Apprendre en créant des cartes conceptuelles

Cet article est une ébauche à compléter. Une ébauche est une entrée ayant un contenu (très) maigre et qui a donc besoin d'un auteur.

Bases psychopédagogiques des technologies éducatives
Module: Introduction aux théories, modèles et méthodes pédagogiques
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Sous-pages et productions: Cartes Conceptuelles pour apprendre production ALS

«Concept maps (Novak & Gowin, 1984) and knowledge maps (O’Donnell, Dansereau, & Hall, 2002) are diagrams that represent ideas as node-link assemblies. They are often used as media for constructive learning activities and as communi- cation aids in lectures, study materials, and collaborative learning (Cañas et al., 2003). Over the last two decades there has been significant interest among educa- tional researchers in the instructional use of node-link diagrams.» (Nesbit et Adesope, 2006).

Les cartes conceptuelles peuvent être utilisées pour démontrer et communiquer des idées lors d'activités de remue-méninges ou de présentation. Les élèves peuvent utiliser des cartes conceptuelles pour organiser leur compréhension d'un sujet. Les enseignants peuvent utiliser des cartes conceptuelles pour présenter le contenu d'apprentissage et diagnostiquer la compréhension des apprenants. Les cartes conceptuelles peuvent également être utilisées pour générer des idées lorsque différents concepts sont liés entre eux. Un avantage évident des cartes conceptuelles est que l'apprenant peut aiguiser sa pensée et refléter les concepts et leurs relations, ce qui peut favoriser le développement de compétences d'apprentissage et de pensée critique (Ng et Hanewald 2010). Des études antérieures ont également indiqué que les cartes conceptuelles avaient un effet positif sur les gains de connaissances et l'attitude (Horton et al., 1993). Ces dernières années, les cartes conceptuelles ont été largement utilisées dans différents domaines pour représenter et visualiser les connaissances. Nesbit et Adesope (2006) ont constaté que l'utilisation des cartes conceptuelles s'est rapidement développée comme un outil de soutien à l'enseignement et à l'apprentissage. Ils ont également signalé que l'utilisation de cartes conceptuelles a produit une rétention et un transfert de connaissances accrus ainsi que des attitudes positives envers l'apprentissage par rapport aux conditions de contrôle. Bahr et Dansereau (2001) ont révélé que l'utilisation d'une carte conceptuelle peut réduire l'anxiété et la frustration tout en augmentant la motivation.

(Zheng,2017:section 7.2.2, traduit par Google)

Q'est-ce qu'une carte conceptuelle?

La carte conceptuelle, histoire et définition:

Tiberghien (1994) définit les cartes conceptuelles comme des outils de représentation spatiale, qui permettent d'organiser des connaissances, qui sont liées à des concepts..

Autrement dit, c'est une représentation graphique d'éléments que sont reliés entre eux. On nomme "connecteurs" les liens entre les concepts représentés.

Elle permet en général de répondre à une question précise en structurant et hiérarchisant les concepts qui constituent la réponse à la question.

Les premières cartes conceptuelles ont été conçues par Novak en 1972, pour trier et traiter une grande quantité de données recueillies dans le cadre d'entretiens de recherche, et pour lui permettre de clarifier et structurer ses idées.

Les cartes conceptuelles peuvent être utilisées pour démontrer et communiquer des idées lors d'activités de remue-méninges ou de présentation. Les élèves peuvent utiliser des cartes conceptuelles pour organiser leur compréhension d'un sujet. Les enseignants peuvent utiliser des cartes conceptuelles pour présenter le contenu d'apprentissage et diagnostiquer la compréhension des apprenants. Les cartes conceptuelles peuvent également être utilisées pour générer des idées lorsque différents concepts sont liés entre eux.

Un avantage évident des cartes conceptuelles est que l'apprenant peut aiguiser sa pensée et refléter les concepts et leurs relations, ce qui peut favoriser le développement de compétences d'apprentissage et de pensée critique (Ng et Hanewald 2010).

Des études antérieures ont également indiqué que les cartes conceptuelles avaient un effet positif sur les gains de connaissances et l'attitude (Horton et al., 1993).

Ces dernières années, les cartes conceptuelles ont été largement utilisées dans différents domaines pour représenter et visualiser les connaissances. Nesbit et Adesope (2006) ont constaté que l'utilisation des cartes conceptuelles s'est rapidement développée comme un outil de soutien à l'enseignement et à l'apprentissage.

