Brevet FR2345774A1 — publié le 19771021

SYSTEME D'APPRENTISSAGE DU DESSIN AVEC RENFORCEMENT AUTOMATIQUE CONSTANT DE L'ELEVE Résumé L'invention concerne deux dispositifs, l'un pour adultes et l'autre pour e@fants, part@et@ant à un éléve qui s'exerce soit à repr@duire un thème proposé, s@it à bien tenir sa main, d'être instantanément et automatiquement averti par un signal d'échec lorsqu'il fait une faute, ce qui conduit l'eleve W rectifier en permanence, et instinctivement, son travail de façon à rester constamment dans les marges de tolérance du dessin correct, ou de la bonne tenue de la main.Dans sa variante principale, le dispositif pour adultes est constitue par une plaquette portant une couche conductrice, sauf le long du trace priez pose, et d'un cadre placé sur la plaquette et portant une feuille translucide élastique que l'élève appuie de son crayon contre la plaquette Le dispositif pour entant est constitué par un gant fin qui porte des zones conductrices aux endroits où la main doit faire contact avec le crayon, et d'un anneau piézoélectrique encastre dans le crayon dans la zona ou doit s'exercer la pression de l'index et du pouca. Etat de l'art L'entraînement au dessin, dont l'apprentissage de l'écriture pendant l'enfance n'est qu'une des formes, ne s'effectue aujourd'hui que par des répé@itions inlassables. La raison essentielle de l'inefficacité de cette procédure, c'est que l'élèv@ nc dispose, pour se ccrriger, que d'un contrôle gl@bal, contrôle fait sur l'ensemble d'un dessin, soit par le prof@ss@ur, soit après coup en comparant le dessin à un patron.Les supports méc@niques tels que normographas et autres, ne servent qu'à la maîtrise musculaire et nerveuse de la main, et encore dans des marges étroites, et n'outillent pas le processus complet du dessin qui comprend l'observation et la reproduction à travers des ordres internes complexes intéressant à la fois l'oeil, le cerveau et la nain. La raison profonde de l'inefficacité de ces approches traditionnelles, ctest qu'aucune ne respecte les principes du renforcement qui sont, comme on sait, à la base de la pédagogie moderne. Ces principes supposent que l'élève exécute une série de tâches réduites, à propos de chacune desquelles il dispose d'un critère d'échec ou de succès objectif, immédiat et simple, les tâches étant conçues de manière qu'il les réussisse la plupart du temps. Si on veut appliquer cette idée fondamentale à l'étude du dessin, il faut parvenir à ce que puisse jouer, tout au long d'une activité dessinatrice de l'élève, un mécanisme de contrôle "réussi - raté", qui alerte l'élève très souvent, à propos de chaque trait qu'il a tracé, ou de chaque écart de la main sur le crayon, et non pas globalement. Ce n'est qu'ainsi qu'il perçoit, soit à quel endroit il a mal dessiné, soit en quoi la position de sa main est incorrecte, et qu'il peut se rectifier dans l'acte,condition fondamentale d'un apprentissage rapide. La présente invention réalise cette condition par deux dispositifs que, pour la commodité, nous appellerons "graphos A" (pour guider le dessin des adultes), et "graphos B" (pour guider la main des enfants), que nous allons décrire. Description du système pour adultes "Graphos A" est décrit avec l'aide de la fig. 1. En A, la fig. 1 représente une planchette pouvant mesurer, par exemple, 12 x 18. cm, couverte d'une fine couche conductrice à l'exception d'un trace T pouvant avoir une certaine largeur, et représentant le patron du dessin à réaliser par l'élève. Ce tracé est réalisé en un matériau isolant qui se confond à peu près, à l'oeil nu, avec le fond CC, de façon que le tracé ne se détache pas fortement. -Seules quelques marques MC sont clairement visibles, qui vont servir à l'élève à cadrer le dessin à faire. La couche conductrice est liée par une borne de sortie SA à un circuit électrique dont on parlera plus loin. Le thème à dessiner, c est-à-dire le tracé T, est reproduit en vraie grandeur et position, et par un trait visible, sur une plaquette A' identique à A, exposée à l'élève, par exemple sur un chevalet ou un couvercle rabattable. En B, la figure i représente un cadre CB ayant un pourtour identique à celui de la planchette A et pouvant se poser sur cette dernière au moyen d'arrangements convenables dans les deux châssis Ch. Dans le cadre CB, se trouve tendue une feuille F en celluloïd, ou tout autre matériau du même genre, lisse, ayant une certaine élasticité, et transparente. La face inférieure de la feuille F, celle qui est en regard de la planchette A quand le cadre CB est placé dessus, est recouverte d'une