ENSEIGNEMENT (PROGRAMMATION ET TECHNOLOGIE DE L’) - L’enseignement assisté par ordinateur

ENSEIGNEMENT (PROGRAMMATION ET TECHNOLOGIE DE L’) - L’enseignement assisté par ordinateur
ENSEIGNEMENT (PROGRAMMATION ET TECHNOLOGIE DE L’) - L’enseignement assisté par ordinateur

Le terme d’enseignement assisté par ordinateur (E.A.O.) doit être pris en son sens littéral: il s’agit d’un enseignement où l’ordinateur est utilisé en tant qu’outil. Il n’y a donc pas de théorie de l’enseignement assisté par ordinateur, mais des applications diverses de l’ordinateur à l’enseignement. Ces applications font elles-mêmes appel à des techniques pédagogiques généralement élaborées par ailleurs.

Parmi toutes les machines dont peut disposer l’enseignant moderne, l’ordinateur est la seule qui permette un dialogue. C’est donc la seule qui soit capable d’exercer ces fonctions élémentaires de l’enseignant que sont l’apport d’informations, le contrôle de l’acquisition de ces informations et la correction des erreurs. À la différence de toutes les autres aides audiovisuelles, l’ordinateur a donc l’avantage d’interdire à l’étudiant toute passivité.

Partant de ces constatations, certains n’ont pas hésité à imaginer un système éducatif où la plus grande partie de l’enseignement reposerait sur l’ordinateur. Cela permettrait, en théorie, un enseignement idéal car de qualité parfaitement contrôlée, adapté cependant au rythme et aux capacités de chacun. Il est cependant peu probable que dans un avenir prévisible une telle extension soit observée, et cela pour plusieurs raisons. La première est le coût de l’heure d’enseignement. La deuxième vient du temps considérable nécessaire pour réaliser un cours d’enseignement assisté de bonne qualité. La troisième, sans doute la seule qui soit techniquement irréductible, est la nécessité psychologique pour les élèves du contact avec un enseignant humain.

Ces difficultés ont amené beaucoup d’équipes à apprécier de manière plus critique la place de l’ordinateur dans l’enseignement et à s’orienter vers son utilisation dans des tâches où il peut apporter aux élèves quelque chose que l’enseignant est dans l’incapacité technique de réaliser. Il faut donc considérer que la place de l’enseignement assisté par ordinateur est actuellement encore l’objet d’une recherche qui est loin d’être terminée.

C’est vers les années soixante que l’utilisation de l’ordinateur en enseignement est devenue possible grâce à la mise au point de matériels permettant un dialogue en langage normal entre l’homme et la machine. L’ordinateur a été surtout utilisé comme un support particulièrement adapté de l’enseignement programmé. De nombreux échecs ont été enregistrés. Depuis 1970, environ, l’apparition d’équipes de plus en plus nombreuses, les améliorations de la technique informatique, la limitation des objectifs, l’élargissement des stratégies pédagogiques ont provoqué une explosion d’applications beaucoup plus diversifiées et qui utilisent certainement mieux les possibilités exceptionnelles de l’outil.

Support technique

Deux types de matériels sont nécessaires: l’ordinateur et le terminal. Le terminal permet le dialogue entre l’utilisateur et l’ordinateur. La forme la plus simple est un clavier de machine à écrire assurant le fonctionnement d’une imprimante. Ce type de terminal, parfois bruyant, n’est plus guère utilisé. La plupart des terminaux employés actuellement sont constitués d’un écran cathodique de visualisation et d’un clavier de machine à écrire. À cette structure de base peuvent être couplés des supports audio-visuels très divers, dont le déclenchement est dirigé par l’ordinateur lui-même. Il peut s’agir d’un passeur de diapositives à accès très rapide, d’un projecteur de microfiches, d’un écran de télévision, d’un passeur de bandes sonores ou d’un synthétiseur de son.

Depuis lors sont apparus des terminaux encore plus perfectionnés, où l’écran cathodique permet de réaliser les graphiques les plus divers, des dessins animés. Certains écrans sont «actifs», et l’étudiant peut y faire des dessins qui sont analysés par l’ordinateur.

