Pour être utilisables dans les conditions opérationnelles : engin d’intervention en déplacement relativement rapide, les outils cartographiques doivent avoir des propriétés de maniabilité. La gestion opérationnelle exige par ailleurs une cartographie particulière qui soit adaptée aux besoins spécifiques d’intervention (informations sur les ressources en eau, détails sur les grands ensembles et lieux sensibles, etc.). En outre, pour les interventions sur des sinistres importants, la cartographie s’intègre dans un cadre commun de références topographiques permettant la communication des localisations du niveau local au niveau régional ou national. Ce cadre est également un cadre commun aux services de défense au plan national et international, du fait de l’interaction des missions de sécurité civile et de celles de défense.

Dans certains services départementaux, des cahiers de plans ont été conçus pour répondre à ces conditions : les cartes topographiques issues de l’IGN ont été « renseignées » en termes de ressources en eau, etc., et découpées en « parcellaires » intégrables dans un classeur de format habituel, que le sujet peut feuilleter pour anticiper ou contrôler son déplacement.

Notre étude a été déclenchée par l’observation de la pratique effective d’utilisation de ces cahiers de plans dans un centre de secours couvrant de nombreuses communes de grande banlieue parisienne. Dans le département, un outil cartographique avait été élaboré quelques années auparavant par un groupe de travail de sapeurs-pompiers, et réalisé par des agents sapeurs-pompiers. Il est apparu une sous-utilisation de ces cahiers de plans [1]. Certains agents avaient conservé les cahiers de plan anciens qui avaient, pour eux, l’avantage de présenter moins de parcellisation (donc des visions plus globales de parcours) et de leur être familiers – ce d’autant que certains avaient enrichi leurs cahiers de plans de renseignements particuliers ; or ces cahiers de plans ne sont plus remis à jour régulièrement avec les informations issues des différents services pertinents. D’autres agents utilisaient des guides « grand public » qui ont l’avantage d’être d’un volume plus réduit et d’être également utilisables en situation de déplacement personnel ; or ces guides ne sont pas « renseignés » du point de vue des éléments opérationnellement utiles.

L’objectif de l’étude était double : 1 / identifier les raisons de sous-utilisation propres à l’outil et la possibilité d’amélioration du cahier de plans, et de ses outils connexes (tels que des plans de détail) ; 2 / évaluer la nécessité d’une formation explicite à son usage pour continuer à bénéficier des avantages qui avaient motivé sa conception.

Dans ce but, l’outil a été analysé pour tester l’hypothèse de l’existence possible de schèmes très prégnants, valides pour une large classe de situations de prise d’information et de navigation dans des données spatiales, schèmes qui pourraient entrer en conflit avec les procédures attendues par la logique de conception de l’outil ou qui pourraient interférer entre eux. Une expérience a ensuite été conduite auprès des professionnels concernés, destinée à évaluer l’hypothèse de l’existence de tels schèmes.

Nous allons d’abord expliquer pourquoi avoir retenu une analyse en termes de schèmes pour étudier l’adéquation d’un outil de travail. Nous préciserons l’acception du concept de schème issu du cadre piagétien et ses rapports avec d’autres notions du domaine de la conception. Nous analyserons ensuite les propriétés fonctionnelles du cahier de plans et nous expliciterons les notions de prégnance et de schème dominant, dans le champ des activités de lecture de données spatialisées. Après la présentation de l’étude expérimentale de terrain, nous conclurons sur la validité de nos hypothèses et le champ d’application des résultats ; nous proposerons des recommandations quant à l’outil et indiquerons les actions qui ont été engagées localement.

À la suite de la notion d’image opérative introduite par Ochanine (1978), l’analyse des représentations pour l’action a mis en évidence le rôle de la transparence opérative, c’est-à-dire de la congruence entre les fonctions représentées par le concepteur et les fonctions utiles à l’action de l’opérateur (Weill-Fassina, Rabardel, & Dubois, 1993). On a ainsi étudié un outil professionnel proposant un modèle de développement de feu de forêt et intégrant un calcul des moyens nécessaires ; on a montré que la congruence du modèle implémenté avec les représentations partagées par les sapeurs-pompiers permettait à des officiers une utilisation tactique même en l’absence de toute formation à l’outil ; en revanche, une conceptualisation abstraite peu habituelle de la notion d’unité d’intervention n’a été utilisable que par des officiers ayant une expérience minimale des feux de forêts et ayant reçu une initiation à l’usage de l’outil (Rogalski & Samurçay, 1993 ; Rogalski & Durey, sous presse).

