Documents multimédia éducatifs TECFA Technologies pour la Formation et l’Apprentissage Documents multimédia éducatifs Modèles conceptuels et principes de design Ce cours a pour objectif de vous donner les bases suffisantes pour 1) être capable de comprendre une recherche expérimentale 2) être capable de mettre en place une expérimentation en Sciences humaines, même si mes exemples seront toujours tirés de la psychologie cognitive ou bien éducative. Je resterai dans le domaine du multimedia en m ’appuyant sur une recherche en particulier tout au long de cet exposé = Hidrio et Jamet, 2002 Toulouse, le 12 Novembre 1

Apprendre à partir de documents multimedia Le texte, et plus largement le langage, est le vecteur majeur pour l’apprentissage, même pour des apprentissages sensori-moteur (un prof de danse montre et verbalise à la fois). De plus, la plupart des phénomènes que l’on apprend à l’école ou à l’université ne sont pas accessibles par l’expérience directe, mais sont diffusés de façon symbolique, par le bias de textes et d’illustration graphiques.

Comprendre un texte Jean allait à l‘école. Il était tracassé par le cours de Maths. Il se demandait s’il parviendrait à maîtriser la classe. Notion de représentation mentale Vous avez du expérimenter un changement de représentation. Ce texte est une démonstration du fait que l’on se construit dès les premiers mots une représentation de la situation décrite dans le texte qui dépasse ce qui est dit et qui fait appel à nos connaissances sur le monde (inférences globales) @ André Bisseret

Comprendre un texte Un étudiant a imprudemment jeté sa cigarette encore fumante. Le feu a détruit un tiers des arbres du campus. Inférence causale locale (Cain, Oakhill et al., 2001)

Mémoriser les mots suivants paysage repos rideau couette soleil paupières drap pyjama volet sieste maison ouverture lit porte oreiller vitre chambre rêve

Quels sont les mots qui n’étaient pas dans les listes ? volet paupières sieste rideau soleil dormir cauchemar paysage drap pyjama fenêtre maison enfant lit camion oreiller vitre chambre Réponse : Camion, enfant : faciles à repérer Fenêtre et dormir : pas facile car catégorie implicite Cauchemar : l’inverse Comprendre un requiert un processus de génération d’inférence locales et globales. Ce processus est automatique chez les bons lecteurs.

Un peu de chiffres maintenant Mémorisez les chiffres suivants 4 6 1 1 2 9 7 Ecrivez les chiffres La liste est 7 4 9 2 1 6 1

Un peu de chiffres maintenant Mémorisez les chiffres suivants et récitez-les à l’envers 9 4 3 1 6 2 7 Récitez les chiffres à l’envers Pour expliquer la différence entre mémoire court terme et mémoire de travail = opération exécutive 9714263

Compétences linguistiques Nouvelles connaissances Compétences linguistiques Représentation de la situation Connaissances sur le domaine MLT inférences Buts cognitifs Activité métacognitive Mémoire de travail Représentations du texte (littérale et propositionnelle) Cette diapo représente un shéma du modèle actuel de la compréhension de texte et de l’acquisition de nouvelles informations à partir de texte. Il considére deux niveaux de mémoire : mémoire de travail (en gros, tous les éléments sur lesquels on est en train de réfléchir, y compris éléments de l’environnement connus par les sens et connaissances antérieures actives) et la mémoire à long terme (connaissances qu’un individu possède sur un sujet et sur le monde, et qui se reconstruisent à chaque fois qu’on y fait appel pour une tâche). Ce sont les compétences linguistiques qui vont influencer les niveaux de représentation du texte (surface et sémantique). La représentation de la situation est plus influencée par les connaissances antérieures, sur le sujet et sur le monde en général. Les capacités de raisonnement vont aussi influencer la compréhension profonde, de même que les capacités de régulation de l’individu (capacités métacognitives). Enfin, l’objectif que l’on se fixe permet aussi de réguler notre propre compréhension. Exemple : Un biologiste aura plus de mal à comprendre un texte sur le moteur à injection que sur les mitochondries, et vice-versa pour un mécanicien. Mais si le biologiste doit réparer sa tondeuse avec moteur à injection, il va faire plus d’effort de compréhension que s’il lit un journal. De même notre mécanicien s’il a entrepris des études en biologie. Adapté de Kintsch et van Dijk, 1983

