Apprentissage multisensoriel des lettres : quel est le rôle de l'interface pour améliorer l'écriture du jeune enfant ? (2/2)

Dans un premier article, nous avons défini les processus cognitifs impliqués dans la production écrite de mots et mis en évidence l’effet bénéfique d’un apprentissage multisensoriel (visuel et kinesthésique) sur l’écriture de lettres : maîtrise du mouvement et qualité de la lettre produite. Dans ce second article, nous verrons qu’une connaissance multisensorielle (visuelle, auditive, kinesthésique) des lettres favorise également l’acquisition du code alphabétique. à l’heure actuelle, la présence des tablettes dans l’environnement (à la maison, à l’école) diversifie les contextes d’apprentissage multisensoriel. Ainsi, deux questions se posent afin de mieux comprendre l’apport des tablettes pour apprendre à écrire :

• existe-t-il des différences d’apprentissage en fonction des supports (papier ou tablette) et des outils (crayon, stylet ou doigt) ?
• quelles sont les capacités de transfert d’un apprentissage sur tablette pour écrire sur papier ?

Pour écrire des mots, deux compétences s’avèrent nécessaires : maîtriser le principe alphabétique (processus orthographiques) et les gestes graphiques (processus perceptivo-moteurs). Ainsi, l’écriture isolée de pseudo-mots (i.e., suite de lettres prononçable grâce au décodage phonologique car elle respecte les règles conventionnelles de la langue, par exemple, « difa ») est une tâche intéressante car elle mobilise les mêmes processus que l’écriture de mots, sans pouvoir prendre appui sur sa sémantique. Dans l’étude de Labat, Ecalle, Baldy et Magnan (2014), les trajectoires développementales de 4 groupes d’enfants de 5 ans faibles et bons connaisseurs de lettres sont comparées sur le nombre de lettres correctement écrites dans les pseudo-mots. Les enfants du groupe contrôle font des activités qui n’impliquent pas les lettres. Les 3 autres groupes bénéficient d’activités sur les habiletés phonologiques mais diffèrent sur l’exploration de la forme des lettres. De plus, les auteurs distinguent deux types d’exploration kinesthésique : haptique et graphomotrice. Ainsi, le groupe visuel regarde les lettres, le groupe visuo-haptique touche les lettres en relief, et le groupe visuo-graphomoteur surligne la lettre avec un crayon. Chaque lettre majuscule est apprise pendant 25 minutes par séance, 1 séance par jour, et 4 séances par semaine. Quand on les compare au groupe contrôle, une progression supérieure est mise en évidence pour les 3 autres groupes. De plus, les résultats suggèrent que le surlignage de lettres amplifie la vitesse d’acquisition de l’écriture, en particulier chez les enfants en difficultés. On notera dans cette étude que les enfants apprennent des lettres majuscules, dont la maîtrise graphique est plus simple que celles de lettres cursives.

Dans la recherche de Labat, Magnan et Ecalle (2011), des consonnes cursives sont apprises avec une fréquence de 2 lettres par séance et 2 séances par semaine. L’effet de deux entraînements multisensoriels à la connaissance des lettres sur l’écriture de pseudo-mots est comparé. Dans les deux entraînements, la forme des lettres est explorée suivant les règles conventionnelles du code écrit (i.e., indiquées par les points de départ, d’arrivée et flèches de direction). Les deux groupes diffèrent quant à l’exploration kinesthésique : les lettres sont surlignées avec un crayon (groupe visuo-graphomoteur) ou elles sont regardées et manipulées (groupe visuo-haptique). Six mois après le pré-test, le groupe visuo-graphomoteur obtient de meilleures performances en écriture de pseudo-mots que le groupe visuo-haptique.

