La pensée conceptuelle

Le monde dans lequel nous vivons évolue rapidement et pour réussir, les enfants et les jeunes devront faire preuve de curiosité, d'adaptabilité et de flexibilité. Le processus de pensée conceptuelle offre aux élèves l'occasion de mettre en pratique ces compétences. 

Qu'est-ce que la pensée conceptuelle?

La pensée conceptuelle est une approche de la résolution de problèmes qui diffère de la résolution de problèmes technologiques vue dans le processus Concevoir et construire, en ce qu'elle est ancrée dans l'empathie. Il s'agit d'une approche non linéaire et itérative dans laquelle les enfants et les jeunes collaborent pour identifier les problèmes, répondre à de nouveaux défis et développer des solutions créatives et innovantes aux problèmes. 

Les étapes de la pensée conceptuelle ne sont pas séquentielles. Elles peuvent être considérées comme des méthodes différentes qui contribuent au processus global. 

Les apprenantes et apprenants sont encouragés  à recueillir des informations sur le public cible  et doivent mener une enquête rigoureuse sur les sources du problème avant de générer un certain nombre de solutions possibles.  

Les élèves concepteurs et conceptrices créent des prototypes de  leurs solutions, les testent et, si nécessaire, reviennent au début et recommencent.

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L'illustration en couleur montre les étapes de la pensée conceptuelle, dans un cercle continu.
Chaque étape est décrite par un texte et un petit dessin au trait dans un cercle de couleur différente. Ces cercles sont reliés entre eux pour former un cercle avec des flèches se déplaçant dans le sens des aiguilles d'une montre, en continu.
En commençant par le haut, la première étape est intitulée «Empathie», dans un cercle rouge. Le texte se lit comme suit : «S’assurer de comprendre le problème en profondeur». L'illustration est une paire de mains tenant une forme de cœur.
Dans le sens des aiguilles d'une montre, la deuxième étape est intitulée «Définition», dans un cercle orange. Le texte se lit comme suit : «Formuler clairement le problème à résoudre». L'illustration représente une cible avec une flèche dans l'œil de bœuf.
La troisième étape est intitulée «Idéation» et se présente sous la forme d'un cercle bleu clair, avec le texte suivant : «Imaginer des idées de solutions potentielles : choisir et développer la solution». L'illustration est une ampoule électrique allumée.
La quatrième étape est intitulée «Prototype», dans un cercle vert. Le texte se lit comme suit : «Concevoir un prototype pour tester la solution, en tout ou en partie». L'illustration est un avion en papier.
La cinquième étape est intitulée «Tests», dans un cercle bleu foncé. Le texte indique : «Amorcer une démarche d’innovation continue en cycles de courte durée pour améliorer le concept». L'illustration est un marteau.

L'approche de la résolution de problèmes par la pensée conceptuelle se concentre sur la collaboration entre les élèves concepteurs et conceptrices et le public pour lequel ils et elles conçoivent. L'accent est mis sur la réalisation des idées en fonction de la façon dont les utilisateurs et utilisatrices se sentent, pensent et se comportent. C'est une autre façon dont cette approche diffère de la résolution de problèmes technologiques.

Le saviez-vous?

Les Objectifs de développement durable des Nations unies sont un excellent point de départ pour les élèves qui cherchent à résoudre des problèmes du monde réel!

Le tableau suivant peut être utile pour déterminer s'il convient d'utiliser le processus de conception et de construction ou le processus de pensée conceptuelle :

Le processus de pensée conceptuelle

La conception empathique offre aux élèves la possibilité de communiquer et de collaborer tout en tenant compte des besoins des autres.

La phase Empathie du processus de réflexion sur la conception est le moment où les élèves acquièrent une compréhension approfondie des besoins de leurs utilisatrices et utilisateurs ou de leur public cible. Pour ce faire, les élèves peuvent mener des entretiens et faire des observations sur les comportements du public cible. L'objectif est de comprendre les problèmes ou les difficultés spécifiques des personnes pour lesquelles une solution est conçue, afin de s'assurer que la solution s'aligne sur leurs besoins, leurs émotions et leurs comportements.