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. Que fait le piston lorsque l’on tire la poignée ? On distingue plusieurs niveaux de représentations du texte qui se caractérisent par ce qu’ils permettent à l’utilisateur de faire plus que par leur phénoménologie. Si l’on prend les trois questions de la diapo ci-dessus : Une représentation du Mot à mot ou représentation de surface, qui permet de reconnaître des énoncés ou de rappeler le mot à mot, suffit pour répondre à cette question dont la réponse est explicite et localisée. La deuxième question nécessite de s’inférer la réponse à partir d’information du texte. Il s’agit d’une inférence de type articulation, ou en anglais bridging inférence. Dans certain modèles (commeKintsch et van Dijk)le niveau de compréhension qui permet de répondre à ce type d’inférence est le niveau de représentation propositionnelle, qui est liée à un premier travail d’abstraction sémantique. La 3e question nécessite d’effectuer une inférence élaborative au sens où l’on doit se construire une représentation de la situation décrite par le texte, à partir du texte et de ses connaissances initiales (en général et sur le sujet). Dans l’exemple ci-dessus, il est fréquent de se former une sorte d’image mentale de la pompe à partir des infos du texte et des connaissances que l’on a sur le domaine. Ce n’est que lorsque ce niveau de compréhension est atteint que l’on peut entrer dans une phase d’apprentissage, c’est-à-dire d’acquisition de nouvelles connaissances qui vont s’intégrer aux connaissances existantes, ou encore nouvelle façon de se représenter un phénomène. Nota : dans la littérature cognitive, l’apprentissage concerne la modification durable de représentations mentales ET des comportements qui peuvent être associés, que ce soit la résolution d’exercices mathématiques ou bien la capacité de construire soi-même un plan d’expérience. Comment se fait-il que l’air entrant ne sorte pas ? Que se passe-t-il si la valve de sortie reste ouverte ?

L ’effet multimédia Fonctionnement d’une pompe à vélo. 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. Il est assez intuitif de penser que les graphiques vont faciliter la compréhension de textes abstraits ou complexe. Parenthèse : on considère les illustrations explicatives, cad qui représente les objets, les actions à entreprendre ou les relations entre éléments (ex : explic du fonctionnement d ’un moteur, shéma légendé en anatomie, etc.). Ici par exemple, cette illustration du fonctionnement de la pompe est bienvenue. Elle montre à quoi ressemble les éléments et comment ils s’organisent dans le système pompe. D’après vous pourquoi les illustrations aideraient-elles à comprendre ?

L’effet multimédia L ’effet positif de l’ajout d ’illustrations graphiques à un texte : apparaît dans plus de 80% des études améliore la mémorisation d ’environ 36% améliore la compréhension et le transfert Plusieurs études on été menées dans les années 60 à 80 ont montré un effet positif des illustrations graphiques sur le mémorisation du texte, mais aussi la compréhension telle que mesurée par la capacité de résoudre des inférences ou des problèmes de transfert. Dès les années 70-80, la recherche typique est la comparaison mémorisation et compréhension texte seul et texte plus illustrations. Cas particulier des animations. Comme vous pouvez le voir dans le papier que je vous ai fait lire, les illustrations animées ont le même effet positif que les illustrations statiques. Cependant, peu d ’étude montrent qu ’elles sont plus efficaces que les illustration statiques. je vous en parlerai peut-être plus tout-à-l ’heure si on a le temps. Justification théorique : on voit plus tard dans l’exposé. Mais l’effet dépend des types d’illustrations (format, fonction, design du matériel, instructions…) et des caractéristiques des apprenants (prinicipalement connaissances du domaine). Denis, 1984; Levie & Lentz, 1982