Les résultats de ces deux études convergent avec ceux présentés dans le premier article (Jolly et Gentaz, 2013 ; Jolly, Palluel-Germain et Gentaz, 2013 ; Bara et Gentaz, 2011) et montrent qu’une expérience simultanée visuelle et kinesthésique favorise le développement du geste graphique (processus perceptivo-moteurs). De plus, ces deux études démontrent aussi l’intérêt d’une exploration audio-visuelle des lettres sur l’acquisition du principe alphabétique. En effet, l’exploration visuelle favorise l’apprentissage de la forme et la représentation des graphèmes tandis que les activités auditives consacrées aux habiletés phonologiques favorisent les représentations phonémiques. Enfin, le surlignage de lettres est plus efficace que son toucher actif sur le moyen terme car le feedback visuel serait plus saillant, ce qui faciliterait leurs connexions avec les indices kinesthésiques et ainsi la maîtrise du geste graphique. En résumé, un apprentissage multisensoriel des lettres stimule le développement des deux types de processus sous-jacents à l’écriture de mots chez le jeune enfant (code alphabétique et geste graphique).

Ces dernières années, de nombreuses applications sur tablette ont été développées. Le large choix, la facilité d’accès et le caractère ludique des applications impliquent une modification des pratiques familiales ou scolaires pour entrer dans l’écrit. En effet, l’acquisition du geste graphique peut s’effectuer via des voies différentes : écrire sur tablette avec son doigt sur le clavier (non détaillé dans cet article), écrire sur tablette en traçant avec le doigt la forme de la lettre, écrire sur tablette en traçant avec un stylet la forme, ou écrire sur papier avec un crayon. Nous pourrions supposer que les trois dernières situations seraient très proches car elles stimulent la maîtrise du geste graphique via l’extraction et l’appariement des informations visuelles et kinesthésiques. Cependant, dans la perspective de mieux comprendre le rôle du support (tablette ou papier) et de l’outil (stylet, crayon, ou doigt), plusieurs recherches ont été menées.

L’automatisation du geste graphique est comparé chez des enfants de GSM (Jolly, Palluel-Germain et Gentaz, 2013) et de CP (Jolly et Gentaz, 2013) en fonction du type d’entraînements multisensoriels. Ils diffèrent sur le support d’apprentissage (groupe « tactile » ou groupe « papier ») et l’outil (stylet ou crayon). Les données en temps réel du tracé des lettres cursives sont enregistrées grâce à la « tablette-stylet » pendant une dictée de lettres (voir premier article pour des détails sur le protocole). Avec les enfants de 5 ans (Jolly, Palluel-Germain et Gentaz, 2013), une diminution significative du temps de crayon en l’air et de la durée d’écriture est observée pour les enfants entraînés sur la tablette tactile, contrairement aux enfants du groupe « papier ». Avec des enfants de CP (Jolly et Gentaz, 2013), la longueur des traits diminue pour le groupe « tablette », comparée au groupe « papier ». Enfin, les pics de vitesse augmentent moins pour le groupe « tablette » que pour le groupe « papier ». Pour résumer, l’évolution des mesures dynamiques révèle une meilleure planification du tracé (crayon en l’air, longueur), nécessaire à la fluidité du geste (vitesse, pics et durée), après un apprentissage tactile sur tablette, comparée à un apprentissage sur papier.

Avec des enfants de 5 ans, Patchan et Puranik (2016) comparent l’impact de 3 entraînements multisensoriels sur les performances en dictée de lettres (situation papier-crayon). Une lettre est apprise 3 fois par semaine pendant 8 semaines. L’entraînement consiste à apprendre le nom et la forme de lettres majuscules grâce à leur écriture et à une description verbale des mouvements. Les 3 groupes diffèrent sur les supports et les outils utilisés pendant l’entraînement : « papier-crayon », « tablette-doigt » ou « tablette-stylet ». Pour les deux groupes « tablette », l’application Writing wizard accompagne l’enfant dans l’écriture des lettres (elle détecte un tracé différent du modèle et indique où l’enfant doit reprendre le geste avec une flèche), puis l’enfant est autonome dans l’écriture. Contrairement aux deux études précédentes, les résultats ne montrent pas de différence significative entre les effets des groupes « papier-crayon » et « tablette-stylet ». Dans la présente étude, l’impact de ces deux situations d’apprentissage semble similaire et un apprentissage à l’écriture sur tablette avec un stylet apparaît aussi efficace qu’un apprentissage classique avec papier-crayon. En revanche, les performances sont supérieures pour le groupe « tablette-doigt », comparées aux groupes « tablette-stylet » et « papier-crayon ». Ainsi, le contact direct du doigt permet une expérience tactile enrichie et différente de celle apportée par la médiation du crayon ou du stylet car elle offre des informations kinesthésiques plus précises. De plus, l’exécution de gestes fins nécessite une maturation du système moteur. Or, les mouvements digitaux sont moins fins que ceux liés à l’utilisation d’un outil scripteur et l’utilisation du doigt serait donc plus aisée pour les jeunes enfants.  

