20
I-. Apprentissage et compréhension multimédia Définitions Modèles théoriques : CTML, EST, APM II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et techniques à partir de visualisations dynamiques interactives: Signalisation, segmentation, pause, interactivité Simulation mentale et anticipation, engagement actif III. Apprendre et mémoriser des gestes professionnels à partir de vidéos: Modèles théoriques complémentaires: MNS, ATOOC Modèles mentaux et variation des points de vue IV. Apprendre à raisonner à partir de vidéos (projet DIMMED) V. CoŶĐlusioŶ, Ouveƌtuƌe: AppƌeŶdƌe eŶ ƌeŶdaŶt visiďle liŶvisiďle : vidéos et réalité virtuelle (projet Silva-numerica)

II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

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Page 1: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

• I-. Apprentissage et compréhension multimédia• Définitions

• Modèles théoriques : CTML, EST, APM

• II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et techniques à partir de visualisations dynamiques interactives: • Signalisation, segmentation, pause, interactivité

• Simulation mentale et anticipation, engagement actif

• III. Apprendre et mémoriser des gestes professionnels à partir de vidéos:• Modèles théoriques complémentaires: MNS, ATOOC

• Modèles mentaux et variation des points de vue

• IV. Apprendre à raisonner à partir de vidéos (projet DIMMED)

• V. Co lusio , Ouve tu e: App e d e e e da t visi le l i visi le : vidéos et réalité virtuelle (projet Silva-numerica)

Page 2: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

« Embodied cognition », la cognition incarnée et le rôle des gestes (gesturing) da s l’appre tissage, la o préhe sio et la é orisatio et appli atio s à l’education

• Evolution des modèles de la psychologie cognitive • relation avec la psychologie évolutionniste

• Embodied cognition : Théorie de la « cognition incarnée » postule que perception-action et cognition sont très fortement interconnectés et reliés (Barsalou, 2010)• depuis l e odage de l i fo atio o te tualis e, la ep se tatio o st uite et la up atio

de l i fo atio• Pa e e ple da s l app e tissage d u e liste de ots d a tio s: ots seuls < ots a o pag s

de gestes correpondants (Barsalou, 2010)

• Leffi a it des visualisatio s d a i ues pou app e d e des o epts o ple es (processus dynamiques) pourrait être significativement amélioré an basant le

ouve e t de la p se tatio su les e p ie es ph si ues o po elles de l app e a t du a t l app e tissage De Ko i g & Tabbers, 2011)

• Connaissances primaires vers connaissances secondaires

Page 3: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Watching corresponding gestures facilitates learning with animations by activating human mirror-neurons: An fNIRS study Birgit Brucker, Ehlis, Häußinger, Fallgatter, Gerjets

Page 4: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Question 5: Peut-on apprendre efficacement en regardant faire? You-tube et La simulation mentale interne

• Capacité « naturelle » des être humains à apprendre e o se va t des ouve e ts d aut es pe so es

• Cette capacité à apprendre par observation directe a été expliquée (théorisée) par des travaux de

eu os ie e ui o t v l l e iste e hez les t es hu ai s ais pas seule e t d u s st e de « neurones miroirs » (Rizzolatti & Craighero, 2004; Van-Gog, Pass, Marcus, Ayres & Sweller, 2009, 2015):• Facilitation des activations motrices

• Empathie posturale

• Imagerie motrice et simulation mentale interne

Page 5: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Les neurones miroirs

Figure 1.1. La figure montre l'activité des neurones miroirs enregistrée dans l'aire F5 du singe. Le neurone

décharge quand le singe prend l'objet (A) et aussi lorsque le singe observe un expérimentateur prendre

l'objet (B) (Rizzolatti, Fabbri-Destro & Cattaneo, 2009)

Page 6: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Enhancement of force after action observationBehavioural and neurophysiological studiesCarlo A. Porro , Patrizia Facchin, Simonetta Fusi, Guanita

Dri, Luciano Fadiga

«Embodied cognition»: Apprentissage de gestes par observation et modèle des neurones miroirs (MNS, Rizzolatti et Craighero, 2004)

Page 7: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

0

5

10

15

20

25

Static Animation

Short section

Long section

Boucheix & Forestier, 2017

Voir aussi:Ayres et al. 2015Wong & al., 2016

Page 8: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Hypothèse alternative: effets de la continuité attentionnelle, Smith, 2012, Psychocinematics: « Simplifying events », Schwan, 2013

Formation des infirmièrs-res, maieuticiens-ciennes, et vidéos

Apprendre des gestes techniques complexes en enrichissant les points de vue

Page 9: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Le rôle des changements de points de ue da s l’appre tissage de procédures médicales complexes?

• But de l e p ie e :• Co pa e l effi a it de l app e tissage sous

différents points de vue à partir de vidéos.• D u e p o du e gestuelle o ple e et d li ate la

pose d u e so de u i ai e –cathéter- dans un système clos.

