ARTheque - STEF - ENS Cachan | L'irremplaçable enseignant de T.P. (avec ou sans vidéo). Une recherche sur des T.P. d'éthologie Aspects cognitifs

L'IRREMPLAÇABLE ENSEIGNANT DE TP

(A VEC OU SANS VIDEO).

UNE RECHERCHE SUR DES TP D'ETHOLOGIE

ASPECTS COGNITIFS

Valdiodio NDIAYE et Pierre CLEMENT

Laboratoire Interdisciplinaire de Recherche en Didactique des Sciences (LIRDIS). et Laboratoire d'Ethologie, Université Lyon 1 - Villeurbanne.

MOTS-CLES : ETHOLOGIE - TRAVAUX PRATIQUES - INNOVATION PEDAGOGIQUE DIDACTIQUE - OBJECTIFS D'ENSEIGNEMENT - EVALUATION - VIDEO ANALYSE FACTORIELLE DES CORRESPONDANCES.

KEY WORDS : ETHOLOGY - LABORATORIES - PEDAGOGIC INNOVATION - DIDACTIC TEACHING OBJECTIVES - ASSESSMENTS - VIDEO - FACTORIAL ANALYSIS OF CORRESPONDANCES.

RESUME: Lorsque des étudiants observent en TP d'éthologie des comportements animaux soit sur des animaux vivants, soit sur des documents vidéo de ces animaux, en vue d'apprendre àles analyser par rapportàdes objectifs bien définis, les compétences ainsi acquises ne diffèrent pas significativement d'une situation à l'autre quand ils travaillent avec un même enseignant En revanche, quand ils travaillent avec des enseignants différents, des différences significatives apparaissent entre groupes d'étudiants dans la réalisation des tâches fixées. Dans toutes les situations, on constate que c'est la pédagogie de l'enseignant qui a le poids le plus important dans l'atteinte des objectifs poursuivis.

SUMMARY : When the students observe animal behaviours in laboratories of éthology, with living animaIs or video tapes of these animaIs, with the object to leam how to analyse them with regard to defined aims, the skills so acquired are not significantly different, whatever the situations in which they work (living animaIs or videotapes), when they are with the same teacher. On the other hand, if they work with different teachers, significative differences appear between groups of students with regard ta realize detennined tasks.Inall the situations of laboratories, teacher's pedagogy is the most important factor ta hit the defined objects.

1 INTRODUCTION

A l'Université Lyon 2, l'Unité de Valeur ( U.V.) de Psychophysiologie ( licence de Psychologie) accueille chaque année de 300 à 400 étudiants: soit 12 à 16 groupes de TP de 25 étudiants chacun, pour environ 10 séances de 4 heures. C'est lourd à porter pour les enseignants biologistes de l'Université Lyon 1 qui veulent faire observer aux étudiants des comportements animaux: l'idée est très vite venue de remplacer l'observation d'animaux vivants par celle de documents vidéo (Le BERRE et COULON, 1984).

La vidéo est alors plus qu'un outil didactique, car de nombreux chercheurs en Ethologie l'utilise comme instrument de leur recherche.

Mais le temps d'un TP n'est pas celui d'une recherche : les avantages de l'instrument vidéo ne deviennent-ils pas, dès lors, des obstacles éventuels, car l'étudiant serait prisonnier de la façon dont le film a été réalisé : dans le meilleur des cas, quand il observe dans une situation que nous avons appelée interactive, il est réduit au ralenti et à l'accéléré: il ne peut ni se rapprocher de l'animal, ni changer d'angle d'observation, ni prendre du recul pour mieux intégrer le contexte de l'observation.

Cependant ces éventuels handicaps ne sont-ils pas compensés, voire au delà, par les nouvelles possibilités d'observation qu'ouvre l'utilisation de cet instrument-aide didactique qu'est la vidéo? La même séquence comportementale peut être analysée à fond, chronométrée en détail, discutée avec l'enseignant ou avec les autres étudiants, revisionnée donc à volonté, au ralenti ou en accéléré s'il le faut...

C'est pour évaluer l'ensemble de ces avantages et inconvénients que nous avons entrepris une recherche sur trois de ces TP d'Ethologie enseignés en licence de Psychologie.

