MÉTHODES AGILES ET APPRENTISSAGE PAR PROBLÈME : QUELS POINTS COMMUNS? POURQUOI?

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1 CONFERE 2012 VENISE 5 6 JUILLET 2012, SAN SERVOLO, VENISE MÉTHODES AGILES ET APPRENTISSAGE PAR PROBLÈME : QUELS POINTS COMMUNS? POURQUOI? Jean-Michel Vallet exia.cesi jmvallet@cesi.fr Économie et sociologie de l innovation. Mots clés : Apprentissage Par Problème, Méthodes Agiles, Scrum, équipe, responsabilisation, motivation, objectif, itération, rôle. L Apprentissage Par Problème 1 (APP), comme les méthodes Agiles sont des méthodes innovantes qui répondent à des besoins urgents de nos sociétés en constante mutation et gagnent du terrain dans leurs domaines d activité respectifs. Que ce soit dans la formation ou dans la gestion de projet, elles présentent toutes deux des similitudes. Nous allons montrer ici que leurs points communs répondent à des besoins conjoints. Nous observerons la pédagogie mise en œuvre à l exia.cesi, pouvant être mise en parallèle avec la méthode Scrum De Dewey à l APP John Dewey ( ), philosophe américain, professeur à l université de Chicago, développe une pédagogie «learning by doing» («apprendre en faisant») où prime l expérience effectuée par l apprenant. L enseignant a un rôle de guide dans le processus d apprentissage. Les connaissances doivent s ancrer dans l expérience et l action de l apprenant. Dewey a ainsi influencé Freinet. Célestin Freinet ( ), éducateur de terrain, constate au début du XX e siècle que la pédagogie traditionnelle exclut un grand nombre d apprenants. Il expérimente alors des pédagogies actives, auxquelles il donne toutes ses lettres de noblesse, par l apport de pratiques pédagogiques rigoureuses et structurées. Son objectif est bien de transformer la classe en un atelier afin de favoriser l acquisition des compétences par l expérience : «Les acquisitions ne se font pas comme l on croit parfois, par l étude des règles et des lois, mais par l expérience. Étudier d abord ces règles et ces lois, en français, en art, en mathématiques, en sciences, c est placer la charrue devant les bœufs.» (Freinet, 1964) Parallèlement à ces expérimentations, en Russie, Vygotsky ( ) démontre que les interactions sociales sont fondamentales dans l apprentissage. Pour lui, l apprentissage ne se limite pas à l acquisition de connaissances mais doit procurer des outils, des techniques intérieures, des opérations intellectuelles. Vygotsky définit la Zone Proximale de Développement (ZPD) qui exprime la différence entre ce que l élève apprendra s'il est seul, et ce qu'il peut en potentiel, acquérir si on lui fournit une aide. Dans la théorie de Vygotsky, la ZPD représente ainsi ce que l élève est capable d effectuer avec une individualité Scrum en action Guillaume Bodet Édition Pearson CONFERE 2012 :Agilité & APP 1 Jean-Michel Vallet

