Que dit la recherche ?

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Le Design Thinking : pour une intégration des TICe dans la scénarisation pédagogique

Résumé :
Issu du champ de la conception industrielle et architecturale, le Design Thinking, méthodologie pour l’innovation, fait depuis une petite dizaine années l’objet d’expériences pédagogiques. Ce sont les valeurs et les principes méthodologiques qui lui sont propres qui peuvent apporter des éléments d’intégration des technologies dans la scénarisation pédagogique et la mise en œuvre d’activités engageantes pour les élèves. Cet article se propose de faire le point sur quelques premiers acquis de la recherche à ce sujet en vue de nourrir réflexions ou expérimentations à venir.

Recommandations :

  • Matérialiser un scénario pédagogique sous la forme d’un story-board et imaginer le scénario comme devant résoudre un problème (« pourquoi le mettre en œuvre ? »).
  • Mettre à profit la méthodologie Design Thinking d’abord pour soi-même, en tant qu’enseignant, dans la conception collective de scénarios pédagogiques.
  • Adapter l’évaluation de façon à exploiter les traces de la démarche des élèves (intégrer un carnet de bord audio dans le matériel d’évaluation, par exemple).
  • Faire des sessions Design Thinking courtes et impliquer au maximum les élèves dans les buts poursuivis et les moyens mis en œuvre pour les atteindre.

par Karine Aillerie *

Cette contribution à « Que dit la recherche ? » ne concerne pas directement un dispositif technologique particulier mais bien plutôt une méthodologie susceptible d’intégrer de manière significative les technologies de l’information et de la communication, ou plus précisément le contexte sociotechnique actuel et les enjeux éducatifs qu’il porte, dans l’enseignement. Cette méthodologie est connue sous l’expression anglophone de Design Thinking. Elle est difficilement traduisible en français, aussi avons-nous choisi de l’employer (ou son abréviation DT) dans cet article. Le DT est une méthodologie visant à optimiser les processus de l’innovation, popularisée par l’Institut de Design de l’Université de Stanford et l’agence de design Ideo. Le DT est directement issu du champ du design s’appliquant à la conception d’objets ou de produits industriels (voitures, vêtements, meubles, etc.), d’environnements (architectures extérieures et intérieures, espaces), comme à la conception graphique et médiatique (jeux vidéo, publicité, etc.) ou à la conception d’expériences (interactions et événements du type festivals, parcs d’attraction, fêtes, etc). Le design, ses principes et ses valeurs, sortent peu à peu du champ initial de la création industrielle ou architecturale pour s’appliquer à d’autres champs comme la médecine, l’économie, la communication.
Depuis une dizaine d’années, des expérimentations, voire des revendications, se sont multipliées dans le but d’appliquer le DT au champ de l’éducation, pour l’enseignement (côté professeurs) comme pour l’apprentissage (côté élèves), et ce dans les différents niveaux d’enseignement, de la maternelle à l’université (Reboy, 1989 ; Cassim, 2013 ; Renard, 2014). A ce titre, le DT n’est pas en tant que tel lié aux technologies pour l’éducation mais il peut permettre de les intégrer dans la pratique enseignante comme dans les objectifs d’apprentissage. En effet, les auteurs plaidant pour une application de la méthodologie DT dans l’éducation pointent l’écart qui se creuse entre de fortes exigences académiques et sociales (compétences du 21e siècle) et l’absence de cadre formel qui permette concrètement aux enseignants de mettre en œuvre ces capacités (créativité, résolution de problèmes, communication, collaboration, gestion et traitement de l’information) et de les intégrer dans les objectifs disciplinaires (Scheer et al., 2012). Or, les compétences dites « du 21e siècle » ou compétences « clés » sont très directement liées au numérique et aux littératies conjointes (Binkley et al., 2012), mettant l’accent sur les capacités non seulement de lecture ou de consommation de l’information mais sur les compétences de production de contenus, de création et de participation, nécessaires à la vie professionnelle et citoyenne de l’usager numérique. Dépassant une maîtrise simplement procédurale des technologies, le DT est ainsi présenté par ces auteurs comme une solution possible pour former enseignants et élèves à résoudre des problèmes complexes, communiquer efficacement, maîtriser l’information, développer l’esprit critique, travailler en équipe, acquérir et produire des connaissances. Au-delà de l’acquisition de savoirs et de compétences relatifs à telle ou telle discipline, ces auteurs plaident également pour le développement d’une posture susceptible d’aider élèves et professeurs à utiliser les TICe en situation réelle et à faire du lien entre les disciplines.