fine couche conductrice CCt qui rend la feuille à demi transparente seulement. Cette transparence réduite achève d'assurer que lorsque le cadre CB est posé sur la planchette A, l'élève ne voit pas le tracé T à travers la feuille F, il ne voit que les marques de cadrage MC.La couche conductrice CC' est liée au circuit électrique par la borne de sortie SB. La tAache de l'élève est de reproduire sur la feuille F, couvrant la planchette P, le thème T qùe lui affiche le cadre A'. I1 dispose d'un crayon-stylet qui laisse une trace visible mais effaçable. L'élève appuie ce stylet sur la feuille F pour faire le tracé T, aidé par les-marques de cadrage MC qu'il aperçoit à travers F, alors qu'il n'aperçoit pas l'ensemble du tracé T porté par la planchette A, ce tracé étant isolant. En tous les points où le stylet de l'élève appuie sur la feuille F, celle-ci stin- fléchit et fait contact avec la planchette P. Tant que le stylet de l'élève suit le tracé T, la couche CC' ne vient au contact que de l'isolant, et le circuit électrique extérieur n'est pas excité, "tout va bien. Au contraire, dès que le stylet de l'élève quitte le ruban isolant T, le contact s'établit entre les deux couches conductrices CC et CC', et le circuit extérieur se ferme. Ce circuit comprend, ainsi que le montre la figure 1, outre une source d'énergie E, une sonnerie S. I1 sten- suit que l'élève travaille dans le silence tant qu'il dessine correctement, mais qu'il est averti par une sonnerie dès que son stylet quitte le bon trait. On peut concevoir une variante entrant dans le cadre de l'invention, et qui se passe des couches conductrices et du circuitélectrique. Dans cette variante, la plaquette porte le long du tracé T une poudre contenant un ingrédient encreur gras et sec, tel que du noir de fumée, le reste de la surface de A étant neutre. Il faut que ce tracé (en dehors des marques de cadrage MC) ne soit pas discernable à vue du reste de la plaquette à travers la feuille F, et là réside la première difficulté de cette variante. La feuille F est toujours translucide et élastique, mais n'a plus de couche conductrice sur sa face inférieure, et le stylet se réduit à une pointe qui, par elle-meme, ne laisse pas une trace visible.Lorsque cette pointe appuie la feuille F sur la plaquette en des points situés le long du tracé T, la feuille se colle localement à ce tracé, et l'ingrédient encreur contenu dans T rend ces points visibles de l'autre côté de F. Si la main de 1 lé- lève échappe au tracé T, ce phénomène ne se produit plus et ltélè- ve ne voit plus rien. C'est le signal l'avertissant qu'il a mal dessiné. Ce signal est moins efficace qu'une sonnerie électrique, ce qui donne un second désavantage à cette variante. Elle a par contre, sur la précédente, l'avantage de la simplicité. Avantages et applications Tel est le principe fondamental de l'invention. On voit qu' il résout le problème pédagogique de base qui consiste à fournir un mécanisme de renforcement immédiat et local. I1 va même au-delà. Du fait que le contrôle succès-échec est continu; l'élève se corrige perpétuellement, et aussi automatiquement. C'est un véritable circuit de contre-réaction qui se ferme à travers son cerveau, qui le conduit à rectifier le parcours de sa main d'une façon spontanée, en partie inconsciente, pour "tenir" le tracé. I1 n'y a pas de méthode d'entra1nement plus efficace. Sur ce principe on peut bâtir, naturellement, une foule de stratégies et d'applications qui font partie de l'invention. Nous allons en citer quelques-unes. Dans un cours d'entraînement progressif, on prépare toute une série de thèmes T de complication croissante et de difficulté graduée. La largeur du tracé, qui traduit la tolérance laissée aux erreurs, diminue. Les marques de cadrage deviennent moins nombreuses. Dans un cours d'enseignement de l'écriture, pour enfants, on pourra associer les lettres à tracer à des images ou des mots (comme "rat" pour faire dessiner un "a") qui, sur la planchette At, illustrent ou rappellent les lettres. On peut aussi se servir de la sonnerie comme signal de succès et non d'échec.Par exemple, dans un cours d'écriture-lecture, on pourra utiliser en plus de graphos, un pick-up qui dit des mots comme "rat", "pas", "car", etc. et demande "quelle lettre y a-t-il dans tous ces mots?" Une planchette propose alors un certain choix, et si l'élève pointe la bonne lettre avec son crayon, la sonnerie retentit. On peut aussi compliquer le système de présentation du thème patron. Au lieu d'utiliser la planchette A', on peut, par un systeme optique, projeter un thème sur la