Vers les théories fondamentales de la transformation de l’enseignement à l’ère numérique : la pédagogie numérique

Article scientifique historique | HUANG Ronghuai, HU Ying, LIU Mengyu, PAN Jingwen et ADARKWAH Michael. e-Education Research, 2024, 45(6), p. 14–22, 33. Publication initiale par la Chaire le 23 septembre 2024. Le contexte historique des recherches et politiques est conservé.

Auteurs : HUANG Ronghuai, HU Ying, LIU Mengyu, PAN Jingwen, ADARKWAH Michael

Affiliation : Centre national de recherche en ingénierie du cyberapprentissage et des technologies intelligentes, Université normale de Beijing, Beijing 102200, Chine.

Sommaire de l’article

Résumé, mots-clés et financement

Résumé. Avec le développement de technologies émergentes comme l’intelligence artificielle, le numérique s’intègre davantage à l’éducation. Son efficacité pour améliorer les apprentissages et la qualité de l’enseignement reste débattue à l’échelle mondiale. Les preuves manquent notamment sur les méthodes efficaces d’apprentissage numérique, leurs publics et leurs contextes d’application. Il devient donc urgent d’étudier les régularités de l’apprentissage et de l’enseignement numériques dans la transformation de l’éducation. Transformer l’apprentissage suppose de comprendre comment la technologie le facilite. Ses mécanismes se répartissent en trois niveaux : application technologique, extension des capacités et collaboration humain–machine. La transformation numérique de l’enseignement exige que la technologie serve un enseignement efficace. Elle repose sur trois régularités fondamentales : (1) l’enseignement est une activité bilatérale associant enseigner et apprendre ; (2) la technologie doit soutenir efficacement ces deux activités ; (3) l’enseignement numérique est ancré dans la pédagogie numérique. L’étude présente le développement de cette pédagogie comme la voie fondamentale d’une transformation globale, selon quatre dimensions : apprentissage en profondeur soutenu par la technologie ; environnements numériques d’apprentissage verts et robustes ; pratiques enseignantes orientées par les preuves ; éducation collaborative fondée sur la confiance mutuelle entre humains et machines.

Mots-clés : apprentissage soutenu par la technologie ; transformation numérique de l’enseignement ; pédagogie numérique ; apprentissage en profondeur ; enseignement collaboratif humain–machine

Financement : Projet spécial 2024 d’innovation scientifique et d’informatisation du Département des sciences, des technologies et de l’informatisation du ministère de l’Éducation : « Construction de zones de démonstration de l’éducation intelligente ».

I. Introduction

Depuis le début du XXIe siècle, l’innovation scientifique et technologique mondiale connaît une activité et une intensité sans précédent[1]. Le numérique devient une force majeure qui transforme et recompose profondément les modes de pensée, les structures organisationnelles et le fonctionnement de la société[2]. Le développement rapide de l’IA, illustré par ChatGPT et Gemini, suscite de vastes débats éducatifs. L’utilisation des nouvelles technologies pour transformer les écosystèmes, la gestion, les environnements et les modèles d’enseignement attire l’attention de nombreux acteurs. Pourtant, leur capacité à améliorer réellement les apprentissages et la qualité de l’enseignement reste controversée. Le Rapport mondial de suivi sur l’éducation 2023, Les technologies dans l’éducation : qui est aux commandes ?, analyse leurs usages et souligne le manque important de preuves fiables et impartiales sur leurs effets, malgré des améliorations dans certaines situations[3]. À mesure que progresse l’universalisation de l’éducation, les questions de qualité, d’équité, de pertinence et d’efficacité des apprentissages deviennent plus pressantes. La communauté internationale poursuit un programme qui place l’apprentissage effectif et l’acquisition de connaissances, compétences et capacités pertinentes au cœur de l’Objectif de développement durable 4.

La situation éducative mondiale est complexe, marquée à la fois par une crise économique et une crise des apprentissages. Dans ce contexte, l’UNESCO a organisé en octobre 2023 une réunion d’experts en sciences de l’apprentissage. Celle-ci a lancé une alliance mondiale de réseaux et une communauté consacrées à la recherche et à la pratique des régularités de l’apprentissage numérique dans la transformation éducative. Elles s’intéressent à l’amélioration des résultats par la conception et la mise en œuvre d’innovations, ainsi qu’au renouvellement des environnements et des stratégies efficaces grâce au numérique, afin de proposer des modèles alternatifs ou innovants[4]. Bien que les logiciels et plateformes soient largement utilisés, la méthodologie de l’enseignement à l’ère numérique reste peu structurée. Dans sa déclaration de vision sur la transformation de l’éducation, le secrétaire général des Nations Unies, António Guterres, souligne la nécessité d’innover dans les programmes, la pédagogie et les processus d’enseignement pour préparer les apprenants à un monde en évolution rapide[5]. Les preuves demeurent néanmoins limitées concernant les méthodes numériques efficaces, les publics concernés et les situations où elles fonctionnent. Il faut donc étudier les régularités de l’enseignement et de l’apprentissage et comprendre comment leur nature permet de concrétiser les bénéfices du numérique et de transformer l’enseignement.

II. Mécanismes de transformation de l’apprentissage numérique : comment la technologie facilite l’apprentissage

Pour renforcer l’efficacité des usages éducatifs de la technologie, un principe doit être précisé : leur logique dépend des principes qui sous-tendent la technologie, autrement dit des problèmes que l’éducation lui demande de résoudre et de la manière de les résoudre[6]. Des effets réels exigent donc un usage approprié, fondé sur l’étude des régularités et principes fondamentaux de l’enseignement et de l’apprentissage. L’apprentissage soutenu par la technologie (TEL) est un domaine interdisciplinaire associant théories et pratiques de l’éducation, de l’informatique, de la psychologie, des sciences cognitives et de l’interaction humain–ordinateur. Il vise le soutien global des apprentissages, notamment l’évaluation, le tutorat et l’accompagnement. Il comprend l’apprentissage sur le Web et sur ordinateur, les classes et environnements virtuels et la collaboration numérique[7]. Le développement rapide des technologies multiplie les situations d’application, comme les cours ouverts en ligne, l’apprentissage mobile et les modalités hybrides. Les environnements ainsi enrichis ouvrent de nouvelles possibilités.