2 plus expérimentée. Les travaux menés par Vygotsky sur les interactions sociales ont largement contribué à l émergence du socioconstructivisme 3. À partir de ces concepts, différentes formes d apprentissage ont été formalisées : l apprentissage coopératif, l apprentissage guidé, l apprentissage fondé sur le conflit socio-cognitif, la construction des connaissances en commun, etc. Depuis le début des années 1970, l Apprentissage Par Problème (Problem Based Learning - PBL) résulte de ces travaux et expérimentations. L'APP, déjà appliqué dans certaines facultés de médecine au Canada comme celles de Montréal et de Sherbrooke, a été adopté par le département des sciences biologiques de l'uqam (Université de Québec à Montréal) en L APP place l apprenant au cœur du dispositif de formation, dans des situations problématiques authentiques 4, complexes, où les phases d exploration de groupe et de recherche individuelles sont tout aussi importantes que l acquisition des connaissances ellesmêmes. On privilégie le chemin puis on l analyse ; ainsi sont favorisées chez l apprenant les phases de prise de recul et de généralisation ( métacognition). L exia.cesi, l école d informatique du groupe Cesi, établissement de l enseignement supérieur, a développé avec l UQAM depuis 2004 une pédagogie, synchrone sur 16 écoles, totalement fondée sur l apprentissage par problème et par projet. Le Cesi a d autre part tissé des liens étroits avec certains enseignants de l université d Aalborg (Danemark) dans le domaine des sciences, de l APP et de l apprentissage par projet. L échange d étudiants et d enseignants se renouvelle chaque année depuis 2007 entre le Cesi et ces deux universités. 2. Des bâtisseurs de cathédrales à Scrum Le domaine de la gestion de projet a suscité un engouement majeur à la fin des années Au cours de l histoire, la gestion de projet était inhérente aux techniques ou aux métiers (l architecture entre autres). L activité projet n a en effet pas de statut propre. Dans les années 1950 et 1960, la standardisation des pratiques et des outils est largement encouragée par les donneurs d ordres qui y voient une source de rationalisation. Mais Il faut attendre 1972 par exemple, pour voir la fonction «chef de projet» créée chez Renault. Les méthodes de gestion de projet mises en œuvre en informatique conduisaient à un taux d échec important dans les années 1980 et Les méthodes agiles sont issues de nombreux travaux permettant l évolution des cycles en matière de développement logiciel. Barry Boehm, à l université de Californie du sud, propose de nombreuses contributions pour passer du modèle en V au modèle en spirale (1988) qui intègre mieux la gestion des risques. Dans les années 1980, les travaux de Tom Gilb et Scott Shultz contribuent également à l évolution des méthodes de gestion de projet. Le manifeste Agile de 2001 (Manifesto for Agile Software Development 5 ) a confirmé la volonté d experts, dans le domaine de l ingénierie du logiciel, de produire des applications répondant aux besoins des clients en s appuyant sur des pratiques innovantes, expérimentées dans la décennie Pragmatisme, implication et satisfaction du client, réactivité à sa 3 Philippe Joannert («Compétences et socioconstructivisme, De nouvelles références pour les programmes d études», page 18, 2001) suggère une quadruple caractérisation des connaissances dans une perspective socioconstructiviste : - les connaissances sont construites (et non transmises) ; - elles sont temporairement viables (et non définies une fois pour toutes) ; - elles nécessitent une pratique réflexive (et non admises comme telles sans être remises en cause) ; - elles sont situées dans des contextes et des situations pertinents par rapport aux pratiques sociales établies (et non décontextualisées) CONFERE 2012 :Agilité & APP 2 Jean-Michel Vallet

3 demande, amélioration continue sont quelques-uns des axes forts qui gouvernent les méthodes agiles. La méthode Scrum est l une de ces méthodes phares. 3. APP et Scrum : les points communs 3.1. Les objectifs Les objectifs de l APP à l exia.cesi sont à mettre en relation avec les valeurs défendues par le manifeste Agile L APP à l exia.cesi a pour objectifs : la formation opérationnelle d un étudiant (au-delà de la qualification technique, développement des qualités humaines et managériales) ; la collaboration entre les apprenants, les équipes pédagogiques, l entreprise (interactions sociales) ; la réactivité face au changement (apprendre à apprendre) Le manifeste Agile favorise les valeurs suivantes : les individus et leurs interactions (plus que les processus et les outils) ; des logiciels opérationnels (plus qu une documentation exhaustive) ; la collaboration avec le client (plus que la négociation contractuelle) ; l adaptation au changement (plus que le suivi d un plan). Bilan : Les deux méthodes ont pour objectifs de favoriser les interactions sociales et la réactivité afin de mieux répondre aux évolutions et variations des demandes Les itérations Ces deux méthodes s appuient sur des itérations canoniques permettant d assurer la qualité de la formation ou du projet Les process de l APP à l exia.cesi Les process APP à l exia.cesi se composent d une Unité d Enseignement de 4 à 8 semaines, de modules et d un Prosit (situation-problème) de 2 jours. L unité d enseignement (unité de temps, unité de lieu, unité d actions) permet la convergence de domaines d apprentissage en vue de l acquisition de compétences précises, sur une période caractérisée et sur un espace donné (école ou entreprise). Le module permet l acquisition de savoir et savoir-faire sur une thématique donnée. Par exemple l unité d enseignement Programmation1 en 1 re année est composée des modules langage C, algorithmique, gestion de projet et d un projet. Au début de chaque unité d enseignement et de chaque module ou projet les objectifs sont présentés. Au terme de chacun d eux, après les évaluations un bilan est effectué afin de favoriser l amélioration continue. Le prosit est une des briques pédagogiques du dispositif de formation dont les objectifs pour l enseignant sont clairement délimités à travers une situation d entreprise présentée aux groupes d étudiants. L acquisition des aspects conceptuels méthodologiques et opérationnels sont des passages obligés pour tous les étudiants. Le prosit (SITuation-PROblème) est constitué de 3 phases et de 8 étapes. CONFERE 2012 :Agilité & APP 3 Jean-Michel Vallet

