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Le fait de collaborer implique des communications de diverses natures entre les membres du groupe pour coordonner ses activités et s’échanger de l’information sur la tâche à accomplir.

Données probantes en éducation : dans quelles conditions le travail d’équipe fait-il mieux apprendre que le travail individuel?

par Éric Chamberland

Il existe de multiples raisons pour lesquelles on peut vouloir faire travailler les étudiantes et étudiants en équipe. Une des raisons possibles est de faciliter l’apprentissage. C’est à cet aspect du travail en équipe que nous intéresserons ici.

Une équipe de chercheurs (Kirschner, Paas et Kirschner, 2009a; 2009b; 2011) a conduit une série d’expériences visant à identifier dans quelles conditions on apprend mieux en équipe. Elle aborde la question en termes d’efficience, soit le rapport entre les efforts investis et les résultats obtenus.

Quelques constats de la recherche sur les travaux d’équipe

Kirschner et ses collègues constatent que la littérature sur les apprentissages en contexte de travaux d’équipe est globalement peu concluante et parfois peu comparable. Les résultats contradictoires rapportés dans la littérature leur font avancer qu’on ne sait pas vraiment si l’apprentissage collaboratif est meilleur que l’apprentissage individuel. Ils attribuent ces résultats variés à 4 facteurs :

  1. Les études ne mesurent pas toujours directement les apprentissages réalisés en situation collaborative. Elles s’intéressent alors à d’autres variables.
  2. Les études sont la plupart du temps menées en situation de collaboration dite naturelle, où l’on contrôle peu de variables.
  3. Les études menées dans des environnements collaboratifs informatisés s’arrêtent souvent à des aspects que l’équipe de Kirschner considère être de surface : taille de groupe optimale, collaboration synchrone ou asynchrone, etc.
  4. Une grande quantité d’études s’intéresse à la performance du groupe sans s’intéresser aux contributions individuelles, tout en portant sur des tâches très simples.

Un cadre de référence : la théorie de la charge cognitive

Les chercheurs s’appuient sur la théorie de la charge cognitive (TCC) comme cadre de référence pour analyser l’apprentissage en équipe. Cette théorie explique comment l’apprentissage est limité par la capacité restreinte de la mémoire de travail (MdT), une mémoire à court terme qui sert à traiter les nouvelles informations et à faire le lien entre celle-ci et nos connaissances en mémoire à long terme.

Un des enjeux essentiels de l’apprentissage selon la théorie de la charge cognitive est que la quantité de nouvelles informations inter-reliées que les apprenants traitent simultanément dans une activité d’apprentissage ne doit pas dépasser la capacité de leur mémoire de travail. Autrement, ils seront en surcharge cognitive et leur apprentissage sera entravé.

La TCC avait jusqu’ici été tournée principalement vers les apprentissages individuels.

La charge cognitive et l’apprentissage collaboratif

L’équipe de chercheurs de Kirschner aborde le groupe collaboratif sous l’angle d’une mémoire de travail collective virtuelle : la mise en commun les mémoires de travail des membres du groupe permet de traiter collectivement plus d’informations inter-reliées que ce qui est possible individuellement.

Le fait de collaborer implique des communications de diverses natures entre les membres du groupe pour coordonner ses activités et s’échanger de l’information sur la tâche à accomplir. Ces communications utilisent aussi de la capacité de MdT des membres du groupe. L’équipe de Kirschner appelle cela les coûts de transaction du travail collaboratif :on gagne à mettre nos ressources en commun, mais cette mise en commun consomme elle-même des ressources.

Pour que le jeu en vaille la chandelle, il faut donc réunir toutes les conditions suivantes :

  • que la complexité de la tâche la rende impossible à réaliser individuellement sans surcharge;
  • que la complexité de la tâche soit néanmoins dans les limites de la capacité de traitement du groupe;
  • que l’ajout des coûts de transaction ne fasse pas dépasser les limites de la capacité de traitement du groupe (parce que les coûts nécessaires seraient trop élevés ou parce qu’une coordination inadéquate ajouterait des coûts qui ne contribuent ni à la bonne marche des travaux, ni à l’apprentissage).