L’apprentissage désigne des changements relativement durables du comportement, des capacités et des dispositions psychologiques produits par l’expérience[8]. L’usage approprié de la technologie le facilite parce qu’il transforme l’expérience et, par conséquent, les structures des connaissances, des comportements et des capacités. Le TEL met l’accent sur le soutien technologique aux activités du sujet apprenant. Comment celui-ci apprend-il dans l’interaction avec la technologie ? Comment ses capacités, sa cognition et sa pensée évoluent-elles grâce à elle ? Répondre demande d’approfondir les mécanismes par lesquels la technologie facilite l’apprentissage.

Selon la distinction entre recherche fondamentale et appliquée proposée par Stokes dans Le quadrant de Pasteur : science fondamentale et innovation technologique, l’étude des mécanismes du TEL relève d’une recherche fondamentale inspirée par l’usage[9]. Cela signifie, d’une part, que les pratiques éducatives réelles et leurs situations concrètes constituent le point de départ logique de la recherche technologique ; d’autre part, qu’il faut explorer les mécanismes internes de l’apprentissage, au-delà des phénomènes observables. Leur étude nécessite donc un examen systématique des situations et des champs de pratique réels ainsi que des relations entre personnes et technologies.

Le phénoménologue et philosophe des techniques Don Ihde examine les relations humain–technologie à partir des liens réels et complexes entre technologies, personnes et contextes. Il distingue quatre relations : incorporation, herméneutique, altérité et arrière-plan[10]. Dans l’incorporation, la personne intègre la technologie à son expérience d’une manière particulière, perçoit à travers elle et transforme ainsi sa perception et ses sensations corporelles[10]. La technologie atteint alors sa plus grande « transparence » : elle semble s’intégrer à la perception et devenir une partie du corps. Dans la relation herméneutique, technologie et monde forment un ensemble ; la personne comprend le monde en interprétant sa présentation technologique. Un documentaire de voyage permet, par exemple, de connaître des lieux jamais visités. Dans l’altérité, la technologie apparaît comme un objet différent de la personne, auquel celle-ci doit se rapporter consciemment. Dans l’arrière-plan, des technologies omniprésentes entourent les humains comme un « cocon technologique »[11]. Celui-ci produit une étroite collaboration : la technologie est partout dans l’apprentissage, alors que les personnes immergées cessent de la remarquer. Les technologies d’arrière-plan transforment la structure gestaltique de l’expérience ; leur présence par l’absence peut influencer plus subtilement et indirectement la manière de vivre le monde[10].

La classification et l’analyse d’Ihde fournissent des repères importants pour étudier les mécanismes du TEL. Les différentes technologies entretiennent des relations différentes avec les apprenants lorsqu’elles entrent dans l’apprentissage ; leurs effets et leur valeur varient donc également. La figure 1 distingue trois niveaux de mécanismes : application technologique, extension fonctionnelle et coexistence humain–machine.

Description complète de la figure 1 : trois mécanismes, technologies et valeurs

Trois niveaux cylindriques représentent le passage de l’application technologique à l’extension fonctionnelle puis à la coexistence humain–machine. Les technologies figurent à gauche et leur valeur à droite. Il s’agit d’un modèle conceptuel, non d’un graphique de mesures.

1. Application technologique (outil)
   • Technologies : audiovisuel, ordinateurs et réseaux.
   • Interaction : usage conscient ; maîtrise des techniques et compétences en apprenant pendant l’utilisation.
   • Valeur : amélioration de l’expérience audiovisuelle et de la capacité d’action efficace.
2. Extension fonctionnelle (renforcement)
   • Technologies : dispositifs portables et outils numériques fortement interactifs.
   • Interaction : usage inconscient ; utilisation continue et remodelage dans des situations précises.
   • Valeur : renforcement de la perception corporelle et des capacités cognitives.
3. Coexistence humain–machine (champ)
   • Technologies : technologies intelligentes et réseaux numériques intelligents.
   • Interaction : adaptation mutuelle ; création et développement de la pensée dans l’interaction humain–machine.
   • Valeur : extension de la cognition cérébrale et des capacités de réflexion.

Le premier niveau est l’application technologique. La technologie sert principalement d’outil ou de moyen introduit de l’extérieur pour soutenir l’apprentissage. Il s’agit, par exemple, des technologies audiovisuelles traditionnelles, des ordinateurs et des réseaux. Leur utilisation est « consciente » : l’apprenant doit les étudier et les explorer délibérément avant de les employer efficacement. En apprenant tout en les utilisant, il s’adapte progressivement et maîtrise les techniques et compétences nécessaires. Les outils améliorent ainsi son expérience audiovisuelle et sa capacité à agir efficacement.

Le deuxième niveau est l’extension fonctionnelle. La technologie renforce ou étend les fonctions corporelles et les capacités de l’apprenant, lui permettant d’accomplir des tâches auparavant impossibles ou d’en améliorer l’efficacité et les résultats. Elle peut accroître le traitement de l’information et la mémoire, enrichir l’expérience sensorielle et améliorer la communication et la collaboration. Elle comprend les technologies portables et les outils fortement interactifs, comme la réalité virtuelle ou augmentée, les bracelets intelligents et les plateformes interactives d’enseignement et d’apprentissage. Leur usage devient « inconscient » : pleinement intégrée à l’activité et aux capacités de l’apprenant, la technologie s’efface de son attention. La personne perçoit à travers elle sans y prêter consciemment attention, ce qui transforme sa perception corporelle. Cette utilisation inconsciente ne se développe que par un usage continu dans des situations précises qui remodèle cette perception. Lorsque la technologie « se retire », des activités d’apprentissage de qualité deviennent possibles[12]. Les outils renforcent alors la perception corporelle et les capacités cognitives.

