Ioan Rosca

La chaîne ouverte et la boucle. La sincronisation (7)

1.Introduction

Dans l'article précédant j'ai analysé les difficultés liées à la transmission d'un savoir complexe (systémique). Pour que le savoir extérieur devient savoir intérieur, il faut passer par un processus évolutif, le système intérieur doit se former continuellement par des ajouts et des restructurations successives. Ainsi on assistera à un processus de décomposition et recomposition du savoir-système, selon une certaine étapisation.

Si on regarde le savoir extérieur ou le savoir intérieur en évolution, on est en face des systèmes de connaissances : notions et relations entre elles, procédures et métaprocédures. Si on se place entre l'apprenant et son partenaire et on applique une section imaginaire dans le "canal de communication" qui les lie, on est en face d'une "surface" de communication traversée par un "signal", en comprenant par cela l'ensemble des stimulis en action à un moment donné. A un moment donné, le message qu'on est en train de transmettre fait partie du savoir-système (une notion composante, une relation, une procédure, une métaprocédure, etc). On peut observer une sérialité- cause du message si on se place à ce niveau.

Aussi , si on observe le "film" de l'évolution du savoir- intérieur, on peut faire des "photogrames" qui reflètent des étapes significatives. On peut observer une sérialité effet. Dans le langage propre aux transmissions (pris évidemment dans un sens plus général) on dispose d'un signal cause (le message émis) et un signal effet (la suite des états du savoir- interne en évolution).

Ce modèle (lié à la dimension temporelle de l'instruction) rappelle un problème pédagogique classique :dans quel ordre il faut transmettre les éléments du savoir extérieur décomposé pour faciliter la tache de la recomposition intérieure?

Si le savoir à apprendre accepte une décomposition linéaire (n morceaux imbriquables successivement), la solution est relativement simple : on transmettra les morceaux, un après l'autre, en décomposant chaque étape en :

-la transmission du contenu de la partie

-la transmission des liens à réaliser pour englober la partie dans l'ensemble déjà appris.

(en fait les choses sont plus compliqués, il serait possible par exemple que pour intégrer aisément une nouvelle partie, il soit nécessaire de communiquer plus tôt les liens qui permettent l'intégration).

Mais , si par contre le savoir- système n'est pas linéarisable, on est obligé de trouver des autres solutions que la "suite des parties". Il faut revenir sur nos propres pas , pour compléter des descriptions faites antérieurement, pour révéler des nouvelles significations, des combinaisons et des relations devenues possibles dans le nouveau contexte. Il faut "faire des boucles".

Ainsi on arrive à la problématique "cascade" versus "ramification" versus "boucle"

2. Cascade, ramification, boucle

Il est assez rare que la structure d'un savoir- système déclaratif soit linéaire (une chaîne de parties). Plutôt l'organisation linéaire (en cascade) de la présentation est une solution pour décrire une entité numérable.

En général les notions qui forment un savoir- système forment pour le moins une hiérarchie, sont organisées dans des groupes d'objets , à l'aide d'une classification. Pour présenter une structure "en arbre" nous sommes obligés de dépasser les difficultés représentées par les ramifications. On suit une branche , on revient pour suivre l'autre. La structure en cascade est dépassée. Quand les "noeuds" sont liés par des liens multiples, des boucles apparaissent et la topologie n'est plus d'un arbre , mais d'un réseau. Il est possible que pour la transmettre on soit obligé à doubler des chemins.

Pour les savoirs- procédurales, les cas favorables sont solubles dans une approche en cascade ("étape après étape"). Mais ici aussi on peut rencontrer des branchements d'algorithme ou des boucles ( on reprend des opérations).

Pour les savoirs démonstratifs (des explications sur des liens de causalité) le cas linéaire répondra aux cascades "cause- effet". Si par un mécanisme de feed-back, l'effet agit sur les causes (réaction) on se trouve en face de la boucle , plus difficile à expliquer par étapisation.

Dans le cas général les structures de cascade, ramification et boucle ne sont pas suffisantes pour modeler la réalité systémique. Il y a des aspects compacts (non- numérables) , vagues ou probabilistiques qui demandent des sérieux raffinements. Pourtant , les trois structures demeurent fondamentales, pour la modélisation, des vrais "briques" de design.