En effectuant des recherches, en parlant à des destinataires potentiels  et en posant des questions, l'équipe de conception élève peut se rapprocher de son public cible ou de son groupe de destinataires à un niveau émotionnel et commencer à éprouver de l'empathie pour eux. Cela permet de créer la meilleure solution de conception possible pour ce groupe particulier.

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La photo en couleur montrée est celle d'un jeune touchant une icône de visage heureux sur une tablette transparente.
L'élève est flou derrière la grande tablette translucide qu'il tient dans sa main gauche. L'élève utilise l'index de sa main droite pour toucher une icône de visage heureux vert et carré. L'autre icône est un visage triste rouge.
L'élève sourit. L’élève a la peau marron clair et de longs cheveux noirs en queue de cheval et porte un t-shirt blanc.

Le saviez-vous?

La pensée conceptuelle est souvent centrée sur l'humain. Cependant, notre compréhension de l'interconnexion entre les humains et le monde naturel ne cesse de croître. Il est donc important que les élèves prennent en compte les impacts que leur conception aura sur l'environnement, y compris sur les entités non humaines, comme la faune et la flore.

La phase Définition du processus de pensée conceptuelle consiste à analyser les idées et les informations recueillies par les élèves au cours de la phase Empathie afin de formuler un énoncé de problème significatif et réalisable.

La définition de cet énoncé du problème peut apporter clarté et concentration sur ce qui est conçu. Il est important de formuler le problème à l'aide d'un énoncé suffisamment étroit pour qu’il soit ciblé, mais suffisamment large pour laisser place à la créativité. Une version adaptée de la stratégie d'apprentissage tournoi des idées principales pourrait être utilisée comme soutien pour les élèves et le personnel enseignant cherchant à clairement définir leur problème.

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La photo en couleur d'élèves et d'un enseignant dans une salle de classe.

Une enseignante écrit sur un tableau blanc tout en parlant à un élève qui se tient à côté d’elle. Aucun texte n'est visible sur le tableau blanc. Au premier plan, cinq autres élèves sont assis en demi-cercle, ils font face au tableau. Les murs autour du tableau sont décorés d'images de chenilles, de livres de lecture.

Exemples d'énoncés de problèmes :

• Les personnes âgées ont besoin d'un moyen de se sentir connectées à leur famille ou à des groupes communautaires, car elles passent beaucoup de temps seules et peuvent se sentir isolées.
• Nous devons réduire la pollution plastique car les océans, les voies navigables et la vie aquatique sont menacés par la pollution plastique.

La phase Idéation du processus de pensée conceptuelle est le moment où les élèves concepteurs et conceptrices utilisent leur créativité et leur liberté de pensée pour générer un grand nombre d'idées de solutions possibles au problème auquel ils s'attaquent.

Les élèves enregistrent leurs idées et reviennent sur l'énoncé initial du problème pour s'assurer que les idées de solutions de conception répondent au problème central. Au cours de la phase Idées, diverses stratégies d'apprentissage peuvent être utilisées pour aider les élèves à poser les bonnes questions et à proposer de multiples options de conception innovantes, y compris des versions du remue-méninges et de la discussion de groupe.

Une fois que les élèves ont trouvé un grand nombre d'idées, ils ou elles les trient, les réduisent et choisissent la meilleure pour en faire un prototype. Le personnel enseignant peut aider les groupes d'élèves à trouver leur « meilleure » idée de conception en utilisant des adaptations de l’Organisateur du pour et du contre et de la Feuille de consensus.

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On voit une personne qui lit un post-it sur un tableau blanc.
La tête et l'épaule de la personne est floue au premier plan, en bas à gauche de l'image. La personne a de longs cheveux noirs, la peau pâle et porte un haut noir et blanc. La personne tend la main droite vers l'avant et touche un post-it orange avec deux doigts. Le reste du tableau est couvert de post-its roses, oranges et jaunes, disposées en grille.