1. Arrière-plan théorique


Le principe de base du DT est d’améliorer la connaissance par l’action, la confrontation et la discussion avec les autres, l’analyse des expériences passées, et ce dans le but d’améliorer une situation existante. A ce titre, la prise en compte du public cible, de l’usager destinataire de l’innovation et de son point de vue au cours du processus de conception, est prépondérante. Le groupe de réflexion gagne en outre à être constitué de personnes issues d’horizons les plus divers possibles (Brown, 2008).
D’un point de vue théorique global, le type de raisonnement au principe du DT est l’abduction, telle que décrite dans les travaux de Peirce. Une première forme d’abduction vise à atteindre une certaine valeur ajoutée en fonction de ce que l’on souhaite créer et en fonction des principes que l’on souhaite mettre en œuvre pour atteindre ce résultat. Ce qui reste à définir c’est ce que, précisément, il faut créer (un objet, un service) pour atteindre ce niveau de valeur. C’est une forme de résolution de problème fermée. Il existe un autre type d’abduction, ouverte et plus complexe, qui n’identifie au départ que le type de valeur ajoutée qu’il faut générer, sans connaître ni la façon de s’y prendre (le comment) ni ce qu’il faut créer pour l’atteindre (le quoi). La mise en œuvre de la méthodologie DT vise précisément à résoudre cette équation à deux inconnues (Dorst, 2011).
Concernant l’application possible du DT à l’éducation, cette méthodologie est à rapprocher des approches socio-constructivistes de l’apprentissage issues des travaux d’auteurs tels que Piaget, Bruner, Vygotsky, Dewey. Ces approches pensent l’apprentissage comme un processus continué et qui doit être envisagé de manière holistique ou écologique. C’est-à-dire que l’apprentissage n’a lieu et ne peut être investigué qu’en prenant en compte la totalité des éléments de la situation : la personnalité des individus, le groupe et ses interactions, le contexte physique, technique, social dans lequel se déroule la situation, etc. En outre, suivant les travaux de Dewey (1938), l’apprentissage se joue dans une situation de vie réelle et doit répondre à des enjeux réalistes favorisant la prise en compte des compétences effectives et des intérêts des élèves, suscitant leur engagement dans les tâches et la liaison entre théorie et pratique. Cette approche reste abstraite cependant, qui ne donne pas d’éléments quant à sa réalisation concrète en classe et aux modalités d’évaluation concomitantes. Le DT peut alors possiblement offrir aux enseignants une méthodologie formalisée et balisée susceptible de répondre à cette lacune (Noweski et al, 2012).


2. La méthodologie Design Thinking


Dans la littérature comme en pratique, il existe différentes modélisations de la méthodologie DT, les phases identifiées et leur appellation variant d’un modèle à l’autre. Le caractère collectif et itératif de la procédure ainsi que la désirabilité des solutions envisagées constituent toutefois le dénominateur commun à ces diverses formalisations. Selon J. Erdmann, designer, la méthodologie DT peut être modélisée suivant une schématisation circulaire, comprenant 6 phases liées entre elles et qui se répètent (Erdmann, 2010 : voir Noweski et al, 2012) : Comprendre (Understand), Observer (Observe), Synthétiser (Synthesis), Réfléchir (Ideate), Prototyper (Prototype), Tester (Test). Il est possible de passer d’une phase à une autre à tout moment. Il est possible de même de répéter tout le processus dans son ensemble ou simplement l’une ou l’autre des phases. Ce qui importe le plus sont les idées résultant des phases qui se consacrent à l’identification des problèmes et à l’exploration des solutions possibles : à cet égard, la première phase (Comprendre) s’avère cruciale. Grâce à l’approche itérative de la méthode, problèmes et solutions peuvent être revus et modifiés à chaque moment du processus au vu des idées nouvellement générées. Chaque étape du processus doit se dérouler dans un temps limité et des présentations intermédiaires sont requises de façon à documenter les processus et ses avancées.

