Cours EIA - 2/02/05- Mireille Bétrancourt Lapproche cognitiviste de lapprentissage: Simulations et démonstration TECFA Technologies pour la Formation et

Cours EIA - 2/02/05- Mireille Bétrancourt

L’approche cognitiviste de l’apprentissage:

Simulations et démonstration

TECFATechnologies pour la

Formation et l’Apprentissage


Les limites de l ’approche béhavioriste


L ’approche béhavioriste

Stimulus Réponse

R = f (S)

Apprentissage = association entre une situation et un comportement


Les illusions d ’optique


a)

x x xxx

x x xxx

b)

A

B

C

D

c) d)

Les « lois » de la Gestalt



a)

x x xxx

x x xxx

b)

A

B

C

D

c) d)



a)

x x xxx

x x xxx

b)

A

B

C

D

c) d)


a)

x x xxx

x x xxx

b)

A

B

C

D

c) d)



Le problème des 9 points

Joindre les 9 points en 4 lignes droites sans lever le crayon.


Quelle est la couleur de ces mots ?

vert

bleu

rouge

jaune


L’approche cognitivisteL

’app

roch

e co

gniti

vist

e

Input

PerceptionSélection

OrganisationTraitement Réponse

Mémoire

Noë !

Outputattention régulation

émotion

??


Architecture de la mémoire

Buffer sensoriel

Mémoire de travail

Mémoire à long terme

Connaissances

Baddeley, 1983 ; 2002

Centre exécutif

Bouclearticulatoire

Calepinvisuo-spatial

Module intégrateur


Les différents types de mémoire

Connaissances déclaratives

épisodique

sémantique

Connaissances procédurales

Connaissances heuristiques ou décisionnelles


Schéma de l ’architecture cognitive

Informations

Représentations

matérielles et symboliques

Résolution de problèmes

Activitation de règles

Activités automatisées

Connaissances

généralesspécifiques

Raisonnements

épistémiquespragmatiques

Suites d ’actions

Evaluation

construction de connaissances


Apprentissage et cognitivisme


Une bonne représentation mentale

Importance des informations reçues en entrée


L ’organisation du matériel d ’apprentissage

Grouper pour mieux retenir

BNLDCFIUAComptez à rebours à partir de 10 jusqu ’à 0

BALCUFDIN

Combien de lettres avez-vous retenu ?

Comptez à rebours à partir de 10 jusqu ’à 0

Combien de lettres avez-vous retenu ?

Les

prin

cipe

s d

’app

rent

issa

ge


La résolution de problème

La Tour de Hanoï

Les

prin

cipe

s d

’app

rent

issa

ge


Apprendre en contexte

Expérience de Baddeley sur la mémorisation en condition terrestre et sous-marine

Les

prin

cipe

s d

’app

rent

issa

ge

Notion de cognition située


Raisonnement spatial

Proportionnalités :

Dosage 1 : 2 verres d ’orange pour 3 de citronDosage 2 : 5 verres d ’orange pour 6 de citron

Quel dosage a le plus de citron ?

23

+3+3

56

pareil

Les

prin

cipe

s d

’app

rent

issa

ge


Raisonnement spatial

Dosage 1

Dosage 2

Les

prin

cipe

s d

’app

rent

issa

ge


Effet d ’attention

Murdock (1965)

• Mémorisation de carte pendant tâche de tri (Murdock (1965)

• Les perfomances de rappel diminuent quand la difficulté de la tâche de tri augmente

Les

prin

cipe

s d

’app

rent

issa

ge


D’autres concepts plus récents

Cognition distribuée

MétacognitionMise à distance, prise de conscience, régulation.

L’outil utilisé prend en charge une partie des fonctionscognitives


Principes pour mieux apprendre

• Utiliser des situations de résolution de problème• Organiser le matériel en unités signifiantes• Maintenir l’attention• Donner des contextes réalistes et signifiants• Utiliser des formats de présentation riches et

expressifs (multimédia, interactivité)Les

prin

cipe

s d

’app

rent

issa

ge


Animations et simulations


poignée

piston

valve d ’entrée

valve de sortie

Fonctionnement d’une pompe à vélo.

Lorsque l’on tire la poignée, le piston monte, la valve d’entrée s’ouvre, la valve de sortie se ferme et l’air entre dans la partie basse du cylindre.

L ’effet multimédia


L’effet multimedia… et réciproquement

Lorsque l’on tire la poignée, le piston monte, la valve d’entrée s’ouvre, la valve de sortie se ferme et l’air entre dans la partie basse du cylindre.

Mayer & Gallini, 1990

poignée

piston

valve d ’entrée

valve de sortie


Démonstrations



Démonstrations

Simulations interactives



L ’animation

L’animation devrait faciliter la compréhension de phénomènes dynamiques

Le présupposé

Bétrancourt & Tversky, 2000

Résultats mitigés

Très souvent, l’animation n ’est pas plus efficace qu ’un graphique statique

Les résultats


Difficultés conceptuelles

How a toilet works


Difficultés perceptives

Trajectoire du point ?


Kaiser, Profitt & Whelan, 1992

Difficultés perceptives


L’animation : des obstacles...

Difficultés de traitement du mouvement

Pas de support à la conceptualisation

L’information est transitoire


Simulations : risques et difficultés

Démarche hypothético-déductive ou essai-erreur ?Retour réflexif ?Persistence des conceptions erronées

La réussite à la simulation n’implique pas la compréhension du phénomène

Le développement d’un modèle complexe est coûteux (cf. Stella)


Dans quelles situations d’apprentissage ?

Pour provoquer un conflit cognitif

Pour faire explorer un phénomène

Pour supporter le processus de visualisation et de représentation mentale

Pour des raisons pratiques


L’animation : précautions d ’usage

N ’utiliser que lorsque les transitions entre les étapes ne peuvent être déduites par l’apprenant

Juste équilibre entre réalisme et abstraction

Deux principes : sobriété adéquation au modèle conceptuel


Simulations : précautions d ’usage

Associer à une activité qui guide l’exploration

Susciter la réflexion sur l’action

La formalisation des règles n’implique pas forcément la compréhension du phénomène

Documents

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