4 Phases Qui et quoi Étapes Réunion de travail rassemblant un groupe de 10 à 12 étudiants et un enseignant 1-PROSIT ALLER 1. Prendre connaissance de la situation et la clarifier 2. Analyser les besoins 3. Généraliser 4. Trouver des pistes de solutions 5. Élaborer le plan d actions 2-AERCR 3-PROSIT RETOUR Activité d Étude de Recherche / de Conception de Réalisation travail individualisé Réunion de travail rassemblant le même groupe d étudiants que lors du PROSIT ALLER et un enseignant 6. Réaliser le plan d action et préparer des preuves de son apprentissage pour le PROSIT RETOUR 7. Présenter les résultats du plan d actions et expliquer le travail réalisé pendant l AERCR 8. Faire un bilan a. Bilan du groupe b. Bilan individuel Dans un tableau de processus, que nous ne pouvons exposer ici, chaque étape est détaillée par le biais des rubriques : Quoi Pourquoi Comment Données de sorties Les process de Scrum Scrum a hérité de caractéristiques des méthodes incrémentales dont fait partie le modèle en spirale. Chaque sprint constitue un incrément du projet (ou produit). Srum est composé de sprint d une durée de 3 à 4 semaines et de mêlées quotidiennes. Le backlog du produit ou carnet du produit est constitué de l ensemble des éléments du projet et travaux à réaliser. Le backlog du sprint ou carnet de sprint est constitué de l ensemble des éléments du sprint et travaux à réaliser. CONFERE 2012 :Agilité & APP 4 Jean-Michel Vallet

5 Le sprint est constitué de 4 phases clairement identifiées. Phases Qui et Quoi Étapes 1-Planification de sprint Réunion de travail rassemblant le Product Owner, le Scrum Master, l équipe Réunion au début de chaque sprint permettant d identifier, d estimer, de prioriser et de composer le backlog du sprint. 2-Mêlée quotidienne Réunion de travail rassemblant le Scrum Master, l équipe Réunion quotidienne très courte permettant à chaque membre de passer en revue l évolution de sa partie de projet, d envisager ses tâches pour la journée, et d exposer les difficultés rencontrées. 3-Développement Travail individualisé Réalisation des actions spécifiées lors la précédente mêlée quotidienne. 4-a-Revue de sprint 4-b-Rétrospective de sprint Réunion de travail rassemblant le Product Owner, le Scrum Master, l équipe Réunion constituée de 2 parties. L une permet la validation des productions effectuées. L autre permet de faire un retour sur les difficultés rencontrées avec pour objectif de permettre à l équipe de s améliorer. Bilan : Les deux méthodes sont constituées d itérations incontournables et clairement définies. Au lancement de ces itérations existe une phase de définition des objectifs. Ces itérations se concluent par un bilan favorisant l amélioration continue Les rôles L APP et Scrum s appuient sur des rôles, là encore, clairement définis Les rôles dans l APP Une des caractéristiques de l APP est d optimiser la participation active de chaque étudiant. Individuellement, chacun contribue selon son style et ses ressources à la progression efficace de la rencontre et au climat harmonieux des échanges. De plus, pour faciliter le déroulement d un tutoriel, les étudiants remplissent quatre rôles spécifiques: animateur, secrétaire, scribe et gestionnaire. À chaque problème, les étudiants assurent en rotation les trois premiers rôles, alors que la fonction de gestionnaire s étend sur tout le module. Le tuteur est l appellation attribuée à l enseignant. CONFERE 2012 :Agilité & APP 5 Jean-Michel Vallet