La phase Prototype du processus de pensée conceptuelle arrive lorsque les idées s’éclaircissent dans la tête des élèves. À cette phase, ils ou elles prennent leurs idées et les mettent dans un format qui peut être partagé avec d'autres.

Nous pensons généralement qu'un prototype est un modèle physique, mais il peut également s'agir d'un croquis, d'un diagramme, d'un scénario en images, d'un jeu de rôle ou d'un modèle virtuel, pour n'en citer que quelques-uns. Parmi les exemples de plateformes pouvant être utilisées pour créer des prototypes, citons les appareils programmables, Scratch^MC , Tinkercad^MC et le langage de codage textuel pour le développement de sites Web.

C'est au cours du prototypage que les élèves apprennent qu'il n'y a pas de mal à échouer. Les élèves peuvent essayer de nombreux prototypes dans l'espoir de trouver la meilleure solution. Dans tout cela, les élèves doivent se rappeler de garder l'utilisatrice ou l'utilisateur à l'esprit et de toujours faire preuve d'empathie.  

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La photo en couleur montrée est celle de deux enfants faisant une turbine avec une bouteille d'eau en plastique.

Les enfants sont assis derrière une table. L'enfant de gauche tient la base d'une bouteille transparente, à moitié remplie d'eau. L'autre enfant regarde et tend la main vers la bouteille. Le bouchon de la bouteille a été remplacé par une bouteille en plastique transparent. Une turbine à six pales vertes est fixée à l'avant du cylindre et une queue verte et carrée est fixée à l'arrière.

En passant par cette phase, les élèves concepteurs et conceptrices auront une meilleure idée de la façon dont les destinataires se sentiront, penseront et se comporteront en interagissant  avec la solution ou le produit final. Une version adaptée de la stratégie d'apprentissage Réfléchir, Discuter, Décider peut être utile aux élèves qui tentent de choisir le prototype le plus approprié.

La phase Tests du processus de pensée conceptuelle est celle où les élèves concepteurs et conceptrices testent la ou les meilleures solutions identifiées lors de la phase Prototype. Idéalement, les élèves devraient avoir l'occasion d'observer le public cible s'impliquant avec leur prototype. Si possible, ils ou elles  devraient mettre le prototype dans les mains des utilisateurs ou utilisatrices. Les élèves peuvent alors observer comment ces personnes interagissent  avec le prototype et noter les questions les questions posées à son sujet. De préférence, les tests se déroulent dans le contexte de la vie de l'utilisateur ou l’utilisatrice. Si cela n'est pas possible, les élèves devraient créer un scénario qui imite une expérience de vie réelle. Si plusieurs prototypes ont été créés, ils ou elles pourraient permettre aux destinataires de les tester tous et de les comparer. 

La phase Tests du processus est un indicateur important des prochaines étapes. Le prototype résout-il le problème? Si ce n'est pas le cas, cela peut indiquer qu'il faut retourner à la phase Définition et redéfinir le problème ou revenir à la phase Prototype pour modifier le prototype. Cela peut même signifier qu'il est nécessaire de retourner à la phase Empathie pour en savoir plus sur les destinaires.

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La photo en couleur montre un élève portant des lunettes de protection et un autre avec une carte de circuit électronique.

Les élèves sont assis autour d'une table en bois dans une pièce sombre. Tous deux sourient avec enthousiasme.
L'élève de gauche porte de grosses lunettes noires. Les oculaires sont recouverts de DEL en régularité. Cet élève fait le signe du pouce levé avec sa main gauche.
L'élève de droite utilise un petit outil sur un objet dans sa main gauche. Cet objet a deux lumières brillantes et est connecté par plusieurs fils à un circuit imprimé sur la table ci-dessous.

En raison de la nature non linéaire du processus de pensée conceptuelle, les élèves se retrouveront à revisiter différentes phases au fur et à mesure qu'ils ou elles acquièrent de nouvelles informations et font des ajustements.