L’effet multimédia: fonction des graphiques Levin et al., 1987; Carney & Levin, 2002 Décoration Source: wikipedia.org Représentation Organisation http://www.biology.iupui.edu/ biocourses/n100/ Interprétation Levin et collègues ont proposé en 1987 et repris en 2002 une classification des graphiques en 4 fonctions des relations entre texte et image. Par exemple, si j’ai un texte sur la méiose, qui est le processus de division cellulaire pendant la reproduction sexuée, je peux utiliser une image décorative, qui illustre le concept de reproduction sans expliquer le texte. L’image représentative permet de représenter de façon visuelle le concept de chromosome. Sous organisation, le schéma montre le décours temporel du processus de meiose, et sous interprétation, nous avons une visualisation de données chiffrées, le medium spatial servant à représenter une autre dimension, ici une quantité.

Modèle d’intégration multimédia Adapté de Schnotz et Bannert, 2003 Connaissances préalables Représentation littérale Représentation propositionnelle Voie verbale A est à droite de B B est à gauche de C A et C ? Modèle mental Voie picturale B A C Représentation(s) Visuelle(s) Hegarty, M., Canham, M. S., & Fabrikant, S. I. (2010). Thinking about the weather: How display salience and knowledge affect performance in a graphic inference task. Journal of experimental psychology. Learning, memory, and cognition, 36(1), 37-53. doi:10.1037/a0017683 Mayer, R. E. (2009). Multimedia learning (2nd ed). New York: Cambridge University Press. Schnotz, W., & Bannert, M. (2003). Construction and interference in learning from multiple representations. Learning and Instruction, 13, 141-156.

Effets « top-down » et « bottom-up » Hegarty, M., Canham, M. S., & Fabrikant, S. I. (2010). Thinking about the weather: How display salience and knowledge affect performance in a graphic inference task. Journal of experimental psychology. Learning, memory, and cognition, 36(1), 37-53. doi:10.1037/a0017683

Modèle ITPC de Schnotz (2014) (Integrative text and picture comprehension model) Un petit peu plus compliqué… Schnotz, W. (2014). Integrated Model of Text and picture comprehension. In R.E. Mayer (Ed.), The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. Cambridge: CambridgeUniversity Press. (2nd Edition) .

L’effet multimédia … et réciproquement poignée Lorsque l’on tire la poignée, le piston monte. piston valve d’entrée valve de sortie Le regard du sujet se porte sur les éléments mentionnés dans la phrase qu ’il vient de lire. En début de lecture Hegarty & Just, 1989; 1993; Mayer & Gallini, 1990

L’effet multimédia … et réciproquement poignée 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. piston valve d’entrée valve de sortie En fin de lecture, le regard se porte non seulement sur les éléments mentionnés dans la phrase qu ’il vient de lire, mais également sur les éléments mentionnés précédemment. En fin de lecture

Principes de design de documents multimédia M. Bétrancourt Principes de design de documents multimédia Mayer et Moreno, 1998 Cambridge Handbook of multimedia learning. Mayer, 2005 (1ed), 2014 (2ed)

Exemple de principes de design : effet de modalité Le commentaire qui accompagne un graphique ou une animation doit-il être présenté sous une modalité écrite ou orale ? Par exemple, cette vidéo sur le nœud de chaise : https://www.youtube.com/watch?v=LgAqs9-zIqw blabla Exemple : Moreno et Mayer, 1998 Dans le même sens, Mayer et Moreno (1998) ont réalisé deux expériences. Dans l’une, une animation décrivait la formation des éclairs (N=78) ; dans l’autre une animation décrivait le fonctionnement des freins d’une automobile (N=68). Dans chaque expérience, il y avait deux conditions : - dans l’une, l’animation était accompagnée d’explications orales - dans l’autre, l’animation était accompagnée des explications écrites sur l’écran. Dans les deux expériences, les tâches consistaient en : un test de mémoire, un test d’appariement (entre éléments visuels et éléments verbaux) et un test de transfert (la résolution de problèmes). Autres facteurs : Contrôle : Tabbers (2002) Redondance : plutôt pas Qu’en pensez-vous ? L’ampoule doit être connectée à la pile selon deux directions: l’un des fils va au pôle positif, l’autre au pôle négatif.