Le troisième niveau est la coexistence humain–machine. La technologie devient un arrière-plan omniprésent, s’insère silencieusement dans les activités quotidiennes et crée un nouveau champ technologique. Il s’agit principalement des technologies intelligentes et des réseaux numériques intelligents. Dans l’interaction, la technologie constitue elle-même un acteur important : elle ne relie pas seulement les personnes aux contenus, mais crée tout l’écosystème de cette relation. Son utilisation devient une « adaptation mutuelle ». Apprenant et technologie s’adaptent l’un à l’autre et collaborent ; la technologie devient partenaire pour créer et développer ensemble la pensée. Elle étend ainsi la cognition cérébrale et les capacités de réflexion.

L’examen de ces mécanismes éclaire l’importance et les effets de la technologie sur l’apprentissage. Son intégration croissante, notamment sous des formes intelligentes, influencera profondément les idées éducatives : conception du savoir créé et partagé collectivement, de l’apprentissage comme construction par des connexions intelligentes, du programme comme ensemble intégré et ouvert, et de l’enseignement comme collaboration humain–machine[13]. Pourtant, l’éducation actuelle conserve largement les caractéristiques de l’ère industrielle. Les systèmes restent contraints par des examens standardisés et des programmes uniformes ; les enseignants dominent encore la classe, et les compétences numériques, l’initiative d’apprentissage et la créativité des élèves demeurent insuffisamment développées. Après avoir précisé la finalité éducative de la technologie et ses mécanismes d’action, il faut donc réfléchir à son rôle au service d’un enseignement efficace.

III. La pédagogie numérique au cœur de la transformation de l’enseignement

Les sciences de l’éducation cherchent à formuler des principes pédagogiques appropriés, étayés empiriquement, et à déterminer les méthodes les plus efficaces. Une tâche essentielle des éducateurs consiste à faire évoluer les apprenants à l’aide de diverses méthodes efficaces[14]. Enseigner à l’ère numérique suppose de se concentrer sur une transformation globale et sur l’intégration de la technologie au service d’un enseignement effectif. Cette transformation concerne tous les éléments : objectifs de formation, contenus, modèles d’enseignement, évaluation, capacités professionnelles et environnements d’apprentissage. La technologie joue un rôle clé : elle favorise de nouvelles idées et pratiques, fournit des environnements numériques intelligents, élargit les frontières traditionnelles et crée de nouvelles possibilités d’enseigner et d’apprendre. De même que la transformation de l’apprentissage doit respecter ses régularités et mécanismes, la réussite de la transformation de l’enseignement dépend d’une intégration technologique conforme à ses principes fondamentaux et produisant des changements essentiels et positifs dans ses éléments clés.

1. L’enseignement est une activité bilatérale unissant enseigner et apprendre

Le terme chinois désignant l’enseignement apparaît dans le Xueji, ou Traité de l’apprentissage, qui affirme la priorité de l’enseignement et de l’apprentissage pour établir un État et gouverner son peuple. Il associe la transmission et l’apprentissage, donc les activités de l’enseignant et de l’apprenant[15]. Leurs places respectives, en tant que deux sujets principaux de l’enseignement, ont suscité de vifs débats dans l’histoire de l’éducation. Deux conceptions nettement différentes se sont constituées : une éducation centrée sur l’enseignant et une éducation centrée sur l’élève.

Herbart et Kairov représentent notamment la conception centrée sur l’enseignant. Ses partisans voient le professeur comme un timonier : le développement intellectuel de l’élève dépend surtout d’un enseignement soigneusement conçu et d’une orientation précise. Ils accordent une grande importance à l’autorité et au contrôle absolu du processus, considérant que « l’élève doit rester passif face à l’enseignant »[16]. Comenius, Rousseau et Dewey représentent la conception centrée sur l’élève. Comenius souligne les progrès que les personnes réalisent en s’éduquant elles-mêmes[17] ; Rousseau affirme que les enfants ont leurs propres manières de voir, penser et sentir[18] ; Dewey propose de remplacer la centralité du professeur et du manuel par celle de l’enfant[19]. Cette conception voit le développement de l’enfant comme un processus naturel et actif. L’enseignant guide ses intérêts et répond à ses besoins personnels plutôt que d’intervenir directement dans ses apprentissages.

L’enseignement doit en réalité être considéré comme une interaction réciproque entre professeurs et élèves, et non une transmission à sens unique centrée sur l’un des deux. Apprendre, activité de l’élève, et enseigner, activité du professeur, constituent deux systèmes parallèles et unifiés dont dépend l’instruction[20]. Les régularités du développement individuel imposent aux enfants d’acquérir les savoirs accumulés par les générations antérieures. Cette acquisition nécessite à la fois l’aide de ceux qui savent déjà et l’engagement actif de l’apprenant. L’éducation doit partir de l’expérience enfantine, tandis que l’enseignant conçoit des expériences personnelles significatives et dirige les activités collectives[21]. Enseigner et apprendre ne peuvent donc être séparés. Ils restent distincts mais étroitement unis et se soutiennent mutuellement : l’apprentissage s’effectue sous la conduite de l’enseignement, et l’enseignement sert l’apprentissage[22]. L’essence de l’enseignement doit toujours demeurer cette activité bilatérale unifiée.