Une autre approche, plutôt développée dans le domaine de la conception de systèmes d’aide à l’opérateur ou au sujet non professionnel, a été centrée sur les activités de l’utilisateur, avec la notion de conception « basée sur des scénarios » (scenario-based design) (Carroll, 1995) et la prise en compte du contexte de l’activité (Nardi, 1996). La notion d’action instrumentée (Rabardel, 1995) s’inscrit sur cette ligne. Dans ce cadre, le système d’aide ou l’outil consistent en un artefact et des procédures d’utilisation. Il devient un instrument pour le sujet lorsque celui-ci a développé des schèmes d’utilisation de l’outil, c’est-à-dire des organisations stables d’actions accomplies via l’outil pour réaliser les buts visés ; l’existence de ces schèmes permet au sujet de ne plus avoir à accorder à l’outil qu’une attention minimale et offre une flexibilité qui différencie le schème d’un automatisme.

En tant qu’outil de navigation, le cahier de plans présente deux composants : 1 / une représentation de l’espace des déplacements dans un système de cartes ; 2 / une organisation de ces cartes dans un fichier « manuel » (cf. III . 1, ci-dessous). La tâche de navigation dans un tel fichier cartographique consiste essentiellement en un repérage de la portion d’espace dans laquelle se trouve la cible du déplacement et les portions d’espaces intermédiaires successifs entre le lieu de départ et la cible. L’hypothèse générale que nous avons testée est qu’il préexiste des schèmes qui interfèrent avec les procédures attendues, liées à l’organisation de l’outil. Concernant le repérage de positions, ces schèmes peuvent être des schèmes d’utilisation d’autres outils cartographiques d’usage courant ou des schèmes de repérage d’éléments inscrits dans un espace graphique structuré sous forme matricielle (lignes - colonnes) ; concernant l’indexation des items spatiaux dans le cahier, des schèmes d’ordonnancement numérique (les numéros de page d’un livre), alphabétique (l’ordre dans un dictionnaire), alphanumérique (arborescences) ou cartésien numérique (schèmes d’ordonnancement en lignes ou en colonnes successives) sont a priori des précurseurs potentiels.

Avant de présenter l’analyse du cahier de plans pour spécifier notre hypothèse et de présenter l’expérimentation conçue pour l’évaluer, nous allons revenir sur le concept de schème pour justifier notre choix d’analyser ainsi le problème d’utilisation de l’outil, plutôt que de nous référer à la notion plus simple mais moins bien définie d’habitude.

Un outil d’usage moins fréquent est celui du papier graphique utilisé (documents comptables) pour présenter des listes de nombres (et calculer de longues additions) : il constitue « une adaptation culturelle pour aider les gens à aligner leurs nombres » (Kirsch, 2000, notre traduction, p. 45). Conçu sur le schème d’alignement vertical des nombres développé dans l’apprentissage scolaire de l’addition, le papier graphique est un outil directement utilisable. Il faut souligner que ce schème est sous-tendu par le concept de numération de position où la valeur des chiffres dépend de leur position dans le nombre, ce qui permet d’ailleurs au schème de s’étendre aux nombres décimaux [2]. Il s’agit de plus qu’une simple habitude culturelle.

L’analyse des schèmes des opérateurs, en confrontation avec les procédures attendues, est pertinente aussi bien pour évaluer des outils existants que pour guider la conception. Un exemple illustratif concerne l’utilisation de boîtes de vitesses automatisées par des routiers professionnels (Galinier, 1995) : l’auteur a étudié les processus de prise en main d’une nouvelle boîte de vitesses automatisée ; elle montre que les schèmes initialement construits avec l’utilisation de boîtes manuelles (évaluation de l’adaptation de la vitesse à la situation présente et à venir proche, et éventuellement décision puis exécution d’un changement adéquat de vitesse) peuvent – dans des situations particulières – faire obstacle à l’utilisation de la boîte automatisée (pouvant éventuellement conduire à l’impossibilité de redémarrer). Elle a également observé le développement de (nouveaux) schèmes d’utilisation devenus compatibles avec les contraintes de la nouvelle boîte, y compris pour les contourner. L’analyse détaillée des fonctions effectivement remplies par l’outil permet d’interpréter les décalages observés entre utilisation attendue et utilisation effective, et d’identifier les relations entre les fonctionnalités de l’outil et les buts de l’activité : Galinier repère ainsi que le fonctionnement automatique ne peut prendre en compte l’anticipation et qu’il y a sous-jacent un problème de conception.