Etude de Mayer & Moreno, 1998 Résultats expérience 1 (N=68) AN = audio M. Bétrancourt Etude de Mayer & Moreno, 1998 Résultats expérience 1 (N=68) AN = audio AT = texte écrit Mayer, R. E., & Moreno, R. (1998). A split-attention effect in multimedia learning: Evidence for dual processing systems in working memory. Journal of Educational Psychology, 90, 312-320.

Cognitive theory of multimedia learning D ’après Mayer (2009) Processus cognitifs sélection organisation intégration codage pictural R° imagée Connaissances Modèle mental Explication théorique : chaque canal sensoriel (audition, vision) a une capacité de traitement limitée (cf. modèle de Mayer 2001). Présenter un texte à l’oral décharge le canal sensoriel visuel et facilite le traitement simultané des deux sources d’intégration codage verbal blabla R° verbale Traitement sensoriel MLT M de travail

Encore une fois des chiffres Tout en récitant l’alphabet à voix basse, mémorisez les chiffres suivants Ecrivez les chiffres 2 3 7 6 1 9 4 Lorsque l’on fait prononcer des sons, qu’ils soient signifiant ou non, ou même écouter des sons parlés, on diminue l’empan mnésique de façon considérable. Il ne s’agit pas d’un effet sonore puisque cet effet n’apparaît pas pour des bruits mais que pour des sons parlés, et même si on dit aux sujets de ne pas y prêter attention ou qu’il s’agit d’une langue étrangère. Il ne s’agit pas non plus d’un effet d’interférence de processus, puisque le fait de taper en rythme n’affecte pas les performances. Ces résultats sont en faveur d’un mécanisme d’auto-répétition subvocalique, qui est perturbé par une suppression de l’articulation mentale. On trouve souvent des expressions articulables pour faciliter la mémorisation (par exemple le nombre pi transformé en phrase, l’ordre des planètes dans le système solaire, etc.) Les implications pour l’apprentissage sont importantes puisque c’est un phénomène central pour la compréhension de texte.

Modèle de la charge cognitive utile intrinsèque extrinsèque Sweller, 2005 « overwhelming effect » utile intrinsèque extrinsèque Le modèle de la charge cognitive (Sweller et collègues) est inspiré inspiré des modèles de mémoire comme Baddeley et particulièrement du fait que la capacité de traitement de la mémoire de travail est limitée en termes de nombre d’éléments à garder en mémoire et opérations mentales à exercer sur ces éléments. Les experts ont des capacités plus étendues de traitement du fait qu’ils possèdent des schémas en mémoire qui leur permettent de grouper les éléments individuels en configuration signifiantes. Par exemple, on a montré que les serveurs dans les cafés qui sont capables de retenir les commandes de boissons de 10 clients sans noter n’ont pas de meilleures capacités de rétention d’une suite de chiffre que la population standard. Leur rétention des commandes s’appuient sur leur connaissances des boissons et leur encodage spatial (changez de place, vous verrez le serveur se tromper…). Le modèle de la charge cognitive distingue trois sources de « charge » cognitive lors de la compréhension d’un document explicatif : La charge intrinsèque est liée à la complexité du contenu et notamment le nombre d’éléments à prendre en considération en même temps (ex 342 / 2 est plus facile que 342/12) La charge extrinsèque est liée au traitement du matériel à proprement parler. Par exemple, si la légende explicative d’un schéma est séparé, il sera couteux de faire les allers-retours) Finalement, la charge « utile » (germane en anglais) concerne les ressources nécessaire à la mémorisation à plus long terme (ou construction de schémas selon Sweller). C’est la plus floue dans le modèle. Selon cette théorie, on a intérêt à limiter les sources de charge extrinsèque et a augmenter la charge utile, par exemple en donnant des activités de raisonnement (réponses à des questions) ou d’inférences mentales (par exemple imaginez mentalement ce qui se passe avant de voir l’animation). « underwhelming effect » utile intrinsèque extrinsèque

