Intitulée « Quelle place pour les apprentissages spatiaux à l’école ? Etude expérimentale du développement des compétences spatiales des élèves âgés de 6 à 15 ans », la thèse de Natacha Duroisin a été financée par le FRS et a été défendue en 2015 à l’Université de Mons. Située à mi-chemin entre les sciences de l’éducation, la psychologie cognitive et les neurosciences, cette thèse a pour objectif de fournir des éléments de réponse aux questions suivantes : Comment les enfants et les adolescents appréhendent-ils un espace ? Quels sont les paramètres qui rendent des situations plus complexes que d’autres ? Quelles sont les stratégies mises en œuvre pour reproduire un itinéraire ou naviguer dans un espace particulier ? Le premier volet de la thèse porte sur l’analyse d’une partie du curriculum prescrit (Socles de compétences et programmes d’études). Cette analyse permet de rendre compte d’incohérences tant internes qu’externes et de lacunes au niveau du curriculum belge francophone, qu’il s’agisse de savoirs, savoir-faire ou de compétences relatifs à l’espace et son appréhension. Si l’espace est présent dans de nombreuses disciplines (mathématiques et géographie, par exemple), la mise en œuvre d’activités spécifiques ne concerne de manière quasi-exclusive que l’enseignement maternel et fondamental et la place laissée à l’acquisition de connaissances spatiales durant l’enseignement secondaire s’amenuise au fur et à mesure des années jusqu’à devenir insignifiante, malgré une maîtrise parfois limitée par les élèves, notamment en géométrie. Le deuxième volet de la thèse porte sur l’analyse du curriculum maitrisé, au travers d’évaluations externes, comme les évaluations externes non certificatives (EENC) et les tests du Programme international pour le suivi des acquis des élèves, baptisé PISA. Ce volet permet de s’interroger sur ce qui est réellement acquis par les élèves durant l’enseignement fondamental et l’enseignement secondaire. L’analyse identifie les compétences et mécanismes spatiaux les plus difficilement acquis par les élèves (décentration, visualisation dans l’espace) et conduit à s’interroger sur les connaissances qui sont réellement évaluées par le biais de ces évaluations (connaissances disciplinaires versus connaissances spatiales) ainsi que sur le peu d’importance accordée aux connaissances spatiales dans les évaluations externes en Fédération Wallonie-Bruxelles. Toutes ces analyses ne reposent cependant que sur des informations acquises à travers d’épreuves « papier-crayon ».
Le troisième volet de la thèse poursuit l’analyse à travers une série d’expérimentations menées dans une perspective développementale, sur la base de situations plus riches (environnements 3D, réels ou virtuels, par exemple). Partant des prescriptions des programmes d’études, des enseignements tirés des évaluations externes et d’observations réalisées en contexte scolaire, les mécanismes cognitifs spatiaux qui permettent aux enfants et adolescents d’appréhender un espace déterminé de façon à s’en constituer des représentations adéquates et efficaces pour réaliser des tâches de navigation sont alors étudiés. Les principaux résultats obtenus permettent d’identifier les paramètres des tâches de navigation spatiale qui accroissent la complexité de celle-ci, aussi bien en termes de tâches à réaliser qu’en termes d’environnements dans lesquels ces tâches doivent être réalisées. L’intérêt spécifique porté à l’identification de stratégies cognitives impliquées dans la réalisation de tâches complexes en navigation spatiale met aussi en évidence l’impact de la structuration de l’environnement sur les stratégies spatiales elles-mêmes. S’ils présentent un intérêt intrinsèque pour la compréhension des mécanismes fondamentaux mobilisés dans des exercices requérant la mise en œuvre d’habiletés spatiales chez les jeunes de 6 à 15 ans, ces résultats permettent aussi d’éclairer les concepteurs de programmes scolaires et les enseignants quant à certaines démarches importantes à mobiliser dans le contexte scolaire.
La thèse est accessible au lien suivant : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01152392 Un compte-rendu de la thèse a été réalisé par Christine Vergnolle Mainar (Professeur des universités à l’Université Jean Jaurès) et est accessible via le lien suivant : http://didageo.blogspot.com/2017/08/apprentissages-spatiaux-lecole.html