Avec les micro-ordinateurs, on voit apparaître deux nouveautés: l’écran cathodique et le clavier alphanumérique directement associé à l’ordinateur, l’ensemble pouvant se présenter sous la forme d’une seule boîte de petit format, transportable. Pour la projection de documents ou l’utilisation d’autres périphériques d’enseignement contrôlés par le micro-ordinateur, il est nécessaire que celui-ci dispose d’une ou de plusieurs «sorties» prévues par le constructeur, ainsi que des moyens de faire fonctionner ces matériels périphériques appelés interfaces. L’association d’un micro-ordinateur et d’un écran de télévision est un bon exemple d’un matériel microinformatique adapté à l’enseignement.

L’ordinateur, intelligence du système, peut être gros ou petit (mini-ordinateur) ou très petit (micro-ordinateur). Le gros ordinateur a des capacités suffisantes pour assurer le fonctionnement de plusieurs centaines de terminaux, et ceux-ci peuvent être situés à très grande distance. L’ordinateur peut être spécialisé pour l’enseignement, ou non spécialisé, assurant simultanément des tâches d’enseignement, de gestion, etc. Parmi les inconvénients, il faut citer les risques d’encombrement, qui diminuent la rapidité des échanges, et le coût élevé des communications à longue distance. Les mini-ordinateurs spécialisés en enseignement peuvent gérer simultanément une vingtaine de terminaux, ce qui correspond à peu près à l’effectif idéal d’une classe d’élèves.

L’apparition du micro-ordinateur révolutionne en apparence la diffusion de l’informatique dans le public, et en particulier l’enseignement assisté par ordinateur. Il faut cependant rester honnêtement critique à cet égard. Le micro-ordinateur permet en théorie l’achat à un prix relativement peu élevé d’un matériel individuel, de telle sorte que l’ordinateur familial, éventuellement destiné à l’enseignement, n’est plus un rêve. Néanmoins, les coûts d’achat restent liés aux capacités de mémoire et à la qualité, ainsi qu’à la quantité de logiciels. Il est donc relativement peu onéreux d’envisager l’utilisation d’un micro-ordinateur sans périphériques pour un E.A.O. reposant sur un logiciel simple. En revanche, l’utilisation de périphériques, de logiciels permettant des stratégies pédagogiques plus performantes, occupant plus de place-mémoire et nécessitant l’adjonction de mémoires supplémentaires, est beaucoup plus onéreuse, l’achat de ces logiciels représentant un surcoût non négligeable. L’apparition des micro-ordinateurs ne va donc pas faire cesser la compétition qui existe entre l’E.A.O. simple sur support simple et l’E.A.O. complexe sur support relativement coûteux.

Les logiciels d’enseignement utilisent les différents langages informatiques proposés par les constructeurs sur le matériel. Les langages informatiques classiques ne sont généralement pas directement utilisables pour écrire des cours. Les informaticiens et les enseignants ont donc cherché à élaborer des logiciels d’enseignement propres, permettant l’écriture relativement facile de cours de complexité variable. Parmi ces logiciels d’enseignement, certains visent à une certaine universalité, c’est-à-dire qu’ils ont pour objectif de permettre l’écriture de cours de tout type, dans toute discipline. Parmi ces logiciels, citons à l’étranger le langage Tutor du système Plato, en France les langages auteurs de l’O.P.E. (université Paris-VII), les logiciels «T.P.» de l’université Paris-V. D’autres logiciels visent au contraire à permettre la réalisation rapide par l’auteur de cours nécessitant une stratégie pédagogique très spécifique. Citons l’entraînement au diagnostic de l’université Paris-V. Un des gros problèmes actuels vient de la persistance d’une relation relativement étroite entre un logiciel et la marque de l’ordinateur sur lequel il a été écrit. Il en résulte de grandes difficultés de transfert d’un logiciel et des cours réalisés sur ce logiciel d’un matériel donné sur un autre, un tel transfert étant toujours coûteux en temps et en argent. Les enseignants rêvent donc de disposer de logiciels d’enseignement aux applications aussi larges que possible, disponibles sur un nombre suffisant de machines de marques différentes pour permettre des transferts aisés. La mise au point d’un tel logiciel est actuellement tentée en France. Des logiciels très spécialisés resteront cependant nécessaires pour réaliser certains enseignements spécifiques faisant en particulier appel à la simulation.

