Introduction

Les Sciences de l’Education nous incitent à penser dans une perspective interdisciplinaire. L’étude de problématiques disciplinaires et interdisciplinaires dans le domaine de l’éducation concerne la psychologie, la pédagogie, la didactique, la formation des enseignants, les sciences sociales, les politiques, entre autres.

Cette thèse de doctorat en Sciences de l’Education aborde la médiation de l’apprentissage dans un contexte d’enseignement à distance et de l’utilisation de supports didactiques numériques, visant évaluer ses effets sur un acquit significatif et les performances scolaires des apprenants.

La solution de la dichotomie entre « apprentissage » et « enseignement » est abordée dans cette thèse à travers le concept de médiation. La médiation est la capacité d’offrir des stimuli que l’apprenant élabore à partir de l’expérience, en construisant des nouvelles connaissances et de nouveaux concepts et elle est souvent traitée dans un cadre relationnel humain. Nous avons pris la décision de soutenir le rôle médiateur accomplit par des systèmes informatiques dans l’enseignement selon l’approche de l’éducation à distance, à travers des outils numériques. Dans le sens profond de la médiation, même l’environnement physique peut être un médiateur, mais dans notre point de vue, un système informatique, des outils numériques, peut faire mieux que l’environnement si l’acte de médiation de ces outils suit des règles d’action sociales.

L’approche des processus d’apprentissage, contrôlés par l’apprenant lui-même, est à l’origine des études sur la métacognition. D’après cette perspective de l’apprentissage à partir de supports didactiques numériques, qu’est-ce qu’il peut change dans le triangle pedagogico-didactique ? Quelle est la place de ces supports parmi les plusieurs agents médiateurs, face auxquels les apprenants sont en contacte ? Quels sont les effets cognitifs et affectifs que les supports didactiques numériques provoquent chez les apprenants ? Enfin, quels sont les avantages et les contraintes pour l’enseignement basé sur des systèmes informatique pour la communication ?

Afin d’apporter des réponses à cette conjonction de questions, dans l’objectif d’améliorer les qualités médiatrices des supports didactiques numériques, nous avons souligné le rôle social et affectif de ces outils. La conceptualisation de la Statistique, l’apprentissage des concepts statistiques au niveau de la Licence en Sciences de l’Education à l’Université Lumière Lyon 2 Formation à Distance, medié par le support Méthodes Quantitatives nous sert comme terrant d’étude pour mesurer les qualités médiatrices des outils numériques dans l’apprentissage de concepts tels que : écart-type, loi normale, tests d’hypothèses, test du Khi-Deux, etc.

Nous parviendrons à dire que ces outils actuellement disponibles et dans la pratique des étudiants ne possèdent pas l’usage souhaité et ainsi ne sont pas explorés comme ses concepteurs l’ont voulu. La contribution ici pour le support « Méthodes Quantitatives FORSE » va dans le sens de montrer la pertinence de cette thèse. Il faut à un bon médiateur rendre compte des aspects affectifs de l’apprenant concernant soi-même (i.e., le médiateur) et concernant le contenu à apprendre (i.e. la statistique). Aussi, il faut au bon médiateur savoir à quoi l’apprenant attribue son échec. C’est dans ce sens que nous nous posons les questions : Quelle est la représentation affective des apprenants envers ses outils numériques ? Et envers le contenu, la Statistique ? Quand il fait des erreurs et tombe dans l’échec, à quoi il attribue cela ? A des causes internes ou externes à lui-même ?

En adoptant le point de vue que le support « Méthodes Quantitatives FORSE » est un médiateur dans la conceptualisation de la Statistique, nous avons passé par des différentes perspectives de procédure à adopter au long de notre travail. Nous décrivons ces voies afin de bien éclairer notre choix pris en fonction de la thèse ici explorée.

Nous sommes passés par une phase dont l’objectif était de comparer des aspects d’un support didactique numérique avec d’autres outils destinés à l’enseignement de la statistique. Envisageant avec cela le repérage des traces d’utilisation et la construction d’une échelle d’évaluation d’un outil didactique numérique, non seulement par son ergonomie, comme nous le voyons beaucoup aujourd’hui, mais aussi comme un médiateur. Dans le domaine de l’informatique, le repérage des traces est une tâche complexe, exigeant une intelligence du système pour son analyse. Dans l’objectif d’énumérer les conditions pour qu’un logiciel intelligent puisse jouer le rôle de médiateur dans le processus enseignement-apprentissage, nous sommes partis du principe que l’observation de sujets pendant l’utilisation est une condition préalable pour indiquer ce qu’un logiciel intelligent doit faire. Nos observations ont focalisé les difficultés des sujets pendant l’utilisation de l’outil. Dans cette même perspective, nous avons envisagé le repérage des limites de l’outil en tant que médiateur, objectivant la modification de quelques aspects ergonomiques de l’outil selon les théories de la médiation. Notre objectif était d’élaborer un autre outil avec quelques aspects plus médiateurs que le premier et voir l’effet de chaque un sur les étudiants. Dans ces perspectives, l’aspect de l’enseignement est abordé ici, mais il restait toujours l’aspect de l’apprentissage, point également important.

Nous sommes passé ensuite, par une phase d’essai de construction d’une étude de comparaison entre la formation à distance et en présentiel pour vérifier si les différents types de formation reflètent des aspects psychologiques, cognitifs, affectifs et didactiques qui pourraient jouer dans la médiation de l‘apprentissage. A travers cette procédure nous avons envisagé la comparaison de l’apprentissage de la Statistique entre les étudiants qui ont utilisé l’outil et ceux qui ont appris la statistique en salle de classe. Il a eu aussi des dérivés de ces perspectives, comme par exemple l’étude de comparaison d’un groupe en présentiel sans l’outil numérique avec un autre avec l’outil, un groupe à distance formé par des étudiants qui n’ont pas utilisé l’outil et un autre que oui.