La structure en cascade (linéaire) d'une argumentation (explication) présente l'avantage essentiel de l'opérationalité. Dans les sciences et dans la technique on fait des grands efforts pour arriver à une description linéaire d'une réalité complexe qu'on analyse ou qu'on synthétise. Plus que l'enchaînement arbitraire (énumération) , la cascade "logique" (la cascade argumentative ) a fait la preuve de son efficacité. On part de A ;on en déduit B;on en enduit C ; applique à D, etc.

Pratiquement tout le discours scientifique est axé sur des telles chaînes de "raisonnements". Si la réalité n'est pas linéaire on applique des procédures de "linéairisation" , dont on contrôle l'artificialité de manière à retrouver la réalité nonlinéaire, par la "délinéairisation" finale.

La cascade cause- effet et un outil de base, un "atome" dans l'explication des processus complexes. On croyait même jadis qu'elle s'avérerait suffisante pour expliquer le comportement des systèmes. Aujourd'hui, sans déconsidérer la valeur générative du raisonnement en cascade, la science a largement admis qu'il ne peut pas résoudre une large gamme de situations.

Ainsi , si pour un enfant du primaire, les problèmes doivent avoir une solution linéaire (on trouve ça, puis ça, puis ça...) la réalité des situations systémiques ne peut plus être évitée plus tard. (on exprime le système d'équations, on applique une méthode globale pour le résoudre.) Plus tard on se rend comte que dans la réalité les objets cohéxistent parallèlement et interagissent , et ce n'est que l'explication qui, s'il est possible, présente leur système d'une manière sérielle.

Prenons l'exemple élémentaire d'un ensemble condensateur- bobine qui génère une oscillation. Si on doit expliquer (enseigner) le phénomène de l'oscillation on se trouve dans une situation irréductiblement circulaire. Car le vrai mécanisme s'explique par l'interaction entre les deux composantes! On peut (et on le fait bien des fois) commencer l'explication d'en certain point de la boucle, pour la "traverser" (le condensateur est chargé, le courant et nul; il aura la tendance à ce décharger dans la bobine; un courant apparaîtra ; à mesure que le courant croît la bobine s'opposera à sa tendance; quand la charge électrique disparaît, le courant et maximal; la bobine force la continuation du courant; le condensateur se charge à polarité inverse; il s'oppose graduellement; le courant diminue ; etc etc etc; finalement on se trouve d'une partie d'une oscillation). Tout cela est beau , expressif et quasireel, mais n'est pas vrai ! L'oscillation ne commence pas à cause du condensateur, ni de la bobine , elle est tout le temps conditionnée, générée, par la co-présence bobine- condensateur !

En fait les systèmes parcourent une suite de transformations due à tout moment à la rencontre de leur "état" (coprésence interactive de tous les éléments) et des excitations extérieures. La boucle est une entité en soi, insoluble par division en partie et à grand potentiel générateur.

Les exemples dans des autres domaines sont nombreuses. On ne présente pas une réaction chimique en présentant un des produits, de manière complète, puis l'autre . L'étude de leur rencontre, les effets de leur "biprésence" est essentiel.

Il en résulte que pour expliquer des telles réalités les "cascades" ne sont pas suffisantes. Or si on pense aux restrictions sérielles du canal de communication , on découvre une difficulté sur laquelle il mérite de se pencher avec insistance : comment transmettre des savoirs- systèmes "interlacés", non- linéarisables, par des canaux de communication (instruction) sérielles ?

Dans la formation "par livre" cette difficulté à été historiquement ressentie. Les créateurs ont expérimenté toutes sortes des solutions pour dépasser la restriction qui découle de la linéarité "physique" de la lecture. On a inventé les références (index, annexes, croisées). On a introduit des points de ramification dans la lecture et des possibilités d'option (choix). etc

L'inventivité des auteurs a produit bien des fois des solutions ingénieuses. Pourtant le sentiment général de la restriction structurelle du discours en cascade s'est accentué. De la manière que, des visionnaires comme Nelson ont basé leur programme de développement de la documentation électronique sur le dépassement de la linéarité de la lecture. L'hypertexte est la concrétisation de cette approche.

