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L THESE
PRESENTEE
A L'ECOLE DES GRADUES
POUR OBTENIR
LA MAITRISE EN SCIENCES DE L'EDUCATION
i
PAR
MICHEL THIBAUDEAU, B.A., L. Se. de l'Education
"Comparaison entre trois cours programmés qui ne
diffèrent que dans la présentation audio-visuelle des données en enseignement automatisé".
AVRIL 1973
ARCHIVES "■'•SES M K S
Ce travail a été réalisé sous la bienveillan-te direction de monsieur Bernard Lachance, direcbienveillan-teur du laboratoire de Technologie appliquée à l'éducation de la Faculté des Sciences de l'Education de
l'Univer-sité Laval. Monsieur Yves Begin, attaché à l'Institut National de Recherche Scientifique du Québec et monsieur François Labrousse ont assuré également la supervision de cette thèse. C'est grâce à leurs judicieux conseils que cette recherche est menée à bien. Nous tenons à leur exprimer notre plus vive reconnaissance.
Nous tenons également à remercier monsieur William Lee, directeur-adjoint du Service Informatique du Minis-tère de l'Education du Québec pour l'aide qu'il nous a apportée afin de réaliser notre expérimentation en
uti-lisant l'ordinateur I.B.M. 1500 du Ministère de l'Education
Enfin, nous ne pouvons pas passer sous silence l'apport d'un ami sincère, monsieur André Bruneau, qui a gentiment accepté de revoir le texte de ce travail.
CHAPITRE I : Présentation du problème 1
A) Introduction 1 B) Position du problème 2
C) Contexte théorique et expérimental 7
D) Utilité de la recherche 13
CHAPITRE II : Description de l'instrument 15 A) Instrument: ordinateur I.B.M. 1500 16
B) Installation au Laboratoire de Pédagogie 17 Informatique
C) Eléments de l'ordinateur 19 a) Unité centrale (1131) 19 b) Mémoires à disques (2310) 20 c) Lecteur - perforateur de cartes (1442) ... 20
d) Imprimante (1132) 20 e) Multiplexeur (1133) 21 f) Unité de contrôle (1502) 21
g) Terminaux d'enseignement 23 D) Rôle et fonctionnement des terminaux 25
a) Ecran cathodique 25 b) Projecteur à films fixes 27
c) Magnétophone 27 E) Description du cours utilisé pour cette expérience 28
a) Elaboration et construction: 28
b) Forme et contenu 29 c) Exploitation 30
a) Groupe A 33 b) Groupe B 34 c) Groupe C 34 B) Hypothèses 36 C) Variables 37 D) Définition des termes 37
E) Instruments de mesures 38 a) Pré-test et Post-test 38
b) Calcul du temps 39 c) Tests d'attitudes 39 F) Limites de la recherche 40
CHAPITRE IV : Méthodologie et résultats 42
A) Groupe expérimental 43 B) Déroulement de l'expérience 43
C) Résultats 46 a) Notes au pré-test et au post-test . . . . 46
b) Temps d'apprentissage 47 c) Tests d'attitudes 51 D) Analyse des résultats 52
a) Résultats au pré-test et au post-test ... 52
b) Temps d'apprentissage 53 c) Tests d'attitudes 58
ANNEXES
Annexe A Groupe expérimental 69 Annexe B Test de calcul vectoriel 70
Annexe C Résultats au pré-test et au post-test .. 76 Annexe D Test d'attitudes de "Penn State" . . . . 77
Annexe E Complément au test d'attitudes 82 Annexe F Résultats au test d'attitudes 87 Annexe G Compilation des questions et des résultats 89
au test d'attitudes de "Penn State" . ..