Toutes ces perspectives restent intéressantes, mais nous avons constaté qu’une étude de l’action médiatrice d’un outil sur l’apprentissage d’un contenu englobe beaucoup plus de variables que la satisfaction pendant l’utilisation de l’outil ou la comparaison entre deux échantillons avec différentes expériences d’enseignement. Dans notre point de vue, tant que les outils numériques ne sont pas capables de rendre compte des représentations affectives envers l’outil et le contenu, et tant qu’il ne peut pas rendre compte de l’attribution de causalité, il n’aura pas les connaissances nécessaires pour devenir un bon médiateur. Dans ce sens, avec peu d’attractivité, l’outil numérique est facilement substitué par les livres, d’autres supports papier, des sites internet plus amicaux, etc.

Enfin, dans cette thèse, pour étudier la médiation des supports didactiques numériques dans la conceptualisation de la statistique, nous avons limité notre étude du processus d’enseignement à l’étude du support didactique numérique « Méthodes Quantitatives FORSE », destiné à l’enseignement de la Statistique en Licence Formation à Distance en Sciences de l’Education. Concernant l’étude du processus d’apprentissage, nous abordons les concepts psychologiques de représentation affective, motivation et attribution de causalité et nous le proposons dans cette thèse comme des règles d’action, i.e., des moyens de compléter le triangle pédagogico-didactive afin de pouvoir s’en servir pour parler d’un logiciel capable d’être un bon médiateur. Le concept de règles d’action est ici pris dans la perspective de la théorie des champs conceptuels de Vergnaud. Cette thèse propose la dissolution de la dichotomie entre enseignement et apprentissage à travers le concept de médiation.

Alors, comment rendre un support didactique numérique un bon médiateur ? C’est pour répondre à cette question que cette thèse a été réalisée et d’après notre grande hypothèse de que un support didactique numérique peut être un bon médiateur, nous avons réalisé un travail débouchant sur 15 sous-hypothèses. Ces 15 sous-hypothèses considèrent les effets de l’utilisation du support didactique numérique, l’attribution de causalité, le type de motivation, les représentations affectives et la performance en Statistique sur la conceptualisation dans ce domaine.

Le terme représentation affective est ici utilisé dans le sens de Forgas, et elle peut être définit comme  un état affectif (positif ou négatif) des représentations, soumis à une variété des conséquences informationnelles et processuelles sur la cognition sociale. En psychologie sociale le concept d’« attitude » signifie une organisation durable de croyances et cognitions en général, dotée d’une charge affective pour ou contre un objet social, qui prédispose une action cohérente avec les cognitions et affects repatinées avec cet objet. La représentation affective et l’attitude sont ainsi des concepts proches, mais l’attitude est plutôt un composé d’affect et d’information. Dans le sens de la dissonance cognitive, une fois que les représentations ne sont pas toujours représentées consciemment, elles restent toujours affectivement actives.

Nous nous focalisons donc sur l’affect et l’attribution de causalité dans le processus d’apprentissage de la statistique par les étudiants en licence de Sciences de l’Education, leur conceptualisation et, comme le processus d’apprentissage est toujours lié au processus d’enseignement, nous prenons en compte le processus d’enseignement de la Statistique par le support didactique numérique « Méthodes Quantitatives FORSE ».

Abordé dans le contexte d’enseignement à distance à travers des outils numériques, cette thèse envisage rendre le triangle pedagogico-didactique de Houssaye plus complet. Nous proposons l’insertion de nouvelles règles d’actions selon la théorie des champs conceptuels de Vergnaud. Ces règles sont les aspects cognitifs et affectifs de l’attribution de causalité, la motivation et les représentations affectives. L’affect joue un rôle essentiel dans la médiation apportée par un logiciel sur le processus d’enseignement-apprentissage de la Statistique.

Nous voulons montrer ici comment, à travers la performance de l’étudiant, un logiciel peut inférer les états d’esprit concernant les représentations affectives, l’attribution de causalité et la motivation de son utilisateur, l’apprenant. De cette façon, à travers ces inférences, le logiciel va avoir les moyens pour agir comme un bon médiateur, en proposant des tâches adéquates et des renforcements nécessaires pour améliorer l’apprentissage et positiver les représentations affectives de l’utilisateur, par rapport à la statistique et par rapport au propre logiciel médiateur.

Dans la première partie de notre travail nous faisons un exposé du cadre théorique sur l’enseignement-apprentissage. Dans la deuxième partie nous discutons la question des technologies de l’information et de la communication dans l’éducation (TICE), faisant une approche sur la formation à distance (FAD), afin de montrer quelles sont les compétences que ces outils et méthodes d’enseignement exigent. Ensuite, nous présentons l’outil didactique numérique « Méthodes Quantitatives FORSE ». Puis, nous présentons les différentes phases de la procédure expérimentale pour enfin faire l’exposé des résultats, avec les graphiques utilisés et ses analyses. Les annexes ont le rôle de support dans la compréhension de notre démarche d’étude, avec les questionnaires et d’autres outils utilisés dans notre recherche et quelques tableaux qui nous considérons très chargés pour son emplacement dans le corps du dossier, étant ses analyses réalisés dans la partie des résultats.

Enfin, nous parviendrons à une conclusion positive de cette thèse appuyée sur les analyses statistiques réalisés et avec des arguments plus forts pour justifier une conception de logiciels destinés à l’éducation d’une sorte qualitativement différente. Notre conclusion vise aborder les résultats de toute notre procédure de recherche, lui donnant de sens et l’interprétant selon notre perspective de l’explicitation de règles d’actions comme clés de la bonne médiation par un support didactique numérique.