Conclusion sur l’effet de modalité Dans un document multimédia, il faut privilégier les informations verbales en modalité audio plutôt qu’écrite pour éviter un effet de split attention. MAIS l’effet dépend d’autres facteurs comme la complexité du commentaire verbal et possibilité de contrôle. blabla Mousavi, Low et Sweller (1995) pour l’effet de redondance Autres facteurs : Contrôle : Tabbers (2002) Redondance : plutôt pas lorsque le document et multimédia, , voir la méta-analyse de Asedope et Nesbit (2012) Qu’en pensez-vous ? L’ampoule doit être connectée à la pile selon deux directions: l’un des fils va au pôle positif, l’autre au pôle négatif.

Le design de document multimedia Un principe de base : diminuer la charge cognitive inutile et augmenter la charge utile liée au traitement des informations : - Perception, attention - Mise en relation entre différentes sources - Informations et relations implicites Je vais vous présenter les 6 principes de conception issus de la recherche (Mayer and coll): - principe multimédia - p multi-modalité - p de contiguité spatiale - p de contiguité temporelle - p de redondance - p de cohérence

Le cas des visualisations animées D’après vous, à quoi sert une animation ?

Fonction des animations (1) Attraction de l’attention Information sur un processus On peut distinguer 4 fonctions des animations dans les interfaces (en anglais, sorry) : - Attraction de l’attention : par exemple personnage animé, transition dynamique… Ces animations augmentent la saillance vsuelle de l’information mais n’a pas de but explicatif. Si ces animations rendent un matériel plus attractif, sympatique, et intéressant subjectivement, elles peuvent aussi causer de la distraction. - Information sur un processus en cours, rend compte de l’état du processus -> dispositif d ’interface pas relié à une explication. M. Betrancourt - KMRC Tuebingen, May 2006

Fonction des animations (2) Démonstration de procédure démonstration : utilisée avec ou sans texte, l’animation ici permet de montrer une procédure (motrice, calcul…) Voir aussi crible d’Erasthostene https://fr.wikipedia.org/wiki/Crible_d'%C3%89ratosth%C3%A8ne

Fonction des animations (3) Attention gaining Information about on-going process Demonstrations - conceptualisation: dans un matériel explicatif, cette animation représente les relations temporelles, fonctionnelles ou causales entre des événements, dans un but didactique d’explication d’un phénomène physique ou naturel. Modélisation de phénomènes dynamiques

Fonction des animations (4) - conceptualisation: dans un matériel explicatif, cette animation représente les relations temporelles, fonctionnelles ou causales entre des événements, dans un but didactique d’explication d’un phénomène physique ou naturel. https://www.youtube.com/watch?v=bsIx_SkICj8&feature=youtu.be Représentation d’objets 3D

Fonction des animations (5) - conceptualisation: dans un matériel explicatif, cette animation représente les relations temporelles, fonctionnelles ou causales entre des événements, dans un but didactique d’explication d’un phénomène physique ou naturel. Moocs, youtubers scientifiques : Un mélange de tout cela (plus dimension scénarisation)

En quoi une animation faciliterait-elle la compréhension ? Visualisation directe : Etapes explicites plutôt qu’inférées Processus externalisés Ambiguité diminuée On croit souvent qu’une animation est un moyen imparable d’améliorer la compréhension, surtout pour des systèmes dynamiques (qui changent au cours du temps). En effet, l’animation permet la visualisation directe d’étapes et de changements continus au cours du temps, qui sinon doivent être inférées par les novices à partir d’images statiques. Par conséquent, le traitement est facilité du fait de l’externalisation des processus d’inférence mentale, et les risques de mauvaises interprétation sont diminués. Ainsworth, 2008; Larkin & Simon, 1987; Tversky et al., 2002