Annexe H Liste des modules dans le cours: "Les 92 vecteurs"
Annexe I Temps pris par chaque étudiant pour suivre
le cours 94 Annexe J Exemple d'un message sonore 95
TABLEAU I - Organigramme du système 1500 22
TABLEAU II - Station d'étudiant 24 TABLEAU III - Equipement des trois groupes 35A
TABLEAU IV - Moyennes et écarts-types des trois groupes 47 TABLEAU V - Moyennes et écarts-types du temps pris 48
pour suivre le cours
TABLEAU VI - Répartition du temps pour chacun des groupes 49A
TABLEAU VII - Tableau des corrélations 50 TABLEAU VIII - Complément au test d'attitudes 52A
Fidèle à un rôle qu'elle s'était donnée, l'école s'est longtemps maintenue dans un immobi-lisme troublant. A preuve, les traditionnelles réunions d'anciens où chacun, par un phénomène aussi miraculeux qu'instantané, reprenait immé-diatement contact avec "les plus belles années de
sa vie". A quelques détails près, des époques distantes de 10, 20.voire même de 30 ans, che-minaient allègrement avec un perpétuel air de
"renouveau".
Peu à peu cependant, l'augmentation crois-sante de la population scolaire, plus un avance-ment rapide de la science et de la technologie ont réussi à vaincre cette inertie qui caractérisait la plupart des systèmes d'éducation. D'autre part, en raison des sommes sans cesse croissantes consa-crées à l'éducation, on parle de plus en plus de la nécessité pour l'école de maximiser l'efficacité de son action.
Cette notion d'efficacité, pas tellement nou-velle pour certains secteurs de l'activité humaine
1'in-nouvelle.
Parmi les solutions éducationnelles les plus équitables dans cette poursuite d'un rende-ment optimum, la notion d'individualisation de
l'acte pédagogique a souvent été privilégiée. En effet* depuis le début du siècle surtout, de nombreux chercheurs tant en pédagogie qu'en psy-chologie expérimentale ont tenté de lui trouver des modalités d'application acceptable. Malheu-reusementyleurs efforts n'avaient généralement que peu d'effet en raison d'impératifs économiques et/ou humains.
Plus près de nous, l'augmentation fulgurante des budgets affectés à l'éducation a grandement mi-nimisé les obstacles qui s'avéraient jusque là de première importance. Maisycontrairement à ce qu'on
aurait pu prévoir, ce n'est que timidement et avec beaucoup de réticence que l'école a fait preuve d'i-nitiative pour tenter de résoudre ses problèmes d'ef-ficacité. Par exemple, le concept de dépersonnalisation a trop longtemps servi de prétexte à l'inertie des
maîtres face à des techniques telles que: la radio, le cinéma, la télévision ...
faire qu'il nous faudrait admettre que la situation a beaucoup évolué. Depuis une dizaine d'années
sur-tout, c'est avec une constance et un acharnement exemplaires que l'école a tenté de rendre moins odieuse la
com-paraison, au plan de l'efficacité, qu'on lui faisait avec l'industrie.
C'est ainsi qu'avec la percée spectaculaire des ordinateurs, pour la première fois peut-être, le mon-de mon-de l'éducation a immédiatement emboîté le pas à l'industrie et au commerce.
B) POSITION DU PROBLEME
Prenant appui sur les travaux menés par les théoriciens et les praticiens de l'enseignement, on a pu distinguer certaines applications pédagogiques de cet appareil trompeusement dénommé"cerveau électronique". Pour n'en citer que les plus importants mentionnons:
1- instrument de laboratoire, 2- instrument d'assis-tance au professeur, 3-instrument d'individualisation de l'enseignement.
Dans un laboratoire, l'ordinateur devient un ins-trument de service, puisqu'il n'intervient pas directement dans le processus d'apprentissage. Son rôle est alors comparable à celui d'un dic-tionnaire, d'une règle à calcul ou d'une machine à calculer.
2- Instrument d'assistance au professeur
Comme tel, l'ordinateur permet à l'enseignant de se dégager de certaines tâches plutôt monotones, tel-les: administrer et corriger des tests, gérer des
questionnaires ou des objectifs à partir de critères définis et ce, dans un laps de temps réduit au mini-mum.