Comprendre : tâche initiale consistant à discuter en équipe et travailler à une compréhension partagée du problème à résoudre, de son contexte et de ses implications.
Observer : concevoir une vue générale d’un maximum de solutions, possiblement déjà envisagées par d’autres, y compris issues de contextes différents.
Synthétiser : trier les informations rassemblées lors de la phase précédente et mettre en lumière les approches les plus pertinentes. Cette étape, difficile, doit aboutir à un premier point de vue de l’équipe.
Réfléchir : lors de cette phase, les solutions sont envisagées individuellement et par équipe au moyen de diverses techniques de réflexion (remue-méninges, schémas, etc.). Un ensemble de règles simples permettent de maintenir une bonne dynamique d’équipe : construire des idées à partir de celles des autres, encourager les avis contraires. Là encore, les idées les plus prometteuses sont choisies au niveau de l’équipe.
Prototyper : les idées sélectionnées sont concrétisées sous la forme de prototypes bruts et peu détaillés de façon à recueillir les avis de personnes extérieures à l’équipe, usagers potentiels. Les prototypes ne doivent pas être détaillés car les retours des personnes auxquels ils sont présentés ne doivent pas se focaliser sur la forme mais sur le fond. Ces prototypes seront améliorés ou remplacés en fonction des données acquises lors de la phase de test.
Tester : cette phase vise à recueillir les avis de personnes extérieures à l’équipe, usagers potentiels. L’équipe est ainsi encouragée à retourner à une phase précédente et à modifier/améliorer l’idée proposée ou à en trouver de nouvelles.


3. Etudes de cas


Il est possible de trouver dans la littérature plusieurs articles rendant compte d’expérimentations concrètes du DT en éducation, beaucoup se situant à l’université, dans les écoles d’art et de design, dans les écoles d’ingénieurs mais aussi certaines dans l’enseignement obligatoire. Le projet de recherche-action iTEC (innovative Technologies for an Engaging Classroom), financé dans le cadre du 7e Programme Cadre de la Commission européenne pour la recherche et le développement technologique entre 2010 et 2014, visait à tester des scénarios pédagogiques inspirés du DT dans des classes du CE2 à la terminale. Ouverts et adaptables à chaque contexte ou niveau d’enseignement, ils ont été mis en œuvre au travers d’un nombre fixé d’activités. Par exemple, lors d’une de ces expérimentations, les activités suivantes ont été proposées, conçues par l’Université Aalto d’Helsinki et directement inspirées des principes du DT : Rêver (se questionner, comprendre une situation), Explorer (collecter de l’information, rassembler des données), Faire une carte heuristique (organiser ses idées), Réfléchir (enregistrer ses réflexions, faire un carnet de bord audio), Faire (créer quelque chose, prototyper), Questionner (recueillir les avis de personnes extérieures à l’équipe), Montrer (présenter le fruit du travail de l’équipe), Collaborer (travailler avec d’autres à un objectif commun). 3 scénarios au choix étaient proposés : créer un jeu, raconter une histoire, construire un objet. Les enseignants étaient encouragés à utiliser un certain nombre de technologies rassemblées dans une bibliothèque (Widget store). 19 pays (875 classes) ont participé à ce test à l’issue duquel les enseignants ont été interrogés par questionnaire (n=342) et par entretiens collectifs. Pour donner quelques exemples de réalisations, citons le projet d’un enseignant de SVT en collège dont les élèves ont évalué la possibilité de « fabriquer de la terre » et ont mené à bien les différentes étapes de conception d’une « machine », type composteur. Cet objectif les a contraints à comprendre de quoi était constitué le sol en faisant des observations de terrain et des recherches documentaires, à rédiger une notice et des conditions d’utilisation pour leur machine, en cherchant des informations en ligne ou en comparant des notices existantes. Citons également la création d’une carte collaborative en ligne des ressources patrimoniales locales documentée par des élèves de CE2. Ou bien encore la réalisation de tutoriels vidéos (via smartphones) en ligne en cours de chimie par des élèves de première.
Si nous nous focalisons sur les résultats de cette expérimentation quant à l’usage des TICe (McNicol & Lewin, 2013) : l’impact est plutôt positif sur les compétences numériques des enseignants et sur leur motivation à mener de tels projets à long terme. Les enseignants déclarent avoir utilisé les TICe plus régulièrement, de manière plus intégrée et pour une diversité plus grande d’objectifs pédagogiques, voire pour des objectifs nouveaux pour eux (encourager la créativité des élèves, les activités de recherche, faciliter la métacognition via le carnet de bord audio, mener des activités qui dépassent le contexte de la classe). Les enseignants interrogés ont également pointé le rôle accru des élèves dans le choix et l’utilisation des technologies, la diversification des sources d’information mobilisées et la collaboration importante non seulement entre les élèves mais entre les enseignants et les élèves

