TD1 Attention partagée, déplacement de l’attention, charge mentale 1

Il existe différents types d’attention : L’attention est définie comme la capacité à maintenir son activité sur une tâche donnée pendant une assez longue durée. Il existe différents types d’attention : Attention sélective ou focalisée Attention partagée ou divisée Attention soutenue ou maintenue Ce TD portera sur l’attention dans un contexte d’apprentissage à partir d’un document multimédia (par exemple: apprendre le fonctionnement d’un dispositif technique). 2

La compréhension d’un document nécessite : 1- une prise d’informations à partir de ce document 2- une intégration de ces différentes informations en une représentation. Ces deux types de traitement nécessitent une mobilisation de l’attention. La représentation désigne le/les modèles intériorisés que le sujet construit de son environnement et de ses actions sur l’environnement. 3

Différents médias de présentation de l’information: textes, illustrations, graphiques, sons, animations… et leurs combinaisons : le document multimédia. Le multimédia est souvent utilisé sur la base de critères esthétiques et/ou sur la base de l’intuition des concepteurs. Or, ces formats de présentation n’ont pas le même effet sur le fonctionnement cognitif, et n’impliquent pas l’attention de la même façon. 4

Ergonomie cognitive : Étude des « problèmes cognitifs » que les environnements professionnels posent à l’homme d’un point de vue cognitif, en s’appuyant sur des recommandations (normes ISO), des travaux fondamentaux de psychologie cognitive et des recherches de terrain, avec le souci de faire des préconisations permettant d’adapter ces environnements. 5

1. Présentation de l’étude de Jamet (2000). Compréhension des documents multimédia en fonction de leur format de présentation. Cette étude fait suite aux travaux de Mayer & Sweller (1988-1990) sur la théorie de la charge mentale. La charge mentale mesure la quantité de ressources mentales mobilisées par un sujet lors de la réalisation d’une tâche. Cette théorie est reliée au modèle de la Mémoire de Travail (MdT) de Baddeley. 6

Modèle mémoire Atkinson

Modèle de la MDT de Baddeley

Subtests MDT WAIS III (QI adulte)

La capacité de cette mémoire est limitée à 7 +/- 2 items. La MdT a une double fonction: de stockage (à court terme) et de traitement de l’information. La capacité de cette mémoire est limitée à 7 +/- 2 items. Toute situation d’apprentissage exerce sur la MdT une charge mentale +/- forte. La charge mentale est donc fonction des difficultés de traitement imposées par la tâche (format de présentation) et des ressources mentales (ressources attentionnelles) dont dispose le sujet. 10

Le traitement d’un document multimédia (texte + illustration) implique une gestion particulière de l’attention : le déplacement de l’attention (ex: focalisée d’abord sur le texte puis sur les illustrations) le partage de l’attention (ex: entre le maintien en mémoire d’une image relative au texte et la lecture du texte). Jamet (2000) : étude de la disposition spatiale de 2 médias complémentaires (texte et illustration) dans un document et de son effet sur la compréhension et la mémorisation. 11

Un format de présentation minimisant les difficultés de traitement imposées par la tâche permettra d’allouer plus de ressources mentales à l’activité de compréhension. Hypothèse générale : « la disposition spatiale des médias va exercer une influence sur le déplacement et la charge de l’attention, et donc sur la charge mentale (et donc sur la compréhension). » NB : une hypothèse générale définit les effets des éléments manipulés par l’expérimentateur sur les comportements observés des sujets. 12

20 étudiants participeront à la suite de l’étude. Méthodologie 28 étudiants testés sur la compréhension et la mémorisation d’un document. Ils ne doivent pas avoir de connaissances préalables trop importantes dans le domaine abordé (pour éviter une effet plafond) : Questionnaire de connaissances au début de l’expérience pour ne conserver que les étudiants novices. 20 étudiants participeront à la suite de l’étude. 13

La procédure se décompose en 3 étapes : Questionnaire de connaissance Consultation du document multimédia Questionnaire de performance (compréhension et mémorisation) Variables indépendantes (VI) de l’étude VI1: « disposition spatiale » D2 à 2 modalités : -disposition spatiale intégrée (d1) -disposition spatiale contigüe (d2) NB: Une VI ne dépend pas du sujet, elle est manipulée par l’expérimentateur. 14

Disposition spatiale intégrée 10 étudiants Disposition spatiale contigüe 10 étudiants 15