3- Instrument d'individualisation de 1'enseignement
Enfin, en tant qu'instrument d'individualisation de l'enseignement, l'ordinateur permet une adaptabilité didactique incomparable. Les Américains désignent cette
dernière utilisation sous le sigle C.A.I. (Computer-Assisted Instruction). Malheureusement cette déno-mination n'a aucun équivalent français sinon celui
d' "enseignement assisté par ordinateur". Dans la suite de ce travail, nous utiliserons donc indif-féremment l'une ou l'autre appellation.
Par ailleurs, le C.A.I., quoique d'utilisa-tion récente (les premiers essais remontent à 1958) ne pouvait se développer indépendamment des divers moyens audio-visuels. Les caractéristiques des sta-tions d'élèves utilisant des unités audio-visuelles
(terminaux) plus ou moins élaborées en sont une preuve évidente.
En ce qui nous concerne, l'écran cathodique était le terminal de base. Composé d'un écran assez
semblable à celui d'un téléviseur, l'écran cathodique est complété par un clavier avec lequel l'élève peut
ré-pondre aux questions qui lui sont posées ou encore demander des renseignements supplémentaires. Ce type de terminal que l'on retrouvait dans toutes les sta-tions d'élèves était parfois augmenté d'un ou de deux autres terminaux, à savoir: un magnétophone et/ou un projecteur à diapositives.
la relation assez directe entre le degré de raffinement de la station d'élève et son coût d'opération.
Ce qui est moins évident toutefois, c'est le degré de rentabilité didactique du C.A.I. va-riant en fonction du nombre des appareils audio-visuels utilisés pour présenter la matière
ensei-gnée. C'est précisément le point que nous essaierons d'éclaircir au cours de la présente recherche.
Précisons davantage. Prenant pour appui l'enseignement de quelques notions mathématiques, en l'occurrence une "introduction au calcul vecto-riel", nous avons essayé de mesurer l'influence du son et de l'image dans une situation d'apprentissage automatisée.
Trois présentations du dit cours ont particu-lièrement retenu notre attention.
1ère présentation: Les informations fournies à l'aide de l'écran cathodique sont enrichies par l'utilisation du magnétophone et du projecteur à diapositives. Les opérations de ces deux derniers appareils sont entière-ment contrôlées par l'ordinateur.
2ème présentation: L'écran cathodique est secondé par le magnétophone et par une image imprimée, insé-rée dans un cahier d'accompagnement.
3ème présentation: Enfin dans la troisième présenta-tion que nous nous proposons d'examiner, seul un ca-hier d'accompagnement avec messages écrits et visuels viendra compléter l'écran cathodique.
On devine aisément que ces trois formes de présentation, à partir d'un même instrument (l'ordi-nateur) et d'un même cours programmé, nous ont per-mis de mesurer l'efficacité de chacune; le terme
efficacité étant ici entendu dans un sens très gé-néral à savoir: a) temps consacré à étudier les no-tions; b) rendement scolaire tel que mesuré par un test de connaissances; c) attitudes face à la méthode de présentation.
C) CONTEXTE THEORIQUE ET EXPERIMENTAL
Comme l'enseignement assisté par l'ordinateur est un domaine d'investigation relativement récent, il demeure que les travaux traitant de la rentabilité
tatives en vue de fixer la configuration la plus souhaitable de la station d'élève ont, la plupart du temps, abouti à d'impressionnantes divergences d'opinions.
Toutefois, certaines recherches, sans porter directement sur l'ensemble de notre problème, per-mettent néanmoins de mettre en valeur des aspects que nous ne pouvions ignorer.
Ainsi la majeure partie des études impliquant l'évolution de 1'audio-visuel comme complément d'en-seignement portent davantage sur l'end'en-seignement pro-grammé ou sur les maîtres que sur l'enseignement as-sisté par ordinateur proprement dit.
La brève rétrospective qui suit, tient à la fois compte des éléments appartenant à l'une ou à l'autre catégorie.
