L’apprentissage actif par le dessin en formation infirmière

L’intérêt pédagogique du dessin est démontré par la recherche en psychologie cognitive. Selon la théorie cognitive de l'apprentissage multimédia, le dessin et l'imagination peuvent améliorer l'apprentissage profond, car ces deux stratégies donnent aux apprenants la possibilité de traiter l'information dans des canaux doubles et d'établir des connexions référentielles entre les deux canaux⁽¹⁾. Ainsi, l’apprentissage par le dessin est reconnu comme une stratégie efficace, en particulier pour appréhender des concepts spatiaux complexes en sciences^(2,3). Comment inviter les étudiants en soins infirmiers à un apprentissage actif par le dessin à partir de ressources numériques en distanciel synchrone ? Une séance de travaux dirigés (TD) a été construite durant la crise du Covid-19 afin de répondre à cette problématique. Les résultats de la recherche* qui a été menée montrent un gain d’apprentissage pour les apprenants et un engagement dans les activités proposées.

Matériel et méthode

Afin de vérifier la pertinence du TD, deux hypothèses ont été formulées.

Hypothèse 1 : l’ingénierie pédagogique du TD proposé favorise un gain d’apprentissage pour les apprenants sur le plan de la mémorisation et de la compréhension.

Hypothèse 2 : l’ingénierie pédagogique du TD proposé favorise l’engagement des apprenants dans les activités proposées.

Participants

Cette séquence pédagogique s’est adressée aux étudiants en soins infirmiers de première année de l’institut de formation du CH Guillaume Régnier de Rennes.

Objectifs pédagogiques

Un objectif pédagogique est une description claire du résultat d'apprentissage visé⁽⁴⁾. Le référentiel de compétences en soins infirmiers définit des objectifs généraux pour chaque unité d’enseignement (UE). La séquence pédagogique s’inscrivait dans l’UE 2.2 du semestre 1 « Grandes fonctions et cycles de la vie » et les objectifs pédagogiques devaient donc y répondre. Toutefois, il était nécessaire de les affiner pour qu’ils correspondent à des résultats d’apprentissages plus précis et concernant des champs déjà étudiés initialement dans l’UE. Le choix a été de s’intéresser au système cardiovasculaire et plus précisément aux dimensions suivantes : le cœur, les vaisseaux, la circulation sanguine, la physiologie cardiovasculaire et l’électrophysiologie cardiaque. Ces choix se justifiaient au regard des difficultés de nombreux étudiants de troisième année à maintenir ces dimensions dans leur mémoire à long terme.

Au regard de leur niveau de formation, les objectifs pédagogiques ont été définis sur les trois premiers niveaux cognitifs de la taxonomie de Bloom : se rappeler, comprendre, appliquer⁽⁵⁾.

Objectif 1 : l’étudiant sera en capacité de connaître le vocabulaire associé aux différentes structures anatomiques du système circulatoire et du système cardionecteur (niveau 1 de la taxonomie de Bloom). L’objectif met l’accent sur la mémorisation d’informations.

Objectif 2 : l’étudiant sera en capacité de d’expliquer le fonctionnement du système circulatoire et du système cardionecteur (niveau 2 de la taxonomie de Bloom). L’objectif est axé sur la reformulation avec les propres mots de l’apprenant.

Objectif 3 : l’étudiant sera en capacité de transférer ses connaissances sur le système circulatoire et le système cardionecteur dans des situations professionnelles (niveau 3 de la taxonomie de Bloom). L’accent est mis sur l’utilisation des informations en situation.

Supports pédagogiques utilisés

Classe virtuelle. Une solution de classe virtuelle était nécessaire pour l’animation de la séquence en distanciel synchrone. L’outil BigBlueButton a été utilisé pour la communication entre l’enseignant et les apprenants.

Vidéos de remobilisation de connaissances. Des vidéos de rappels sur les grands principes du système circulatoire et du système cardionecteur ont été proposées en début d’activité.

Tutoriel de dessins. Comme l’apprentissage actif par le dessin était la modalité retenue pour la séquence pédagogique, celui-ci a nécessité l’utilisation d’un tutoriel pour conduire les apprenants à dessiner. La remobilisation des connaissances sur les systèmes circulatoire et cardionecteur a donné lieu à la production de deux dessins à partir de deux tutoriels vidéo.

Activités Scorm. Une activité pédagogique numérique est dite de type « Scorm » si elle a été créée à l’aide d’un logiciel informatique la rendant compatible avec un espace numérique d’apprentissage pour les étudiants, appelé LMS (Learning Management System). Un support unique a été réalisé pour réunir toutes les ressources vidéo et les consignes de l’activité de dessin. Le choix a été de réaliser les activités Scorm avec l’outil auteur Articulate Storyline. Ainsi, deux activités Scorm ont été réalisées. Elles intégraient les vidéos de remobilisation de connaissances, les tutoriels de dessin associés et les consignes de l’activité de dessin. C’est donc au cours d’une activité Scorm que les étudiants ont réalisé un dessin sur papier, l’ont expliqué, pris en photo et envoyé par courriel à une adresse créée pour l’occasion.