Le schème d’action articule trois composantes : une classe de situations finalisées, une structure représentative et une organisation des opérations, qui, s’appuyant sur la représentation, permettent d’atteindre la finalité visée. Comme il y a des rapports de hiérarchie ou de coordinations entre finalités, situations et représentations, il y a des rapports d’emboîtement entre schèmes de niveaux différents. Il y a aussi une capacité de composition des schèmes. Enfin, le cadre piagétien intègre une dimension dynamique de développement des schèmes, qui s’exprime dans les termes d’assimilation : le schème permet de répondre à une classe plus large de situations et d’accommodation : le schème doit être transformé pour devenir capable de répondre à cette classe (la transformation peut impliquer une conceptualisation nouvelle et/ou l’articulation de plusieurs schèmes antérieurement isolés). En ce sens, le concept de schème est moins holistique que la notion d’habitude, plus dynamique et flexible que celle d’automatisme ou de stéréotype ; il permet de poser des questions plus précises sur d’éventuelles interférences entre schèmes ou de conflits entre schèmes d’utilisation et procédures attendues. C’est la raison pour laquelle nous analysons la question d’utilisation du cahier de plans en termes de schèmes.

Les parcellaires d’un territoire donné (en général la commune) sont ensuite rangés de manière séquentielle dans le cahier de plans, en partant de la parcelle la plus au sud et à l’ouest, d’abord selon les rangées « horizontales » (même latitude X, longitude Y croissante), puis selon l’ordre « vertical » des latitudes. La figure 1, à droite, présente le schéma correspondant d’indexation des parcelles et de parcours du cahier des parcellaires [5].

Selon l’indexation retenue, chaque élément est désigné par le numéro de la ligne (sur l’axe des x), puis par le numéro de la colonne (sur l’axe des y). Sur l’exemple de la figure 1, la parcelle origine, en bas à gauche, est indexée <56-23> et sa voisine de droite <57-23>. Ce numéro d’indexation est reporté sur un cartouche, sur la feuille correspondante du cahier de plans (le « parcellaire »). On a représenté sur la figure 1, à droite, le cartouche correspondant à la parcelle hachurée.

Le système d’identification ponctuelle s’appuie sur la représentation cartésienne classiquement utilisée dans l’enseignement en mathématiques et en géographie pour représenter des points dans le plan. Toutefois, le codage d’éléments organisés en tableau à deux dimensions peut a priori relever de deux procédures concurrentes : un codage cartésien ou un codage des éléments de la matrice selon le schème de lecture habituel, avec origine « en haut, à gauche ». On peut faire l’hypothèse qu’il peut y avoir conflit, ou au moins interférence, entre la procédure retenue pour l’indexation et le rangement des parcellaires et le schème de lecture.

En fait, si on feuillette le cahier de plans (selon le mode habituel de lecture d’un livre), on trouvera successivement les parcellaires d’index : 56-23, 57-23, 58-23, 56-24..., 57-26, 58-26. Si on veut l’utiliser pour aller du point A au point B selon la route indiquée (Fig. 1, à droite), il faudra aller à la page 4 pour trouver l’index 56-24, puis successivement aller aux parcellaires 57-24 (page suivante), 57-25 (trois pages plus loin) et 57-26 (encore trois pages plus loin). Selon le format numérique de l’index, on s’attendrait à des parcellaires d’index « numériques » 57-24, 57-25 et 57-26. On voit apparaître un autre conflit potentiel.

Pour spécifier nos hypothèses sur les raisons de sous-utilisation qui seraient liées à la structure du cahier de plans, nous allons d’abord analyser les outils de navigation cartographique qui peuvent être utilisés dans un usage courant, non professionnel.

Nous avons distingué trois catégories d’outils, susceptibles d’être utilisés par nos sujets hors du domaine professionnel avec des schèmes d’utilisation qui pourraient être des précurseurs : 1 / les plans et cartes représentant une partie de l’espace dans un espace graphique plan unique (les plans de ville ou d’arrondissement, tels que ceux affichés dans les lieux publics, sont de ce type, ainsi que les cartes routières ou plans « papier ») ; 2 / les outils comme les cartes routières où l’espace graphique matériel de représentation est organisé en plis, pour permettre une représentation à une échelle « assez petite » tout en limitant l’encombrement dans l’utilisation des représentations « locales » où la précision de l’échelle est la plus pertinente ; 3 / enfin les outils de type « livre de cartes », « cahier de plans » et « guides » : ils sont essentiellement la présentation de parties d’un plan ou d’une carte d’ensemble selon l’organisation linéaire de la succession des pages d’un livre.

Nous avons analysé l’organisation de plus de vingt de ces outils de grande diffusion, conçus par une diversité d’éditeurs. Ils se conforment à l’organisation suivante : linéarisation du plan d’ensemble en parcelles selon une indexation numérique reprise dans le guide ; indexation des parcelles selon un codage alphanumérique [6]. Dans tous les cas, les indexations commencent en haut à gauche de l’espace graphique. Les parcellaires comme les plans à lecture directe sont structurés par un repérage alphanumérique à partir du point en haut à gauche. Nous n’avons pas trouvé de guide de grande diffusion qui organise la linéarisation des parcelles de plan d’ensemble dans le guide à partir d’une origine en bas à gauche, comme c’est le cas dans le repérage des cartes d’état-major et dans le cahier de plans.

