Titre de l’article : Etat des structurations métacognitives
Auteur : Sylvie Lucas
Source : Bulletin de Psycholoqie
Tome 52 (4) 442
Juillet-Août 1999
Contact auteur : asseram@club-internet.fr
RECHERCHE EXPERIMENTALE
Situation expérimentale: situation métacognitive de résolution de problème
La planification est le résultat d´un double traitement de l´information, portant sur l´élaboration de buts et de sous buts (raffinement), et sur les conditions à remplir pour pouvoir les réaliser (mise en œuvre). Par conséquent, notre hypothèse de recherche est la suivante: les structurations métacognitives, suscitées par le second traitement, permettent à l´individu de s´adapter à des situations de résolution de problème nécessitant la planification et de concrétiser cette adaptation en une expertise, c´est-à-dire en des connaissances efficaces, celles qui sont les plus pertinentes à la réalisation de la tâche considérée. La tour de Hanoï est la situation de résolution du problème choisie. Dans le problème, on dispose d´un certain nombre de disques troués de diamètres variables et de trois axes sur lesquels il est possible d´empiler les disques. Etant donné que ces disques sont empilés du plus grand au plus petit sur l´axe gauche, le but de ce jeu est de les empiler dans le même ordre sur l´axe de droite. Le déplacement des disques est régi par trois règles: 1) Vous ne pouvez déplacer qu´un seul disque à la fois, 2) Vous pouvez placer le disque sur la tige que vous voulez; 3) Vous ne pouvez pas mettre un disque sur un plus petit que lui.
Ce problème est l´un des plus appropriés à l´étude de la planification (Richard, 1982, p. 308). Le problème de la tour de Hanoï est pertinent pour l´étude des structurations métacognitives à plusieurs niveaux. C´est une situation faisant appel à des activités de planification, et donc, intrinsèquement, à des mécanismes d´anticipation et de schématisation: Elle possède un champ défini d´états possibles.
Ce champ des possibles nous offre une carte «géographique» de tous les espaces propres aux états successifs du problème et un contrôle des chemins empruntés par les sujets. Les règles délimitent les actions des sujets devenant ainsi leurs degrés de liberté. Ces règles sont l´image cognitive du système «tour de Hanoï». Si le sujet les transgresse, c´est qu´il n´a pu s´y adapter telles qu´elles sont édictées. Ainsi la tour de Hanoi est une situation pour laquelle des indicateurs de planification tels que les coups, les erreurs, les retours en arrière, les pauses peuvent être mis en évidence.
Les premiers d´entre eux, les coups, «sont l´expression d´une élaboration de buts intermédiaires et la recherche des conditions à satisfaire pour pouvoir les réaliser» (Hoc, 1992). Un coup ne va pas à l´encontre des règles de déplacement. Il appartient aux espaces d´états du problème. Il exprime une continuité. Pour nous, le coup est indice d´intégration car il résulte d´une adaptation réussie en raffinement et en mise en œuvre. De plus, il existe des coups particuliers tels que les retours en arrière. Ce sont des coups car ils assurent la continuité. S´il y a retour, c´est que le sujet est en difficulté. Cet état, nous l´avons défini comme «impasse cognitivo-anticipatrice». Si le sujet recule, c´est que le coup ne lui permet pas d´atteindre le but fixé. Un retour est réalisé car c´est le seul raffinement que le sujet peut faire tout en restant dans le cadre de l´image cognitive du système. Un retour c´est un raffinement qui évite l´erreur et assure un degré de liberté retrouvé. C´est ainsi une stratégie de raffinement.
De plus il existe des coups qui ne sont pas à considérer comme tels. Ce sont les erreurs. Elles sont les expressions d´un conflit cognitif que nous avons considéré comme une «fracture cognitive». Une erreur n´est pas un coup: elle n´appartient pas aux états possibles et va à l´encontre des règles édictées. Lorsque le sujet fait une erreur, il y a rupture de la chaîne des espaces d´états du problème: il y a discontinuité. Pour nous, les erreurs et les retours sont les deux faces du traitement en raffinement. En effet, une erreur est ce qui «fracture» le raffinement (discontinuité) et les retours sont ce qui assure le raffinement et évite la fracture (continuité). Nous avons ici un mini paradigme de raffinement: [(Erreurs . Retours). S´ajoutent à notre situation, les temps de latence pendant lesquels le sujet ne fait aucune manipulation de pièces. Ces pauses sont des indices de contrôle et de réflexion, c´est-à-dire des moments durant lesquels le sujet structure ses états de connaissances acquis jusqu ´au dernier déplacement, afin de trouver le ou les degrés de liberté les plus efficaces. Ces moments entrent dans le cadre des conditions de réalisation des coups, et sont, pour nous, des stratégies de structuration métacognitive relevant du processus de mise en œuvre.