Pour résumer, le contexte d’apprentissage (support et outil) a un impact sur le rythme de l’écriture. Les processus perceptivo-moteurs semblent plus rapidement automatisés lorsque le tracé des lettres est appris sur tablette et au doigt. Cependant, bien que les enfants aient le même âge (5 ans), l’absence de consensus dans la littérature scientifique entre les effets des apprentissages « papier-crayon » et « tablette-stylet » demeure. Une piste explicative pourrait être le degré de similarité entre les contextes d’apprentissage et de test.

Les capacités de transfert renseignent sur la stabilisation et la manipulation des connaissances. Ainsi, sur la base des études décrites précédemment, nous verrons que les différences entre les situations d’apprentissage (support et outil) et de test (contraintes de la tâche) peuvent influencer les performances.  

L’effet d’entraînements multisensoriels (groupes « tactile » ou « papier ») est comparé avec des enfants de 5 et 6 ans (Jolly, Palluel-Germain, et Gentaz, 2013 ; Jolly et Gentaz, 2013). Dans ce protocole, nous pouvons noter des différences entre les contextes d’apprentissage et d’évaluation. En effet, le groupe « tactile » apprend et restitue dans le même contexte (tablette et stylet) alors que le groupe « papier » doit transférer ses connaissances et les utiliser dans un contexte différent (de « papier-crayon » vers « tablette-stylet »). Par conséquent, le bénéfice du groupe « tablette » sur le geste d’écriture pourrait s’expliquer par l’usage de la tablette durant l’apprentissage mais aussi par des difficultés de transfert pour le groupe « papier ». En effet, ce transfert nécessite une adaptation à l’environnement numérique pour écrire alors que le groupe « tablette » s’est déjà familiarisé avec le support et l’outil durant les séances d’apprentissage.

Des différences de supports et d’outils entre les situations d’apprentissage et de test sont également identifiées dans l’étude de Patchan et Puranik (2016) avec des enfants de 5 ans. Le groupe « papier-crayon » apprend et restitue dans le même contexte tandis que les groupes « tablette-stylet » et « tablette-doigt » restituent dans un contexte différent (« papier-crayon »). Les résultats montrent que les scores en dictée de lettres ne diffèrent pas significativement entre les groupes « papier-crayon » et « tablette-stylet ». En effet, les conditions d’apprentissage « tablette-stylet » apparaissent proche d’une situation réelle d’écriture (« papier-crayon ») et conduisent à un transfert efficace des connaissances acquises. Comparés aux travaux de Jolly et ses collaborateurs (2013), les enfants du groupe « tablette-stylet » ont déjà acquis une expérience d’écriture « papier-crayon » dans leur environnement familial et scolaire, ce qui nécessite moins d’adaptation dans les productions « papier-crayon » en phase test (Patchan et Puranik, 2016) que le transfert « papier-crayon » vers « tablette-stylet » (Jolly et al., 2013). En d’autres termes, l’ensemble de ces résultats suggèrent qu’un transfert « tablette-stylet » vers « papier-crayon » est plus simple que l’inverse. Enfin, pour rappel, le groupe « tablette-doigt » obtient des scores supérieurs en test « papier-crayon » que les groupes « papier-crayon » et « tablette-stylet » (Patchan et Puranik, 2016). Les capacités de transfert restent donc meilleures dans le cas d’un apprentissage sur la tablette où les lettres sont tracées avec le doigt et plaide en faveur de l’apport de l’environnement numérique pour apprendre à écrire les lettres (mesures quantitatives). 