À côté de ces logiciels permettant l’écriture des cours et le dialogue étudiant-machine, il est indispensable de disposer, pour la mise au point des cours, d’instruments de mesure et de correction. Les instruments de mesure sont les logiciels spécialisés pour l’enregistrement et le tri des réponses des étudiants. Ces logiciels permettent à l’enseignant de valider les cours réalisés, en vue d’en améliorer les qualités après le passage d’un nombre suffisant d’étudiants. Les corrections qui en découlent doivent être aisées à réaliser et il faut donc prévoir des logiciels de correction accessibles directement du terminal. L’ensemble des logiciels (d’enseignement, appelés aussi didacticiels, de tri des enregistrement et de correction) sont mis en place sans difficulté sur un gros ou sur un mini-ordinateur. Dans le cas des micro-ordinateurs, il faut prévoir un enregistrement des données sur cassettes et leur traitement à distance. On peut donc imaginer une structure future de l’enseignement assisté par ordinateur qui comporterait des centres équipés d’un système gérant plusieurs postes, et où seraient mis au point et corrigés les cours. Ces cours seraient ensuite édités sous forme de cassettes définitives destinées à d’autres utilisateurs ayant à leur disposition soit un mini-ordinateur gérant plusieurs postes, soit des systèmes de monopostes compatibles.

Techniques pédagogiques

L’ordinateur est le seul outil qui permette d’approcher la situation du précepteur individuel posant des questions à son élève et corrigeant ses réponses. À partir de cette donnée fondamentale, des applications très diverses ont été réalisées.

L’enseignement programmé consiste, schématiquement, à apporter des informations, à vérifier par des questions que ces informations ont été assimilées et à renforcer cette acquisition. Dans la forme la plus simple, tous les élèves suivent le même cheminement. Dans les formes les plus élaborées, le cheminement est adapté aux connaissances et au comportement de l’élève. L’ordinateur semblait a priori être le meilleur support possible pour l’enseignement programmé. Il est apparu cependant assez rapidement aux utilisateurs de cette méthode qu’il s’agissait d’une technique extrêmement lourde à manier, génératrice d’ennui pour les élèves, et que finalement l’ordinateur employé comme tourneur de pages électronique était sous-employé. L’enseignement programmé garde toutefois un certain intérêt lorsque les données exposées utilisent de façon importante les documents audiovisuels dont la diffusion à tous les étudiants n’est pas envisageable.

L’apprentissage de comportement est une application de l’ordinateur dont les possibilités sont très étendues. Mis en face d’une situation donnée, l’élève doit indiquer son comportement et ce comportement est corrigé par l’ordinateur. La plupart des expériences de ce type font appel à une méthode algorithmique, c’est-à-dire que le comportement du professeur est enseigné à l’étudiant. Une méthode créatrice peut être également envisagée, mais elle est d’application plus difficile; de plus, le résultat pédagogique est encore incertain: la méthode consiste à laisser l’élève trouver lui-même le meilleur comportement possible en fonction des résultats qu’il obtient.

L’ordinateur peut être employé pour l’entraînement à la résolution de problèmes de mathématiques, de grammaire, de littérature étrangère, etc., dont le corrigé est ou non fourni à l’étudiant. Ces problèmes, plus ou moins complexes, peuvent servir à contrôler les connaissances acquises par les étudiants et leur permettre ou non de passer au cours suivant (contrôle de connaissances normatif); ils peuvent aussi être utilisés pour enseigner les étudiants (contrôle des connaissances formatif).

Par la simulation d’expériences ou par des jeux on cherche à développer l’esprit inventif de l’élève qui n’est pas sanctionné. L’ordinateur peut ainsi permettre à l’étudiant de réaliser de façon simulée des expériences de physique, de chimie, de physiologie. De la même façon, des jeux économiques peuvent être réalisés. Dans ce type d’utilisation les enseignants introduisent dans l’ordinateur le modèle qu’ils souhaitent faire étudier.

L’ordinateur peut aussi être utilisé en enseignement dans des applications où la machine joue un rôle différent de celui que pourrait jouer l’enseignant. Ainsi, l’ordinateur peut être utilisé:

– à la gestion de l’enseignement (en fonction des résultats des contrôles de connaissances, l’étudiant pourra être orienté vers le niveau et la technique de cours qui sont le mieux adaptés à ses possibilités);

– pour la génération de problèmes (il s’agit d’une application qui en est encore à ses débuts, où l’ordinateur invente lui-même les problèmes qu’il va présenter à l’étudiant en en calculant simultanément les réponses).