feuille F, soit en grandeur vraie, soit en réduction, puis l'éteindre. On peut aussi présenter par A', ou par la projection, non pas le thème T lui-même, mais un environnement qui suggère le tracé T. On voit que le système graphos permet une gamme d'exercices extrêmement riches et variés, et peut être considéré comme un instrument de base dans une pédagogie moderne du dessin, faisant pleinement usage du principe du renforcement. Description du système pour enfants Dans cette seconde partie de l'invention, le problème résolu n'est plus celui de la reproduction fidèle d'un modèle, comme dans 1,graphos A" qui dépend d'un mécanisme d'observation visuelle et d'intégration mentale, mais celui, qui est surtout musculaire et kinesthésique, qui consiste à apprendre à l'enfant à tenir correctement le stylet traceur dans sa main, et à exercer sur lui les pressions convenables. Le système est tel que l'élève soit immédiatement informé du succès ou de l'échec de cette tâche pour qu'il se sente encouragé à poursuivre en cas de succès et à se rectifier sur le champ en cas d'échec. L'enseignement actuel de l'attitude de la main n'emploie que des répétitions inlassables commandées par 1 1enseignant sans que l'enfant en ait perçu la raison puisqu'il ne sent pas lui-même le succès ou l'échec de ce qu'il entreprend. A la connaissance de l'auteur, il n'existe présentement aucun système permettant de remédier à l'inefficacité de cette méthode. C'est ce vide que l'invention prétend combler par le système appelé "graphos E". L'invention est expliquée par la figure 2 qui représente une main tenant un stylet traceur en position correcte. L'enfant enfile un gant qui porte trois zones conductrices en A', où le stylet doit normalement reposer, en B' où doit normalement se placer le pouce, et en C' où normalement les doigts inférieurs doivent prendre appui sur le papier. Le stylet porte deux bagues conductrices dans les deux zones A et B qui doit normalement toucher les deux zones A' et B' de la main, et l'ensemble du papier porte aussi une pellicule conductrice C. Des fils électriques très minces, isolés et souplessssont soudés d'une part aux zones A' et B' du gant, d'autre part aux zones homologues A et B du stylet et du papier.Lorsque la position de la main est correcte, trois circuits électriques extérieurs EA, EB, EC se ferment à travers les zones en contact, et cette fermeture est exploitée comme il est dit plus bas pour créer des signaux avertissant l'enfant soit que les contacts ont été établis, donc qu'il est "bon", soit qu'ils sont restés ouverts, donc qu'il est "mauvais". En outre, la zone D du stylet contient une mince pastille en matériau piézoélectrique, dont la face côté stylet est encastrée dans le corps.du stylet tandis que la face côté main peut recevoir la pression de l'index qui doit,normalement, reposer à l'endroit de la zone D . Deux fils électriques très minces, isolés et souples, partent des deux faces et vont vers un circuit extérieur ED contenant une source d'alimentation qui permet d'appliquer une polarisation adéquate à la pastille piézoélectrique. Lorsque la position de l'index et la pression qu'il exerce sont correctes, ce circuit travaille sous l'effet de la tension formée par la piézoélectricité, et cela donne lieu au signal dont il est parlé plus bas, qui va servir de signal succès - échec pour l'élève. Passons maintenant à l'utilisation pratique. L'idée directrice est que l'élève dispose sa main, spontanément, de manière à "gagner" le plus possible le signal succès. Chaque fois que se produit le signal d'échec, l'enfant rectifie la position, par un mécanisme en partie inconscient, de manière à l'arreter et à passer en situation de succès. Ce principe indique qu'il faut arranger les signaux de manière que l'échec engendre une sensation désagréable et le succès une sensation agréable. A cet effet, les circuits EA, EB, EC, et ED sont connectés à un petit pupitre où se trouvent rassemblés à la fois les boutons de commande et de réglage, les sources de signaux et les relais qui les contrôlent. Le détail de ces arrangements n'est pas donné, car il ne pose aucun problème aux hommes de l'art. Le pupitre est placé sur la table devant l'enfant. Les fils souples issus du gant et du stylet sont connectés à des bornes de ce pupitre. En ce qui concerne les contacts entre le stylet et la main qui doivent se produire dans les zones A et A' , B et B' , le signal d'échec, qui règne quand les circuits E et E B ne sont pas fermés, sera constitué au mieux par deux sonneries stridentes de hauteur et rythmes différents. Lorsque