Le protocole expérimental (CLEMENT et NDIAYE, 1987) vise à comparer trois situations de TP, sur les mêmes thèmes, avec les mêmes enseignants mais des groupes d'étudiants différents, ce que permet l'effectif important de cette U.V.Cerecoursàla vidéo change radicalement les possibilités d'observation de ces Séquences Motrices Simples (SMS), notamment dans le cas du TP sur l'Araignée ( cf les premiers résultats publiés dans NDIAYE et CLEMENT, 1988 a et b )

La reconnaissance précise des séquences motrices simples des comportements étudiés, ne constitue qu'une première partie des objectifs de chacun des trois TP. Ceux-ci visent à enseigner une méthode d'étude d'un comportement. La compréhension de cette méthode, grâceàune pratique répétée sur trois exemples différents, est le but poursuivi. Les enseignants concernés l'ont clairement explicité à l'occasion de cette recherche, et ont rédigé les objectifsdechacun des trois TP.

Ces objectifs sont évalués par l'enseignant à travers un compte rendu de TP, individuel ou collectif par (groupe de 5 ). Les étudiants doivent l'écrire à l'issue de leurs observations, en commençant en salle de TP puis en terminant chez eux. Deux de ces objectifs sont constants pour les trois séances de TP et nouveaux pour les étudiants:

- réaliser un tableau de matrice de successions des SMS ( séquences motrices simples) (cf figure 1 pour un exemple) ;

- réaliser, à partir de ce tableau, un diagramme de flux ( cf figure 2 pour exemple ). Nous avons donc décidé d'inclure dans notre recherche une évaluation relativeàl'atteinte de ces objectifs précis, pour savoir s'ils sont mieux assimilés dans les groupes qui ont travaillé à partir d'animaux vivants ( situation V ), ouà partir de documents vidéo ( où existaient deux types de situations: à commande

ôetes

qUI précèdent. olol G N [ _{G H}

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IP. d'Ethologie Figure'

Une

Etude des successions de S/1.S nHlf,,-ice des ~l.Jecession:;

Figure 2: _{Un ellemple de diagramme deHUM.}

Sl!quenc~desIch~m.. d'acliviltls spécifiques ducompol le.uct du mUe ~pinochcdix-épincs (tn noir) d'arrh Morris L°l!paillcur dei fJ!chc:t cU proportionnelle: , la prob:lbilil~ de:

centrale, C, contrôlée par l'enseignant pour les 5 groupes; ou à commande interactive,J,chaque groupe de 5étudiants ayant à sa disposition un magnétoscope).

Leprésent travail ne porte que sur les questionnaires remplis par les étudiants avant et après le premier des trois1P,celui sur le comportement prédateur de l'araignée.

2MATERIEL ET METHODE

2.1 Travail à partir des comptes rendus

Les comptes rendus individuels ou collectifs, remis par les étudiants une ou deux semaines après le TP. Tous ces rapports ont été photocopiés et conservés, ainsi que les notes données par l'enseignant du TP. Dans certains cas une double correction a eu lieu, par un autre enseignant qui n'avait pas assisté au TP et qui ne connaissait pas les étudiants. Ceci a été fait pour les 19 groupes de TP inclus dans l'expérimentation en 1987.

2-2 Travail à partir du questionnaire d'évaluation des connaissances des étudiants avant et après un enseignement de TP.

Le texte du questionnaire (*).

T.P. sur le COMPORTEMENT PREDATEUR de ARAIGNEE.

Date .

Heure .

Yous allez émdier le comportement prédateur de l'AraignéeSUT :

-des animaux vivants (2)

. des films vidéo de ce comportement (2):

1 .Pouvez vous citer3comportements d'animaux?

Groupe N° ..

2 - Savez vous ce qui, dans un comportement, correspondàune séquence motrice simple?

Oui _ Non·_ A peu près _ (1)

Enurnérez3séquences motrices simples du comportement prédateur de l'Araignéeàvotre choix.

3·Savez vouscequ'est une matrice de fréquence de succession d'actes?

Oui _ Non _ Apeu près _ (1)

Dessinezuntableau qui en illustre une ( Inventez les chiffres du tableau)

(1)Cocherlapartie correspondantàvotre réponse. (2)Rayer la mention inutile.

T.S,Y. P. 4· Savez vous ce qu'estundiagrammede flux ?