En 1964, une étude de Swets, Harris, Mcelroy et Rudloc comparant le clavier électrique à l'écran cathodique comme moyen d'interaction entre l'étudiant et l'ordinateur aboutit à une surprenante homogénéité des résultats. (1)
l'interaction étudiant-matière, Robert Glaser af-firme que:"le contenu informatif à transmettre et les caractéristiques du sujet qui reçoit cette in-formation sont les deux principaux facteurs devant déterminer l'aspect que doit revêtir la station d'élève". (2)
Enfin de son côté, G.C. Randa conclut que l'écran cathodique relié directement à l'ordina-teur est le système informatique le plus économi-que à tous points de vue. (3)
L'année 1966 devait cependant apporter du nouveau dans le domaine du C.A.I. C'est en effet à partir de cette date qu'apparaissent les pre-mières stations dites à configuration variable. La nouveauté de telles stations réside dans le fait qu'il est désormais possible d'adjoindre à l'écran cathodique un projecteur à diapositives et/ ou un magnétophone. Le schéma de déroulement de l'un ou l'autre ou même des deux diapositifs étant, bien entendu, en correspondance avec le programme et contrôlé par l'ordinateur lui-même.
Il nous a cependant été impossible de trouver quelque étude que ce soit, portant sur la détermi-nation de la valeur pédagogique relative du son et/ou de l'image, en tant que complément (s) à l'écran cathodique.
En désespoir de cause et malgré les faibles-ses inhérentes à semblable démarche, nous nous som-mes résignés à examiner certaines expériences
d'en-seignement programmé ayant comme objectif la com-paraison de différents média pour la transmission d'un même contenu informatif.
Les comptes rendus de Carpenter et Greenhill (4) sont à ce sujet fort révélateurs. Une expérience
di-rigée par R.T. Heimer tente de comparer l'efficacité d'une machine à enseigner en regard d'un texte pro-grammé sur papier, d'un film en boucle et d'un en-seignement traditionnel. Dans les 113 collèges où a été menée l'expérience, aucun moyen ne s'est ré-vélé supérieur aux autres.
Une autre recherche, dirigée cette fois par R.E. Spencer, compare la télévision à une machine à enseigner pour la présentation d'un cours programmé de grammaire anglaise. Ici encore aucun de ces média n'a démontré une nette supériorité.
Dans le même ordre d'idées, nous ne pouvons
pas passer sous silence les travaux de L. Leboutet (5) portant sur une étude comparative de la perception
d'une image papier et d'une image fixe projetée sur écran. Cette étude s'apparente à notre propre re-cherche en ce qu'elle compare, tout comme nous, mais dans un contexte beaucoup plus technique, l'image sur papier et l'image fixe projetée. De ce fait, il est intéressant de mentionner les principaux résultats obtenus: dans tous les cas, les jeunes ont noté plus de détails sur l'image papier que sur l'image fixe projetée et l'on re-trouve une nette supériorité des filles sur les garçons. Pour cette dernière remarque, il faut noter que l'expérience s'est déroulée avec des
jeunes de 9 à 13 ans. Ajoutons que l'image proje-tée amène de la part des étudiants une réaction plus homogène que "l'image-papier". En somme, les conclusions de Leboutet nous obligent à beau-coup de circonspection lorsqu'on utilise "l'image-papier" comme substitut à l'image fixe projetée.
En somme pour la présentation d'un même cours programmé, la plupart des chercheurs
machine) qui est le plus important mais le program-me qu'il dispense.
Terminons ce tour d'horizon des principales recherches se rapportant à notre propre étude par un compte rendu des travaux de R. McG. Harden, Rosemary Lever et G. Donald (6) sur la synchroni-sation du son et de l'image dans un cours individua-lisé de médecine. Ce cours réaindividua-lisé et expérimenté en 1968 n'a malheureusement pas fait l'objet d'une validation scientifique. Mais, par ailleurs, les résultats obtenus, à partir du mode de présenta-tion choisi furent reconnus suffisamment valables pour être l'objet d'une diffusion dans plusieurs hôpitaux de la ville de Glasgow.
