Débriefing et apprentissage L apprentissage par analyse de sa propre activité Pierre Parage Chaire de communication didactique - CNAM Angers, le 28 juin

Débriefing et apprentissage

L’ apprentissage par analyse de sa propre activité

Pierre ParageChaire de communication didactique - CNAM

Angers, le 28 juin 2006

Pierre Parage - CNAM 2

Plan de la présentation

I - Les questions de recherche :L’analyse empiriqueLe cadre théorique

II - Le terrain

III - L’analyse préalable :L’activité en questionLa simulation

IV - Le protocole d’observation

V - Les premiers résultats :L’analyse quantitativeL’analyse qualitative

VI - Les orientations de la recherche


I - Les questions de rechercheL’analyse empirique

D’un point de vue empirique, il est de plus en plus admis que l’apprentissage procède de la complémentarité entre deux types de mises en situation :

- La situation d’action- La situation de verbalisation (analyse après-coup, appelée débriefing)

La situation d’action peut être constituée, soit par une situation passée, vécue par les sujets en apprentissage (auquel cas, le débriefing procédera par retour d’expérience), soit par des situations plus ou moins proches des situations de travail, conçues par le formateur et proposées dans le cadre même de la formation

Les formateurs se sont abondamment saisis de ce principe pédagogique en investissant fortement sur la préparation de la situation d’action (pratiques de la pédagogie active), mais réservant le plus souvent la situation de verbalisation à l’analyse des conditions de réalisation de l’action, au détriment de l’analyse de l’apprentissage en lui-même

C’est donc le parent pauvre de l’apprentissage (ce que les formateurs désignent communément sous le nom de débriefing) qui constitue l’objet de notre recherche


I - Les questions de rechercheL’analyse empirique

Trois grands corps de questions :

1/ Pour apprendre il faut faire...Analyse de l’activité d’apprentissagePeut-on repérer des apprentissages dans la situation d’action ?

2/ Pour apprendre, il faut analyser ce que l’on a fait...Analyse de l’activité d’apprentissagePeut-on repérer des effets de l’analyse de sa propre activité sur l’apprentissage ?

3/ Pour analyser ce que l’on a fait, une médiation est nécessaire...Analyse de l’activité de médiationPeut-on repérer des effets de l’activité du médiateur sur l’apprentissage du sujet ?


I - Les questions de rechercheLe cadre théorique

Débriefing et apprentissage

La psychologie du développement* La prise de conscience (Piaget, Vergnaud)* La métacognition (Valot, etc...)

L’analyse de l’activité* Activité productive et activité constructive (Rabardel)* Registre pragmatique et registre épistémique (Pastré)* Opérations d’exécution, d’orientation et de contrôle

(Galpérine)* Construction et assimilation du problème (Savoyant)

La psychologie ergonomique* Les genèses instrumentales (Rabardel)

L’approche historico culturelle (Vygotski)* La zone de proche développement* Conscience avant et conscience après



La situation de débriefing

La didactique des disciplines (Brousseau)* Situation a didactique et situation didactique * Situations d’action, de justification et de formalisation

La psychologie ergonomique* L’entretien d’auto-confrontation (Theureau)

La clinique de l’activité* L’entretien d’auto-confrontation croisée (Clot)

La psychologie du développement* L’entretien d’explicitation (Vermersch)

La didactique professionnelle* L’intrigue (Pastré)



Débriefing et médiation

La psychologie du développement* Le conflit socio cognitif (Piaget)* Schème et médiation (Vergnaud)

L’approche historico culturelle* Tutelle et étayage (Bruner)

La didactique professionnelle* Les formes de médiation (Pastré)



1ère hypothèse :Prendre du recul sur... Prendre ses distances avec... Prendre conscience de...Développer des connaissances sur... Analyser après-coup...=> L’apprentissage procède d’un déplacement => Penser l’action dans un autre cadre

2ème hypothèse :Penser l’action dans un autre cadre suppose un autre cadre...=> Les situations proposées sont plus ou moins productives à ce niveau=> Le sujet ne peut pas à la fois produire le cadre et l’analyse

3ème hypothèse :Penser l’action dans un autre cadre suppose (ou est optimisée par) la présence d’un tiers... => C’est au médiateur de proposer le cadre d’analyse => C’est au médiateur de favoriser le déplacement