Les environnements d'assistance computérisés permettent des solutions nouvelles à ce problème essentiel pour la transmission des savoirs-systèmes. Il est important de profiter de ces disponibilités, pour donner à l'utilisation de l'ordinateur dans la transmission des savoirs, une robuste pertinence.

3. La dualité simultanéité- alternance. La solution implicite et explicite

Je me place maintenant dans la situation de la transmission d'un savoir- système, complexe, interlacé, organiquement unitaire.

Un cas déjà favorable est celui dans lequel ils coexistent des parties "composantes" entre lesquelles fonctionnent des relations.(le cas des parties indiscernables, difficilement séparables, est difficilement manoeuvrable).

Chaque partie a son "contenu", son état, sa position dans le système des notions. Chaque lien entre certaines parties a ses "lois". Le métabolisme de l'ensemble est déterminé par les composantes et par les liens, par "la TOPOLOGIE" du système. Quand on agit sur le système de manière à forcer des transformations (on déclenche des procédures) les "excitations" extérieures s'ajoutent.

Ce qui se passe à tout moment et le résultat de la coprésence de tous les éléments. Si on traduit la structure dans un modèle, il existe un "système d'équations" qui exprime cette réalité. Chaque équation exprime une propriété d'un élément ou d'un lien, une loi du système. Le comportement qui résulte de cette structure est ,en principe, déductible de ce système, il y est contenu de manière implicite . Le problème est que , pour comprendre les mécanismes de ce comportement on doit le décrire dans une forme explicite. Or l'effort d'explicitation n'aboutira (hélas!) à un résultat convenable, dans pas mal des cas!

Qu'est ce qu'on fait pour aider quelqu'un à apprendre un tel savoir ? Il est assez évidant que pour l'apprenant, l'évolution du savoir intérieur est facilitée si, à tout moment le stade de son savoir et compréhensible, et l' ajout en train de s'opérer s'encadre de manière cohérente dans le système intérieur préexistant (quoi qu'il s'agisse d'une nouvelle composante, d'un complètement, d'un lien, d'une restructuration, d'une explication).

Comment expliquer tout cela ? Notre apprenant doit avoir une attention distributive, car il doit percevoir simultanément le détail qui s'ajoute (et sur lequel son attention est focalisée) et dans le même temps l'ensemble, qui doit rester comme fond qui assure la cohérence. Il doit voir la simultanéité des éléments qui donne le sens de système pendant qu'il parcourt l'alternance explicative .

Car même pour une explication "en cascade", les "étapes" constituent des parties du système global étendu dans le temps, et leur ajout doit se baser à tout moment sur la compréhension de la chaîne dans laquelle il est un tronçon. Pour un branchement , la dualité simultanéité-alternance est encore plus prégnante, car le sens même du branchement à une double dimension :globale (les branches appartiennent à un tronc commun, à une ramification) et sérielle (les branches peuvent être parcourues successivement). Enfin le cas de la boucle et profondément dual, car le cercle (notionnel dans le cas de l'apprentissage) a à la fois une unité (vision simultanée) et un parcours (vision consécutive).

Les choses peuvent être vues aussi comme un jeu permanent entre le savoir implicite (contenu dans le système) et explicite (exprimé, transmis, compris, intégré). Le savoir potentiel (virtuel) se transforme en savoir réel dans le processus d'explicitation.

Les études psychologiques montrent que, pour réaliser cette performance de bi-attention , l'apprenant met en action des stratégies, exploite des mécanismes propres à sa pensé, plus ou moins perfectionnés. Un exemple suggestif au niveau de la perception est l'organisation de la vue : la tache jaune permet une vision focalisée sur des détails qui peuvent être "balayés" par exploration consécutive. Le reste de la rétine est organisée pour offrir à tout moment le cadre englobant, le fond. A tout moment les deux visions coexistent et interagissent . Ainsi le jeu "global- détail" à des racines même au niveau physique!

A l'autre bout, au niveau de la mémoire, l'activation des éléments qui se combinent pour recevoir un ajout, est faite par des mécanismes encore peu connus, mais qui permette la coexistence de la simultanéité et de la succession. La "mémoire à court et moyen terme " semble être lié à cette dualité.