L’objectif de cet article était de discuter l’apport d’un apprentissage multisensoriel des lettres en fonction de l’interface (environnement numérique ou traditionnel) pour favoriser l’apprentissage de l’écriture chez le jeune enfant. De nombreuses études ont démontré l’importance d’une expérience multisensorielle des lettres sur la production écrite de mots (code alphabétique et geste graphique). Ainsi, une situation classique d’apprentissage (sur papier) ou une situation d’apprentissage via un environnement numérique offrent ce type d’exploration bénéfique à la construction des connaissances. Dans une perspective cognitive, l’outil semble jouer un rôle où le tracé de la lettre au doigt puis avec un instrument d’écriture constitue une voie intéressante pour stimuler l’apprentissage de l’écrit. Cependant, le degré de similarité entre les contextes d’apprentissage et de test a un effet sur les capacités de transfert et pourrait nuancer le bénéfice de l’environnement numérique. En ce sens, une revue récente de la littérature scientifique souligne que l’apport du support tablette, comparé au « papier-crayon », dépendrait du type d’analyse menée (Wollscheid, Sjaastad et Tømte, 2016). Par conséquent, cette problématique reste complexe et mériterait une analyse conjointe, qualitative et quantitative, pour étudier l’apport des tablettes tactiles en prenant en compte non seulement le contenu (processus cognitifs), mais aussi l’ergonomie et l’usage dans les classes (Ecalle et al., 2016).

Hélène Labat,

maître de conférences en psychologie du développement, Université Cergy-Pontoise

• Une exploration multisensorielle des lettres (auditive, visuelle et kinesthésique) favorise l’acquisition du principe alphabétique et du geste graphique.
• Le tracé des lettres devrait être enseigné aux élèves de maternelle avec des consignes explicites (ordre conventionnel du code écrit ; lire l’article de Labat, Magnan et Ecalle, 2011 pour des détails).
• Pour stimuler l’extraction d’indices kinesthésiques (pressions, forces, positions et mouvements des membres telles que la vitesse, les pauses…), nécessaires au développement du geste graphique, des supports variés peuvent être utilisés : suivi de contour de la lettre au doigt sur la tablette, écriture de la lettre au stylet sur la tablette, suivi de contour de la lettre en mousse au doigt ou écriture de la lettre au crayon sur papier, tracé dans le sable…
• Le tracé au doigt (exploration haptique) serait une première étape pour développer les gestes moteurs puis, avec la maturation du système moteur, le tracé au crayon (exploration grapho-motrice) semblerait ensuite plus adapté.
• Un apprentissage « tablette-tracé au doigt » favorise un meilleur transfert de connaissance (geste graphique des lettres) en situation « papier-crayon » qu’un apprentissage « tablette-stylet ».
• Les capacités de transfert d’un apprentissage « tablette-stylet » vers « papier-crayon » sont plus élevées que l’inverse.
• Il serait pertinent d’analyser le contenu d’une application pour tablettes avant de l’intégrer en classe : quels sont les processus cognitifs entraînés ? quelle est la validation scientifique de cette application ? répond-elle aux besoins éducatifs ? quelles sont les qualités ergonomiques de l’interface ? dans quelle progression pédagogique est-il possible de l’intégrer ?

Voici quelques exemples d’applications disponibles sur tablette qui ont fait l’objet de recherches scientifiques pour tester l’amélioration quantitative des acquis (à noter que d’autres applications existent, par exemple sur les habiletés phonologiques, mais ne sont pas répertoriées ci-dessous au regard du sujet de cet article) : 

• L’application Kaligo a été développée dans le cadre du projet IntuiScript pendant le PIA2 (Plan d’investissement d’avenir) et consiste en un cahier numérique pour l’aide à l’apprentissage de l’écriture (geste moteur) destiné aux enfants de maternelle à l’école primaire (https://www-intuidoc.irisa.fr/projet-intuiscript%E2%80%AF-cahier-numerique-pour-laide-a-lapprentissage-de-lecriture-a-lecole/). Ce projet a donné lieu à des présentations dans des conférences scientifiques :

(1) Anquetil E., Girard N. & Simonnet D. (2017), IntuiScript : suivi et aide à l’apprentissage de l’écriture, International Symposium for Educational Literacy ;

(2) Bonneton N., Anquetil E., Jamet E., & Fleury S. (2017), Apprendre à écrire des lettres cursives sur tablette numérique: rôle du feedback, International Symposium for Educational Literacy.