2. La technologie doit soutenir efficacement l’enseignement et l’apprentissage

L’enseignement est une activité bilatérale dans laquelle l’activité du professeur et celle de l’élève interagissent. Différentes interactions produisent différentes formes d’enseignement. Toute activité comprend des objectifs, des contenus, des méthodes, des moyens et des formes d’organisation ; leurs différences, leurs structures et leurs liens modifient l’enseignement[15]. Dans un système moderne, les enseignants, les élèves, les médias pédagogiques et les contenus constituent les éléments fondamentaux. Ils forment un tout organique doté d’une structure stable : la structure de l’enseignement[23]. Ce concept relativement général décrit les relations stables entre les éléments centraux selon une théorie éducative donnée. Indépendant des contenus et des publics particuliers, il peut servir à analyser des formes stables d’enseignement. Partant du principe que l’enseignement unit enseigner et apprendre, l’enseignement numérique étudié ici correspond à une forme structurée autour du professeur et de l’élève comme deux sujets principaux.

Dans la transformation numérique, la technologie joue un rôle déterminant pour renforcer efficacement l’enseignement et l’apprentissage. Elle offre aux enseignants davantage de ressources et d’outils pour concevoir avec souplesse cours et activités, puis les ajuster rapidement à partir des données d’apprentissage fournies par les plateformes. Elle permet aux élèves de participer plus activement. Plateformes et ressources en ligne favorisent l’apprentissage autonome selon les intérêts et capacités de chacun. Les outils collaboratifs et sociaux facilitent les échanges avec les pairs et les enseignants, développant l’autogestion des apprentissages et la résolution de problèmes.

L’utilisation étendue des technologies émergentes transforme profondément les idées éducatives, les environnements, les méthodes d’enseignement et les modes d’apprentissage. Premièrement, les idées éducatives doivent privilégier l’engagement actif et l’apprentissage en profondeur, l’adaptation à la société future et les compétences fondamentales, en insistant sur la créativité, le transfert des connaissances, l’interaction avec le monde réel et la résolution de problèmes. Deuxièmement, les environnements numériques intelligents rendent l’apprentissage plus aisé, engageant et efficace en enregistrant les processus, reconnaissant les situations, reliant les communautés et percevant l’environnement[24]. Les traces de performances réelles tout au long de l’acquisition des connaissances, des interactions et des collaborations fournissent une base importante pour une évaluation précise. Troisièmement, les modes d’apprentissage doivent tenir compte des instincts et capacités des élèves, des objectifs cognitifs supérieurs et de l’apprentissage en profondeur. Leur efficacité est indissociable du libre développement des régularités cognitives, intérêts et instincts de chacun. Enfin, les enseignants doivent pleinement utiliser la technologie pour concevoir des méthodes souples et variées, améliorer la participation et l’expérience et renforcer les liens entre connaissances. Une attention accrue doit être portée aux activités développant la résolution de problèmes et la pensée d’ordre supérieur par la coopération et l’enquête collectives.

La transformation numérique, en renforçant effectivement l’enseignement et l’apprentissage, modifie leurs éléments fondamentaux et produit une nouvelle forme numérique et stable dont enseignants et élèves sont les deux sujets principaux. Cette structure comprend quatre dimensions —idées, enseignants, élèves et environnement— et sept éléments : idées éducatives, contenus, organisation de la classe, activités d’apprentissage, stratégies, espaces, et médias pédagogiques et outils numériques. Elle peut servir de cadre d’analyse de l’enseignement soutenu par la technologie (figure 2). Elle permet d’examiner si les usages numériques changent fondamentalement les formes des éléments d’un enseignement efficace et font apparaître une pédagogie différente de la pédagogie traditionnelle —la pédagogie numérique—, afin de déterminer si la transformation est réelle.

Description complète de la figure 2 : quatre dimensions et sept éléments

L’enseignement et l’apprentissage efficaces sont au centre. L’anneau extérieur distingue idées, enseignants, élèves et environnement, avec sept éléments numérotés. Les médias pédagogiques et outils numériques constituent ensemble l’élément 7, comme dans le tableau 1.

1. Idées
   • 1. Idées éducatives
2. Enseignants
   • 2. Contenus pédagogiques
   • 3. Organisation de la classe
3. Élèves
   • 4. Activités d’apprentissage
   • 5. Stratégies d’apprentissage
4. Environnement
   • 6. Espaces
   • 7. Médias pédagogiques et outils numériques

3. L’enseignement numérique s’enracine dans la pédagogie numérique

La transformation numérique vise avant tout à intégrer les technologies à la pratique quotidienne pour optimiser les processus, accroître l’efficacité, améliorer la qualité et former des personnes hautement qualifiées et innovantes[25]. Il ne s’agit pas simplement de passer d’un enseignement traditionnel à un enseignement utilisant le numérique, mais d’une transformation profonde des outils, des idées éducatives, des environnements et des manières d’enseigner et d’apprendre. Elle dépend donc de l’émergence d’une pédagogie numérique stable. Le cadre d’analyse présenté plus haut permet de comparer la pédagogie du contexte traditionnel d’application des technologies et outils à la pédagogie numérique de cette transformation (tableau 1), afin de préciser la forme fondamentale d’un enseignement idéal et efficace à l’ère numérique.

Texte intégral du tableau 1 : comparaison de sept éléments

Les sept lignes, trois colonnes et 35 descriptions sont conservées. Médias pédagogiques et outils numériques constituent un seul élément. Le tableau défile horizontalement au clavier ; ses en-têtes de lignes et colonnes sont associés.