Deux questionnaires d’apprentissages après les activités ont été proposés. D’une part, un test de rétention évaluait le niveau de connaissances initial, en tout début de TD, et d’autre part, un test de transfert évaluait le niveau de compréhension et de remobilisation en situation.

Un questionnaire de sondage. Après les activités de remobilisation et de dessin, un questionnaire d’évaluation des activités a permis de connaître l’avis des étudiants sur les activités proposées.

Résultats

Les résultats des tests de rétention (figure 1) indiquent que les étudiants progressent entre le début et la fin des activités. Les apprenants commencent avec un niveau initial élevé : 8,2 sur 12. Ils terminent le TD avec une progression de 2 points, soit 10 sur 12. Il faut noter que les résultats des tests de rétention neuf jours après indiquent un résultat moyen de 9,4 sur 12.

Les résultats des tests de transfert (figure 2) indiquent un résultat moyen de 6,4 sur 12 le jour du TD et 6,3 sur 12 neuf jours après.

L’ingénierie pédagogique du TD favorise un gain d’apprentissage pour les apprenants sur le plan de la mémorisation et de la compréhension (hypothèse 1). Toutefois, il faut noter que les participants sont globalement performants dès le pré-test de connaissances. Par conséquent, les résultats après l’activité de dessin augmentent, mais de manière relative. Il est donc légitime de s’interroger sur un « effet plafond » pour les participants.

En somme, les étudiants avaient un niveau élevé de connaissances avant le début du TD et ils ont progressé dans leurs apprentissages. Ce bénéfice vient appuyer la cohérence de l’ingénierie pédagogique proposée. D’ailleurs, le niveau élevé de connaissances des étudiants en début de TD renseigne aussi sur la vigilance nécessaire lors des séquences pédagogiques de remobilisation. Ici, le niveau initial des étudiants en début de cours indique qu’ils étaient bien préparés sur le sujet. Le cas contraire aurait pu se présenter. Cette inconnue est donc à prendre en considération dans la phase de conception afin de prévoir des activités de remobilisation pouvant s’adapter à tous les niveaux. Pour autant, dans notre cas, la séquence pédagogique ne semble pas les avoir ennuyés au regard des résultats des questionnaires d’évaluation des activités.

En ce qui concerne l’engagement des apprenants dans les activités, les résultats confortent l’ingénierie pédagogique du TD (hypothèse 2). En effet, les résultats du questionnaire d’évaluation éclairent notre problématique sur les moyens à mettre en œuvre pour réaliser un apprentissage actif par le dessin à partir de ressources numériques en distanciel synchrone. Ils reflètent la pertinence des choix pédagogiques. Ainsi, l’intérêt des participants porté à ce cours, la distance non relevée comme un obstacle et les ressources adaptées sont soulignés par les apprenants. En résumé, l’ingénierie pédagogique proposée semble adaptée aux étudiants. Ceux-ci ont découvert une activité de dessin à visée pédagogique pour la première fois dans leur formation en soins infirmiers et ils portent un regard positif sur cette séquence.

Discussion

Des choix de conception pédagogique permettent d’argumenter les gains d’apprentissage et l’engagement des apprenants dans les activités proposées.

Dessiner avec un modèle

La question de la mise à disposition d’un modèle pour les apprenants s’est rapidement posée dans la conception du TD. Finalement, ce choix s’est imposé car le cours se passe en distanciel et l’accès à internet donne la possibilité aux apprenants de chercher un modèle à reproduire. Par ailleurs, des recherches ont démontré l’intérêt de proposer un modèle aux apprenants qui dessinent pour épargner les ressources de leur mémoire de travail. En effet, les activités d’imagination dans les environnements d’apprentissage sont génératrices de surcharge cognitive⁽⁶⁾. Il est vrai que les apprenants ne sont pas tous égaux en termes d’habiletés de constructions visuo-spatiales, c’est-à-dire de capacités mentales à percevoir et manipuler les objets en deux ou trois dimensions⁽⁷⁾. Ainsi, les novices en dessin doivent avoir la possibilité de disposer d’un exemple à la solution demandée pour favoriser une charge cognitive pertinente^(8-10). La charge cognitive pertinente ou utile correspond aux activités mentales de mémorisation (traitement génératif), autrement dit, celles requises pour la construction et l’intégration, dans la mémoire à long terme, de nouvelles connaissances.