4. La récupération de l'explication

Partant du constat que les capacités humaines sont efficaces, le béhaviorisme a favorisé des présentations "algorithmisés", des chaînes explicatives , imposant à l'apprenant le chemin de la recomposition nécessaire pour retrouver le sens global. Le succès des telles méthodes ne doit pas être éludé, mais les limites sont aussi devenues évidantes. La recomposition se faisant à l'intérieur de la pensée, dans son propre rythme et dans son contexte particulier , la voie de l'explicitation du savoir n'est pas unique. Il faut réaliser un "synchronisme" entre la suite explicative et le récepteur. Il est suffisant de remarquer l'importance de la formation culturelle de l'apprenant pour saisir la relativité de l'explication. Les individus habitués à être dirigés accuseront de la perplexité en face de trop de liberté de choix. Par contre les "émancipés" se sentiront étouffés par un partenaire directif. etc

Enfin, quand on a passé à la construction des partenaires artificielles, le paradigme béhavioriste n'était plus opérationnel : on ne peut pas demander ou inciter une machine à trouver des solutions d'organisation, on doit lui offrir explicitement un programme de fonctionnement! Nous voilà donc obligé d'entrer dans l'intérieur du mécanisme du savoir et de l'apprentissage.

La réaction naturelle au dirigisme a été la liberté des choix. On offre à l'utilisateur le savoir- système, tel qu'il est. On ne l'explicite pas, par un discours qui a peu des chances de respecter les particularités de fonctionnement du mécanisme d'apprentissage . On offre la globalité et des outils pour extraire des composantes (éléments, liens, propriétés etc). L'apprenant procédé à sa propre démarche de décomposition- recomposition. De plus on peut suivre sa démarche, lui donner des conseils en circonstance. Le savoir intérieur se développe de l'intérieur par extraction, il n'est pas introduit, "écrit". On espère qu'ainsi le synchronisme s'établira naturellement.

La carence qu'une telle approche peut avoir est le risque d'égarement ou de parcours inefficace. Pour une bonne partie des applications, c'est n'est pas la découverte qui doit être facilitée (enrichissante mais "enérgofague"), mais la rapide compréhension. Dans des telles situations on a intérêt à faciliter au maximum la recomposition, d'offrir une "voie royale". L'idée qu'une telle voie n'existe pas (à cause de la relativité et de la stricte dépendance du "paysage intérieur") est, à mon avis, accepté trop facilement et sans nuances. Et l'effet peut être la complication inutile du design, avec des hausses de prix peu justifiables.

Un savoir système extérieur peut avoir (surtout dans certains domaines comme les sciences exactes ou la technique) une structure propre définie sans ambiguďté et explicitable avec des discours préférentiels. C'est même favorable pour les savoirs à destination pratique qu'ils soient clairement structurés, définis et explicitables.

Ce qu'on ne doit pas oublier, dans des pareils cas , est que, à part l'univers des connaissances de l'apprenant, le savoir à transmettre à sa propre structure, son propre "métabolisme", sa propre croissance. Les composantes peuvent être obligé à être "ajoutés" dans un ordre rigoureux pour permettre la construction de l'ensemble. Laisser l'apprenant à découvrir cet ordre se serait de l'obliger à un effort inventif qui peut être nullement justifié. Dans des tels cas l'optique doit changer. On doit orienter l'apprenant sur le chemin qui lui permet de comprendre facilement. On doit lui expliquer ce qui se cache de manière implicite dans la globalité avec laquelle il est confronté.

Doit on déduire d'ici que pour pareils cas, le style linéaire de présentation (en cascade) est suffisant et que les partenaires interactifs ne sont pas nécessaires? Doit on renoncer à l'utilisation d'un ordinateur ? Sont-ils les approches didactiques classiques suffisantes ?

Pas du tout !

Car même dans l'alternative d'une présentation complètement dirigée, le partenaire (homme ou machine) doit résoudre la difficulté de la dualité simultanéité- globale/ complètement successif.

D'un côté il faut établir (à ma connaissance le besoin persiste) des stratégies de principe opérationnelles pour résoudre la vision duale (détail- ensemble) dans toutes les situations (cascade, branchements, boucles etc).