Oui _ Non _ A peu près _ (1)

Dessinez en un (Utilisez des données inventées par vous, mais respectezcequi est importantà figurer dans un diagramme de flux).

5 . Quelles interprétations donnez vous de ce diagramme de flux? (1)Cocherlapartie correspondantàvotre réponse.

(*) Le texte du questionnaire laisse suffisamment d'espace entre les questions pour pennettre aux étudiants de répondre sur les mêmes feuilles.

ilest distribué avant le TP, puis avec un léger changement dans le paragraphe introductif ( au lieu de

«

Vous allez étudier le Comportement...

»,

on met

«

Vous avez étudié... ), au début de la séance suivante de1P (les étudiants ayant donc eu le temps de faire leur compte rendu ).

Ce travail porte sur les situations V et l (V=animaux vivants; I=vidéo interactive), car la situation C ( C=vidéo centrale) avait été unanimement rejetée par les étudiants dans les évaluations faites l'année précédente et a été abandonnée par la suite.

2.3 L'analyse

L'analyse des données recueillies a été réalisée grâceàdes analyses factorielles des correspondances: AFC (BENZECRI,1973b,GRAS, 1980, LA GARDE, 1983) avec un logiciel écrit parL.LeGUELTE, pour Macintosh ). Pour cela les réponses des étudiants au questionnaire d'évaluation ont été rangées en plusieurs catégories qui sont répertoriées sur le tableau1.

3 RESULTATS

SITUATIONS Avant Après

Enseign 1 Enseign 2 Enseign 1 Ensei n 2

IoBJECTIFS VI V'I Il 1'1 V2 V'2 12 VI""I Il 1'1 V 21\1'2 12

Matrice de fréquence

~e successions de SMS.

1 Réaliser un Tableau à

double entrée. 1 0 1 0 1 1 0 6 3 1 5 18 Il 13

2 Indiquer le sens de successio

des SMS. 0 0 0 0 1 1 0 5 2 0 1 16 Il Il

3 Indiquerlafréquence 101aIe

d'apparition SMS. 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0

4 Ne pas figurer de succession sur

ladiagonale du tableau. 0 0 0 0 1 1 0 3 1 0 1 15 8 10

5 Indiquer le tolal des SMS

observées du comportement. 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0

6 Autres réponses 1 0 1 1 1 0 1 10 13 10 9 0 0 0

7 Pas de réponses à la questior 20 19 16 22 15 14 17 6 5 8 7 0 1 1

II Diagramme de nux. 8 Figurer les SMS par des

lettres. 0 0 0 0 0 0 0 15 21 19 20 17 Il 13

9 Indiquer les successions

0

par des flèches. 0 0 0 1 0 0 15 21 19 20 17 9 12

10 Indiquerladurée de

chaque SMS par des cerc...V31 0 0 0 0 1 0 0 Il 17 16 20 15 9 12

II Indiq. fréq. de succes.

SMS par épaiss.var. flèches, 0 0 0 0 1 0 0 15 18 15 15 16 10 12

12 Montrerlaconservat. de

fréq. dans le comportement 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 3

13 Montrer les retours de

suceess. possibles. 0 0 0 0 0 0 0 9 16 10 Il 14 5 8

14 Montrer des variabilités

comportemenlales. 0 0 0 0 1 0 0 Il 13 16 15 4 6 0

15 Autres réponses. 0 0 0 0 0 4 0 1 0 0 0 0 1 0

16 Pas de réponses à

la question. 22 19 17 23 16 Il 18 5 0 0 0 0 0 1

Tableau 1 : Réponses des étudiants pour le TP Comportement prédateur de l'Araignée..

15

f

~~5

de successions 4

Surla diagonale 2

~

_{Pas de 7}

réponse

rJijure 3 ;

nre

mgntrnnll~, r6pontesd~tétudiants . Il unQu~sllonnolre d~connaissances en

pré-Iesl et en post-lesl.

3 5

+

\variab.AutrestOrll)

FI ---;-Oiag. 13 d. f x 10 g8 12 14

1- Construire une metrlce de fréquences de successions de 5H5.

1Tebleeu Il double entrée. 2 Sens de successions des 5115. 3 Fréquence totele d'epperltlon des 5M5. 4 Pas de succession sur la dfegonele. 5 Tolel des 5115 observées du comportement. 6 Autres réponses

7 Pes de réponseli la Queslfon

Il - Construire un diagramme de flux. 8 Figurer les 5t15 per des lettres.