6 Animateur Secrétaire Scribe Gestionnaire Durée Le temps du PROSIT Le temps du PROSIT PROSIT Tout le Module Rôle Pour que le débat se déroule de manière dynamique et organisée, un animateur est choisi parmi les participants. Pour que chaque participant puisse suivre librement le déroulement de l analyse du problème, sans prendre de notes. Pour garder une trace écrite de ce qui s est déroulé et échangé durant le PROSIT. Pour optimiser l ensemble des conditions matérielles, logistiques et le temps du module. Actions II gère les étapes, favorise le consensus sur le plan des discussions, suscite la participation, régularise les interactions, fait expliciter une controverse et ramène au besoin les divergents vers la cible. Le tuteur ne fait que suppléer et compléter le rôle d animation assumé par l étudiant. La participation du tuteur peut être plus active dans les étapes plus complexes à gérer telles que celles de la généralisation lors du PROSIT ALLER ou des bilans lors du PROSIT RETOUR. Il suit les discussions et inscrit au tableau les éléments nouveaux que lui indique l étudiant animateur. Il est essentiel qu il inscrive les opinions du groupe et non son interprétation personnelle en accord avec l animateur. Cette fonction est exigeante. Lors du déroulement des étapes, les objectifs d étude sont notés au fur et à mesure sur La partie droite du tableau. L étudiant secrétaire rend le tableau explicite en utilisant des abréviations, des flèches et des schémas. II efface le superflu, regroupe, met en évidence. Les objectifs d apprentissage sont notés au fur et à mesure de leur identification. II fait un compte rendu en transcrivant sur papier les éléments exhaustifs de la discussion (plus riche que ce qui est écrit au tableau). II en fait des photocopies que chaque membre du groupe pourra utiliser lors de son travail d étude et recherche (AER). II veille aux ressources matérielles du local, à la distribution du matériel didactique et aux communications entre le groupe et les responsables du programme. Il recherche les informations pendant le PROSIT, Il gère le temps par rapport au groupe. CONFERE 2012 :Agilité & APP 6 Jean-Michel Vallet

7 Les rôles dans Scrum Srum définit trois rôles : le Product Owner (PO ou Propriétaire du produit), le Scrum Master et l Equipe composé de membres qui réalisent le produit. Product Owner Scrum Master L équipe Scrum Rôle Le propriétaire du produit est le client ou le représentant du client et des utilisateurs. Son rôle est d optimiser la valeur du produit Le facilitateur ou coordinateur garantit que le processus s exécute au mieux L ensemble des membres de l équipe de production livre le produit par incréments successifs Actions Il décrit les fonctionnalités du logiciel dans le product backlog. Il définit l ordre dans lequel les fonctionnalités sont développées. Il s assure que le Backlog du produit est compris par tous ; Il valide les développements. Il communique la vision et les objectifs à l équipe Il coache l équipe Il contribue au déploiement des rituels de Scum Il facilite le travail de l équipe. Il n est pas le chef de projet Scrum ne définit pas de rôle de chef de projet. C est l équipe qui est responsable du résultat et qui se gère elle-même. Les membres sont pluridisciplinaires. L équipe construit elle-même le planning de chaque sprint. Elle répartit le travail et contrôle son avancement de façon compréhensible et transparente La situation du rôle est à la limite de la frontière de la sociologie, de la psychologie sociale ou de la psychologie. Le rôle appartient-il à la société ou à l individu? Ralph Linton, anthropologue américain, rattache le rôle au statut, c'est-à-dire à la position sociale et il ajoute que le rôle constitue «l ensemble des conduites destinées à rendre manifeste les droits et les devoirs contenu dans le statut» 6. (la notion de rôle : quelques problèmes conceptuels par Anne-Marie Rocheblave Revue française de Sociologie, 1963, Vol.4, n 4-3, pp ,). Kingsley Davis, démographe américain, définit le rôle comme un «modèle d interactions entre soi et les autres». Anne-Marie Rocheblave pour sa part définit le rôle comme étant un «un modèle organisé de conduites, relatif à une certaine position de l individu dans un ensemble interactionnel». Bilan : Les deux méthodes définissent avec précision des rôles qui légitiment un comportement attendu dans et par le groupe social. Ces rôles sont échangés et favorisent ainsi l apprentissage et l amélioration par l expérimentation de situations sociales différentes au sein du groupe. Les membres de ces équipes sont, d une part, impliqués et actifs dans un processus et sont, d autre part, reconnus et valorisés dans le rôle qu ils intègrent. 6 «La notion de rôle : quelques problèmes conceptuels» par Anne-Marie Rocheblave Revue française de Sociologie, 1963, Vol.4, n 4-3, pp , CONFERE 2012 :Agilité & APP 7 Jean-Michel Vallet

