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Cours EIA - 2/02/05- Mireille Bétrancourt
L’approche cognitiviste de l’apprentissage:
Simulations et démonstration
TECFATechnologies pour la
Formation et l’Apprentissage
Cours EIA - 2/02/05- Mireille Bétrancourt
Les limites de l ’approche béhavioriste
Cours EIA - 2/02/05- Mireille Bétrancourt
L ’approche béhavioriste
Stimulus Réponse
R = f (S)
Apprentissage = association entre une situation et un comportement
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Les illusions d ’optique
Cours EIA - 2/02/05- Mireille Bétrancourt
a)
x x xxx
x x xxx
b)
A
B
C
D
c) d)
Les « lois » de la Gestalt
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Les « lois » de la Gestalt
a)
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A
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D
c) d)
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Les « lois » de la Gestalt
a)
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A
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Cours EIA - 2/02/05- Mireille Bétrancourt
a)
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A
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D
c) d)
Les « lois » de la Gestalt
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Le problème des 9 points
Joindre les 9 points en 4 lignes droites sans lever le crayon.
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Quelle est la couleur de ces mots ?
vert
bleu
rouge
jaune
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L’approche cognitivisteL
’app
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Input
PerceptionSélection
OrganisationTraitement Réponse
Mémoire
Noë !
Outputattention régulation
émotion
??
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Architecture de la mémoire
Buffer sensoriel
Mémoire de travail
Mémoire à long terme
Connaissances
Baddeley, 1983 ; 2002
Centre exécutif
Bouclearticulatoire
Calepinvisuo-spatial
Module intégrateur
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Les différents types de mémoire
Connaissances déclaratives
épisodique
sémantique
Connaissances procédurales
Connaissances heuristiques ou décisionnelles
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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
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Apprentissage et cognitivisme
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Une bonne représentation mentale
Importance des informations reçues en entrée
Cours EIA - 2/02/05- Mireille Bétrancourt
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
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La résolution de problème
La Tour de Hanoï
Les
prin
cipe
s d
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rent
issa
ge
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Apprendre en contexte
Expérience de Baddeley sur la mémorisation en condition terrestre et sous-marine
Les
prin
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s d
’app
rent
issa
ge
Notion de cognition située
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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
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ge
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Raisonnement spatial
Dosage 1
Dosage 2
Les
prin
cipe
s d
’app
rent
issa
ge
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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
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D’autres concepts plus récents
Cognition distribuée
MétacognitionMise à distance, prise de conscience, régulation.
L’outil utilisé prend en charge une partie des fonctionscognitives
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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
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ge
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Animations et simulations
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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
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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
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Démonstrations
Animations et simulations
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Démonstrations
Simulations interactives
Animations et simulations
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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
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Difficultés conceptuelles
How a toilet works
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Difficultés perceptives
Trajectoire du point ?
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Kaiser, Profitt & Whelan, 1992
Difficultés perceptives
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L’animation : des obstacles...
Difficultés de traitement du mouvement
Pas de support à la conceptualisation
L’information est transitoire
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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)
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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
Cours EIA - 2/02/05- Mireille Bétrancourt
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
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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