9 Figurer les successions des 5H5 per des flèches. 10 Représenter les durées des 5M5 per des cercles

de dlemètre verleble.

Il Représenter les fréquences succession des 5H5 por des flèches d'épelsseur yerleble. 12 Conservel\on de le fréquence totele de le 5t15. 13 Retour possible dons une succession.

14 Verlbllllé comportementele dens les successions des 5t15. 15 Autres réponses.

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Figure 4 : même ArC que FIgure 3 el montrent l'évolution des éludtents dens les 2 sttuetions ( V ) et ( 1 ) pour 4 groupes de l'ensetgnent 1 et3groupes de renseignent 2

- . . 51luollons ·onlmoux vtvonls· ( V)

• • ~51tuellons ·vldéo Inlerocllve" ( 1) • Ensetgnonl 1

3.1. Les notes aux comptes rendus des étudiants

Ces notes ne diffèrent guère d'une situation à l'autre. Il n y a pasà cet égard de différences significatives entre situations V etI.

3.2. L'AFC réalisée sur les réponses au questionnaire montre:

Les réponses des étudiants ont été dépouillées en référence aux compétences précises attendues pour réaliser une matrice de successions de SMS,undiagramme de flux, etc...( tableau 1 )

L'Analyse Factorielle des Correspondances a été réalisée sur ces réponses données au questionnaire par les étudiants A V ANT et APRES la séance de TP. Elle met en correspondance d'une part les 2 Situations ( V ) et ( I ) testées sur 7 groupes faisant intervenir 2 enseignants et portées en Colonnes ( 4 groupes pour le premier enseignant,3 groupes pour le second) et les objectifs poursuivis d'autre part portés en lignes.

Cette analyse montre que: (figures3et4)

- l'axe FI (premier facteur) donne 70%d'explication et oppose les capacités évaluées des étudiant Avant et Après enseignement notamment en ce qui concerne la réalisation d'un diagramme de flux;

- l'axeF2(deuxième facteur) fournit17%d'explication et oppose les groupes d'étudiants de l'enseignant 1de ceux de l'enseignant2Après enseignement, par rapportàcertains aspects de la matrice de successions des SMS ( sens de succession des SMS et ne pas figurer de succession sur la diagonale d'une part, fréquence totale d'apparition d'une SMS et totalité des SMS du comportement d'autre part ) ;

- les deux axes fournissent ensemble87%d'explication des phénomènes étudiés, c'est à dire l'évolution des étudiant aprèsunenseignement par rapportàdes objectifs définis;

- les étudiants ont évolué dans toutes les situations suite à l'enseignement de TP suivi ; . il n y a pas de différences entre les deux situations chez le même enseignant - des différences existent entre enseignants.

4 DISCUSSION

Nous savions, avant d'entreprendre la présente recherche que, l'utilisation de documents vidéo ou d'animaux vivants lors des TP d'Ethologie de l'UV de Psychophysiologie ( Licence de Psychologie) n'est pas sans incidence sur les conditions d'observation et de chronométrage des diverses séquences des comportementsà analyser (NDIAYE et CLEMENT, 1988 a et b; CLEMENT et NDIAYE, 1989, rapport [mal ). Cette incidence s'exprime d'abordà travers les évaluations que les étudiants font sur leur propre perception de l'atteinte des objectifs visés durant ces TP. Elle témoigne par exemple de difficultés d'observation de séquences très rapides, difficiles à repérer (et donc a fortiori à chronométrer) sur l'animal vivant, par exemple lors du Comportement prédateur de l'Araignée (NDIAYE et CLEMENT 1988 a et b ). Les résultats que nous venons de présenter prouvent que cette incidence a des limites: elle ne semble pas mordre significativement sur les activités cognitives qui sont le prolongement direct et le but réel de ces séances de TP : quelle que soit la situation de TP, en présence d'animaux vivants ( V) ou de documents vidéo sur ces animaux ( I ), la conceptualisation de la méthode d'analyse des comportements, par matrice de fréquences de successions de SMS, puis par diagramme de flux, estàpeu près la même dans les divers

groupes de TP. Les résultats présentés sont des statistiques effectuées sur des groupes de 20 à 25 étudiants. Nous n'avons pas cherché à analyser les éventuelles différences entre étudiants. En revanche, nous mettons en évidence une nette différence entre enseignants.

