conscience qu’il est des problèmes qui peuvent dépasser leurs compétences. - Il faut savoir placer des échéances et des contraintes, car cette méthode demande l’implication de tous les étudiants, afin que la méthode profite à tous.

Effets :

L’apprentissage par problèmes est une méthode polyvalente à utiliser dans de multiples domaines, et donne généralement de bons résultats.
- Impact sur les enseignants : Les apprenants nécessitent d’être encadrés, mais, à un certain niveau (lycée, post-bac), ils peuvent être plus autonomes en ce qui concerne le travail, personnel notamment. Cette méthode originale est aussi moins scolaire : le corps enseignant est motivé, dans la réalité, certains se disent même enchantés.
- Impact sur les élèves : Les valeurs ajoutées à chaque élève : - une plus grande culture - de nouveaux domaines de connaissances - une méthodologie réutilisable dans la vie active (présentation, organisation, communication) - un esprit de groupe - responsabilisation L’étudiant a appris par lui-même, il a su prendre des initiatives, et c’est un mécanisme fondamental dans beaucoup de domaines, scientifiques ou non.

Quelques avantages de l'APP:

Dans la pédagogie classique, la plupart des étudiants, suivent des cours et ont peu d'occasions pour mettre en pratique ce qu'ils ont appris par coeur; ils n'ont pas souvent une utilisation appropriée de leur connaissance . Par contre dans cette nouvelle pédagogie qu'est l'APP, l'apprentissage est beaucoup plus ancré sur la pratique.Les étudiants sont engagés à trouver des solutions à des problèmes de la vie pratique; ils sont ainsi, plus préparés et plus aptes à confronter des problèmes dans leur future vie professionnelle. Le travail en petits groupes, le travail individuel de chacun des membres puis la mise en commun des connaissances acquises, la nomination d'un animateur, d'un secrétaire, ont généralement pour but d'acquérir des compétences sur le plan organisationnel. Les étudiants ont également une «attitude auto-motivée», du moment où, ils sont intéressés par ce qu'ils font, et qu'ils sont aptes à poursuivre un apprentissage indépendant.

Les barrières de l'APP:

Dans la plupart des cas, l'APP consiste en un problème, qui ne couvre pas la totalité des connaissances nécessaires au passage au niveau supérieur. De plus cette forme d'apprentissage demande beaucoup de temps aux étudiants pour arriver à leurs fins.Ce qui limite beaucoup son application. En effet, il parait invraisemblable pour un étudiant d'avoir dans tous ces modules une formation sous forme d'APP. Aussi il serait difficile pour certains professeurs de passer de la pédagogie classique à cette nouvelle pédagogie: en effet, l'enseignant perd son rôle de détenteur et de donneur d'informations, sa fonction n'est plus la même. Sur le plan économique, l'APP est beaucoup plus coûteux. Il requiert plus de petites classes, une bibliothèque plus grande, davantage de professeurs(les tuteurs), bref plus d'équipements. ---- Il ressort généralement que l’application de la méthode d’apprentissage par problèmes a un effet positif sur les élèves, qui, dans certaines universités, vont désormais en cours avec plaisir. ==
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