L’équipe de Kirschner a conduit une série d’expériences contrôlées pour valider ses hypothèses sur le lien entre la complexité de la tâche et la valeur ajoutée du travail de groupe. Leurs expériences ont permis de tirer les conclusions suivantes :

  • L’apprentissage de groupe à partir d’une tâche complexe (ex. résoudre un problème d’héritage de caractéristiques génétiques) demande un moindre effort lors de l’apprentissage et lors de l’application à d’autres problèmes semblables suivant l’apprentissage, en comparaison des efforts pour la même tâche en travail en individuel.
  • En correspondance, l’apprentissage individuel à partir d’une tâche complexe mène à une performance comparable à celle d’un groupe mais au coût d’efforts supérieurs lors de l’apprentissage et lors de l’application suivant l’apprentissage.

    • La théorie prédit qu’en augmentant d’un cran la complexité de la tâche pour mener l’apprenant individuel en surcharge cognitive, l’individu ne pourrait plus atteindre le niveau de performance du groupe.

  • L’apprentissage individuel à partir d’une tâche simple mène à une performance égale à celle d’un groupe tout en ayant un moindre effort à l’apprentissage et à l’application que le travail en groupe.

En somme, d’une part, plus la tâche est complexe, plus les apprenants ont avantage à travailler ensemble pour se répartir le traitement de l’information.

D’autre part, les tâches qui manquent de complexité n’ont aucun avantage à s’accomplir en groupe, du moins pas en termes d’apprentissage de la tâche.

Kirschner et ses collègues (2011) s’attendaient même à ce que le travail en groupe pour des tâches simples soit désavantageux quant aux apprentissages réalisés, mais ça ne s’est pas vérifié dans les expériences qu’ils ont menées. Ils estiment cependant que davantage de recherche est requise avant de conclure qu’il n’y a pas non plus d’inconvénient à confier des tâches simples à des groupes, puisque les caractéristiques des tâches utilisées dans leurs expériences (des tâches structurées, bien définies) pourraient expliquer ce résultat, alors que le choix d’autres tâches − particulièrement des tâches moins structurées − ne donnerait peut-être pas le même résultat.

Au-delà de la conception pédagogique de la tâche, Kirschner et collègues (2009b, p. 312) rapportent que la littérature permet d’identifier des caractéristiques dans la nature même d’une tâche qui font que certaines d’entre elles bénéficient davantage du travail collaboratif. Quelques exemples : les tâches argumentatives où l’on doit soutenir un point de vue, les tâches où une diversité d’expertises ou d’approches sont nécessaires, ou encore celles où il doit y avoir débat (affrontements de points de vue divers). Dans tous ces cas, l’apport du groupe apporte des avantages intrinsèques sans égard à la charge cognitive.

Conclusion

Quand l’un des buts poursuivis par les travaux d’équipe est de rehausser l’apprentissage par rapport à des travaux individuels, on doit s’assurer que les travaux sont d’un niveau de complexité suffisant pour permettre aux étudiants d’apprendre plus (efficacité) et mieux (efficience) ensemble qu’ils ne le feraient seuls. Cela implique de s’assurer que les travaux demandent de tenir compte de suffisamment de nouvelles informations à traiter simultanément pour offrir un défi de groupe à la mesure de leur niveau de maîtrise actuel. Un défi suffisant pour le groupe devrait aller au-delà de ce que pourraient accomplir les étudiants individuellement, tout en demeurant à leur portée collective.

Références

Cowan, N. (2001), « The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity », Behavioral and brain science, vol. 24, no 1), p. 87-114.

Kirschner, F., Paas, F., et Kirschner, P. A. (2009a), « A Cognitive Load Approach to Collaborative Learning: United Brains for Complex Tasks », Educational Psychology Review, vol. 21, no 1), p. 31-42. doi:10.1007/s10648-008-9095-2

Kirschner, F., Paas, F., et Kirschner, P. A. (2009b), « Individual and group-based learning from complex cognitive tasks: Effects on retention and transfer efficiency », Computers in Human Behavior, vol. 25, no 2), p. 306-314.

Kirschner, F., Paas, F., et Kirschner, P. A. (2011), « Task complexity as a driver for collaborative learning efficiency: The collective working-memory effect », Applied Cognitive Psychology, vol. 25, no 4, p. 615-624. doi:10.1002/acp.1730

Sweller, J., Ayres, P., et Kalyuga, S. (2011), « Emerging Themes in Cognitive Load Theory: The Transient Information and the Collective Working Memory Effects », Cognitive Load Theory

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