Ils ont également signalé que l'utilisation de cartes conceptuelles a produit une rétention et un transfert de connaissances accrus ainsi que des attitudes positives envers l'apprentissage par rapport aux conditions de contrôle. Bahr et Dansereau (2001) ont révélé que l'utilisation d'une carte conceptuelle peut réduire l'anxiété et la frustration tout en augmentant la motivation.

Les cartes conceptuelles sont aussi utilisées dans ces scénarios collaboratifs (par exemple, Zeng 2017) et peuvent, dans certaines conditions, favoriser la co-construction de connaissances.

La carte conceptuelle: des exemples d'utilisation:

Les utilisations des cartes conceptuelles sont nombreuses et variées, dans le domaine ou non de l'enseignement. (liste non exhaustive)

Dans le domaine de l'enseignement et de la formation:

• Construction d'une carte conceptuelle à partir de concepts et liens que l'enseignant fournit. On peut également demander à des apprenants de compléter une ébauche de carte déjà existante.
• Construction progressive d'une synthèse sur un thème vu en cours.
• Définition des différents aspects d'une problématique.
• Description d'un processus

Dans d'autres domaines:

• Moyen de préservation des connaissances (ex de la NASA identifié par Coffey et al. 1999)
• Support dans la construction de modèles experts (Ford et al. 1991)
• Outil de recherche et d'évaluation (Markham et al. 1994)

La carte conceptuelle: la construction

Elements constitutifs d'une carte conceptuelle

La question: la question centrale qui est posée va permettre de définir le problème que la carte conceptuelle doit résoudre. Elle permet de contextualiser la carte et sert de guide. On la place en haut de la carte et elle sert de point de référence à mesure de la construction.

Les Concepts: ce sont les évènements ou objets désignés par une étiquette. Ce sont les éléments constitutifs de la réponse à la question posée pour la réalisation de la carte conceptuelle.

Les Connecteurs: ce sont les différentes lignes qui vont relier les concepts (objets) de la carte entre eux. Les mots de liaison sont les mots qui figurent sur ces liens et qui décrivent la relations entre les concepts qui sont reliés. Généralement, le mot utilisé est un verbe.

La structure hiérarchique de la carte permet d'organiser les concepts. Les plus généraux seront en principe en haut de la carte et les plus spécifiques et précis seront placés plus bas.

La carte conceptuelle traduit en fait un ensemble visuel de propositions relatives à un sujet. Les propositions sont des éléments composés de deux concepts ou plus, qui sont reliés par des connecteurs.

La carte conceptuelle comme outil pédagogique

Fondements théoriques et apport dans l'apprentissage

Pour créer le concept des cartes conceptuelles, Novak s'est appuyé sur les théories cognitives de David Ausubel (psycho- logue américain, disciple de Piaget). Celui-ci soulignait l’importance pour l’enseignant d’identifier la connaissance existante chez l’apprenant avant de lui apprendre de nouveaux concepts. En effet, selon lui, le facteur qui influence le plus l’apprentissage est ce que l’apprenant sait déjà. Dans son ouvrage « Apprendre à apprendre » il précise que l’apprentis- sage constructif implique l’assimilation de nouveaux concepts et de propositions dans des structures cognitives existantes.

Besoins préliminaires

Comme pour l'apprentissage significatif, la création d'une carte conceptuelle et l'assurance qu'elle remplisse son rôle d'outil pédagogique efficace, réside dans la réunions de trois critères "pré-requis" (Ausubel, 1968)

1. le matériau à "apprendre" est clair, présenté dans un langage et avec des moyens qui sont adaptés aux connaissances actuelles de l'apprenant
2. l'apprenant doit posséder au préalable un savoir approprié
3. L'apprenant doit avoir une motivation réelle d'apprentissage.

Consigne pour la construction

Novak en 1984, précise un certain nombre de critères qui président à l'élaboration d'une "Bonne" carte conceptuelle. (il n'y a cependant, semble-t-il pas de standard admis officiellement pour la qualité des cartes conceptuelles).

En plus de la bonne structuration des concepts dans la carte, Novak insiste sur la nécessité de formuler clairement la consigne pour la rédaction de la carte, via une question focalisée. En particulier, on observe que plus les consignes mènent à une recherche d'explications, plus les cartes produites sont complexes, structurées et présentent des liens/corrélations entre les éléments. Ceci, favorisant davantage le raisonnement dynamique (Debrentseva et al., cité par Bosdeveix ,2017).