Après les indicateurs de planification, il reste à présenter les différents degrés ´d´expertise. Le premier degré est l´image cognitive. Ce sont les connaissances du dispositif de la tour, des trois règles et du but. L´image cognitive se rapportera essentiellement aux règles. Elle est dépendante de la tendance à traiter l´information en raffinement car, par les règles, le degré de liberté d´action du sujet est contraint. C´est la règle 3, «Ne pas mettre un disque sur un plus petit que lui», qui amène le plus souvent le sujet à -modifier le système. Cette règle oblige le sujet à opérer par raffinements successifs, et lorsqu´il ne voit plus quel raffinement faire, ou qu´il échoue dans sa tentative de planification, le plus court chemin pour arriver au but est de changer l´image cognitive, par exemple se donner comme nouvelle règle de pouvoir mettre un grand disque sur un petit disque (transgression). L´autre degré d´expertise est l´image opérative. Ce sont les connaissances qui auront été élaborées par l´individu, c´est-à-dire, les façons les plus pertinentes de résolution de la tour. Elles sont ainsi dépendantes d´une tendance à traiter l´information en mise en œuvre.
En résumé, nous avons le paradigme suivant: [(Tour . Structurations métacognitives)]. La situation aura deux modalités: une tour de Hanoï à 3 disques et une tour de Hanoi à 5 disques. Pour cette dernière nous avons dû élaborer les espaces d´états, ces derniers se réalisant par les mêmes règles que la tour à 3 disques.
Notre dispositif expérimental sera le suivant: un premier groupe (groupe contrôle) ne réalisant directement que la tour de Hanoï à 5 disques, et un second réalisant (groupe expérimental) d´abord la tour à 3 puis la tour à 5 disques. Après chaque réalisation les sujets auront à répondre à un questionnaire dit «métacognitif». La pertinence du groupe expérimental s´exprime par le fait que la tour à 3 disques est une première prise de connaissance avec le système. Sa réalisation permet aux sujets de se familiariser avec les règles, (donc avec le dispositif), et de construire une image cognitive. Cette tour sert d´amorce cognitive au traitement de l´information pour la tour à 5 disques. Nous nous attendrons théoriquement à avoir une diminution des erreurs, des retours, ainsi qu´un indice d´adaptation égal ou supérieur pour la tour à 5 disques. Mais il faut noter que la réalisation unique d´une tour à 3 disques ne pourrait pas nous renseigner de manière objective sur un travail métacognitif effectif: « en gros, à la tour à 3 disques, quand le sujet a réussi en 7 coups, il a une chance sur deux de réussir en 7 coups. De ce fait c´est le premier coup qui est déterminant: si le sujet fait le bon choix, alors il continue sans erreur» (Richard, 1982, p. 315). En effet, le premier coup est déterminant dans la tour à 3 disques car c´est le seul «point critique» du problème.
Nous appelons point critique, un point de l´espace problème qui va amener le sujet à dévier considérablement du plus court chemin menant à la résolution. Dans ce cas nous ne pourrons savoir s´il y a eu effectivement travail métacognitif. La tour à 5 permet de vérifier expérimentalement s´il y a eu véritablement ce travail à la tour à 3, pour rendre compte des structurations métacognitives pertinentes. Le groupe contrôle qui ne réalise qu´une tour à 5 disques permettra d´observer comment les structurations métacognitives s´opèrent lorsqu´il n´y a pas d´amorce cognitive.
En outre, la constitution de questionnaires métacognitifs va permettre de rendre compte de la manière dont un individu perçoit son propre travail intellectuel et savoir où se situe le sentiment de structurations métacognitives. Nous pourrons alors voir si les indices mis en évidence et les réponses fournies par .les sujets se corroborent: observer quels seront les degrés de contrôle et de guidage sur la formation de l´image cognitive et/ou opérative, et de quelle manière elles se sont créées. Ces questionnaires suscitent des opérateurs métacognitifs, expressions des structurations métacognitives. Les opérateurs métacognitifs sont «certains types d´actions cognitives, telles l´explicitation, l´anticipation, la décentration, l´autoévaluation et la régulation, dont la présence est nécessaire pour dire qu´il y a recours à la métacognition» (Wolfs, 1992 a). Pour plus d´informations sur ces opérateurs, nous renvoyons le lecteur à Kluwe (1987), Thiran, Frenay, Parmentier (1996), Wolfs (1992 a). Pour une revue théorique de l´opérateur d´explicitation sur l´explicitation de représentations relatives à un concept, il faudra se référer à Bachelard (1938), Giordan (1978), Giordan et Martinand (1986), Vergnaud (1983), Jonnert, Duquesne et Tourneur (1989), Chauveau et Rogavas-Chauveau (1989), pour des exemples d´explicitation de démarches cognitives à Cnudde, De Ketele, De Lande et Delory (1988), Silver (1982), Schoenfeld (1983), Schoenfeld (1983). Pour aller plus loin dans la compréhension des opérateurs d´anticipation, de décentration, d´auto-évaluation et de régulation ou prise de décision, on peut se rapporter à Wolfs (1996).
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