— Il s’agit d’un schème construit dès l’enseignement de la lecture, qui est très fort, difficile à inhiber. Il existe un ensemble de données de la littérature qui vont en ce sens (Leplat, 1968 ; Ehrlich & Rossi, 1986 ; Netchine, Guihou, Greenbaum, & Englander, 1983 ; O’Regan & Lévy-Schoen, 1978 ; Vurpillot, Castela, & Renard, 1975).

— Il y a convergence d’un ensemble de données sur le fait qu’il s’agit d’un schème stable, qui peut assimiler les situations de parcours dans des organisations spatiales bidimensionnelles d’éléments non langagiers, telles que des tableaux de données, ou des organisations matricielles. Ainsi, lors de situations de repérage dans un structure matricielle, les analyses de mouvements oculaires ont mis en évidence l’importance précoce des balayages « horizontaux » successifs (Vurpillot & Berthoud, 1969 ; Baudonnière, Pêcheux, & Taranne, 1981). La stabilité du schème de lecture se repère a contrario dans une étude sur l’utilisation des menus déroulants dans les logiciels : une étude expérimentale récente montre – pour des sujets de langue anglaise et des sujets de langue chinoise – que la structure de liste des menus apparaît plus efficace si elle est en rupture avec l’ordre de la lecture ( « differenciation in menus is best performant when the natural flow of the user’s native language is broken through a transformation process similar to a matrix transpose » ) (Martins Shih & Goonetilleke, 1998, p. 569).

— L’extension de ce schème est importante : elle est à la mesure de la place socioculturelle des activités développées « à propos » de l’espace graphique et scriptural. À côté de l’importance scolaire des activités de lecture/écriture de textes, on peut identifier dans notre culture de nombreuses situations scolaires ou ludiques qui appellent une lecture d’un espace graphique organisé selon deux dimensions. En mathématiques de l’enseignement obligatoire, par exemple, les élèves doivent lire, compléter, remplir des tableaux fonctionnels ; dans d’autres disciplines, ils ont un travail analogue à faire sur des tableaux à double entrée de mise en relation de données ; ils ont aussi à identifier des points dans un espace (en géométrie, en géographie). Des situations ludiques comme la bataille navale ou les mots croisés appellent aussi une lecture d’un espace graphique organisé selon les deux dimensions « horizontale » × « verticale ».

— Sa diffusion est très large : la lecture est issue d’une intervention socioculturelle majeure lors de l’enseignement obligatoire. La construction de l’espace de la lecture est organisée de façon précoce à la fois par l’environnement culturel et par des interventions systématiques essentiellement institutionnelles. Son utilisation est permanente – ou au moins très fréquente – dans une population alphabétisée.

Ces propriétés en font un schème très prégnant, voire dominant dans un ensemble de schèmes pertinents pour une exploration d’un espace graphique. En conséquence, il pourrait y avoir activation massive de ce schème dans des tâches non spécifiquement professionnelles ou conflit entre l’activation de ce schème et celui, plus spécifique, d’identification de position dans une représentation cartésienne, donc interférence de schèmes.

Le système d’indexation des parcellaires, qui concerne une structure matricielle, est lié à un schème de repérage axial [7] de points du plan construit lors d’utilisations géographiques ou mathématiques (repérage, puis fonctions numériques). En termes d’extension comme de diffusion, le schème de lecture matricielle, étendant la lecture de texte, domine le schème de représentation axiale. La construction par les professionnels d’un schème de parcours du cahier de plans, selon l’indexation indiquée sur la figure 1, devrait donc interférer avec le schème dominant de lecture (de textes ou d’organisation matricielle de données).

Par ailleurs, dans l’action de feuilletage du cahier de plans, l’indexation retenue devrait entrer en conflit avec le schème de parcours des pages selon l’ordre numérique croissant, où on trouve par exemple 56-24 juste après 56-23 (et non trois pages plus loin comme dans notre exemple). Ce schème de parcours est en effet lié à une numérotation habituelle des ouvrages, et on peut faire l’hypothèse sans risque qu’il est un schème dominant pour des sujets adultes alphabétisés (il n’y a pas de différences selon les langues de ce point de vue).

Les sujets sont constitués en deux groupes de professionnels :

La passation a eu lieu dans le cadre de leur présence au centre. La population source est moins nombreuse pour les novices que pour les expérimentés. Nous avons pris une population d’origine de 38 professionnels, en fonction de leur disponibilité, vu les contraintes opérationnelles. Au total, 25 expérimentés et 13 novices ont d’abord réalisé deux tâches de conception libre d’un cahier de plans (ordonnancement et indexation) ; les 25 expérimentés ont ensuite réalisé deux tâches de classement de parcellaires (à partir de leur index, et à partir de leur position dans le plan de situation) selon le format de l’outil professionnel ; en raison des contraintes opérationnelles en cours de passation, seulement 20 des expérimentés et 10 des novices ont enfin passé les deux tâches de navigation de la dernière situation (avec deux formats de cahiers de plans). Nous allons présenter successivement les trois situations et les résultats [8] de leur analyse.