II - Le terrain de recherche

La recherche est menée dans un centre de formation : l’ISPA d’Alençon (61)

Le public est essentiellement constitué par les élèves ingénieurs de première année issus de deux circuits de formation :

* Le circuit classique (BTS, BAC PRO...)* Le circuit de l’apprentissage

La situation retenue consiste à apprendre à régler une machine à commandes numériques (dans le domaine de la plasturgie) dont le fonctionnement est simulé sur un ordinateur

Cette machine est une presse à injecter, dont le fonctionnement a déjà fait l’objet d’une analyse poussée ayant permis de dégager les principales variables que le régleur manipulées pour produire des pièces sans défauts


III - L’analyse préalableL’activité du régleur

T°

CP

Temps d’injection TID

Les paramètres d’action :

- Le temps d’injection TID permet d’agir sur la quantité de matière injectée et sur l’aspect final des produits.

- La température du moule et des buses T° détermine la température de la matière au moment de l’injection.

- Le temps de maintien T2 accentue les effets de la pression de maintien.

- Le temps de refroidissement T3 correspond à l’intervalle entre la fin de la phase de maintien et l’ouverture du moule pendant lequel le produit se refroidit.

- .../...

PC

Temps de maintien T2

Temps de refroidissement T3

P2



T°

Temps d’injection TID

.../...

-La pression de commutation PC permet d’agir sur la quantité de matière injectée.

- La pression de maintien P2 permet de compenser le retrait de la matière pendant la phase de maintien.

- La contre-pression CP exercée pendant la phase de dosage permet de compacter la matière, notamment pour lutter contre son changement d’état.

Remarque : Des problèmes peuvent également être détectés au niveau de l’état de la presse (ex : Une buse matée peut entraîner un manque de matière...)

PC

Temps de maintien T2

Temps de refroidissement T3

P2

CP



Les principaux défauts « visuels » :

1/ MANQUE : Empreinte incomplètement remplie

2/ BAVURE : Trop plein de matière

3/ RETASSURE : Déformation, cavité sur le produit

4/ CASSURE : Craquelure apparaissant au démoulage

5/ STRIAGE : Onde d’écoulement visible sur les pièces

6/ BRÛLURE : Échauffement de l’air à l’intérieur du moule

7/ SERRAGE : Mauvaise tenue du couvercle sur la boîte



Défauts Actions Cause Défauts inverses

Actions inverses

Manque

PC TID CP T°

réaléser buse

Quantité de matière injectée Bavure

PC TID CP T°

Retassure / Dépression

P2 T2

Compensation du retrait Cassure P2 T2

Striage TID Vitesse d’injection Brûlure TID

Serrage faible

T°

P2 T2 T3

Compensation du retrait et échanges thermiques

Serrage fort

T°

P2 T2 T3



PC

P2

- Tous les indices de pression et de temps de pression sont observables sur une courbe.

- L’opérateur possède des fiches de réglage avec les courbes à obtenir pour chaque polymère. Il lui suffit alors de comparer la courbe des pressions de la presse avec celle prescrite.

- La courbe est donc un bon moyen de contrôle du fonctionnement correct de la machine.



La tâche principale du régleur est de s’assurer :- Du bon fonctionnement de la presse - De la qualité des produits à la sortie du moule

Pour cela, le régleur dispose de deux sources d’information :- Les défauts sur les produits- La courbe d’évolution des pressions en fonction du temps

L’une des difficultés du travail vient du fait qu’un défaut peut avoir plusieurs causes :- La modification d’un paramètre peut corriger un défaut mais en entraîner d’autres- Plusieurs paramètres déréglés peuvent donner un produit sans défaut

- Ex : PC- est compensé par P2+


III - L’analyse préalableLa structure conceptuelle de la situation de réglage

Concepts organisateurs :1 - Le bourrage (concept pragmatique)

2 - Le retrait et la densité (concepts scientifiques)Classes de situation :

Situations simples (cause unique)Situations compensées :

Equilibres parfaitsEquilibres imparfaits

Règles d’action :1 - Règles de bases du métier Règles liées à la gestion des compensations

2 - Fonctionnement à l’économieIndicateurs :

1 - Remplissage en 2ème pression2 - .../...