• o ditio s d app e tissage o espo da t à t pes de vid os et à t ois g oupes d tudia t e s infirmier(e)s • Vue conventionnelle Face à Face: FtF; • Vue subjective: OtS; • Vue mixte consistant en une alternance systématique

pou ha ue tape d u poi t de vue Fa e à Fa e et d u point de vue subjectif: MixW;

• Un group contrôle étai également sollicité

Page 10: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Method, Procedure

1Participants

SelectionPre -instruction

Exp. 1, N = 43 Exp 2, N = 61 (Diff. exp.1)

Verification Connaissances

préalables

Pre-Instruction2 heures TP demonstrationExpert-Formateur

2Pre-test

Demonstration individuelle par chaqueétudiant(30 mn)25 étapes de la ProcedureSalle de Simulation Confiance subjective Performance :grille /25pts

Distribution groupes:FtF, OtS, MixW, ContrôleExp 1: N = 10 -11/gpeExp 2: 15-16/gpe

3Apprentissage

6 visualisations de la video

2 x 3 joursSauf gpe contrôle

Contrôle des critèresd app e tissage6 x 11minutes

4Post-test

Demonstration individuelle par chaqueétudiant(30 mn)25 étapes de la ProcedureSalle de Simulation Confiance subjective Performance :grille /25pts (idem pre-test)

Fin, court debrief

Page 11: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Material

Figure 1. Screenshots of the medical hand procedure videos, a: OtS, b: FtF, c and d: simulation room.

a b

dc

Page 12: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Screen shots of different (non contiguous) steps in FtF (1,2) and OtS view points (3)

1 2 3

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Control FtF OtS MixW

Pre-test

Post-test

Résultats

Pré-test vs. Post-test, F (1, 39)

= , , p <. , ηp² = . ; Group: F (3,39) = 22,57, p

< , , ηp² = , ;Interaction pré-post *groupe:

F , = , , p < , ηp² = .50.

Page 13: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Ré-apprrentissage moteur par imagerie mentale du geste chez des personnes âgées avec des troubles de la mémoire procédurale

Page 14: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Geste quotidien

Page 15: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Regards et mains• Faut-il voir les mains, les regards?

• Hypothèse: • Dist a tio de l i fo atio pe ti e te, vs, Di e tio pe ti e te de

l atte tio ?

Khan

academy

Page 16: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

• I-. Apprentissage et compréhension multimédia• Définitions

• Modèles théoriques : CTML, EST, APM

• II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et techniques à partir de visualisations dynamiques interactives: • Signalisation, segmentation, pause, interactivité

• Simulation mentale et anticipation, engagement actif

• III. Apprendre et mémoriser des gestes professionnels à partir de vidéos:• Modèles théoriques complémentaires: MNS, ATOOC

• Modèles mentaux et variation des points de vue

• IV. Apprendre à raisonner à partir de vidéos (projet DIMMED)

• V. Co lusio , Ouve tu e: App e d e e e da t visi le l i visi le : vidéos et réalité virtuelle (projet Silva-numerica)

Page 17: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Apprendre le raisonnement « critique » à partir de vidéos: le projet DIMEDD

• DIMEDD: deux laboratoires CNRS, CLLE-LPC Toulouse, et LEAD-CNRS Dijo : D veloppe e t d I te fa es Multi dia pou l Edu atio au Développement Durable.

• Traitement cognitif des sources et des arguments

• E e ple de l tude: Pou a-t-on tous manger bio en 2050?

• Etude e p i e tale de l effet su l volutio du aiso e e t, de • La source: Scientifique, Agriculteur Professionnel, Consommateur tout venant

• Le sens des arguments: Pour versus Contre

• Laide de sig au aide oi e : Pe ti e ts vs. D o atifs o pe ti e ts

Page 18: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Exemples matériel

Page 19: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Procédure

• Pré-test:• Questio ai e d valuatio des o a es et des opi io s • Mesure des capacités de mémoire de travail et de habiletés spatiales de chaque

élève

• Apprentissage• Pou ha ue l ve u i d u as ue et d u PC, te ps d tude et de visualisatio

de 6 courts clips vidéos : 2 scientifiques (1 Pour et 1 Contre), 2 professionnels (1P, 1C); 2 consommateurs (1P, 1C). Ordre aléatoire.

• Enregistrement du mouvement des yeux au cours de la visualisation des vidéos (ex: combien de temps regardent-ils l i fo atio o e a t la sou e?

• Post-test• Questio ai e d valuatio des croyances et des opinions : évolutions?• Mesu e du o e d i fo atio s –et leur nature- (arguments et sources) conservés

en mémoire (de quoi se rappellent-ils?).

• E ou s ….work in progress

Page 20: II- Comprendre et apprendre des notions scientifiques et

Conclusion

• Vers de vidéos augmentées?