Pour être exhaustif, il nous faudrait men-tionner tous les centres américains qui ont utilisé des terminaux audio-visuels dans leur enseignement assisté par l'ordinateur. Même dans les cas les plus connus tels que Palo Alto, Harvard, Santa Monica, San José, Urbana et Tallahassee, aucun d'entre eux, jusqu'à ce jour, n'a comparé les dif-férents terminaux audio-visuels pour en mesurer l'efficacité au point de vue pédagogique. Cet état
de chose est fort regrettable et c'est ce qui nous a incité à accumuler des données, trop partielles hélas sur un problème rencontré quotidiennement.
D) UTILITE DE LA RECHERCHE
La détermination des conditions optimales d'apprentissage, eu égard à des situations aussi diverses que particulières, est l'une des princi-pales responsabilités qui incombe aux chercheurs en éducation. A la fois sujet et complément de l'action des praticiens, cet apport des théori-ciens permet souvent une économie d'énergie et partant une plus grande efficacité dans les di-vers processus d'acquisition des connaissances. C'est dans cette optique très générale que s'ins-crit cette recherche.
Dans la perspective d'une utilisation ration-nelle des différents terminaux d'une station d'élève, le problème surgit lorsque l'on tente de préciser les conditions optimales d'une telle utilisation. Ne soyons pas dupes; l'emploi inconsidéré d'un ou de plusieurs terminaux ne conduit pas nécessairement à un meilleur apprentissage.
En effet, jusqu'à ce jour, c'est par la méthode des essais et erreurs que l'on s'est servi du magnétophone et/ou du projecteur à diapositives comme complément à l'écran cathodique.
Par ailleurs, il est raisonnable de croire qu'une utilisation plus judicieuse de ces diffé-rents appareils amènera probablement une économie. Cette économie est d'autant plus importante que les coûts de base (location de l'ordinateur) sont relativement élevés et que ceux-ci augmentent de façon notable selon la quantité de terminaux ad-joints. On comprend dès lors que l'addition d'un ou de plusieurs terminaux, pour être économique-ment viable (s), doit être justifiée par un rende-ment didactique supérieur, ou au moins équivalent aux sommes supplémentaires investies.
Bref, l'utilité de notre recherche n'est pas de démontrer les avantages de 1•utilisation
pédagogi-*
que de l'ordinateur mais bien de tenter de mesurer l'apport didactique réel du projecteur à diapositives et du magnétophone dans une situation d'enseignement assisté par ordinateur.
Nous avons déjà énuméré ces avantages dans notre introduction. Cf. page 3.
A) INSTRUMENT: ORDINATEUR I.B.M. 1500
Afin de mieux situer le lecteur, il nous incombe maintenant de donner des précisions sur le type même de l'ordinateur que nous avons uti-lisé. Mais auparavant, essayons de dégager les concepts généraux s'appliquant à tout ordinateur puis, dans une démarche plus restrictive nous nous pencherons sur les caractéristiques de ceux destinés à des fins pédagogiques ou plus encore, à des fins essentiellement didactiques.
Il existe actuellement sur le marché un nom-bre impressionnant de modèles d'ordinateurs. Les différences entre ces divers modèles tiennent à la fois de l'une ou l'autre, voir même de plusieurs
des caractéristiques suivantes: vitesse d'opération, complexité des moyens de communication, langage de programmation, diversité des applications possibles, coût ou même ... taille!
Mais en dépit de ces différences plus ou moins accessoires, il nous est permis de caractériser l'ins-trument par trois fonctions essentielles: A) capacité d'emmagasiner des informations; B) modifications des
dites informations par des opérations mathémati-ques et/ou logimathémati-ques définies au préalable; C) production des résultats. (7)
Hormis les fonctions essentielles décrites ci-haut et qui, comme nous l'avons souligné, sont omniprésentes quel que soit l'usage de l'instru-ment, il a fallu dans le cas des ordinateurs des-tinés à des fins purement pédagogiques modifier sensiblement les unités entrées-sorties; ces mo-difications s'étaient d'ailleurs avérées indispen-sables pour des raisons d'adaptabilité .