III - L’analyse préalableDeux modèles opératifs imbriqués

Le modèle « rustique »

Pilotage par les défauts(Pas de recours à la courbe des pressions)

Bonnes connaissances de règles de base sur l’injection et le maintien

Pas de prise en compte des compensations

Le modèle « expert »

Dimensions du modèle rustique :+Hiérarchie du diagnostic à partir de la gestion des défauts

Recours à la courbe des pressions pour :- Un diagnostic plus fin- Gérer les compensations

Mise en œuvre d’inférences


III - L’analyse préalableLa transposition didactique

Le réglage de la presse se fait donc à partir de la manipulation de huit paramètres :- La pression de commutation (PC)- Le temps d’injection (TID)- La contre pression (CP)- La température du moule (T°)- La pression de maintien (P2)- Le temps de maintien (T2)- Le temps de refroidissement (T3)+ L’alésage (rayonnage) de la buse

Les informations à disposition du régleur sont de deux ordres :- Les défauts sur les produits- La courbe de pression


III - L’analyse préalableLa simulateur

En situation de formation, les défauts visuels et la courbe n’apparaissent que si on clique sur les zones correspondantes...

Les décisions de l’acteur sont conservées en mémoire et exportables vers un fichier en vue de l’édition...

L’acteur dispose de huit moyens d’action pour résoudre les problèmes et revenir à la situation normale...


III - L’analyse préalableLe simulateur

Chaque protocole est consultable, voire éditable...

On y retrouve l’enchaînement des consultations (défauts ou courbes) et des actions (8 paramètres) permettant de solutionner le problème...

Une analyse « pas à pas » peut alors être réalisée par (ou avec) le stagiaire dans une séance de débriefing...


III - L’analyse préalableLa situation de simulation

Chaque sujet reçoit une rapide information sur le fonctionnement du simulateur et réalise un premier exercice ayant pour but :

* Du côté du sujet, la familiarisation avec l’outil* Du côté du formateur, la vérification de la compréhension des explications

A l’issue de cette prise en main, le formateur donne la consigne suivante :« Pour chacun des exercices qui va vous être proposé, vous devez remédier aux défauts en essayant d’avoir une machine correctement réglée... »

Deux séries de quatre situations problèmes sont alors proposées à chacun, avec la présence passive du formateur (ou du chercheur)...

Entre ces deux séries de problèmes, pourront donc s’intercaler des situations à l’initiative du chercheur...


IV - Le protocole d’observationLe plan expérimental

Plan d’expérience indicatif :

S 1 Ana type I Ana type 2 S 2

Gr témoin X X

Gr expé n°1 X X X

Gr expé n°2 X X X

Gr expé n°3 x x x x

Légende :- S 1 : Première série de 4 situations problèmes- Ana type 1 : Débriefing interactif à partir des 4 protocoles- Ana type 2 : 5 exercices avec changement de but- S 2 : Seconde série de 4 situations problèmes


IV - Le protocole d’observation Les données recueillies

Données recueillies :GR 1 : 10 sujets x 8 situations problèmesGR 2 : 10 sujets x 8 situations problèmes + 10 séances de débriefing

enregistréesGR 3 : 10 sujets x 8 situations problèmes + (5 x 10) exercices papier crayon

GR 0 : 3 formateurs techniques x 8 situations problèmes + commentaires spontanés

Matériaux bruts :264 protocoles (de 5 à plus de 300 lignes)50 exercices10 séances de débriefing individuel2 séances de commentaires spontanés des formateurs


V - Les premiers résultatsUn premier codage

Un premier codage des données a constitué à extraire, pour chaque situation problème, les éléments suivants :

- Le nombre d’exercices réussis en distinguant :- Le nombre d’exercices réussis « courbe et défauts » DC- Le nombre d’exercices réussis « correction des défauts » Dc

- Le nombre d’opérations effectuées :- Le nombre d’opérations de réglage- Le nombre d’opérations de consultation de la courbe- Le nombre d’opérations de consultation des défauts

- Le nombre d’opérations de consultation « courbe et défauts » associées :- « courbe avant défauts »- « défauts avant courbe »

- Le nombre d’opérations de consultation unique :- « courbe »- « défauts »

- La première décision- La dernière décision- Le (ou les) défaut(s) restant(s)


