Favoriser le développement des compétences métacognitives des élèves par l’expression du degré de certitude lors d’un quiz ?

2024-2025

Thème :

Des scenarii pédagogiques au service de l’appropriation d’une culture numérique responsable : nourrir la réflexion autonome des élèves et leur esprit critique.

Niveau :

Collège et Lycée

Descriptif :

Tester, en collège et en lycée, l'utilisation d'un plugin (disponible pour tous à partir de septembre 2025) conçu par Julien Douady et Christian Hoffmann (enseignants-chercheurs de l’Université Grenoble-Alpes au laboratoire d’informatique de Grenoble, équipe Modèles et Technologies pour l’Apprentissage Humain) afin de favoriser le développement des compétences métacognitives des apprenants lors d'un quiz numérique dans une activité test d'Éléa.
Observer comment les élèves se saisissent de la possibilité d'indiquer le degré de certitude associé à ses réponses ainsi que de la possibilité d'écrire des commentaires lors de la lecture du corrigé.
Explorer les possibilités pédagogiques apportées par ce dispositif.

Objectifs pédagogiques du projet :

Ce plugin permet :
- l’expression du degré de certitude associé à chaque réponse.
- l'affichage d'un bilan classifié des réponses en quatre catégories (connaissance solide, connaissance
incertaine, erreur présumée, erreur insoupçonnée).
- la saisie de commentaires par l'élève après l'affichage du corrigé.

Intérêts et limite des quiz :

Demander aux élèves de répondre à des quiz est une pratique efficace pour engager les élèves dans leurs apprentissages. L’effet de test, mis en évidence par de nombreux travaux de recherche, stipule en effet que le fait d’introduire des phases de questionnement, par exemple en répondant à un quiz, pendant l’apprentissage est plus efficace que de seulement lire et relire le matériel à apprendre.

Les enseignants qui proposent régulièrement des quiz à leurs élèves peuvent en constater les effets positifs. Ils peuvent cependant également observer que, pour certains élèves, l’effet de test semble inopérant. Ces élèves peuvent, par exemple, refaire plusieurs fois les mêmes quiz sans amélioration visible du score obtenu.

Observer des élèves en train de réaliser des quiz numériques est instructif. Il est fréquent d’en voir, souvent parmi les plus fragiles, qui répondent très rapidement aux questions posées puis qui ne semblent pas s’intéresser au corrigé proposé.

Ces comportements peuvent témoigner de compétences métacognitives peu développées : ces élèves n’ont pas pris l’habitude de “penser à ce qu’ils pensent” et ne mettent pas en place des stratégies d’autorégulation de leurs apprentissages.

Fonctionnement du plugin

Le plugin utilisé dans ce projet, développé par les enseignants-chercheurs de l’Université Grenoble Alpes (UGA), vise à favoriser le développement des compétences métacognitives des élèves grâce à plusieurs éléments ajoutés aux quiz :

• un tableau situé sous chaque question permettant à l’élève d’indiquer le degré de certitude associé à chacune de ses réponses ;

• un classement de chacune des réponses dans l’une des catégories suivantes : erreur insoupçonnée, erreur présumée, réponse au hasard, connaissance fragile et connaissance solide ;

• un graphique montrant la répartition des réponses suivant les différentes catégories ;

• la possibilité d’écrire un commentaire pour chacune des questions dans le corrigé ;

• la possibilité d’écrire un commentaire général sur l’ensemble du quiz en haut du corrigé.

Ce plugin permet ainsi de travailler spécifiquement les deux points évoqués précédemment :

• en proposant aux élèves d’exprimer le degré de certitude associé à chacune de leurs réponses, on peut espérer les amener à “penser à ce qu’ils pensent” ;
• en leur demandant d’écrire des commentaires, au moins pour certaines questions, on peut escompter les inciter à lire plus attentivement le corrigé.