Cette situation demande donc aux sujets de concevoir un outil de type « cahier de plans ». La tâche comporte deux sous-tâches : 1 / l’ordonnancement des parcellaires dans le cahier ; 2 / leur indexation pour passer du plan (quadrillé) au carnet. Les résultats seront analysés de ces deux points de vue.

Dans cette tâche de conception, les sujets « expérimentés » pourraient a priori reproduire les propriétés de l’outil professionnel, ce qui ne devrait pas être le cas pour les « novices » n’ayant pas une telle connaissance. Cependant, si le schème de lecture a bien les propriétés de force et de stabilité postulées, c’est lui qui devrait guider l’action : on devrait alors observer la présence massive d’une même organisation et d’une même indexation pour les « expérimentés » et les « novices ».

Dans la tâche d’ordonnancement, on vise donc tout d’abord à attester la présence massive de l’organisation d’une base de données cartographique « ligne à ligne, de gauche à droite, en partant du point en haut à gauche », selon le schème de lecture/écriture occidentale, que nous désignerons désormais simplement comme « schème de lecture », et dont nous avons fait l’hypothèse qu’il était un schème dominant. Dans la tâche d’indexation, on cherche s’il existe un schème dominant de classement des parcellaires dans un cahier.

Le tableau 1 présente le nombre de sujets expérimentés et novices qui utilisent les différents ordonnancements des parcelles.

On remarque :

On peut donc bien raisonnablement maintenir l’hypothèse d’un schème très prégnant, mais pas absolument dominant, de départ de la structuration d’un espace graphique selon le point de départ du schème de lecture. (La dominance semble plus forte pour les novices – 84 % – que pour les expérimentés – 68 % –, mais la différence n’est pas significative).

TABLEAU 1 :
Nombre des sujets, expérimentés et novices, proposant les différentes structures de l’ordonnancement des parcelles
(Number of experimented and novice subjects proposing the various orders for parcels)

On observe tout d’abord la dominance du mode de codage cartésien, par rapport à la faiblesse de l’indexation linéaire (31 sujets contre 7).

TABLEAU 2 :
Distribution des sujets selon les modes d’indexation retenus(sujets expérimentés / sujets novices)
(Number of subjects using the various indexing modes (experimented vs novice subjects))

On remarque ensuite dans les codages cartésiens (31 sujets) la prédominance massive d’une différenciation des domaines de codes pour chacune des dimensions : 29 sujets sur 31 codent une dimension en lettres et l’autre en chiffres ; seules deux indexations cartésiennes ont un codage doublement numérique, comme dans le cahier de plans. L’affectation du domaine de codage alphabétique ou numérique aux dimensions X et Y est équilibrée (13 vs 16).

On observe par ailleurs que l’indexation semble indépendante de l’expérience des sujets. Il en est de même de l’utilisation dominante de l’ordre alphanumérique (25 sujets expriment les lettres avant les chiffres, contre 4 qui font l’inverse).

La pratique des cahiers de plans par les sujets expérimentés n’influence pas de manière significative la conception d’un outil similaire.

TABLEAU 3 : Distribution des sujets selon les classements effectués pour les index des parcelles (Number of subjects according to their classifying scheme of index)

Les résultats concernent le type de classement. Le nombre des sujets utilisant l’un des quatre types de classement observés est donné dans le tableau 3.

On remarque la dominance massive des départs du classement selon les nombres simultanément les plus petits pour X et pour Y (classements 1 et 2 : 21 sujets sur 25). On observe par ailleurs un nombre égal (12) de sujets qui classent d’abord selon l’ordre croissant sur les X (classements 1 et 3) et de sujets classant d’abord selon les Y croissants (classement 2).

La familiarité avec l’outil aurait pu déclencher un classement prédominant d’abord par X croissant. Le schème de classement numérique aurait pu, quant à lui, déclencher un classement prédominant selon les Y croissants. Aucun de ces classements ne prédomine : soit deux schèmes ont été en concurrence pour chaque sujet, avec une activation aléatoire ; soit les sujets sont partagés en deux groupes avec dominance d’un des deux schèmes (soit tout autre combinatoire...). La conclusion certaine est qu’aucun des deux schèmes potentiels n’a fonctionné comme schème dominant.