Une équipe allemande, du Hasso-Plattner-Institute de Potsdam, a mené une expérimentation en 2011 pour l’intégration du DT dans l’éducation (Noweski et al, 2012). Plus précisément, l’idée était de tester le DT en tant que processus formalisé comme pont possible entre les exigences 21e siècle et la réalité quotidienne de l’école. L’expérience s’est déroulée sur une année scolaire dans lycée public de Potsdam, auprès d’élèves âgés de 15 et 16 ans. Au total, 4 classes et 116 lycéens ont été répartis par équipes de 4 ou 5 (24 équipes), constituées en amont de façon à répartir au maximum genres et classes d’origine et imposées aux élèves. 12 de ces équipes suivent la méthodologie DT et l’autre moitié les principes constructivistes théoriques de Dewey. Un mentor est assigné à chaque équipe (professeurs du lycée et étudiants sans connaissances préalables particulières sur le problème soumis aux élèves mais formés aux principes à mettre en œuvre). Chaque équipe et son mentor se voient soumettre le problème suivant à résoudre : dans quelle mesure et comment, les enseignants peuvent-ils bénéficier des connaissances numériques des élèves ? Ils ne reçoivent pas d’autres consignes sinon celle du temps imparti et du plaisir à prendre à travailler ensemble. Des salles de classe ont été réorganisées pour l’occasion : 2 TBI mobiles, une table haute et deux chaises hautes déplaçables pour plus de 5 personnes (mobilier inspiré des espaces flexibles de l’école de Design Thinking de Potsdam). Les sessions, enregistrées puis analysées, ont lieu chaque semaine et un questionnaire est distribué aux participants à la fin de chacune d’elles.
Les résultats par analyse statistique des données collectées donnent à voir les équipes DT globalement avantagées et significativement en termes d’expression et d’attention à soi, d’auto-régulation, de réflexivité, mais aussi d’assurance, de flexibilité, d’attention à et de perception des autres.
Les enseignants décrivent les équipes DT plus participatives que les autres et plus qu’à l’habitude. Eux-mêmes se disent motivés pour continuer à exploiter cette méthode. Une évaluation affective journalière a également été menée qui donne à voir un sentiment positif dans les deux types d’équipes mais une différence importante concernant les mentors au profit des équipes DT.
Aux Etats-Unis, le projet Taking Design Thinking to Schools: Approaches to Integrating the Design Process in K-12 Teaching and Learning, mené sous l’égide de l’Université de Stanford, a donné lieu à une étude ethnographique (observation participante, collecte de traces et interviews des participants avant et après le projet) dans une école publique semi-urbaine de San Francisco (Caroll et al., 2010). Les participants à l’étude étaient : 24 élèves (niveau cinquième), leur enseignante ainsi que deux personnels de l’école de design, 2 étudiants diplômés (instructeurs) et 4 étudiants diplômés en tant que mentors. Le but du projet était d’enseigner aux élèves à la fois la méthodologie DT ainsi que des connaissances disciplinaires autour du thème des systèmes en géographie. Les élèves répartis en équipes devaient identifier, et surtout repenser les types de systèmes existant à l’école et aux alentours (cantine, parking et routes d’accès, cour de récréation, sanitaires, locaux administratifs). Le projet s’est déroulé sur 3 semaines, avec deux sessions de 2 heures par semaine pour un total de 12 heures. Les résultats donnent à voir des élèves à la fois perturbés et engagés par la possibilité de changer quelque chose par eux-mêmes dans leur environnement. A ce titre, ils ont développé un sentiment positif à l’égard des activités de DT proposées. Cependant, le travail par équipes imposées leur a posé problème et ils ont pointé la difficulté de travailler à plusieurs, de collaborer, de s’exprimer et de laisser s’exprimer les autres. Pour l’enseignante, la valeur ajoutée de ce projet réside dans la possibilité laissée aux élèves de s’exprimer et de leur en donner les moyens. Les activités de prototypage ont en outre permis aux élèves de se mettre au travail rapidement sans viser la perfection, l’idée étant de donner à voir leur projet sans avoir sur eux la pression de la production finalisée. Les mentors ont encouragé les élèves à proposer quelque chose et à garder en tête que des changements ou recommencements étaient toujours possibles.
Des difficultés plus profondes sont apparues cependant, les élèves n’ayant pas toujours fait le rapport entre les activités de DT et les connaissances disciplinaires à acquérir. A ce titre, l’expérience en DT de l’enseignant paraît cruciale, ce qui manquait ici : l’enseignante étant experte du point de vue de la discipline et les autres formateurs du point de vue du design. Les deux ayant en outre rencontré des difficultés pour s’adapter l’un à l’autre, des frottements opérant entre principes du DT et attendus scolaires.
L’expérience d’enseignement/apprentissage ici menée s’est avérée nouvelle et à cet égard porteuse de défis : notamment celui d’amener les élèves à s’exprimer, à penser différemment (imaginer), à prendre des risques.