Les limites des animations Limitation attentionnelle Perception Toutefois, malgré ces atouts, la recherche montre que souvent l’animation ne facilite pas la compréhension. 4 types d’obstacle ont été identifiés (in English partly, sorry). Limite attentionnelle : voir la diapo suivante en mode diaporama. We may attend to perceptually salient features, and not to important features Limite perceptive : Voir la diapo 21 : human system does not accurately process dynamics Conceptualisation : even if we accurately process dynamics, we do not necessarily undersdtant the causal chain of events, specially because animation does not provide segmentation in a way that concey the main steps. Working memory load: animation is transiant and cannot be reinpsected, contrary to static pictures. Ensuite passez à la diapo 23 modèle charge cognitive. Conceptualisation Mémoire de travail Imhof et al, 2009; Tversky et al, 2002; Lowe, 2003; De Koning et al., 2010

Limitations attentionnelles

Limitations attentionnelles « You have not observed, and yet you have seen. » Sir Conan Doyle EARLI SIG 2 Conference – Tübingen, 26-28 August 2010

Limitations perceptives Dessinez la trajectoire du point vert. EARLI SIG 2 Conference – Tübingen, 26-28 August 2010

Limitations perceptives EARLI SIG 2 Conference – Tübingen, 26-28 August 2010

M. Bétrancourt

Le design des animations Facteurs que l’on va explorer : L’impact du contrôle sur le déroulement de l’animation L’interactivité et la manipulation d’objets 3D Les facteurs affectifs On aurait pu voir aussi : Les cadres de références le « cueing » La segmentation

Apprendre d’une animation seul ou à deux ?

Le contrôle sur l’animation La possibilité de contrôler le déroulement d'une animation facilite la construction d'un modèle mental (gestion par l'apprenant de ses ressources cognitives). Notion de pauses intégratives. Etude sur l’animation avec possibilité de contrôle miminal (sans contrôle vs contrôle play). Mayer & Chandler, 2001 Schwan & Riempp, 2004

Apprendre par la collaboration : motifs cognitifs conflits socio-cognitif Doise&Mugny, 1994 Effet d’explicitation Chi et al., 1989 Approche sociale des apprentissages Vygotski, 1978 Cognition distribuée Wegner, 1986; Michinov, 2009 Chi, M.T.H, Bassok, M., Lewis, M.W, Reimann, P., & Glaser, R. (1989). Self-Explanations: How Students Study and Use Examples in Learning to Solve Problems. Cognitive Science, 13, 145-182. Vygotsky, L.S. (1978). Mind in Society. Cambridge, MA: Harvard University Press. Doise, W., & Mugny, G. (1981). Le développement social de l'intelligence. Paris :InterEditions. Michinov, E., Michinov, N., & Huguet, P. (2009). Effects of gender stereotypes and task content on performance in same-gender dyads: Transactive memory as a potential mediator. European Journal of Psychology of Education, 24 (2), 155-168. Wegner, D. M. (1986). Transactive memory: A contemporary analysis of the group mind. In B. Mullen & G. R. Goethals (Eds.), Theories of group behavior (pp. 185-208). New York: Springer-Verlag. Salomon, G. (1993). No distribution without individual’s cognition: a dynamic interactional view. In G. Salomon (Ed.) Distributed cognitions. Psychological and educational considerations (pp. 111-138). Cambridge: University Press. Concrètement, les atouts de la collab, elle : Réactive connaissances préalables de chacun ce qui facilite l’intégration de nouvelles infos incite à la discussion et à la confrontation rend les apprenants plus confiants dans leur position facilite la résolution de pb complexes si bien gérée

La collaboration : des apports et des limites + Effet de motivation Soutien du groupe, envie de réussir Effet d’inhibition sociale « Paresse » sociale Effet de leaderships et de domination Effet d’interférence Maintien du focus attentionnel Gestion de la collaboration et régulation de l’interaction - Michinov - D’où nécessité de structurer les activités, de gérer les groupes, d’adopter des approches où chacun peut exprimer une opinion différenciée. Organiser le travail (Aide-mémoires, rôles) Etablir un climat de confiance et respect mutuel