TABLEAU 4 :
Distribution des sujets selon les classements effectués pour le rangement des parcellaires
(Number of subjects according to their classifying scheme of spatial items)

Globalement il y a moins d’invariants dans les classements que dans la tâche précédente, bien qu’ici aussi les classements correspondent à un départ à gauche. Il n’apparaît pas de dominance d’un balayage en ligne (classements 1 et 3), bien qu’il soit un peu plus fréquent que celui en colonne (16 sujets vs 9). On remarque que seuls 6 de nos sujets expérimentés utilisent le classement 1 qui correspond à la structuration du cahier de plan ; 7 autres sujets commencent bien leur classement par le parcellaire le plus en bas à gauche, mais l’organisent en colonne (ce qui correspond à X constant, Y croissant). Pour les sujets qui commencent le classement à partir du haut à gauche (classements 3 et 4), il y a une forte prédominance du sens de lecture (10 sujets contre 2).

L’expérience suivante va nous permettre d’affiner notre analyse sur les conflits entre la procédure attendue pour s’accommoder à la logique du cahier de plans : classement des parcelles selon le schéma <X croissant, Y constant> et schème numérique d’indexation des parcellaires selon l’ordre <X constant, Y croissant>.

On s’attend à ce que la dominance du schème numérique (l’index 54-23 lu le nombre 5423) se traduise de la manière suivante :

On s’attend à deux effets antagonistes de l’ordre de passation : 1 / effet de facilitation de la seconde épreuve, par le micro-apprentissage à partir de la passation de la première épreuve qui lui est isomorphe, et 2 / effet de perturbation, du fait du changement d’organisation du fichier.

Pour évaluer ces effets, on a relevé des éléments de vitesse et de précision :

TABLEAU 5 :
Performances moyennes selon l’ordre de passation, pour chacun des cahiers de plans
(Mean values of research time (seconds), number of target overpassing, number of departures in the reverse order, for each map book, depending on the experimental condition)

Sur ces résultats globaux, on observe une différence attendue : la recherche dans le cahier de plans modifié est globalement plus efficace (le temps de recherche moyen est plus court, il y a en moyenne moins de départs en sens inverse). Une analyse de la variance sur les temps de recherche nous permettra d’affiner l’étude de l’effet des variables de format, ordre de passation, expérience et nature des cibles.

— L’effet du format est très significatif (quelle que soit la comparaison). Ainsi pour la comparaison pondérée sur TPS, on trouve F(1;26) = 14,06 ; p < .001. Les temps de recherche sont plus longs avec le format du fichier professionnel qu’avec le format modifié. Il s’agit d’un effet très fort (η = 0,59).

— L’effet de la cible est également très significatif. Pour la comparaison pondérée sur TPS, F(6;156) = 3,765 ; p < .002. La comparaison pondérée, sur TPS, entre cibles différant du point de départ par une coordonnée seulement et cibles différant par leurs deux coordonnées montre l’existence d’un effet presque significatif sur le temps d’atteinte (F(1;26) = 3,518 ; p < .08). (Les autres comparaisons donnent des seuils de signification p < .05.) Le nombre de coordonnées différentes ne rend toutefois compte que d’une partie de l’effet de la variable « cible ».

L’effet de la cible comme celui du type de cible sont forts (η = 0,35).

— Il n’y a pas d’effet significatif de l’expérience, ni de l’ordre de passation.

— Il y a une interaction entre l’expérience et le format : F(1;26) = 4,48 ; p < .05. L’effet du format sur le temps d’atteinte de la cible est plus grand pour les novices que pour les expérimentés. (La figure 2 ci-dessous représente donc bien une interaction significative.) Il s’agit d’une forte interaction (η = 0,38).

— Les autres interactions ne sont pas significatives. Toutefois dans l’ANOVA pour TPS > 5,1 sec., on trouve pour EXP.ORD F(1;26) = 7,04 ; p < .02. L’ordre de passation joue davantage pour les novices que pour les expérimentés.

Cette différence entre temps de recherche dans le cahier modifié et dans le cahier de type professionnel est constatée sujet par sujet pour 27 des 30 sujets (l’exception concerne trois expérimentés).

Les professionnels expérimentés et novices diffèrent aussi en ce qui concerne les départs en sens inverse. On observe 5 professionnels expérimentés sur 20 qui commencent plus de 4 fois leur recherche en sens inverse avec le cahier de plans du type professionnel, alors que c’est le fait de 6 sujets novices sur 10. En revanche, de telles erreurs concernent toujours moins de 15 % des sujets avec le cahier modifié (qu’ils soient expérimentés ou novices).

Les effets de l’ordre de passation existent à la fois en termes de facilitation (pour les novices, la navigation est toujours plus efficace dans la seconde épreuve) et de perturbation (pour les expérimentés, la navigation est au contraire plus efficace dans la première épreuve, avec un effet plus fort pour le cahier professionnel). Le fait que les expérimentés mettent en moyenne autant ou plus de temps que les novices ont mis pour atteindre une cible dans le cahier modifié et, en revanche, mettent moins de temps pour le cahier professionnel est conforme à l’hypothèse de constitution d’un schème reflétant la procédure attendue, schème interférant avec le schème numérique initial (observé chez les novices).

