Un logiciel à l'épreuve

Alexandra Wallner, Aurélie Lainé (Maître de conférences à l'IUFM des Pays de la Loire) et Annick Weil-Barais

Le dialogue par écrit, via un ordinateur, est de plus en plus répandu, notamment chez les jeunes. Nous nous sommes demandé comment ce type de communication pouvait influer sur la structure et sur le contenu des messages en fonction du niveau de maîtrise du langage (soit, en pratique, l'âge des interlocuteurs). Pour répondre à cette question, nous avons analysé les échanges de collégiens ou d'étudiants invités à réaliser un schéma logique, appelé carte conceptuelle. Il s'agissait de relier par des flèches les mots clés d'un texte décrivant, par exemple, l'élaboration d'une substance synthétique. Chaque participant devait effectuer cette tâche à l'aide du logiciel ModellingSpace, d'abord seul puis en binôme, en s'accordant avec son partenaire de même classe d'âge pour produire la meilleure carte conceptuelle possible. Nous avons comparé les échanges de tous les binômes dans deux situations de collaboration différentes : par oral, en face-à-face, et par écrit, à distance, ModellingSpace permettant de dialoguer par chat. Il ressort de cette étude que, chez les étudiants, le mode de communication a bien un impact sur la structure des échanges (à distance, ils sont plus restreints et souvent incomplets) mais n'a d'incidence significative ni sur leur contenu ni sur la qualité de la logique des cartes conceptuelles produites. Comme l'indique la statistique ci-dessous, les échanges des collégiens ont une structure peu différente de celle des étudiants lorsqu'ils communiquent à distance. En revanche, leurs messages sont moins centrés sur les aspects conceptuels de la tâche que sur les fonctionnalités graphiques du logiciel. Les plus jeunes élèves semblent donc se focaliser davantage sur les caractéristiques visuelles de l'outil, leur capacité à collaborer efficacement à distance s'en trouvant amoindrie.

En complément...

• logiciel téléchargeable (en anglais) ici

Faire parler les yeux

Laëtitia Boulc'h et Alexandra Wallner, doctorantes au Laboratoire Processus de pensée, Université d'Angers
©Gilles Morin

Le « suiveur du regard » (eye tracker, en anglais) est un dispositif qui combine des caméras et un logiciel pour suivre le mouvement des yeux. Il est utilisé en ophtalmologie, dans le pilotage d'ordinateurs par le regard, pour des études d'impact visuel en marketing ou encore, en psychologie, afin d'approfondir notre connaissance des processus de pensée dont certains concernent l'apprentissage. Nous utilisons dans nos recherches un suiveur du regard qui enregistre les mouvements oculaires grâce à deux caméras placées sous l'écran d'un ordinateur. Ce dispositif permet, par exemple, d'évaluer la capacité d'un individu à contrôler les mouvements de ses yeux. à cette fin, nous demandons à une personne d'exécuter des tâches spécifiques, comme de regarder le plus rapidement possible à l'opposé d'un point qui apparaît près d'un bord de l'écran, l'obligeant ainsi à inhiber un réflexe. Ces expériences doivent permettre de mieux cerner l'influence de défauts du contrôle oculaire sur certains troubles de l'apprentissage de la lecture. Elles pourront alors conduire à l'amélioration de la présentation de manuels ou de logiciels de formation, en éliminant les illustrations non pertinentes ou en aérant des pages surchargées de texte afin d'aider le lecteur à centrer son attention sur les éléments pertinents. Nous utilisons également ce matériel pour étudier l'observation des tableaux d'art. Ce type d'étude intéresse la Direction des musées de France qui cherche des critères objectifs pour évaluer l'apport des commentaires textuels ou sonores proposés aux visiteurs de musées. L'analyse de l'impact de différents commentaires sur le parcours oculaire lors de l'exploration d'une oeuvre présentée à l'écran peut servir à améliorer l'accompagnement des visites.

DOSSIER
Des machines à apprendre

Machines et psychologie

Le temps de l'évaluation

Les études de chercheurs en psychologie sont utiles à la conception de logiciels éducatifs et permettent de mieux évaluer leur usage par un public donné.
Annick WEIL-BARAIS, Professeur, directrice du Laboratoire de psychologie Processus de pensée, Université d’Angers. www.univ-angers.fr/laboratoire.asp?ID=25
© Sylvie Dessert