Tableau 1. Pédagogie en contexte d’application des technologies et outils et pédagogie numérique

Élément d’un enseignement efficace	Pédagogie en contexte d’application des technologies et outils	Pédagogie numérique
Idées éducatives	Le professeur est le centre du savoir et contrôle l’apprentissage. Les élèves reçoivent passivement les connaissances.	Direction enseignante et initiative des élèves sont associées : le professeur guide le processus et les élèves sont sujets de leurs apprentissages. L’enseignement part des intérêts, instincts et capacités ; l’apprenant construit activement du sens à sa manière à partir des informations ou de l’expérience.
Contenus	Manuels fixes. Contenus sous forme de textes, images, sons ou vidéos.	Contenus contextualisés et personnalisés. Ressources de réalité virtuelle ou augmentée et expériences virtuelles. Nouveaux manuels fondés sur les graphes de connaissances, modifiables et retravaillables.
Organisation de la classe	Regroupement par âge et niveau, enseignement à heures et lieux fixes. Prédominance de l’exposé : cours, démonstrations, questions et devoirs.	Coopération et enseignement par groupes. Enseignement hybride, en ligne synchrone ou asynchrone. Les données du processus servent de preuves pour améliorer l’organisation de la classe.
Activités d’apprentissage	Le professeur contrôle entièrement la classe et ses activités. Les retours proviennent généralement d’examens ou d’évaluations sommatives. Activités et échanges en présentiel.	Les activités favorisent le libre développement de la communication, de la construction, de l’enquête et de l’expression. Plans personnalisés ; retours fondés sur les données et preuves, coopération et enquête autonome.
Stratégies	Relecture, mémorisation et autotests répétés. Travail individuel, généralement peu coopératif.	Outils de pensée visuelle pour organiser les connaissances et autosurveillance pour apprendre. Technologies numériques pour gérer ressources et temps. Apprentissage par projets, enquête et collaboration.
Espaces	Classes fixes avec mobilier fixe. Équipements à fonctions limitées, peu interactifs et peu flexibles.	Environnements intelligents, espaces modulables et réglage automatique de la température et de la lumière. Espaces enrichis technologiquement, comme les classes virtuelles ou hybrides.
Médias pédagogiques et outils numériques	Textes, graphiques, sons, vidéos et diapositives. Applications Web.	Dispositifs intelligents : tablettes, robots et équipements portables. Ressources fiables : sites numériques et ressources AIGC. Participation technologique : collaboration humain–machine. Outils et ressources pour communiquer, construire, s’exprimer et créer. Manuels numériques actualisant dynamiquement les contenus et enregistrant rapidement les parcours d’interaction.

1. Des idées éducatives centrées sur le développement de l’élève

Les idées éducatives expriment de manière concise les valeurs de l’enseignement et la compréhension des régularités propres aux activités d’enseignement et d’apprentissage. À l’ère numérique, elles concernent la manière dont la technologie peut mieux soutenir le développement des élèves. Les enseignants doivent comprendre le développement cognitif de l’enfant et en respecter les régularités, les instincts et les capacités. Comme l’affirme Dewey, les instincts et capacités de l’enfant fournissent la matière et le point de départ de toute éducation, laquelle doit commencer par explorer ses énergies, ses intérêts et ses habitudes[26]. L’accélération technologique et sociale impose aux apprenants d’acquérir rapidement de nombreux savoirs et compétences, de développer diverses capacités et de participer à la vie sociale. L’enseignement doit donc accorder davantage d’importance à leur initiative : leur engagement actif le rend plus efficace[20]. Il faut également développer l’apprentissage en profondeur, l’adaptation à la société future et les compétences fondamentales, notamment la créativité, le transfert des connaissances, l’interaction avec le monde réel et la résolution de problèmes.

2. Contenus pédagogiques et organisation de la classe

Le choix des contenus et l’organisation de la classe sont deux composantes essentielles du travail enseignant. Ils doivent être adaptés pour favoriser l’apprentissage. Les contenus constituent une structure ou un système de connaissances, capacités, idées et émotions[20]. La transformation numérique leur donne de nouvelles formes : audiovisuel, jeux de réalité virtuelle, expériences virtuelles et autres supports. Les nouveaux manuels fondés sur les graphes de connaissances extraient et organisent des savoirs reliés entre disciplines et permettent de réorganiser et retravailler les ressources[27]. Ils peuvent soutenir l’enseignement et l’apprentissage hybrides dans des contextes multiples, l’analyse des comportements à partir de données massives, l’enseignement de précision et la personnalisation.

L’organisation de la classe désigne les modalités de regroupement des élèves et de relation avec eux, notamment l’agencement des activités et la répartition du temps[15]. La forme traditionnelle la plus typique est la classe fixe : des élèves regroupés par âge et niveau reçoivent un contenu déterminé à des horaires fixes. Cela limite leur autonomie et leur rôle de sujets et ne favorise ni l’apprentissage actif ni la créativité. La transformation numérique diversifie cette organisation : coopération et enseignement par groupes en présentiel, modalités hybrides, cours en ligne synchrones ou asynchrones. L’intégration croissante de l’IA et des données massives encourage aussi un enseignement fondé sur les preuves. Les enseignants doivent apprendre à utiliser les données pour justifier l’organisation et la mise en œuvre des activités.

3. Activités et stratégies d’apprentissage

Les activités et les stratégies sont des éléments centraux de l’apprentissage. Concevoir les activités demande de considérer pleinement les intérêts, motivations et instincts des élèves. Leur efficacité dépend de leur adéquation au développement physique et psychologique, aux connaissances préalables, à la personnalité, aux aptitudes et à la préparation des apprenants. Dewey propose de juger les activités selon qu’elles sont unifiées ou divisées[26]. Quand une activité est vécue comme une tâche imposée, l’apprentissage cesse avec la pression extérieure. À l’autre extrême, invoquer constamment l’intérêt pour stimuler l’enfant de l’extérieur peut conduire à un divertissement excessif, dissipant l’attention, la volonté et la concentration dans des intérêts artificiels. Ces deux « activités divisées » gaspillent les talents et la capacité d’apprendre[26]. Une bonne activité maintient la continuité entre les faits ou actions étudiés et le soi de l’apprenant en croissance ; elle développe les instincts nécessaires à cette croissance[26]. Dewey distingue communication, construction, enquête et expression artistique[26]. Les activités efficaces doivent donc favoriser leur libre développement, avec un usage combiné des technologies numériques pour les soutenir.