Objectif de l’expérimentation :

Nous nous sommes ainsi lancés dans cette expérimentation avec plusieurs objectifs :

• vérifier que ce dispositif est utilisable par des élèves de collège et de lycée et qu’il fonctionne correctement dans Éléa ;
• tester différentes stratégies d’accompagnement que les enseignants peuvent proposer à leurs élèves quand ils leur proposent ce type de quiz ;
• fournir aux enseignants-chercheurs de l’UGA à l’origine du plugin des données qu’ils pourront utiliser pour leurs travaux de recherche.

Expérimentation réalisée :

Nous avons ainsi proposé des quiz numériques utilisant ce plugin dans le cadre de nos cours de physique-chimie. 

Au total, 420 élèves ont été concernés par l'expérimentation : 143 élèves de seconde et 205 élèves de quatrième et 72 élèves de cinquième. Les enseignants du projet ont proposé des quiz à leurs élèves à 43 occasions différentes. Pour les élèves, cela représente 1134 tentatives de quiz réalisées et 7487 réponses au total.

Nous avons expérimenté plusieurs manière d'accompagner les élèves à l'utilisation de ce plugin, particulièrement en ce qui concerne la saisie des commentaires : nous avons pu ou non les inciter à le faire, leur demander de rédiger des commentaires répondant à des objectifs précis (par exemple expliquer pourquoi on s'est trompé ou s'écrire un commentaire à soi-même pour la prochaine fois). Dans la plupart des cas, les quiz ont été réalisés en classe et à la maison à quelques occasions. 

Effets observés sur les apprentissages de élèves :

Les enseignants participants estiment que tous les éléments proposés par le plugin présentent un intérêt pour les apprentissages des élèves. Le ressenti  des élèves est présenté ci-dessous, en se focalisant sur l’indication du degré de certitude et la rédaction de commentaires.

Indication du degré de certitude

Globalement, 66 % des élèves indiquent trouver utile d’indiquer son degré de certitude. Des disparités assez importantes sont cependant présentes selon :

• l’âge des élève (utile en moyenne à 53% pour les 4èmes et en moyenne à 84% pour les secondes) ;
• le profil de classe (utile de 23% à 80% pour les 4èmes et de 61% à 93% pour les secondes), les classes constituées d’un nombre important d’élèves fragiles étant celles pour lesquelles peu d’élèves voient l’utilité de ce dispositif.

Saisie des commentaires

L’utilité de la saisie des commentaires apparaît moins nettement aux élèves : 44% des élèves indiquent que la saisie des commentaires apporte quelque chose en plus par rapport à un quiz classique. Les disparités sont importantes d’une classe à l’autre (14% à 77%), pas de différence flagrante entre les 4èmes et les secondes.

Conclusion :

L’indication du degré de certitude semble assez intuitive pour les élèves, qui en perçoivent facilement l’intérêt. L’utilité de la saisie de commentaires apparaît moins clairement aux élèves, au moins pour les élèves les plus fragiles, mais les enseignants estiment au contraire qu’ils ont un intérêt certain pour les apprentissages des élèves. Une utilisation prolongée avec des demandes claires des enseignants par rapport à ces commentaires serait donc sans doute utile afin que les élèves en saisissent eux-aussi l’intérêt (par exemple, être capable d’analyser ses erreurs)

Effets observés sur les pratiques pédagogiques des enseignants :