V - Les premiers résultatsUn premier codage : L’exemple de NICO

Pb1 Pb2 Pb3 Pb4 ST1 Pb5 Pb6 Pb7 Pb8 ST2 2-1

Opérations 9 36 39 37 121 20 31 38 9 98 -23 Réglages 2 14 19 18 53 8 12 16 3 39 -14 Cons C 3 6 2 5 16 4 7 10 3 24 +8 Cons D 4 16 18 14 52 8 12 12 3 35 -17

Cons C+D 3 6 2 5 16 3 5 6 3 17 +1 Cons C av D 0 2 0 1 3 1 3 4 2 10 +7 Cons D av C 3 4 2 4 13 2 2 2 1 7 -6 Cons C ou D 0 9 15 9 33 5 7 9 0 21 -12 Cons C ss D 0 0 0 0 0 1 0 4 0 5 +5 Cons D ss C 0 9 15 9 33 4 7 5 0 16 -17

Solutions DC Dc dc dc 2 DC dc DC DC 3 +1

1ère décision PC+ T2+ T°+ TID+ TID+ TID- TID+ T2- TID+

Dernière décision P2- TID- TID- T2- P2- T2+ P2- T°- Défaut restant S+1 M+1 S+1


V - Les premiers résultats La situation de référence : Les formateurs

Cyrille, formateur en formation initiale...

Pb1 Pb2 Pb3 Pb4 moy Pb5 Pb6 Pb7 Pb8 moy 2-1

Opérations Réglages 24 35 44 37 35 25 37 50 46 39,5 +4,5 Cons C 38 30 24 37 32 50 50 18 17 34 +2 Cons D 38 35 32 26 33 25 13 32 37 26,5 -6,5

Cons C+D Cons C av D 100 75 20 100 74 100 100 50 50 75 +1 Cons D av C 0 25 80 0 26 0 0 50 50 25 -1 Cons C ou D Cons C ss D 0 0 25 67 46 100 100 40 22 66,5 +20 Cons D ss C 0 0 75 33 54 0 0 60 78 34,5 -20

Solutions DC DC DC DC 100 DC DC DC DC 100 =

1ère décision P2- T°- TID+ T°-

PC+ TID+ PC+ TID+ P2+ TID+

Dernière décision PC+ PC- CP+

CP+ T°+

CP- = CP- P2- T°+ T3-

Défaut restant Buse ?

-Peu de réglages (Ici : %)

-Toutes les solutions sont bonnes quelquefois, sans contrôle...

-Stratégie C++ (sauf en 3, 7 et 8) => Retour au pilotage par les défauts en cas de difficultés

-Dans ses commentaires, la courbe permet de gérer 80% des problèmes actuels ou potentiels. Lorsque la courbe est équilibrée, il ne reste que T° et Buse à régler...


V - Les premiers résultats La situation de référence : Les formateurs

Michel, formateur en formation continue...

Pb1 Pb2 Pb3 Pb4 moy Pb5 Pb6 Pb7 Pb8 moy 2-1

Opérations Réglages 24 40 43 52 40 25 24 32 21 25 -15 Cons C 38 23 17 22 25 31 38 26 43 35 +10 Cons D 38 37 40 26 35 44 38 42 36 40 +5

Cons C+D Cons C av D 0 0 17 75 23 75 50 40 75 60 +37 Cons D av C 100 100 83 25 77 25 50 60 25 40 -37 Cons C ou D Cons C ss D 0 17 0 50 23 0 0 0 0 0 -23 Cons D ss C 0 83 100 50 77 100 100 100 100 100 +23

Solutions DC Dc DC DC 75 DC DC DC Dc 75 =

1ère décision P2- T3+ TID+ P2- 6 fois

TID+ P2+ TID+ TID+

Dernière décision PC+ CP+ T°- P2- Buse CP- Buse T°- Défaut restant CP+ ???

-Davantage de réglages (Ici : %)

-Il reste deux solutions compensées...

-Stratégie DC vers CD, mais si consultation unique alors D...

-Dans ses commentaires, il semble que le simulateur incite à appeler la courbe...

=> Si l’induction est ressentie, c’est peut-être que sa stratégie initiale était de type D++...