Conclusion


La méthodologie DT ici abordée consiste à identifier une situation existante, à en déterminer la problématique, en prenant en compte un maximum d’expériences et d’avis ainsi qu’en matérialisant ce problème et ses éventuelles solutions. Cette façon de procéder trouve un écho dans une tendance sociale promouvant le « faire ensemble » (e.g. Do-it-yourself, Fablabs, Maker/Hackerspaces) que l’on voit apparaître aussi à l’école. L’usage des technologies de l’information et de la communication occupe une place centrale dans les activités mises en œuvre mais elles tendent quasiment à s’effacer car pour l’essentiel mobilisées au service de la réflexion en marche.
Du point de vue des élèves, le DT offre des activités impliquant le travail en groupe, l’expression, la métacognition (en particulier la capacité à se situer soi-même à un moment d’une démarche collective et à tout instant de ce processus). Ces tâches restent exigeantes pour certains élèves et le rôle de l’enseignant devenu mentor est ici crucial, d’où la nécessité d’un accompagnement ou d’une formation pour lui permettre d’endosser ce rôle et de rendre le DT compatible avec les objectifs scolaires. L’un des éléments les plus intéressants pédagogiquement de cette méthodologie est sans doute le statut accordé à l’essai et à l’erreur : le DT encourageant les participants à ne pas aller vers les solutions rapides ou toutes faites, mais à explorer tous les aspects d’une situation à travers différentes sources d’information et de multiples répétitions.
Il est sans doute encore trop tôt pour avoir une idée assez nette des bénéfices du DT du point de vue des apprentissages, l’évaluation liée aux programmes scolaires n’étant pas forcément toujours adaptée non plus pour en juger. Le DT étant proche des pédagogies actives, pédagogies par l’enquête et apprentissage par la recherche, il serait certainement utile d’aller creuser de ce côté.
Du point de vue de l’enseignant toutefois, le DT semble offrir une méthode simple et formalisée pouvant permettre d’utiliser les technologies au service d’objectifs éducatifs majeurs. Diana Laurillard, du Knowledge Lab de Londres, souligne à ce titre l’importance de la scénarisation dans le métier d’enseignant et assimilant ce dernier à une forme de design (Laurillard, 2012). Le scénario pédagogique, au sens propre du terme, se pose ici comme une contrainte susceptible d’encourager l’autonomie et la prise de décisions. Le DT pose la question du rôle des élèves dans cette scénarisation elle-même.

* Karine Aillerie - Chargée de mission R&D Réseau Canopé * - Chercheure associée à l'équipe TECHNE [EA6316 - Université de Poitiers]

date de publication : 09/09/2015

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Références bibliographiques :
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Brown T. (2008), “Design Thinking”, Harvard Business Review, issue 86(6), p. 84-92.
Cassim F. (2013), “Hands on, hearts on, minds on: Design thinking within an education context”, International Journal of Art & Design Education, 32(2), p. 190-202.
Carroll, M. et al. (2010), “Destination, Imagination and the Fires Within: Design Thinking in a Middle School Classroom”, International Journal of Art & Design Education, 29(1), p. 37-53.
Dorst K. (2011), “The core of ‘design thinking’ and its application”, Design Studies, 32(6), p. 521-532.
McNicol S., Lewin C. (2013), iTEC Internal Deliverable 5.6 Cycle 4 Evaluation Report: itec.eun.org
Noweski C. et al. (2012), “Towards a Paradigm Shift in Education Practice: Developing Twenty-First Century Skills with Design Thinking”, in Meinel C., Plattner H. et al. (2012), Design Thinking Research, Understanding Innovation, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
Reboy L. M. (1989), “Teaching critical thinking: Bringing the real world into the classroom”, Clearing House, 62(9), p. 411-413.
Renard H. (2014), “Cultivating Design Thinking in students through material inquiry”, International Journal of Teaching and Learning in Higher Education, 26 (3), p. 414-424.
Scheer A., Noweski C. & Meinel C. (2012), “Transforming constructivist learning into action: Design thinking in education”, Design and Technology Education: An International Journal, 17(3), p. 8-19.

 

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