D'autre part il faut mettre à point des bons instruments pour aider le "récepteur de l'explication" à pouvoir la suivre, à pouvoir l'adapter à son rythme, à pouvoir la contrôler (par des adaptations au niveau de la source ou du récepteur)

Pour l'EAO (intelligent ou non) il faut exploiter les possibilités de l'ordinateur dans cette direction. Car l'ordinateur est à la fois capable de présenter un message global , perceptible dans son unité, de focaliser sur un détail, de mettre en évidence les liens, de démontrer les transformations. Il peut appuyer l'effort de l'apprenant par un sort de doublage des rôles.

Enfin , il présente aussi un indiscutable intérêt l'étude de l'ambivalence de l'environnement d'assistance : il peut expliquer, mais il peut aussi permettre la navigation. Pouvoir décomposer un discours , ré-analiser une réalité par des extractions dont on ressent le besoin est un atout significatif , c'est bien des fois exactement ce qu'il faut pour donner à un partenaire "explicatif" l'utilité maximale.

5. Modèle bivalent de comportement

Le partenaire de l'apprenant se comporte comme une "glace- duale" , qui suit de près l'évolution de l'apprenant, en lui offrant à tout moment une image extériorisée de l'état de son savoir interne. Dans le même temps il offre l'image du savoir extérieur à recomposer. Les deux images sont présentées de manière à faciliter le passage de l'un à l'autre, la superposition à but comparatif et la distinction à but focalisant.

La nouvelle étape, en cours de produire des modifications est visible sur les deux images :celle de départ (qui évolue) et celle d'arrivée (qui se complète).

L'apprenant à la possibilité d'appuyer sa mémoire tampon sur l'image extérieure (du savoir qui se compose), qui peut lui servir de support externe pour les mécanismes momentanés.

On lui donne la possibilité de régler à tout moment la correspondance entre l'image virtuelle de ses connaissances en évolution (présente sur l'écran) et l'état réel de son savoir. Ainsi, l'explication opère sur le modèle simulé, extérieur du savoir, mais peut être validée seulement quand l'apprenant la considère en résonance à son état, c'est à dire, quand les modifications se sont vraiment internalisées.

De cette façon, le système sait le point dans lequel l'évolution de l'explication se trouve , et agit en conséquence, en proposant l'étape suivante, conformément à la stratégie d'explication pré définie.

Rien n'empêche qu'on ajoute à ce modèle d'interface des modules qui facilite l'adaptation , d'un côté (réglage humain) ou de l'autre (autoréglage).

Une telle structure correspondra à certaines applications, dans lesquelles il est important que l'apprenant recompose d'une manière voulue par l'auteur un savoir-système et la cohérence du discours de l'auteur doit s'harmoniser à la capacité d'assimilation de l'utilisateur. Pour résumer le principe de ce modèle: Créer une image virtuelle de l'état du savoir en cours d'évolution, observable à la fois par l'utilisateur, et par l'assistant. La synchronisation des deux partenaires se fera à l'aide de cette fenêtre- tampon. L'apprenant pourra la comparer avec son état intérieur (boucle de réglage de la correspondance entre le savoir virtuel et le savoir interne) et avec l'image du savoir extérieur à atteindre.( boucle de synchronisation entre le savoir global et l'étape en cours). Le système pourra l'utiliser pour décider les continuations (boucle de validation). En face de ses yeux, l'apprenant doit avoir tout le temps l'image de la recomposition du savoir en train de s'opérer.

Il reste à matérialiser ce modèle

Bibliographie-7

A. Cours, séminaires, démonstrations, tables rondes :

Le cours ETA 6703 : Conception et élaboration de systèmes Multimédia d'apprentissage - Max Giardina (hiver 1994)

Les présentation de la vitrine EIF de CRIM

Les présentations de LICEF - journée porte ouverte Téléuniversité( 24-03 1994)

Les tables rondes avec les représentants de la recherche et de l'industrie (mars 1994)

B. Ressources sur INTERNET :

Listes de discussion par courrier électronique :

AI-ED (intelligent computer aided instruction) : ai-ed@sun.com

NEWEDU-L (new paradigms in education) : NEWEDU-L@vm.usc.edu

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comp.ai.edu

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Distance Education Online Symposion News (gopher.cic.net)

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Educational Uses of Industrial Technology News (gopher.cic.net)

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