D’une part, deux catégories de schèmes interviennent : des schèmes de prise d’information d’items dans un espace graphique et des schèmes d’indexation de ces items dans un fichier linéaire (tel qu’un livre ou un classeur). D’autre part, l’analyse des productions des professionnels concernés montre la nécessité d’une analyse de ces schèmes à la fois en termes de représentations et en termes de sous-schèmes composant le schème.

La situation de conception d’un outil confirme globalement l’existence des schèmes postulés. Plus précisément, les résultats sont compatibles avec l’existence d’un sous-schème fortement dominant de départ d’un ordonnancement d’items selon le point de départ du schème de lecture (35/38 sujets partent de la parcelle « en haut à gauche ») ; mais, si la prégnance du schème de lecture est confirmée, il ne s’agit pas d’une dominance (seulement 28 sujets sur 38 ordonnent les parcelles en conformité avec l’activation d’un schème de lecture).

L’indexation des parcelles montre une dominance relative d’un schème de codage cartésien (31 sujets sur 38 utilisent une indexation en couple de valeurs). Il faut souligner que ce codage n’est pas celui des outils existants de type « guides routiers » qui utilisent une numérotation linéaire (1, 2...), que l’on retrouve utilisée seulement par 7 sujets (sur 38). Le schème des concepteurs des guides (ou leurs représentations sur les utilisateurs) n’est donc pas celui qui est dominant chez les professionnels observés, qu’ils soient expérimentés ou novices. En revanche, le schème d’indexation des parcelles qui est utilisé pour le rangement dans un cahier est celui qui domine dans la représentation des plans et cartes, à savoir un codage alphanumérique.

Qu’il s’agisse d’ordonnancement ou d’indexation, les schèmes qui rendent compte des données de la situation de conception sont en conflit avec les procédures attendues par la structure de l’outil, puisque celle-ci appelle à la fois un point de départ différent, et une indexation différente, sans distinction entre les coordonnées autres que de position. Le fait qu’on n’ait pas observé de différence selon l’expérience conforte l’existence de schèmes prégnants.

La situation de reproduction de l’outil indique toutefois une variabilité des schèmes disponibles et une diversité des schèmes selon les sujets. Dans cette situation il s’agissait successivement, pour des professionnels expérimentés, de retrouver l’ordre de classement dans l’outil à partir des index, et de classer des parcelles d’un plan de situation comme dans le cahier de plans. En fait, neuf sujets seulement (sur 25) donnent des réponses compatibles avec l’activation d’un seul schème : soit celui correspondant à la procédure attendue (2 sujets), soit un schème de classement numérique (4 sujets), soit le schème de lecture (3 sujets). Les réponses de treize sujets sont interprétables comme un basculement d’un schème à un autre selon la tâche (soit entre schème de classement numérique et procédure de classement de l’outil, soit entre schème de repérage axial et schème de lecture). Enfin les réponses de trois sujets ne sont pas interprétables dans ces termes. L’analyse de cette seconde situation confirme que la structure du cahier de plans n’est pas bien connue des professionnels, que les procédures de classement qui lui sont liées ne sont pas assimilées par la plupart d’entre eux et qu’il existe des interférences entre schème de lecture et schème de repérage axial (et schème d’ « indexation numérique » – où un couple de valeurs numériques X, Y est traité comme un seul nombre XY).

La troisième situation était une étude directe des effets d’une modification de l’outil sur la performance dans une tâche de navigation. Elle confirme l’existence du schème d’indexation numérique dans la mesure où on observe un effet très important du format utilisé : le cahier modifié conforme à ce schème conduit globalement à une bien meilleure performance que le cahier professionnel (en termes de temps mis et d’erreurs dans le sens de parcours du cahier pour atteindre un parcellaire cible). Toutefois, le fait qu’il n’y ait pas d’effet de l’expérience mais une interaction forte entre le format du cahier et l’expérience du professionnel indique que des schèmes de parcours adaptés à la structure du cahier professionnel fonctionnent chez les sujets expérimentés. Mais tout se passe comme si l’inhibition du schème numérique, inhibition nécessaire pour agir selon un autre schème en quelque sorte « formaté de l’extérieur », faisait ensuite obstacle à l’activation de ce schème pour parcourir un cahier modifié en conformité avec le schème numérique initialement prégnant, comme l’indiquent les performances des novices.