Les stratégies d’apprentissage sont des plans complexes que les apprenants élaborent intentionnellement et consciemment pour améliorer l’efficacité et l’efficience du processus. Elles sont nécessaires à un apprentissage effectif[28]. Parmi les stratégies utiles figurent : (1) Les stratégies cognitives : fournir un cadre pour situer les concepts étudiés et utiliser cartes conceptuelles ou mentales pour relier les connaissances. Un retour clair et complet favorise les résultats, notamment lorsque l’élève comprend pourquoi sa réponse est juste ou fausse[8]. Les outils d’évaluation et de retour immédiat permettent de constater les progrès et de les ajuster. (2) Les stratégies métacognitives : guider l’autosurveillance, notamment la définition des objectifs, le choix des méthodes, le contrôle des activités cognitives, l’adaptation aux retours et la gestion de la motivation. (3) La gestion des ressources et du temps : planifier raisonnablement, exploiter les périodes de meilleure disponibilité et utiliser les outils et ressources numériques pour collaborer, en recherchant des bénéfices partagés dans les échanges et la résolution de problèmes. (4) Le transfert : créer des situations d’enquête, encourager l’application des savoirs d’une discipline à d’autres et développer les capacités de transfert en résolvant des problèmes[8].

4. Environnements numériques d’apprentissage

Les environnements numériques comprennent les espaces d’apprentissage, les médias pédagogiques et les outils numériques. Selon les recherches, les résultats scolaires dépendent largement des fonctions de ces espaces[29], qui influencent le traitement des contenus disciplinaires. Dans les espaces traditionnels, les élèves privilégient l’écoute et la mémorisation : suivre les consignes, répéter définitions et formules, mémoriser des théories et s’exercer régulièrement sur les thèmes. Dans des espaces intelligents, souples et enrichis technologiquement, ils participent davantage à la connexion, à la construction et à la création d’idées ainsi qu’aux discussions de groupe. Ils recherchent plus volontiers des démarches collaboratives reliant les différentes parties et intégrant de nouvelles idées[30]. Les espaces numériques doivent donc proposer des expériences immersives et répondre aux besoins personnalisés. Ils doivent s’adapter avec souplesse pour soutenir coopération, enquête et résolution de problèmes, ainsi que l’apprentissage mobile et ubiquitaire.

L’enseignement conçu pour un apprentissage efficace peut être transmis par divers médias : des combinaisons d’objets ou de systèmes qui communiquent des messages ou d’autres stimulations pédagogiques aux apprenants[31]. Les médias et outils numériques ouvrent de nouvelles possibilités. La révolution technologique redéfinit l’expérience éducative et libère l’apprentissage des contraintes de temps et de lieu. Les dispositifs intelligents et technologies portables offrent des expériences perceptives variées. Des ressources, sites et outils fiables soutiennent la communication, la construction, l’expression et la création. La collaboration entre enseignants, élèves et IA recompose les rôles et élargit les possibilités pédagogiques.

IV. Développer la pédagogie numérique : une voie fondamentale pour transformer l’ensemble de l’enseignement

La pédagogie rassemble les principes et méthodes fondamentaux qui guident l’enseignement. Elle constitue un système de pratiques progressivement élaboré pour répondre aux besoins de formation d’une société dans un contexte donné[32]. L’enseignement numérique s’enracine dans cette pédagogie. Son développement devient une voie fondamentale de transformation globale et mérite une attention et une recherche continues. Partant des évolutions des idées éducatives, des environnements et des modes d’enseignement et d’apprentissage, l’article propose d’ancrer la pédagogie numérique dans l’efficacité pédagogique et l’apprentissage en profondeur. L’optimisation des environnements en forme la base, les ressources et nouvelles technologies les moyens, et les pratiques effectives la finalité. Quatre dimensions sont retenues (figure 3) : l’apprentissage en profondeur soutenu par la technologie pour mieux exploiter ressources et outils ; des environnements verts et robustes, caractérisés par la fiabilité, les connexions intelligentes et l’intégration ; une pratique orientée par les preuves, qui concrétise une démarche centrée sur l’apprenant à partir d’une base explicable de données probantes ; une éducation collaborative fondée sur la confiance mutuelle humain–machine, permettant de conjuguer les effets de la coopération et de l’interaction.

Description complète de la figure 3 : quatre dimensions de développement

La pédagogie numérique occupe le centre. L’anneau intérieur mentionne l’apprentissage centré sur l’apprenant, l’apprentissage enrichi par la technologie et un environnement numérique fiable, reliés au centre par des flèches. Les courbes supérieures relient l’apprentissage en profondeur. Les textes extérieurs expliquent quatre dimensions.

1. Apprentissage en profondeur soutenu par la technologie
   • Développer les capacités numériques des élèves pour utiliser efficacement outils et ressources dans un apprentissage en profondeur.
2. Environnements numériques verts et robustes
   • Intégrer les technologies pertinentes aux environnements pour améliorer l’expérience d’enseignement et d’apprentissage.
3. Pratiques orientées par les preuves
   • Utiliser des méthodes étayées et des ressources numériques de qualité pour soutenir un apprentissage efficace.
4. Enseignement collaboratif avec confiance mutuelle humain–machine
   • Encourager coopération et interaction entre enseignants humains et systèmes d’IA fiables pour optimiser l’enseignement.