C'est ainsi qu'à partir d'un ordinateur IBM 1130 de type conventionnel, on peut, après modifi-cations, élaborer un nouveau système entièrement conçu pour l'enseignement et dénommé: "Système IBM 1500". Mentionnons cependant que ce système est re-lativement peu répandu (moins de 30 installations en Amérique) et sert presqu'exclusivement à des fins de recherche.
B) INSTALLATION AU LABORATOIRE DE PEDAGOGIE INFORMATIQUE
En juillet 1968, à partir d'une étude entreprise
le gouvernement décidait d'implanter au Québec un premier centre de recherche en enseignement automatisé. Fondamentalement, ce centre devait fournir au Ministère de l'Education des infor-mations précises quant aux possibilités
d'utili-ser les ordinateurs à des fins pédagogiques.
Pour ce faire, le choix d'une installation du système "1500" fut fait en raison de la sou-plesse informatique qu'il offrait et de l'aspect audio-visuel de ses terminaux d'enseignement. Les premiers essais débutèrent en janvier 1970 soit peu de temps après la mise en place du matériel électronique.
L'ensemble de l'équipement technique instal-lé au Laboratoire de Pédagogie Informatique comprend un ordinateur de modèle courant (IBM 1130)
suppor-tant le système 1500 et constitué des unités suivantes - une unité centrale (1131)
- deux unités de deux disques chacune (2310) - un lecteur-perforateur de cartes (1442) - une imprimante (1152)
- un multiplexeur (1153)
- et six stations d'élèves dont nous décrirons la composition et le fonctionnement dans les pages qui suivent. Mentionnons enfin que cet ordinateur fonctionne en temps partagé (time sharing) et pour-rait desservir jusqu'à trente-deux stations d'élèves.
C) ELEMENTS DE L'ORDINATEUR
Voici une description sommaire de ces divers éléments, description qui nous permettra de mieux saisir le rôle de chacun et partant, leur interdé-pendance .
a) Unité centrale (1131)
L'unité centrale, communément appelée "unité de traitement", commande et supervise l'ensemble de l'ordinateur. C'est elle qui exécute les opérations arithmétiques et logiques sur les données. L'unité 1131 est du même type que l'unité centrale d'un or-dinateur IBM 1130 et comporte une mémoire de 32K mots
*
de 16 bits avec un temps de lecture/écriture de 3.6 microsecondes.
Le bit est un code utilisé pour représenter les don nées en mémoire. Grâce à la disposition appropriée des indications binaires (bit 1, ou bit 0), ce code permet de représenter jusqu'à 256 caractères a 1 ph_a_-numériques. 32K signifie 32,000 mots de 16 pos'
b) Mémoires à disques (2510)
Les mémoires à disques enregistrent et li-sent les informations dans un ordre déterminé ou non. Elles permettent l'accès immédiat à des zones discontinues d'information sans avoir besoin de recourir à un examen successif de toutes les don-nées enregistrées. Chaque disque peut contenir
512,000 mots et est interchangeable.
c) Lecteur-perforateur de cartes (1442)
Le lecteur-perforateur de cartes, générale-ment appelé unité d'entrée-sortie, introduit dans l'ordinateur les données enregistrées sur des car-tes perforées. L'unité 1442 a une capacité de lec-ture de 400 cartes/minute ou de perforation à
rai-son de 160 colonnes/seconde. Au laboratoire, ces deux fonctions étaient exécutées par le même appareil.
d) Imprimante (1132)
L'imprimante permet de transcrire les infor-mations en provenance de l'ordinateur sous forme
d'é-tats imprimés. C'est une unité de sortie qui reçoit des données sous forme d'impulsions électriques de l'unité de traitement et qui commande un mécanisme d'impression. L'unité 1132 imprime 82 lignes
alpha-numériques ou 110 lignes alpha-numériques par minute. Une ligne comprend 120 caractères.
e) Multiplexeur (1133)
L'unité de contrôle 1133 appelée multiplexeur coordonne les opérations des unités d'entrée et de sortie avec l'unité de traitement. Elle sert égale-ment au transfert, à la vérification, au codage
et au décodage des données. Si plusieurs unités sont connectées à la même unité de contrôle, elle en dé-termine l'ordre de priorité.
f) Unité de contrôle (1502)
Cet appareil assure la répartition du temps d'utilisation de l'ordinateur entre chacune des sta-tions d'élèves. Il coordonne aussi l'ordre de prio-rité permettant ainsi un partage équitable entre les utilisateurs. Il est à remarquer que l'unité 1502 est particulière au système "1500".