ces circuits se ferment, et qu'il y a donc succès, ces sonneries sont soit simplement supprimées de façon que règne le silence, soit remplacées par deux autres sons, bas, faibleset agréables, ou encore mieux par l'allumage d'images plaisantes sur deux petits écrans incorporés dans le pupitre. L'enfant manoeuvre de façon que ces images soient toujours là. Elles peuvent être à leur tour soit fixes, soit, dans une version plus luxueuse, empruntées à un tambour d'une douzaine d'images tournant de façon qu'elles se suivent et forment une scène très lentement mouvante, par exemple un petit train avançant dans des champs fleuris. Ce tambour peut être changé pour éviter l'accoutumance. Quand l'enfant relâche la position correcte de sa main, cette scène s'interrompt et il s'ingénie alors spontanément à la rétablir, sachant que pour le faire il doit appréhender le stylet autrement. Le circuit EC où se forme le signal de réussite pour le contact des autres doigts avec le papier fonctionne sur un principe analogue. La pression de l'index en D , qui est l'une des difficultés essentielles dans l'apprentissage de la bonne préhension du stylet par l'enfant, doit etre traitée un peu différemment, car sur cet élément on peut et on doit admettre une gradation continue de valeurs depuis le "bon" jusqu'au "mauvais". Le signal engendré dans le circuit Eg sera donc un air agréable de musique ou de chant, qui sera émis plus ou moins fortement selon la valeur de la pression de l'index. La plage de tolérance pourra être ré trécie à mesure que l'enfant progresse. On peut, naturellement, mettre en action les quatre contrôles A, B, C et D, non pas simultanément, mais à tour de rôle, ou selon telle combinaison que conseille la pédagogie. En outre, et surtout, on peut combiner le système 11graphos11 A décrit plus haut, en ce sens qu'on fait suivre à l'enfant des tracés prescrits sur le dispositif cadre - planchette, ces tracés étant toutefois très simples et dotés de grandes marges de tolérance. Revendications 1. Dispositif comportant une planchette portant un tracé à reproduire en matériau isolant entouré d'une couche conductrice, et sur lequel se pose un cadre contenant une feuille élastique et translucide, recouverte en dessous d'une couche conductrice, l'élève dessinant sur cette feuille avec un stylet marqueur qui appuie la feuille contre la plaquette, de sorte que lorsque se touchent les deux couches conductrices, c'est-à-dire lorsque le stylet de l'élève quitte le tracé, un circuit extérieur se ferme et excite une sonnerie servant à l'élève de signal d'erreur, le tracé étant invisible à travers la feuille, à l'exception de quelques marques de cadrage, et affiché à l'élève sur un carton sous les memes dimensions qu'il a sur la planchette, et le tracé proposé comme thème ayant une largeur qui définit la tolérance laissée à l'élève. 2. Dispositif selon la revendication 1, où le tracé isolant proposé comme thème est remplacé par un tracé contenant un matériau qui laisse une trace visible lorsque la feuille appuie sur lui, les couches conductrices étant éliminées et le signal d'erreur étant constitué par la disparition du tracé visible lorsque le stylet de l'élève le quitte. 3. Dispositif pour entraîner les enfants à adopter une position correcte de leur main lorsqu'ils utilisent un stylet pour écrire, et consistant en un gant épousant la main, et revêtu de zones conductrices aux endroits où le stylet doit normalement faire contact avec la main, les zones correspondantes du stylet étant également revêtues de couches conductrices, de manière que le contact effectif des zones qui doivent normalement se toucher actionne un relais électrique qui, à son tour, actionne un circuit électrique commandant une source de signal auditif ou visuel, de telle façon que lorsque la position de la main est correcte, l'enfant voit ou entend un "signal de réussite" agréable, et que ce signal s'arrête lorsque la position est incorrecte et que, par suite, les contacts se rompent, l'enfant se rectifiant alors spon tanément de façon à récupérer le signal de réussite. 4. Dispositif selon la revendication 3. où le stylet a en plus, le long de la zone où normalement l'index doit faire pression, une pastille piézoélectrique dont les deux faces sont liées par des fils souples à un circuit électrique, l'une des faces étant encastrée dans le stylet, et l'autre exposée au doigt, le circuit extérieur étant arrangé selon la revendication avec une polarisation variable permettant de graduer la marge dans laquelle on souhaite voir s' exercer la pression de l'index.