1. L’apprentissage en profondeur soutenu par la technologie

L’apprentissage en profondeur consiste à rechercher le sens sous-jacent des contenus et des expériences par l’analyse, les références croisées, la reconstruction imaginative et la réflexion autonome[33]. L’apprentissage superficiel insiste davantage sur leur simple description[34]. L’apprentissage en profondeur développe la pensée d’ordre supérieur et les compétences essentielles, notamment les capacités d’apprendre, la qualité de la pensée et leur transfert et application[35]. Il exige des enseignants une compréhension approfondie des savoirs, une organisation pertinente des contenus et des activités adaptées. Les apprenants doivent eux-mêmes pratiquer, expérimenter et enquêter afin d’améliorer leurs structures cognitives et leur résolution de problèmes. L’amélioration continue des environnements numériques permet de créer des situations plus authentiques et attractives qui stimulent motivation et intérêt et développent résolution de problèmes, enquête collaborative et réflexion approfondie dans des contextes réels. Les enseignants doivent adopter des modèles enrichis par le numérique pour soutenir autonomie, enquête en groupe et collaboration, en utilisant outils et ressources pour favoriser communication, expression, construction et création.

Trois aspects nécessitent une attention particulière. Premièrement, l’enseignement collaboratif humain–machine associant enseignants et élèves. Les environnements numériques rendent possibles coexistence et collaboration ; enseignants humains et machines doivent y interagir comme un ensemble pour atteindre des objectifs communs et améliorer les résultats[36]. Deuxièmement, l’enseignement numérique des professeurs : utiliser pleinement technologies et ressources pour préparer les cours, sélectionner stratégies et méthodes, soutenir et enrichir la classe, évaluer grâce aux données en temps réel et ajuster rapidement les plans[37]. Troisièmement, l’apprentissage numérique des élèves : employer activement la technologie pour collaborer et apprendre de façon autonome, construire les connaissances en profondeur par les échanges et le partage d’expériences, puis planifier, surveiller, analyser et évaluer sa progression pour soutenir l’autonomie et le développement personnel.

2. Des environnements numériques d’apprentissage verts et robustes

L’intégration des technologies numériques intelligentes apporte des commodités, mais aussi des risques éthiques liés aux données, des boîtes noires algorithmiques et d’autres difficultés[38]. Des environnements sûrs et fiables sont indispensables aux enseignants et aux élèves ; il faut donc concevoir des environnements verts et robustes pour améliorer leur expérience. Premièrement, ils doivent respecter la sécurité, l’éthique éducative et les réglementations. L’utilisation de plateformes, d’applications et de ressources exige une infrastructure stable, des connexions rapides et fiables et des équipements et serveurs fonctionnant normalement. Deuxièmement, des mécanismes de sécurité et de protection de la vie privée sont nécessaires : chiffrement, authentification, contrôle d’accès et filtrage des contenus doivent être renforcés pour protéger les informations personnelles et les données d’apprentissage. Troisièmement, stabilité, fiabilité et capacité d’évolution doivent être garanties. Ordinateurs, tablettes, connexions et autres infrastructures doivent supporter de nombreux usages simultanés sans perturber l’enseignement. Les environnements doivent aussi pouvoir évoluer avec l’augmentation du nombre d’utilisateurs et les nouveaux besoins technologiques.

3. Des pratiques enseignantes orientées par les preuves

L’orientation par les preuves est une valeur visant à rendre les pratiques plus scientifiques et professionnelles ; elle désigne aussi une conception de l’action guidée par les preuves et une manière de résoudre les problèmes pratiques[39]. L’usage croissant des systèmes de gestion de l’apprentissage (LMS), des plateformes adaptatives, de l’analytique de l’apprentissage et de l’analyse de données permet d’enregistrer les processus et de passer d’un enseignement subjectif fondé sur l’expérience à un enseignement étayé par les données de ces processus. Les enseignants utilisent les preuves pour identifier précisément les difficultés, appliquer les ressources de manière innovante et améliorer continuellement les résultats. Cette pratique comprend l’analytique et l’organisation de l’enseignement fondées sur les preuves. L’analytique mobilise collecte, mesure, analyse et visualisation pour extraire systématiquement des informations régulières potentiellement utiles parmi les nombreuses données produites. Il faut rechercher les preuves les meilleures et les plus adaptées, recueillir et analyser en temps réel les données multimodales des élèves pour comprendre leurs performances réelles. Les comportements des enseignants en classe peuvent également être analysés pour améliorer leur enseignement et les apprentissages. L’organisation fondée sur les preuves exige de concevoir, à partir de ces résultats, des stratégies et activités cohérentes avec les meilleures pratiques étayées, puis de les mettre en œuvre et d’en évaluer les effets. Elle aide les élèves à atteindre leurs objectifs et les enseignants à améliorer continuellement la qualité et l’efficience de leurs pratiques.

4. Un enseignement collaboratif fondé sur la confiance mutuelle humain–machine

À l’ère de l’intelligence, les enseignants travailleront avec l’IA et utiliseront des ressources précises, opportunes et personnalisées pour renforcer l’initiative des élèves. Cette collaboration contribuera à leur intelligence numérique, à leurs capacités de développement durable, à leur identité et à leur intégration personnelles, ainsi qu’aux compétences de pensée, conceptions éthiques et valeurs nécessaires à la collaboration humain–machine. Le rôle enseignant se transformera : plutôt que transmettre les savoirs, il consistera à construire les situations et à organiser et guider les apprentissages. Il se concentrera davantage sur les activités innovantes et stimulantes, les échanges affectifs, le soutien personnalisé et la facilitation. L’IA pourra prendre en charge des tâches procédurales substituables, comme présenter les contenus, assurer des interactions et accompagner l’apprentissage[13]. Cette collaboration doit respecter la santé physique et mentale et le développement cognitif des élèves ainsi que les besoins professionnels des enseignants. Elle doit être fiable, contrôlable, transparente, explicable, inclusive et équitable, afin de soutenir des applications et interactions éducatives de qualité[40]. Elle implique de nombreuses données privées et informations sensibles, dont la collecte, l’utilisation et la diffusion peuvent créer des problèmes de sécurité[36]. Il faut respecter les lois et règles pertinentes de protection de la vie privée et établir des normes et procédures de conformité pour protéger ces données. Les concepteurs d’agents intelligents doivent adopter une approche centrée sur les personnes, considérer des besoins, points de vue et objectifs divers, utiliser des données d’entraînement variées et représentatives et éviter discriminations et biais pour servir équitablement et efficacement les systèmes d’enseignement.