Hypothèses de l’étude Hypothèse charge cognitive M. Bétrancourt Hypothèses de l’étude Hypothèse charge cognitive Gérer un contrôle total plus la collaboration entraînerait une surcharge cognitive Hypothèse socio-constructiviste La possibilité de contrôler le déroulement permet aux dyades d'entrer dans un processus de compréhension conjointe. Dillenbourg, 2002; Stahl, Koschmann & Suthers, 2006

Méthode N = 78 participants, tous novices M. Bétrancourt Méthode N = 78 participants, tous novices 4 conditions intersujets avec deux facteurs : Contrôle (play next vs contrôle complet) Collaboration (solo ou duo) Post-test : qustions de mémorisation (compréhension litérale et paraphrases) et compréhension (inférences causales locales et globales)

M. Bétrancourt Résultats

Patterns d’exploration Duo / contrôle + Solo / contrôle - Solo / contrôle - Solo / contrôle +

Effet de la linéarité de l’exploration Median-split en fonction de la distance de Levenshtein (1966), conditions duos. Correlation entre non-linéarité et demande mentale, r =.24, p < .05 demande temporelle, r =.26, p < .05 Rebetez, Sangin, Bétrancourt, & Dillenbourg (2010). Instructional Science, 38(5), 471-485

Contrôle et interactivité M. Bétrancourt Contrôle et interactivité Prenez 5 minutes pour écrire ce que vous en retenez et les questions que vous vous posez.

La manipulation directe M. Bétrancourt La manipulation directe La manipulation directe des objets de l'interface facilite la compréhension sémantique et opératoire de son fonctionnement et rend l'utilisation plus engageante (Norman, 1988)

La tactile permet d’intégrer des gestes porteurs de sens M. Bétrancourt La tactile réintroduit la coordination œil – main (boucle perceptivo-motrice). La tactile permet d’intégrer des gestes porteurs de sens Diminution de la charge cognitive inutile

L’interactivité Globalement, l’interactivité facilite l’apprentissage M. Bétrancourt L’interactivité Globalement, l’interactivité facilite l’apprentissage Bétrancourt, 2005; Evans & Gibbon, 2007 Parfois la manipulation rend la tâche plus complexe… Bétrancourt, M. (2005). The animation and interactivity principles, in R. E. Mayer (ed.) Handbook of Multimedia. (pp 287-296), Cambridge: Cambridge University Press Keenher, Hegarty et al., 2008

Quel effet de la manipulation tactile sur la rotation d’objets 3D ? M. Bétrancourt Quel effet de la manipulation tactile sur la rotation d’objets 3D ? Mémoire de Damien Gauthier, 2015 tecfa.unige.ch/maltt, voir Mémoires

Méthode N = 36 participants, 26 femmes et 10 hommes, M. âge = 29 ans M. Bétrancourt Méthode N = 36 participants, 26 femmes et 10 hommes, M. âge = 29 ans

M. Bétrancourt

Résultats – Taux d’erreurs M. Bétrancourt Résultats – Taux d’erreurs

M. Bétrancourt Une pause intégrative Prenez le temps de réfléchir à ce que l’on retient de cette étude, et les questions que vous vous posez.

Le principe de cohérence Quel effet de l ’ajout d ’informations auditives attractives (musique, sons) sur la compréhension d’un document multimédia expliquant un phénomène ? Modèle multimedia de Mayer Hyp : charge extrinsèque donc éviter infos attractives Théorie de la motivation de Kozma Hyp : les sons décoratifs vont augmenter le niveau attentionnel général et améliorer l’apprentissage Exemple de recherche Matériel sur la formation des éclairs Si on ajoute des illustrations ou des commentaires de type « Les joueurs de golf sont particulièrement exposé », on diminue les perf de compréhension. De même si on ajoute des sons (genre bruits de tonnerre). Justif théorique : théorie de la charge cognitive: toute info non essentielle pour la compréhension augmente le traitement et dérive l’attention de l’apprenant vers des informations non essentielles pour la compréhension. S ’oppose à la théorie motivationnelle qui dit que la motivation de l’apprenant augmente et donc les perf. aussi. Moreno, R. and Mayer, R.E. (2000). A coherence effect in multimedia learning : the case of minimizing irrelevant sounds in the design of multimedia instructional messages. Journal of Educational Psychology, 92, 117-125.