V - Les premiers résultatsL’analyse quantitative : Le groupe témoin

CONSTATS :1/ Sans débriefing, les sujets progressent, mais essentiellement dans la gestion des défauts (Dc)Cette proposition est vraie pour 8 sujets2/ La stagnation de l’évolution de la gestion de la courbe (DC) cache des disparités importantes. En effet : - 5 sujets régressent dans la gestion de la courbe- 2 sujets, qui progressent dans la gestion de la courbe, régressent dans la gestion des défauts

INTERPRETATION :1/ Le pilotage par les défauts, connu de l’ensemble des sujets, continue de s’apprendre par la pratique2/ Le recours à la courbe est facteur :

- de déstabilisation pour les uns - de progression pour d’autres

Evolution du GR 1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

S1 S2

DC Dc Sol



GR 1 (Groupe témoin)

CONSTATS :1/ Il y a ceux qui maîtrisent déjà bien ou progressent dans la gestion de la courbe :

Nico (1/3), Fran (0/2), Ludo (2/3) et Bera (3/3)2/ Il y a ceux qui progressent dans la gestion des défauts :

Quen (1/4), Cyri (1/3), Jere (2/4), Clem (1/3) et Jero (1/2)

INTERPRETATION : La présentation de la courbe est appréhendée par tous mais progressivement délaissée par 50% des sujets, incapables d’en saisir le sens

A VOIR : Peut-on parler de genèse instrumentale pour Nico ou Fran ?

Nico Fran Cyri Quen Jere Clem Nire Jero Bera Ludo S1 S2 DC 1/3 0/2 2/1 1/0 2/0 1/0 1/0 0/1 3/3 3/3 14 13 Dc 1/0 2/2 1/3 1/4 2/4 1/3 0/1 1/2 0/1 1/1 10 21 Sol 2/3 2/4 3/4 2/4 4/4 2/3 1/1 1/3 3/4 4/4 24 34



L’apprentissage par l’action...

- + 24% des problèmes de défauts résolus d’une série à l’autre :Il y a globalement progression de la performance dans la gestion des défauts chez la grande majorité des sujets

Hypothèse : Il existe un apprentissage par l’action

- - 3% des problèmes de courbe résolus d’une série à l’autre :L’influence de la courbe de pression était relativement méconnue chez les deux tiers des sujets et ne permet une progression que chez ceux qui commencent à la maîtriserLes tentatives de traitement des situations par prise en compte de la courbe peuvent s’avérer contre productives chez ceux qui la connaissent peu ou mal

Hypothèse : L’apprentissage par l’action n’est possible que lorsque l’on est à un stade suffisamment avancé de la construction du modèle opératif de la classe de situations en question


V - Les premiers résultatsL’analyse quantitative : La comparaison des groupes

Evolution du GR 1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

S1 S2

Evolution du GR 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

S1 S2

DC Dc Sol

Evolution du GR 3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

S1 S2


V - Les premiers résultatsL’analyse quantitative : La comparaison des groupes

CONSTATS :1/ Les sujets des groupes 2 et 3 progressent globalement dans la prise en compte de la courbe de pression2/ Les sujets des groupes 2 et 3 ne progressent plus ou régressent dans la gestion des défauts

INTERPRETATION :1/ L’introduction d’une ressource nouvelle pour gérer les situations problèmes viendrait contrarier le fonctionnement antérieur et connu des sujets2/ L’analyse réflexive aurait un effet contre productif sur la performance attendue

A VOIR : De quel débriefing parlons-nous dans le groupe 2 ? La consigne donnée au formateur a été : « Faire en sorte que les élèves ingénieurs comprennent par eux-mêmes leurs réussites et leurs échecs avec une relance sous forme de questions à chaque fois que cela paraît nécessaire... »

H/ Le formateur a mis en place une stratégie basée sur des apports centrés sur la compréhension de la courbe


VI - Les orientations de la recherche

Les prolongements de la recherche…

1°) Analyse comparative des trois groupes (suite)

2°) Analyse des situations de débriefing

3°) Analyse de l’activité de médiation

4°) Mise en place d’un éventuel protocole complémentaire :Complémentarité des débriefing ?Débriefing imposé ?Débriefing animé par deux formateurs (Michel et Cyrille) ?

Documents

Débriefing et apprentissage L apprentissage par analyse de sa propre activité Pierre Parage Chaire de communication didactique - CNAM Angers, le 28 juin