V. Conclusion

La nouvelle révolution scientifique et technologique, marquée par le développement rapide du numérique, bouleverse les modes de pensée et de fonctionnement de la société. Reconcevoir un enseignement efficace avec ces technologies est un enjeu majeur de la transformation éducative. Leur rôle central étant de faciliter un meilleur apprentissage, il est essentiel d’en comprendre les mécanismes : application technologique, extension fonctionnelle et coexistence humain–machine. Ils révèlent une interaction progressivement plus profonde, de l’usage conscient à l’usage inconscient puis à l’adaptation mutuelle. Comme outil appliqué, la technologie nécessite un apprentissage délibéré et une adaptation graduelle pour gagner en efficacité ; comme extension fonctionnelle, elle renforce perception et cognition ; dans la coexistence, elle crée de nouveaux environnements et des relations collaboratives qui étendent encore la cognition cérébrale et la pensée.

Le soutien technologique efficace exige une transformation numérique complète des éléments fondamentaux de l’enseignement. Celui-ci est une activité bilatérale organisée dans une structure globale de professeurs, d’élèves, d’idées et d’environnement. L’enseignement efficace suit cette structure et comprend sept éléments : idées éducatives, contenus, organisation de la classe, activités, stratégies, espaces, et médias pédagogiques et outils numériques. Leur transformation par la technologie fait apparaître une forme distincte de l’enseignement dans les environnements informatisés traditionnels —la pédagogie numérique— et marque la réalisation de la transformation numérique.

La transformation numérique de l’enseignement touche en profondeur les idées, les environnements et les manières d’enseigner et d’apprendre. Ancrée dans l’efficacité pédagogique et l’apprentissage en profondeur, elle prend l’optimisation des environnements comme base, les ressources et nouvelles technologies comme moyens, et les pratiques effectives comme finalité. Elle se manifeste dans l’apprentissage en profondeur soutenu par la technologie, les environnements verts et robustes, les pratiques orientées par les preuves et l’éducation collaborative fondée sur la confiance mutuelle humain–machine. La pédagogie numérique constitue un système méthodologique de formation à l’ère intelligente. Elle peut transformer l’enseignement et renouveler les formes éducatives pour construire un écosystème numérique centré sur les personnes, efficient et résilient.

Références

Les 40 références, leurs langues et l’ordre de la revue sont conservés. Les citations pointent vers les références ; leurs numéros renvoient à la première citation. Les adresses Web sont séparées et les dates historiques de consultation suivent l’original.

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Résumé anglais original de la revue

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Le contenu suivant conserve l’anglais original de la revue.

Towards the Basic Theories of Teaching Transformation in the Digital Age: Digital Pedagogy

HUANG Ronghuai, HU Ying, LIU Mengyu, PAN Jingwen, ADARKWAH Michael

(National Engineering Research Center of Cyberlearning and Intelligent Technology, Beijing Normal University, Beijing 102200)

With the development of emerging technologies such as artificial intelligence, the application of digital technology in education is deepening. Whether the use of technology can effectively improve the learning effect and teaching quality remains a global hot topic, especially in terms of effective methods, applicable objects, and effective scenarios, where evidence is still insufficient. Therefore, there is an urgent need to study the laws of digital learning and teaching under the digital transformation of education. The key to the transformation of digital learning is how technology facilitates learning, and its mechanisms can be summarized into three levels: technology application, skill extension, and human-machine collaboration. The key to the digital transformation of teaching is that technology serves effective teaching. In order to achieve this goal, it is necessary to follow the basic laws of teaching and learning in the digital age: (1) the essence of teaching is a bilateral activity between teaching and learning; (2) the role of technology is to effectively empower teaching and learning; (3) the root of digital teaching lies in the digital pedagogy. Based on the exploration of the basic laws of teaching and learning in the digital era, the research further clarifies that the basic path for the comprehensive teaching reform is the development of digital pedagogy, which specifically contains four dimensions: (1) technology-enabled deep learning; (2) green and robust digital learning environments; (3) evidence-oriented teaching practices; (4) human-machine collaborative education with mutual trust.

Technology-empowered Learning; Digital Transformation of Teaching; Digital Pedagogy; Deep Learning; Human-Machine Collaborative Teaching

Source de la revue et note éditoriale

Citation originale en chinois : 黄荣怀，虎莹，刘梦彧，潘静文，ADARKWAH Michael. 迈向数字时代教学变革的基本理论：数字教学法[J]. 电化教育研究，2024，45（6）：14—22，33. DOI：10.13811/j.cnki.eer.2024.06.002。

Préparé à partir de l’article officiel, avec ses trois figures, son tableau comparatif et 40 références. Les visuels disposent d’alternatives textuelles. Les traductions facilitent les échanges scientifiques ; consultez la revue pour les arguments, images et citations originaux. Les graphies Gemini et New York sont normalisées ; le contexte historique est conservé.

• PDF officiel (10 pages, environ 1,7 Mo ; pages imprimées 14–22, 33)
• DOI de l’article