14 ans après : le design «émotionnel » des animations L’ajout de visualisations attractives améliorent l’apprentissage. Plass, J. L., Heidig, S., Hayward, E. O., Homer, B. D., & Um, E. (2014); Mayer & Estriella, (2014), Learning and Instruction. « An important challenge in applying emotional design principles to redesigning graphics in multimedia lessons is to tap affective processes that prime cognitive processes leading to improvements in learning (as was done in the emotional design research by Plass and colleagues) while not distracting the learner from the essential content of the lesson (as was done in the seductive details research by Mayer and colleagues). » Exemple de recherche Matériel sur la formation des éclairs Si on ajoute des illustrations ou des commentaires de type « Les joueurs de golf sont particulièrement exposé », on diminue les perf de compréhension. De même si on ajoute des sons (genre bruits de tonnerre). Justif théorique : théorie de la charge cognitive: toute info non essentielle pour la compréhension augmente le traitement et dérive l’attention de l’apprenant vers des informations non essentielles pour la compréhension. S ’oppose à la théorie motivationnelle qui dit que la motivation de l’apprenant augmente et donc les perf. aussi. Mayer et Estriella, 2014, p.13

Quel effet de la prosodie sur la compréhension ? M. Bétrancourt Quel effet de la prosodie sur la compréhension ? La couleur est un élément de graphisme important, qui influence les phénomènes perceptifs. Quid de la prosodie de la narration ? Effet de la voix sur la compréhension (synthétique vs. humaine, voix féminine vs. masculine) Détection aisée de l’émotion dans la voix (Calvo & D’Mello, 2010) Etude pilote de Audrey Berthon (2015) http://tecfa.unige.ch/maltt voir Mémoires

Matériel et participants M. Bétrancourt Matériel et participants Version 1: http://tecfaetu.unige.ch/perso/maltt/berthon0/memoire/Animation_AB_1.mp4 Version 2 : http://tecfaetu.unige.ch/perso/maltt/berthon0/memoire/Animation_AB_2.mp4 30 participants, âge = 38.4 ans, 18 femmes, 12 hommes, novice du domaine.

Méthode 2 fois, sans contrôle M. Bétrancourt Méthode Questionnaire d’intérêt individuel Intérêt faible Intérêt élevé Condition neutre Condition « positive » Phase d’apprentissage 2 fois, sans contrôle Phase de test & questionnaire (engagement, intérêt, charge cognitive) Test : rétention (10 pts), inférences (20 pt)

M. Bétrancourt Hypothèses Qu’en pensez-vous ?

Résultats : scores d’intérêt ressenti (sur 5) M. Bétrancourt Résultats : scores d’intérêt ressenti (sur 5) Facteur émotion : F (1,26) = 4.402, p < .05. Facteur intérêt individuel : F (1,26) = 7.666, p < .05.

Résultats : scores de difficulté ressentie (sur 5) M. Bétrancourt Résultats : scores de difficulté ressentie (sur 5) Facteur émotion : F (1,26) < 1, NS Facteur intérêt individuel : F (1,26) < 1 Interaction F (1,26) = 2.85, NS

Résultats : compréhension (inférences) M. Bétrancourt Résultats : compréhension (inférences) Facteur émotion : F (1,26) = 1.2, NS Facteur intérêt individuel : F (1,26) = 4.38, p < .05 Interaction F (1,26) < 1, NS

Conclusion : design de documents multimédia M. Bétrancourt Conclusion : design de documents multimédia Capacités individuelles Situation d’apprentissage Facteurs affectifs Stratégies, processus Liés à la tâche Facteurs de design Résultats Mémorisation Compréhension Intérêt Charge cognitive Interactivité Design visuel Elements audio Scénarisation

Merci de votre participation M. Bétrancourt Merci de votre participation Mireille Bétrancourt (@unige.ch) http://tecfa.unige.ch Présentation téléchargeable ici :