• Les retours positifs de tous les enseignants ayant participé au projet sont positifs. Tous souhaitent continuer à faire faire des quiz avec indication de la certitude à leurs élèves l'année prochaine (souvent : 5, de temps en temps : 1). La plupart regrette que l'expérimentation ait été trop courte pour pouvoir vraiment tirer partie du plugin et en voir les effets sur les apprentissages des élèves.
• Pour les enseignants, la mise en place de tests avec degrés de certitude sur Éléa est facile : tous les enseignants sont tout à fait d'accord (4) ou plutôt d'accord (2).
• Pour les élèves de collège et de lycée, l'utilisation du plugin ne pose pas de difficulté particulière du point de vue technique.
• Du point de vue pédagogique, l'intérêt d'indiquer son degré de certitude nous a semblé être facilement perçu par les élèves. Pour cet aspect, le plugin nous semble donc susceptible d'apporter des effets positifs sur les apprentissages des élèves et le développement de leurs compétences métacognitives même en l'absence d'un accompagnement approfondi de la part de l'enseignant.
• Les bénéfices pouvant résulter de la saisie des commentaires nécessiteront en revanche probablement un accompagnement plus poussé de la part de l'enseignant et une utilisation sur une période plus longue.  Il pourrait certainement être utile d'adapter les demandes faites aux élèves en fonction de leur profil et/ou de leur habitude avec ce type de travail (cibler les questions pour lesquelles écrire des commentaires, en commençant par exemple uniquement celles avec la mention erreur insoupçonnée).
• L'utilisation du plugin peut donner lieu à une réflexion plus générale sur les méthodes d'apprentissages, par exemple en vie de classe comme l'a fait une des enseignante du projet.
• L'utilisation du plugin peut permettre à l'enseignant de cerner plus facilement les notions à revoir, soit à partir des questions pour lesquelles les élèves sont le moins sûrs de leurs réponses, soit à partir des commentaires saisis par les élèves qui peuvent mettre en évidence un point pas suffisamment clair dans le cours.
• La lecture des commentaires permet une meilleure connaissance des élèves. Dans la plupart des cas, il y a un lien direct entre le niveau scolaire de l'élève et la pertinence de ces commentaires (on vérifie ainsi directement la corrélation entre la réussite scolaire et le développement des connaissances métacognitives) mais il y a aussi des exceptions qui posent questions : des élèves fragiles qui sont capables d'analyser finement leurs erreurs ou des élèves en réussite qui en sont incapables.
• Conseils d'utilisation du plugin issu de notre expérimentation :
  - expliquer aux élèves le fonctionnement et l'intérêt du degré de certitude et de la saisie des commentaires
  - commencer par une utilisation en classe plutôt qu'à la maison
  - accompagner les élèves pour la saisie des commentaires
  - limiter si l'évolution du plugin le permettra le type de questions pour lesquelles on demande d'écrire un commentaire (commencer uniquement par les questions avec les erreurs insoupçonnées) augmenter éventuellement la demande progressivement
  - donner une consigne générale pour la saisie des commentaires (exemple : expliquer son erreur, s'écrire un conseil pour ne pas refaire la même erreur)
  - proposer des exemples de commentaires
  - aller voir les élèves pendant qu'ils rédigent les commentaires, particulièrement ceux qui n'en ont pas écrit la dernière fois, écrire un commentaire avec ceux qui ont vraiment du mal

Ressources :

Test et téléchargement des quiz utilisés pendant l'expérimentation et des diaporamas pouvant être utilisées afin de présenter le plugin aux élèves disponibles depuis le parcours Éléa du réseau des concepteurs (accès pour tous en s'authentifiant avec un compte académique et en choisissant "enseignement scolaire")

Paramétrages possibles de l'activité test :

Compléments :

Descriptif complet du projet d’expérimentation mené par les chercheurs de l'UGA

Professeurs expérimentateurs :
Rémy Besset, Collège Edmond Rostand
Céline Chambon, Collège Le Masségu
Fanny Devois, Collège Les Dauphins
Dimitri Jacquier-Roux, Lycée Ella Fitzgérald
Christelle Jan, Collège Flavius Vaussenat
Morgane Lebreton, Collège Jacques Prévert
Nicolas Renvoisé, Lycée Ella Fitzgérald

Coordinatrice pédagogique :
Céline Chambon

Chargé de mission DRANE pour Elea
Bertrand Chartier

Enseignants chercheurs :
Julien Douady (UGA)
Christian Hoffmann (UGA)

Inspecteur référent :
Sébastien Steiner