L’écriture des cours

La réalisation d’un enseignement assisté de bonne qualité prend beaucoup de temps à l’enseignant. Il n’est pas possible, en effet, de le préparer comme un cours magistral ou un livre. Si l’enseignement est de type «tutoriel», il faut prévoir toutes les réponses des étudiants, les commentaires à faire pour ces réponses, ainsi que le cheminement que l’on fera suivre à l’étudiant en fonction de ses réponses. Si l’enseignement est de type «simulation inventive», il n’y a pas à prévoir de commentaire aux gestes de l’élève, mais il faut élaborer le modèle qu’on désire lui faire étudier. Dans tous les cas, même s’il n’est pas nécessaire que l’enseignant acquière des connaissances en programmation, il se trouvera confronté aux impératifs logiques de l’informatique. Cela peut aboutir à l’abandon de l’enseignant insuffisamment motivé. Dans tous les cas, cela l’oblige à restructurer ses connaissances et il est devenu banal de constater que la première personne à qui profite l’enseignement assisté par ordinateur, c’est l’enseignant.

Résultats

Des expériences d’enseignement assisté se sont développées dans de très nombreux pays, principalement aux États-Unis, au Canada, ainsi que dans divers pays d’Europe. L’U.R.S.S. avait réalisé un remarquable travail de réflexion sur la place de l’ordinateur dans l’enseignement. Le degré d’avancement des expériencess est très variable. Certains centres ne disposent que de quelques terminaux et de quelques heures de cours, alors que les plus grandes réalisations américaines sont opérationnelles sur des centaines de terminaux et permettent de distribuer des milliers d’heures de cours. Les premières applications ont surtout concerné l’enseignement de l’informatique, mais des enseignements existent actuellement dans presque toutes les disciplines, y compris les lettres, les arts, la psychologie, etc. Les élèves de tous les âges sont concernés, et l’ordinateur peut être utilisé aussi bien dans les enseignements primaire, secondaire et supérieur que dans la formation permanente des adultes.

En France, d’assez nombreuses expériences ont été réalisées, avec des objectifs et des moyens très différents. Nous en citerons trois dont l’ancienneté est sensiblement équivalente. Dans l’enseignement secondaire, l’expérience dite des «58 lycées» fut prolongée par l’expérience des «10 000 micro-ordinateurs». L’objectif n’était pas de permettre l’utilisation systématique de l’ordinateur en tant que moyen d’enseignement. Il était surtout de sensibiliser et de familiariser les élèves du secondaire avec l’usage de l’ordinateur, et de les mettre au contact de l’informatique. Pour certains, l’informatique doit en effet être considérée comme une méthode de la formation de la pensée, au même titre que le latin par exemple. L’enseignement généralisé de l’informatique dans les lycées est même l’objet d’un débat qui n’est pas clos. L’expérience O.P.E. de l’université Paris-VII est ouverte sur l’enseignement des étudiants et sur la formation des enseignants. Le langage d’écriture des cours cherche à permettre la réalisation aisée de cours dans des disciplines très diverses (mathématiques, sciences physiques, langues, biologie, etc.). Plus de vingt terminaux sont reliés à un gros ordinateur spécifiquement dédié à l’enseignement. Chaque terminal comporte une imprimante et un projecteur de diapositives et, pour certains terminaux, un passeur de bandes sonores. L’expérience E.A.O.5. de l’université Paris-V a spécifiquement développé l’enseignement assisté par ordinateur pour la formation et le recyclage des médecins. Les quinze terminaux (écrans de visualisation + projecteurs de diapositives) sont reliés à un gros ordinateur universitaire, situé à distance et qui réalise de nombreuses autres tâches. Dans l’ensemble, l’expérience universitaire française fait ressortir l’intérêt de logiciels performants permettant des enseignements complexes pour des étudiants se trouvant plus ou moins en formation professionnelle. Il est logique que les objectifs de ces enseignements diffèrent de ceux de l’E.A.O. dans le secondaire.