Effet de groupe

Beyerbach en 1998 note que au bout d’un certain nombre de peer-feedbacks ou d’itérations collectives, les cartes ont tendance à s’harmoniser par mimétisme et qu’il faut être suffisamment vigilant pour ne pas perdre l’originalité des cartes, ou « formater » la structure des connaissances des apprenants.

Bibliographie

• Bahr, G. S., & Dansereau, D. F. (2001). Bilingual Knowledge Maps (BiK-Maps) in Second-Language Vocabulary Learning. The Journal of Experimental Education, 70(1), 5–24. https://doi.org/10.1080/00220970109599496
• Beyerbach B.A. (1988), « Developing a Technical Vocabulary on Teacher Planning : Preservice Teachers, Thinking about Teaching », Teaching and Teacher Education, vol. 4, p. 339-347.

• Bosdeveix, R. (2017). Les cartes conceptuelles dans la recherche en didactique : usages, élaboration et analyse grâce au logiciel CmapTools. Recherches en didactiques, 24(2), 81-103. doi:10.3917/rdid.024.0081.

• Cañas, A. J., Coffey, J. W., Carnot, M. J., Feltovich, P., Hoffman, R. R., Feltovich, J., & Novak, J. D. (2003). A summary of literature pertaining to the use of concept mapping techniques and technologies for education and performance support (Report to The Chief of Naval Education and Training). Pensacola, FL: Institute for Human and Machine Cognition.

• Cañas, A. J.; G. Hill, R. Carff, N. Suri, J. Lott, T. Eskridge, G. Gómez, M. Arroyo, R. Carvajal (2004). CmapTools: A Knowledge Modeling and Sharing Environment, In: Concept Maps: Theory, Methodology, Technology, Proceedings of the First International Conference on Concept Mapping, A.J. Cañas, J.D. Novak, and F.M. González, Editors , Universidad Pública de Navarra: Pamplona, Spain. p. 125-133. PDF

• Horton, P. B., McConney, A. A., Gallo, M., Woods, A. L., Senn, G. J., & Hamelin, D. (1993). An investigation of the effectiveness of concept mapping as an instructional tool. Science Education, 77, 95–111. doi:10.1002/sce.3730770107
• Markham K.M., Mintzes J. et Jones G.M. (1994), « The Concept Map As a Research and Evaluation Tool : Further Evidence of Validity », Journal of Research in Science Teaching, Vol. 31, p. 91-101.

• Nesbit, J. C., & Adesope, O. O. (2006). Learning With Concept and Knowledge Maps: A Meta-Analysis. Review of Educational Research, 76(3), 413–448. https://doi.org/10.3102/00346543076003413

• Ng, W., & Hanewald, R. (2010). Concept maps as a tool for promoting online collaborative learning in virtual teams with pre-service teachers. In Lupion and de Cássia (Eds.), Handbook of research on collaborative learning using concept mapping (pp. 81–99). New York: Information Science Reference.

• Novak, J. D., & Gowin, D. B. (1984). Learning how to learn. New York: Cambridge University Press.

• Novak, J. D. & A. J. Cañas, The Theory Underlying Concept Maps and How to Construct Them, Technical Report IHMC CmapTools (2008). Revised version. Florida Institute for Human and Machine Cognition HTML PDF

• Novak, Joseph D. La théorie qui sous-tend les cartes conceptuelles et la façon de les construire, traduction par Gabriel Fritsch de l'article "The Theory Underlying Concept Maps and How To Construct Them" HTML. HTML (anciennce version)

• Novak Joseph d. et Alberto J. Cañas, Les cartes conceptuelles Théorie, construction et usages, Institute for Human and Machine Cognition. Traduction en français par Serge Racine, Ph.D., Institut de développement de l’entrepreneur et l’entreprise synergiques (IDEES), PDF (nouvelle version révisée en 2008)

• O’Donnell, A. M., Dansereau, D. F., & Hall, R. H. (2002). Knowledge maps as scaffolds for cognitive processing. Educational Psychology Review, 14, 71–86.

• Trébucq, S. & Noël-Lemaître, C. (2006). Les cartes conceptuelles : un outil pédagogique pour un enseignement de la comptabilité intégrant l'éthique et la responsabilité. Comptabilité - Contrôle - Audit, 12(3), 5-37. doi:10.3917/cca.123.0005.

• Zheng, L. (2017). Promoting Productive Collaborative Learning Using Concept Maps: A Case Study. In Knowledge Building and Regulation in Computer-Supported Collaborative Learning (pp. 99–114). Singapore: Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-1972-2_7

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