Expliquer son dessin

Le modèle fourni constitue une aide pour les apprenants qui le souhaitent afin de compenser les inégalités d’habiletés visuo-spatiales. Toutefois, se pose la question de la pertinence de recopier un dessin sans y mettre du sens : c’est pourquoi l’explication du dessin par l’étudiant est retenue comme une modalité de l’activité. Ainsi, faire produire une illustration aux apprenants leur garantit de disposer d’une représentation précise à partir de laquelle ils peuvent générer leurs explications. De plus, expliquer tout en construisant ses propres dessins permet de soutenir les processus métacognitifs, comme le suivi de la compréhension⁽¹¹⁾. Par ailleurs, conformément aux recherches et théories antérieures sur le dessin généré par l'apprenant⁽¹¹⁾, des bénéfices supérieurs apparaissent lors de la création de dessins tout en les expliquant⁽¹²⁾. En effet, la création de dessins permet aux étudiants d'externaliser et de visualiser leurs connaissances plutôt que de surcharger leur mémoire de travail. Ces fonctions sont particulièrement importantes pour l'apprentissage de concepts scientifiques, qui impliquent souvent la représentation de structures et de relations spatiales complexes^(2,13). À partir du dessin, les apprenants utilisent ainsi une représentation externe comme support pour générer une explication verbale plus élaborée. En résumé, l’explication du dessin permet de s’assurer de la cohérence entre la représentation de celui-ci et sa compréhension. De surcroît, imaginer que cette explication est formulée à un pair peut faciliter la cohérence de l’explication et donc la compréhension du système étudié.

Améliorations possibles

Des améliorations pourraient être apportées à l’ingénierie proposée, pour potentialiser l’effet bénéfique de l’apprentissage par le dessin. Ainsi, deux propositions se dégagent dans le cas d’une reconduction du TD (sans recherche associée).

D’une part, la proposition de ce TD en enseignement initial, en présentiel ou distanciel, pourrait être un moyen intéressant d’aborder le système cardiovasculaire en remplacement ou en complément des modalités principales existant dans l’UE. Il permettrait de potentialiser les effets du dessin avec des apprenants disposant d’un niveau de connaissances moins élevé que lors d’un TD de remobilisation programmé en fin d’UE.

D’autre part, les rétroactions constituent un apport pédagogique incontournable. En effet, un feedback à la fin de chaque activité (comme une rétroaction par les pairs) permettrait à l’apprenant de se situer dans ses apprentissages. Cette modalité présenterait plusieurs intérêts pour les étudiants. Elle favoriserait l’apprentissage en les responsabilisant, en les encourageant à la réflexion entre eux et en mesurant leurs propres performances tout en développant leurs compétences évaluatives^(14,15).

Une autre modalité de rétroaction pourrait être imaginée à partir de l’analyse de productions « exemplaires » de la promotion précédente. En effet, l’analyse de ce type de travaux permet notamment de rendre explicite une partie des connaissances tacites de l’apprenant et de développer son esprit critique en comparant différents niveaux de production⁽¹⁶⁾.

Conlusion

La pertinence des choix d’ingénierie pédagogique de cette séquence est confortée. En effet, il existe un bénéfice sur les apprentissages de tous les étudiants entre le début et la fin du TD. De même, les apprenants portent un regard positif sur cette modalité pédagogique innovante proposée dans un contexte d’enseignement à distance.

À quoi pourrait ressembler l’apprentissage par le dessin dans le futur et les tutoriels vidéo de dessins proposés aux apprenants ? Actuellement, un tutoriel vidéo représente un réel intérêt pédagogique mais n’offre pas de rétroaction immédiate et personnalisée à l’apprenant pour l’accompagner dans la construction de son dessin et donc de ses connaissances. De nouvelles formes de tutoriels intelligents pourraient sans doute être envisagées pour guider les apprenants, ainsi que, pourquoi pas, le recours à une intelligence artificielle (IA) capable de guider l’apprenant de manière individualisée au fur et à mesure qu’il dessine sur une tablette numérique. L’usage de l’IA pourrait ainsi ouvrir une nouvelle voie de soutien en temps réel des étudiants dans l’apprentissage actif par le dessin**.

• Notes

• *Cette recherche a été réalisée dans le cadre d’un mémoire de Mmaster 2 « ingénierie de la e-formation » sous la direction de M. Éric Jamet, professeur de psychologie cognitive et ergonomique à l’Université Rennes II.

• **Ces questions feront l’objet d’une nouvelle recherche dans laquelle l’institut de formation en soins infirmiers Guillaume Régnier de Rennes sera terrain d’expérimentation dans le cadre d’une collaboration avec les laboratoires LP3C (Laboratoire de Psychologie, Cognition, Comportement, Communication – Rennes) et Irisa (Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires – Rennes).