Comprendre les besoins et les comportements

Les premiers logiciels pour l’enseignement ont été conçus par des équipes d’informaticiens souvent associés à des enseignants. Passionnés par l’outil informatique et persuadés que celui-ci allait révolutionner les façons d’enseigner et d’apprendre, ils ont pourtant dû déchanter : d’une part, leurs logiciels, bien qu’astucieux, ont été peu utilisés hors d’un cercle restreint d’innovateurs ; d’autre part, l’écart entre ce qu’on pouvait en attendre et ce que les enseignants ou les élèves en faisaient est apparu considérable. Par exemple, des logiciels de simulation de phénomènes physiques ont été conçus pour permettre aux lycéens d’explorer aisément des cas pratiques variés. Or, ils ont surtout été utilisés comme de simples outils de calcul aux dépens d’un travail expérimental consistant à acquérir des données et à les confronter à un modèle théorique. Le faible succès et le manque d’efficacité pédagogique de ces premiers logiciels proviennent surtout du fait qu’on a d’abord cherché à tirer parti des possibilités techniques offertes par les outils informatiques. Depuis quelques années, cependant, les concepteurs de logiciels se préoccupent davantage de les adapter aux comportements et aux besoins de leurs futurs utilisateurs. Ils sont ainsi conduits à collaborer avec des chercheurs en psychologie cognitive. Notre équipe « Cognition et développement » a, dans cette optique, participé à la mise au point et à l’évaluation du logiciel ModellingSpace (1). Celui-ci est destiné à aider les élèves de différents niveaux, de l’école primaire à l’université, à apprendre les démarches de modélisation et de formalisation. Il permet notamment de mettre en scène des relations énoncées entre des objets et certains phénomènes (par exemple la relation entre la vitesse d’un skieur et la pente de la piste) en utilisant des graphes, des images ou des animations, ce qui aide les élèves à comprendre de telles relations. Le logiciel offre en outre une vue synthétique des différentes opérations effectuées à travers lui, stimulant ainsi la réflexion des élèves sur leur propre apprentissage (on appelle cela la métacognition). Cependant, la façon dont les utilisateurs s’approprient l’outil peut être diversement partagée. Nos observations, qui s’appuient en partie sur des études statistiques, ont notamment permis de mettre en évidence l’influence significative de l’âge des élèves lorsqu’ils utilisent le logiciel dans une situation de collaboration à distance (lire Un logiciel à l’épreuve, ci-après).

Faire partager les expériences

Les travaux de recherche en psychologie, en parallèle de telles évaluations, peuvent aussi déboucher sur la conception de nouveaux outils de formation basés sur les TIC. Voici un exemple. Nous avons invité des parents à discuter de leurs pratiques éducatives après la projection d’un film montrant une mère qui accompagne son enfant de 4 ans à la Cité des sciences. à l’issue de cette rencontre, nous avons constaté que les parents reproduisaient spontanément, auprès de leurs propres enfants, certains des gestes et des paroles de cette mère qui s’étaient révélés favorables à l’apprentissage de son enfant. Cela nous a donné l’idée d’un dispositif de formation à distance, par Internet, destiné aux assistantes maternelles. La législation oblige maintenant chacune d’entre elles à suivre 120 heures de formation ; nous avons pensé qu’une partie de ce temps pourrait être employé à domicile, en visionnant ce que font d’autres assistances maternelles avec les enfants dont elles s’occupent et en échangeant avec elles à distance. Grâce à nos recherches sur les interactions éducatives, nous disposons de nombreux enregistrements vidéo dans des contextes variés : lecture de livre, jeux avec des chiffres... Dans le cadre du programme OuForEP (Outils pour la formation, l’éducation et la prévention) financé par la Région des Pays de la Loire, nous mettons à présent au point un site destiné à la formation des assistantes maternelles : éducEnfance

En complément...

STICEF la revue scientifique francophone de l'ATIEF (pour les étudiants, les chercheurs et les enseignants)

A chacun son style

Abdenbi Ziti, Maître de conférences au LabÉCD, Laboratoire de psychologie Éducation, cognition et développement, Université de Nantes. www.lettres.univ-nantes.fr/labecd

Interagir avec une interface informatique (un formulaire de saisie, la page web d’un site…) implique notre engagement sensoriel, émotionnel et cognitif (relatif au traitement des informations perçues). C’est pourquoi les qualités d’une interface peuvent bénéficier de la prise en compte des fonctions et des capacités cognitives des utilisateurs. Or celles-ci ne sont pas uniformément partagées.