Le tableau qui suit résume de façon succincte 1'interrelation entre les divers éléments décrits ci-haut .
TABLEAU I ORGANIGRAMME DU SYSTEME 1500 /*" ECRAN CATHODIQUE 1510
V
MAGNETOPHONE 150 PROJEC TEUR 1512 IMPRIMANTE 1132 DISQUES 2310 UNITE CENTRALE 1151 MULTIPLEXEUR 1133 UNITE DE CONTROLE 1502 LECTEUR/ PERFORATEUR! 1442 DISQUES 2310Les éléments que nous venons de décrire relè-vent plutôt de l'aspect informatique. Le temps est maintenant venu d'étudier plus attentivement les composantes qui intéressent davantage la pédagogie.
g) Les terminaux d'enseignement
On appelle terminal tout appareil connecté à un ordinateur qui permet de communiquer avec lui. Dans une station d'élève, les terminaux peuvent va-rier mais ils permettent toujours à l'étudiant, soit de recevoir, soit de transmettre des informations. Certains types de terminaux, tel l'écran cathodique, assurent les deux fonctions à la fois. Ces interac-tions entre l'ordinateur et l'étudiant sont généra-lement dénommées: "dialogue élève-machine".
La station d'élève la plus complète possède les terminaux suivants:
- un écran cathodique auquel est relié un clavier de machine à écrire et un crayon optique,
- un projecteur de films fixes,
TABLEAU I I
STATION
D'ÉTUDIANT
projecteur écran cathodique plume optique écouteurs
Tous les terminaux du système 1500 sont reliés par câble à l'ordinateur. De plus, au Laboratoire de Pédagogie Informatique les six stations for-maient trois ensembles égaux.
La première paire de stations possède unique-ment un écran cathodique. C'est là l'équipeunique-ment de base et aussi le moins élaboré au point de vue tech-nique. Pour le second groupe, l'écran cathodique est complété par un magnétophone (IBM 1506). Enfin le dernier ensemble comporte en plus de l'écran catho-dique et du magnétophone, un projecteur à films fixes (IBM 1512). C'est évidemment la station la plus complète et la plus polyvalente. Le schéma de la page 24, nous présente une station-type du der-nier groupe.
D) ROLE ET FONCTIONNEMENT DES TERMINAUX a) Ecran cathodique
Ce qui nous frappe à première vue, c'est que cet écran ressemble apparemment à un appareil de télévi-sion.
L'écran cathodique permet d'afficher des éléments alphanumériques par points lumineux. On peut y inscrire
un maximum de 16 lignes de 40 caractères chacune. Ce type d'écran permet également de réaliser des dessins^voire même des animations simples. De plus, la souplesse de l'écran cathodique IBM 1510 est telle, qu'il est possible d'écrire ligne par li-gne, de souligner, d'effacer et d'insérer des ca-ractères dans une ligne déjà écrite. On devine aisément toutes les possibilités au point de vue didactique, d'un tel instrument.
Le clavier, annexé à cet écran, fournit à l'é-tudiant la possibilité de communiquer avec l'ordi-nateur; ou de transmettre une réponse, ou de formu-ler une question ou tout simplement de demander de l'aide. C'est également par ce clavier que le professeur introduit de nouveaux éléments ou cor-rige son cours.