Les notes des rapports des étudiants ne sont pas des indicateurs très utiles: ceci est sans doute dû au fait que la plupart de ces rapports sont le fruit d'un travail collectif: les disparités de compréhension liéesà divers paramètres, dont la situation V ou I, sont alors gommées par ce travail où chacun amène ses capacités cognitives dont les sources sont loin d'être limitées à la seule séance de TP.

Les infonnations apportées en séance de TP restent néanmoins prépondérantes, comme le prouve la comparaison entre les questionnaires d'évaluation qui précèdent et qui suivent le TP ( figures 3 et 4 ). Les acquis cognitifs correspondant aux objectifs principaux du TP sont nettement plus importants et corrects quand le TP a lieu avec un enseignant expérimenté, que quand il a lieu avec un enseignant débutant, inexpérimenté.

En conclusion il apparaît que l'atteinte des objectifs du TP, qui demandent un travail intellectuel ultérieur à la séance de TP elle-même, à l'occasion de la rédaction d'un rapport, soit peu ou non influencée par la situation de TP, c'est à dire si le comportement est observé sur des animaux vivants ou sur des documents vidéo.

Cela peut induire plusieurs commentaires:

- le recours à des documents vidéo n'est pas handicap pour ces acquis cognitifs essentiels ;

• la réflexion sur les résultats obtenus est une phase fondamentale du TP, phase qui dépend beaucoup des conseils, directives et explications de l'enseignant, elles mêmes dépendantes de J'interaction entre l'enseignant et son groupe de TP, et de l'expérience de cet enseignant.

• il est enfin possible que les indicateurs des acquis cognitifs que nous avons choisis dans notre questionnaire, soient trop globaux et théoriques pour faire émerger d'éventuelles différences dans les processus cognitifs mis en jeu lors des situations V et l ( à partir d'animaux vivants, ou de documents vidéo ).

5 BIBLIOGRAPHIE

BENZECRI(J.P.), 1973 b -L'analyse des Correspondances. Ed... Dunod, Paris, Bruxelles, Montréal, 6191 CLEMENT (P.), et NDIAYE (V.), 1987· Observer des animaux vivants et/ou des documents vidéo en Travaux Pratiques d'Ethologie? l - Protocole expérimental.In 9ème J.l.E.S, Chamonix "Modèles et Simulation" , Université Paris 7,223-230.

GRAS (R.), 1980 • Analyse Factorielle des Correspondances entre deux ensembles.lnAnalyse des données Tome II, Publication de l'A.P.M.E.P., ( 40), 113 - 156.

De LAGARDE(J.),1983 .Initiationàl'analyse des données. Ed. Dunod, Paris, 158 p.

LE BERRE (M.), COULON(1.), 1984.· La vidéo dans l'Enseignement pratique d'Ethologie.In Etudes et Analyses comportementales, Lyon, 2(2), 119-127.

NDIAYE (V.), 1987. -Des animaux vivants et/ou des docwnents vidéo pour observer des comportements en Travaux Pratiques?,Mémoire de DEA, Université Lyon 1, 64 p.

NDIAYE(V.)et CLEMENT (P.), 1987.- Observer des animaux vivants et/ou des documents vidéo en Travaux Pratiques?Pédagogiques 8( 2 ),1988,Ed..AIPUP, 443-460.

NDIAYE (V.) et CLEMENT (P.),1988. - Observer des comportements d'araignées sur des animaux vivants et/ou sur des documents vidéo en Travaux Pratiques? ln lOème l.I.E.s. Chamonix "Communication, Education et Culture scientifiques et industrielles: Innovations et Recherches" U.F. de Didactique des Disciplines, Université Paris 7,335-348

REMERCIEMENTS : Plusieurs enseignants ont été activement associésà cette recherche: Pr L. Le GUELTE, J. COULON, M. Le BERRRE, P. MIMOUN!, R RAMOUS SE,R.ROUBY ( et les auteurs du présent texte ), ainsi que deux chercheurs de l'IRPEACS-CNRS : C. BELISLE et M. PARISET.