La tolérance de l’enseignement assisté est dans l’ensemble excellente, tout au moins auprès des jeunes générations. Il ne s’agit pas simplement d’un effet favorable lié à la nouveauté de la technique, puisque cet intérêt persiste même dans les expériences les plus anciennes.

L’appréciation de l’efficacité de cet enseignement, comme celle de toute nouvelle méthode pédagogique, pose de nombreux problèmes. Le premier est que tous les enseignements assistés par ordinateur ne sont pas de qualité pédagogique égale. Dans certains centres, la qualité pédagogique est strictement contrôlée en fonction de critères définis a priori. Dans d’autres équipes, l’enseignant est laissé libre de ses choix pédagogiques. Le second problème est que l’introduction de l’ordinateur impose à l’enseignant une réflexion pédagogique approfondie qui le conduit obligatoirement à une modification de son comportement à l’égard de la matière qu’il enseigne. Il faut donc théoriquement que l’enseignement assisté soit comparé à l’enseignement donné après cette réflexion pédagogique. Cela explique qu’il y ait assez peu de résultats publiés sur l’efficacité à court terme de l’enseignement assisté. Les résultats connus sont généralement positifs. Ils sont parfois spectaculaires. La constatation que l’on fait le plus généralement est que cet enseignement n’atteint sa pleine efficacité qu’après une ou plusieurs années d’expérimentation. Ce laps de temps permet en effet aux enseignants d’exploiter les capacités d’autocontrôle de l’ordinateur. Les insuffisances de l’enseignement sont ainsi progressivement décelées et corrigées.

Perspectives

L’enseignement assisté par ordinateur est donc d’ores et déjà un irremplaçable moyen d’expérimentation pédagogique. Dans l’avenir, le caractère positif des expériences récentes permet d’affirmer que l’ordinateur aura une place dans l’enseignement. Il est possible toutefois que celle-ci ne soit pas quantitativement supérieure à celle de nombreux autres médias dont disposent les enseignants. Les applications les plus importantes ne sont pas celles où l’ordinateur remplace simplement l’enseignant, mais celles où il démontre des capacités différentes. Dans le primaire et le secondaire, c’est moins l’E.A.O. au sens strict qui semble intéressant que la sensibilisation à l’informatique. Dans le supérieur, comme pour le recyclage des adultes, l’ordinateur est surtout utile pour l’apprentissage d’un savoir-faire par simulation corrigée (acquisition simulée d’une expérience). Quelle que soit l’application, il faut insister sur le fait que l’ordinateur doit impérativement être intégré au reste de l’enseignement, au même titre que le livre, le cours magistral, les projecteurs de diapositives, la télévision...

Le coût est la principale limitation à l’extension de cet enseignement, mais il est difficile à estimer. En effet, plusieurs chapitres financiers sont à considérer: l’achat ou la location du matériel et son entretien, la mise au point de logiciels, l’écriture des cours et les modifications que les enseignants leur font subir, le fonctionnement. Ce coût dépend bien entendu du choix du matériel et des structures. Il paraît important de souligner qu’un matériel peu onéreux, aux performances relativement limitées, restreint l’E.A.O. à ses aspects les plus simples et n’est pas obligatoirement le plus rentable à terme. L’expérience a en effet amplement démontré qu’un logiciel trop simple, ne permettant pas des stratégies pédagogiques complexes et surtout diversifiées, est générateur d’ennui et ce, qu’elle que soit la qualité de l’enseignant. On voit donc le dilemme que soulève le développement de l’E.A.O. pour les pouvoirs publics dans le monde entier: pour en étudier la rentabilité, il faut l’expérimenter sur une grande échelle; pour avoir une réponse statistiquement valable et non biaisée, il faut des logiciels suffisamment performants. Cela représente des investissements considérables.

La faisabilité de l’enseignement assisté par ordinateur est maintenant démontrée. Son utilité, lorsqu’il apporte un complément aux formes plus classiquess de cet enseignement, ne fait aucun doute. Son application comme stimulateur de la créativité suscite des espoirs, qui demandent à être confirmés. Sa place en recherche pédagogique semble devoir rester importante pour de nombreuses années. Son avenir dans des domaines précis paraît donc assuré, à condition que la société accepte de payer la charge supplémentaire qu’il représente.

Encyclopédie Universelle. 2012.

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