Nous n’avons pas discuté en détail des relations entre les tâches proposées aux professionnels et les tâches attendues dans le cadre de l’action en situation professionnelle. Nous relèverons seulement que nous avons relâché beaucoup des contraintes de pression temporelle et de stress qui pèsent lors de certaines interventions (secours à personne par exemple). Nous avons aussi découplé des tâches de repérage, de mémorisation dans l’outil, de recherche de cible dans le cahier de plans : nous avons tout lieu de faire l’hypothèse que leur interaction pourrait être plus sensible aux interférences de schèmes. Par ailleurs, nous n’avons pas abordé la question des autres fonctions de l’outil, en particulier les plans de détail de lieux sensibles en termes à la fois de contraintes de circulation et de ressources. Toutefois la variété des situations proposées aux professionnels dans notre étude, qui nous a permis d’affiner et de moduler une hypothèse de départ trop globale, nous permet aussi de tirer un certain nombre de conclusions pratiques.

D’une part, la situation initiale de conception proposée aux novices et aux expérimentés a confirmé la mise en œuvre des schèmes prégnants que sont le schème de lecture, le schème de codage alphanumérique (et le schème numérique de lecture d’un couple X, Y comme un nombre XY) : ceci devrait conduire à proposer pour les outils de navigation un codage distinct des deux dimensions de repérage spatial, codage organisé en cohérence avec le schème de lecture (pour que les premiers éléments alphanumériques ou numériques correspondent au point de départ de la lecture).

Malheureusement, un tel codage de l’espace des interventions entrerait en conflit avec une autre fonction, qui est la communication opérationnelle entre le niveau des opérations locales et les niveaux supérieurs (y compris dans la relation entre sécurité publique et défense). De plus, il entrerait à terme en conflit avec l’intégration d’un outil d’information de position tel que le GPS.

De plus, la troisième situation a mis en évidence le fait que les sujets ayant une expérience de l’outil, même s’ils n’avaient pas une représentation précise de son organisation, étaient capables d’une utilisation presque aussi efficace que celle du cahier modifié (tenant compte du schème d’indexation numérique), ce qui montre l’existence d’un processus d’accommodation à l’outil [12]. En fait, on peut interpréter cela par le fait que les schèmes de lecture et de repérage ont deux invariants en commun : 1 / ils sont fondés l’un et l’autre sur une même représentation bidimensionnelle, et 2 / ils partagent un sous-schème en commun : le balayage horizontal de gauche à droite. En conséquence, l’interférence majeure ne concerne pas l’interférence de ces schèmes, mobilisables l’un et l’autre, mais plutôt l’interférence avec un schème d’indexation numérique. Le bénéfice de la modification envisageable en tenant compte seulement de la prégnance du schème de lecture apparaît alors marginale, si l’on prend en compte l’impact dans le dispositif opérationnel dans son ensemble.

En revanche, aussi bien les incohérences de représentation de l’organisation de l’outil chez des professionnels expérimentés que l’efficacité limitée de l’utilisation par les novices montrent la nécessité d’une formation explicite à l’outil. Le but de cette formation étant de surmonter l’obstacle initial du conflit avec le schème d’indexation numérique, en s’appuyant sur une connaissance de l’organisation spatiale dans l’outil, et en explicitant tout particulièrement la nécessité de ne pas lire l’index comme une valeur numérique mais comme le couple des valeurs des coordonnées. Une simple pagination des cahiers peut d’ailleurs contribuer à dissocier deux fonctions de l’index, à savoir désigner un couple de coordonnées ou un numéro de page.

Par ailleurs, des aménagements ont été proposés pour simplifier le système d’ensemble des cahiers de plans en l’organisant en fonction d’un découpage matriciel de l’espace des interventions et en traitant l’espace administratif des communes comme une information seconde mais marquée d’un codage très visible. Ces modifications visaient à diminuer le nombre de cahiers de plans, donc les problèmes d’identification du ou des cahiers à consulter, et à homogénéiser les processus de recherche. Dans le même sens, on a proposé une homogénéisation des plans de détails, en termes d’échelle, de données incluses, de mode de référence et de position dans les cahiers de plans.

En conclusion, le choix d’une analyse des difficultés d’utilisation d’un outil professionnel en termes de schèmes, posant la question des représentations sous-jacentes à un schème et des sous-schèmes le composant éventuellement, nous a permis non seulement de montrer l’existence d’interférences entre schèmes et les conflits de certains avec les procédures attendues, mais aussi de mettre en évidence des composants communs expliquant la flexibilité observée et les points réellement conflictuels, sur lesquels centrer soit la conception ou la modification de l’outil, soit la formation lorsqu’un ensemble de contraintes fonctionnelles doit être pris en compte : cela a permis d’élargir l’éventail des propositions de modifications non pour une optimisation locale mais pour une amélioration possible dans l’ensemble du système des fonctions et des outils.

Manuscrit reçu : mai 2000.

Accepté après modification : février 2001.