VI2: « Type de question » T2 à 2 modalités : 2 types de questions : -paraphrase (évaluant la mémorisation = tâche de rappel, réponse fournie explicitement dans le document) -inférence (évaluant la compréhension, réponse devant être élaborée en intégrant différentes informations). VI2: « Type de question » T2 à 2 modalités : -question de type inférence (t1) -question de type paraphrase (t2) 16

Variables dépendantes (VD) de l’étude VD1: « temps de consultation du document » (sans limite de temps) VD2: « performance » (nombre de bonnes réponses au questionnaire de performance) pour évaluer la mémorisation et la compréhension. NB : La VD est la réponse fournie par le sujet ou une caractéristique de cette réponse 17

Hypothèses opérationnelles H1 : Le temps de consultation sera plus faible avec une disposition spatiale intégrée qu’une disposition spatiale contigüe. H2 : Le nombre de bonnes réponses sera plus élevé avec une disposition spatiale intégrée qu’une disposition spatiale contigüe. H3 : Le nombre de bonnes réponses sera plus élevé avec des questions de type paraphrase qu’avec des questions de type inférence. 18

Mais biais de la barre de défilement pour la disposition contigüe. Tableau n°1 : Temps moyens de consultation du document en secondes en fonction de la disposition spatiale. Moyennes Disposition spatiale Intégrée 688.01 Contigüe 1078.67 H1 confirmée par les résultats : diminution des contraintes attentionnelles (déplacement et partage de l’attention) entre les sources d’informations pour disposition intégrée. Mais biais de la barre de défilement pour la disposition contigüe. 19

Type de question Disposition spatiale Tableau n°2 : Performance des sujets en fonction du type de question et de la disposition spatiale. Type de question Paraphrases Inférences Disposition spatiale Contiguë 4.9 3.6 Intégrée 5 5.3 20

La disposition spatiale intégrée génère de meilleures performances que la disposition spatiale contigüe, quel que soit le type de question. H2 est confirmée. Diminution des contraintes attentionnelles dans une disposition intégrée, qui réduit la charge mentale liée à la consultation du document. 21

Les questions de type paraphrase génèrent de meilleures performances que les questions de type inférence, quelle que soit la disposition spatiale. H3 confirmée. Les questions de type inférence (mesurant la compréhension) nécessitent : Une mobilisation plus élevée des ressources mentales que les questions de type paraphrase Une intégration cognitive des différentes informations présentées dans le document. La charge mentale pour la compréhension est donc plus élevée que pour la mémorisation. 22

Représenter dans un graphique les données du tableau n°2. 23

Figure 1 : Effet de la disposition spatiale sur la performance en fonction du type de question. 24

Figure 2 : Effet du type de question sur la performance en fonction des formats de présentation. 25

Pas de différence de performance pour les questions de type paraphrase en fonction de la disposition spatiale, cette différence apparaît seulement pour les questions de type inférence. L’effet du facteur « disposition spatiale » n’est pas le même en fonction des modalités du facteur « type de questions » : il s’agit d’un effet d’interaction entre ces 2 facteurs 26

La disposition spatiale contigüe nécessite d’allouer des ressources mentales importantes pour mettre en relation les éléments textuels et graphiques, ce qui empêche d’allouer suffisamment de ressources pour la compréhension des informations. La disposition spatiale intégrée nécessite moins de ressources mentales pour la mise en relation des éléments, permettant ainsi d’allouer plus de ressources à la compréhension de ces éléments. 27

Effet bénéfique de la disposition spatiale intégrée sur la compréhension des sujets novices, en minimisant la charge mentale liée au traitement des informations du document, par la diminution du déplacement et du partage de l’attention entre les différents médias. Ces résultats permettent l’élaboration de recommandations ergonomiques pour la conception des documents multimédias. 28

Dans un document possédant du texte et des illustrations, il est recommandé d’intégrer les éléments textuels dans les illustrations pour favoriser la compréhension. D’autres principes ont été proposés par Mayer à la suite d’un certain nombre d’études sur le format de présentation. 29

Tableau n°3 : Tableau des principes pour la conception de documents multimédia et de leurs effets sur l’apprentissage et la compréhension. 30

Figure n°2 : Exemple de disposition spatiale contiguë vs intégrée. 31

Les fenêtres pop-up sont un autre moyen de lier un texte à une image. Figure 3 : Exemple d’escamot (ou pop-up) 32