• Plusieurs applications du commerce ont été utilisées dans une recherche récente. L’effet d’un entraînement sur tablette où trois applications ont été proposées en alternance (Montessorium, Cirque ABC - France - Jeux éducatifs, et ABC lettres - Aire jeux 3 éditions) est comparé à celui de deux autres entraînements. Un effet positif est mis en évidence sur la reconnaissance des lettres. Les résultats et les caractéristiques de ces trois applications sont présentées en détails dans la publication scientifique suivante : Boulc’h L. & Bernard F. X. (2019), Apprentissage des lettres et du geste graphique en moyenne section maternelle. Quel apport des applications tactiles?, in S. Nogry, L. Boulc’h & F. Villemonteix, Le Numérique à l’école primaire. Pratiques de classe et supervision pédagogique dans les pays francophones, Presses Universitaires du Septentrion, coll. « Éducation et didactiques ».
• L’application GraphoGame ou GraphoLearn (http://grapholearn.fr/) est un jeu d’aide à l’apprentissage de la lecture (décodage) dont l’adaptation française du logiciel d’une équipe de recherche finlandaise a été financée par l’ANR (Agence nationale de la recherche). L’efficacité a été démontrée dans plusieurs publications scientifiques auprès d’enfants français ou parlant d’autres langues :

(1) Ruiz J. P., Lassault J., Sprenger-Charolles L., Richardson U., Lyytinen H. & Ziegler J. (2017), « GraphoGame : un outil numérique pour enfants en difficultés d’apprentissage de la lecture », ANAE, p 333-343.

(2) Patel P., Torppa M., Aro M., Richardson U. & Lyytinen H. (2018), “GraphoLearn India: The Effectiveness of a Computer-Assisted Reading Intervention in Supporting Struggling Readers of English”, Frontiers in psychology, 9, p. 1 045.

• Ecalle J., Navarro M., Labat H., Gomes C., Cros L. & Magnan A. (2016), « Développer des applications pour stimuler l’apprentissage de la lecture : avec quelles hypothèses scientifiques ? », Revue STICEF, 23(2).
• Labat H., Ecalle J., Baldy R. & Magnan A. (2014), “How can low-skilled 5-year-old children benefit from multisensory training on the acquisition of the alphabetic principle?”, Learning and Individual Differences, 29,p. 106-113.
• Labat H., Magnan A. & Ecalle J. (2011), « Effet d’une exploration “multisensorielle séquentielle orientée” sur le développement de la compréhension du principe alphabétique chez les enfants de 5 ans faibles connaisseurs de lettres », L’Année psychologique, 111(4), p. 641-671.
• Jolly C. & Gentaz E. (2013), « Évaluation des effets d’entraînements avec tablette tactile destinés à favoriser l’écriture de lettres cursives chez des enfants de cours préparatoire », Revue STICEF, 20
• http://sticef.univ-lemans.fr/num/vol2013/02-jolly-atame/sticef_2013_NS_jolly_02p.pdf 
• Jolly C., Palluel-Germain R. & Gentaz E. (2013), “Evaluation of a tactile training for handwriting acquisition in French kindergarten children: A pilot study”, Kindergartens: Teaching methods, expectations and current challenges, p. 161-176.
• Patchan M. M. & Puranik C. S. (2016), “Using tablet computers to teach preschool children to write letters: Exploring the impact of extrinsic and intrinsic feedback”, Computers & Education, 102, p. 128-137.
• Wollscheid S., Sjaastad J. & Tømte C. (2016), “The impact of digital devices vs. Pen(cil) and paper on primary school students' writing skills - a research review”, Computers & Education, 95, p. 19-35.