Nous nous intéressons particulièrement à la recherche d’informations dans un environnement informatique, une activité fréquente qui requiert une succession de traitements : lecture, compréhension, déduction, comparaison, prise de décision… Elle s’avère fortement influencée par le « style cognitif » de chaque individu. Nous avons examiné le rôle de deux styles cognitifs : la « dépendance-indépendance à l’égard du champ » (DIC) et la « résistance à la distraction » (RD). La DIC correspond à la capacité de dissocier un élément de son contexte, d’adopter une attitude analytique dans la résolution de problèmes. Certains tests (1) permettent de distinguer un fonctionnement plutôt « analytique » ou « indépendant du champ » (IC) d’un fonctionnement plus « global » ou « dépendant du champ » (DC). Les sujets DC éprouvent des difficultés à faire abstraction de la façon dont les éléments de l’interface sont présentés. La RD correspond, quant à elle, à la capacité de réaliser une tâche sans se laisser perturber de façon importante par des informations conflictuelles nombreuses ou qui ne concernent pas cette tâche. Des tests (2) distinguent les sujets résistants (RD+) et peu résistants (RD-). Dans notre étude, une fois leurs styles cognitifs évalués, les participants ont été invités à chercher, dans un hypertexte (texte ayant des liens vers d’autres textes), des réponses à des questions. On constate que les individus IC sont moins rapides que les individus DC mais qu’ils donnent plus souvent des réponses correctes. On constate également que, lorsque le texte est aménagé avec du gras, des soulignements, des paragraphes, des titres et des repères, les participants DC sont quasiment aussi rapides que les autres. La résistance à la distraction se révèle en revanche peu déterminante dans les effets de tels aménagements : les individus RD+ sont toujours plus rapides et donnent davantage de bonnes réponses que les individus RD-, cette différence augmentant avec la difficulté de la tâche. Ces résultats, qui intéressent de plus en plus les concepteurs d’interfaces, indiquent que la DIC influe peu sur les performances dans la recherche d’informations et que la RD est avantageuse : elle permet à l’utilisateur de mieux gérer les contraintes de navigation dans des écrans successifs ou abondamment illustrés, qui sont propices à la désorientation et à l’oubli des sélections effectuées pendant la recherche.

(1) Group Embedded Figure Test d’Oltman, Raskin et Witkin (ou Test des figures intriquées) ; (2) Color Word Test de Stroop

Pensées sportives et vidéo

Carole Sève, Professeure, et Jacques Saury, Maître de conférences, Laboratoire Motricité, interactions, performance, UFR Sciences et techniques des activités physiques et sportives, Université de Nantes, membres du réseau Recherche et sport en Pays de la Loire. www.univ-nantes.fr/96390/0/fiche___laboratoire/&RH=1183618516979 www.staps.univ-nantes.fr/
©Jacques Saury

Arrêts sur images

Un certain nombre d’entraîneurs filment des entraînements et des compétitions afin d’améliorer la performance des sportifs. L’enregistrement d’une séquence permet aux protagonistes de la revoir en bénéficiant d’un point de vue extérieur. Dans le cas présent, il ne s’agit pas de comparer ce qu’ils ont réalisé avec une norme technique objective (comme dans la plupart des utilisations de la vidéo en sport) mais d’accéder de façon profitable à la dimension subjective de leurs activités. Le chercheur en psychologie, qui maîtrise différentes techniques d’entretien, aide l’athlète et son entraîneur à revivre une situation passée, par l’image et par le son, et à la commenter de manière détaillée. Le chercheur et le sportif ont tous les deux une télécommande. Ils font des arrêts sur image, des ralentis et des retours en arrière quand ils le veulent.

Examen de conscience

Le psychologue cherche à placer le sportif dans les meilleures conditions pour qu’il explique ses comportements. Ses questions portent notamment sur les sensations (Comment te sens-tu à ce moment-là ?), les perceptions (Que perçois-tu ?), les focalisations (A quoi fais-tu attention ?), les préoccupations (Que cherches-tu à faire ?), les émotions (Que ressens-tu ?), les pensées et les interprétations (Que penses-tu ?). L’athlète peut ainsi rendre explicites des éléments demeurés dans la « pénombre de sa conscience » lors de la compétition, afin de mieux les maîtriser dans une situation future. Cette méthode aide les sportifs et les entraîneurs à améliorer leur communication et leur compréhension mutuelle pour optimiser l’efficacité d’un collectif, les indications des entraîneurs ainsi que les procédures d’entraînement et d’apprentissage technique ou tactique. Elle a déjà été utilisée en voile, en tennis de table, en gymnastique, en judo et en kayak.

Une application à la voile sportive

Des entraîneurs de voile nous ont par exemple sollicités pour améliorer la collaboration entre un barreur et un équipier. Lors d’une régate, tous deux doivent continuellement faire des choix de trajectoire en fonction de l’évolution des situations de course (positions des adversaires, modification du vent…). La répartition des rôles décisionnels préétablie et travaillée lors des entraînements n’empêche pas l’apparition de dysfonctionnements : les deux membres de l’équipage n’ayant pas la même perception de la situation, ils envisagent parfois des options tactiques différentes et cherchent à s’influencer mutuellement. La méthode évoquée précédemment a notamment permis de montrer que, lors de situations de course délicates, les deux athlètes sont concentrés sur leurs activités respectives et ne communiquent plus de façon continue. Leurs perceptions et leurs jugements n’étant plus concordants, ils peuvent construire des interprétations divergentes et entrer en conflit. Nous avons alors proposé, en concertation avec les entraîneurs, de nouvelles formes de collaboration consistant par exemple à maintenir un échange d’informations permanent entre les partenaires afin de favoriser une interprétation commune de chaque situation.

Têtes chercheuses ©2007 | mentions légales | contactez nous | page d'accueil | Réalisation : Intelliance 2007