8 4. Conclusion La convergence des objectifs et des moyens de ces méthodes est multiple. Par leur implication, les acteurs des deux méthodes sont en mesure d apprécier le résultat tangible de leurs efforts (Scrum/APP). Dans nos sociétés en mutation rapide, la diversification des demandes rend l écoute du client plus difficile : les besoins au fil des décennies se sont faits plus précis et sophistiqués. Les évolutions et accélérations des besoins du client sont à résoudre rapidement. De nouveaux besoins apparaissent, répondant aux premiers besoins, phénomène intensifié par l évolution et l accélération des technologies, l adaptabilité des utilisateurs à ces technologies devenant indispensable. Dans les années 1960, puis 1970, le taylorisme ne peut plus faire face à l évolution des marchés et plus particulièrement à la diversification des demandes. Les appareils de production des entreprises doivent évoluer avec la polyvalence et la responsabilisation des acteurs auxquels on accorde une plus grande participation, tant au niveau des projets que de la production, afin de développer leur motivation. On constate ainsi la diminution de la parcellisation des tâches, tout en gardant comme objectif la diminution des coûts et l augmentation de la compétitivité. Les méthodes Agiles utilisées dans l ingénierie logicielle apparaissent, comme nous l avons vu précédemment, dans les années 90 et résultent de cette alchimie. La méthode Kanban est née chez Toyota et s appuie sur le modèle JAT («juste à temps»). Les ordres de fabrication ne sont plus émis par le planning, mais par le poste aval. Ce système de pilotage à court terme a pour objectif le stock zéro. Les diversifications et les évolutions des demandes modifient les systèmes de pilotage qui, eux-mêmes, influent les modes de management. Au cours des 50 dernières années, les modes de management passent d un mode hiérarchique à un mode en réseau avec l apparition de communautés de pratiques apprenantes. Nous n avons abordé ici que quelques-uns des aspects de Scrum et de l APP mis en œuvre à l exia.cesi. Toutefois ces aspects communs sont essentiels. Ces méthodes sont toutes deux des méthodes rigoureuses, précisément définies et fondées sur des itérations courtes. L organisation du travail y est disciplinée. Les équipes sont réduites en nombre (5 à 12 membres). Les interactions sociales sont fortes. La responsabilité des équipes est incontournable. L implication des membres est à la fois nécessaire et obtenue grâce à l ensemble du dispositif et à l attention plus particulière apportée à la notion de rôle affecté aux membres. L amélioration continue fait partie du processus. Célestin Freinet l écrivait il y a plus d un demi-siècle, les équipes qu elles soient en mode apprentissage, en mode projet, ou en production ont besoin de sens, mais aussi de valeurs pour être impliquées, motivées et responsabilisées dans leurs missions et répondre aux multiples objectifs en constante évolution. L APP et Scrum œuvrent dans cette voie. CONFERE 2012 :Agilité & APP 8 Jean-Michel Vallet

9 RÉFÉRENCES Barnier Gérard (2002), «Théories de l apprentissage et pratiques d enseignement», IUFM d Aix-Marseille. URL : Bodet Guillaume, Scrum en action, 2011, Pearson éducation France. Dagau P.-C. & Dubois L. (1999) «Les modèles de l apprentissage et les mathématiques», Université de Genève, FAPSE, Sciences de l'éducation. URL : Ghozlan Benjamin & Riou Pierre ( ), «L'évolution des modèles productifs» TD3210, Université de Paris I (Panthéon Sorbonne). Ivic Ivan (1994), «Lev S. Vygotsky ( )», Perspectives : revue trimestrielle d éducation comparée (Paris, UNESCO : Bureau international d éducation), vol. XXIV, n 3/4, 1994 (91/92), p UNESCO : Bureau international d éducation, Jonnaert Philippe, professeur titulaire et Directeur du CIRADE, UQÀM, Montréal, Québec Canada (2001) «Compétences et socioconstructivisme, De nouvelles références pour les programmes d études», p. 18. Mangold Pascal (2004), Gestion de projet informatique, éditions Eyrolles. Mauffette Yves, professeur de biologie et vice-doyen des études à la faculté des sciences de l Université du Québec à Montréal, spécialiste de l apprentissage par problèmes (2006) Conférence, «L expertise pédagogique», Cégep de Lévis-Lauzon, 26 e colloque annuel de l AQPC du 10 novembre Rocheblave Anne-Marie (1963), «La notion de rôle : quelques problèmes conceptuels», Revue française de sociologie, Volume 4, N 4-3, pp Vanhulle Sabine «VINATIER Isabelle (2009) Pour une didactique professionnelle de l'enseignement. Rennes : Presses universitaires de Rennes,, 250 p.», Revue française de pédagogie2/2011 (n 175), pp URL : CONFERE 2012 :Agilité & APP 9 Jean-Michel Vallet