Quant au crayon optique (light pen), sa fonction est d'accélérer et de simplifier dans certaines cir-constances le langage élève-machine. En effet, dans le cas de questions à choix multiples, par exemple, l'élève n'aura qu'à pointer sur l'écran cathodique la réponse qui lui semble valable. La zone lumineuse ainsi désignée sera aussitôt reconnue et analysée par l'ordinateur.
b) Projecteur à films fixes (IBM 1512)
Cet appareil, adjacent à l'écran cathodique pro-jette des images sur un écran translucide. La di-mension est restreinte (9l" x 7") mais il a le net
avantage de permettre la projection en salle claire. Les images fixes sont montées sur un film 16 mm
contenant un maximum de 1024 plages avec pour cha-cune une adresse codée sur la partie de la pellicu-le habituelpellicu-lement réservée à la piste sonore. Grâce à cette adresse codée, l'auteur d'un cours a donc le loisir de présenter ses photos dans l'ordre qu'il désire.
c) Magnétophone (IBM 1506)
Le magnétophone possède toutes les caractéristiques d'un appareil de modèle courant. Tout comme le projec-teur, une pré-sélection codifiée des messages assure la synchronisation du son à l'ensemble du programme. Ainsi l'ordinateur peut permettre leur reproduction
dans un ordre qui n'est pas nécessairement celui de leur enregistrement sur la bande magnétique mais plutôt celui de leur correspondance aux éléments du cours et aux images fixes.
E) DESCRIPTION DU COURS UTILISE POUR CETTE EXPERIENCE a) Elaboration et construction du cours
Le cours, "Introduction au Calcul Vectoriel", a été réalisé en janvier 1970 par un groupe d'é-tudiantes-maîtres sous la direction de monsieur Robert Brien. Elles ont utilisé le système de pré-cours (12) tel qu'établi par monsieur Brien
lui-même.
Les étudiantes qui ont participé à l'élabora-tion de ce cours avaient pour opl'élabora-tion majeure les mathématiques. Parfaitement familières avec les notions en calcul vectoriel, grâce à une
initia-tion poussée dans cette matière à l'automne 1969, elles avaient également une expérience pratique des montages audio-visuels. Plus de la moitié
d'entre elles connaissaient les techniques de l'en-seignement programmé pour avoir suivi un cours de 45 heures pendant un semestre et pour avoir réalisé un programme de plus de 60 éléments.
Après une brève introduction au système 1500 et aux structures pédagogiques du système de pré-cours^ elles furent libres de présenter leur cours comme elles l'entendaient. Elles se devaient, cependant,
d'être fidèles au contenu de la matière.
Il faut préciser que ce cours a été réalisé à partir du programme de FM-2 et du volume inti-tulé: "Les vecteurs", (Collège Universitaire Scien-tifique de Shawinigan).
b) Forme et contenu du cours
Le cours "Introduction au Calcul Vectoriel" est constitué de modules indépendants. Dans le cas pré-sent, un module est une notion mathématique qui nécessite un ou plusieurs éléments. Bien qu'indé-pendants les uns des autres, les modules peuvent,
s'enchaîner logiquement (13) pour constituer un enseignement donné. Ce mode de présentation a été établi à partir des travaux de monsieur Maurice
Peuchot, conseiller scientifique à I.B.M. France. (9).
La liste des modules qui constituent cette partie du cours se retrouve à l'annexe H page 92 . Il faut noter, toutefois, que l'ordre de présentation adop-té est aisément modifiable.
Utilisant les techniques de l'enseignement programmé crowdérien (10), à savoir: questions à choix multiples
mais également questions à réponses construites, le cours utilisé comportait 43 questions.
Enfin son adaptabilité était telle qu'il con-venait parfaitement à chacun des groupes de
sta-tions d'élèves telles que décrites précédemment.
c) Exploitation du cours "Introduction au Calcul Vectoriel".
Pour des raisons extérieures à notre volonté qu'il serait peu pertinent d'énumêrer ici, il nous a fallu limiter l'utilisation de ce cours à ses deux premiers chapitres, soit le chapitre I: "In-troduction au Calcul Vectoriel" qui compte plus de quinze modules de grandeur variable et le chapitre II: "Somme de Vecteurs" qui renferme une vingtaine de
modules.
Cette portion importante de l'ensemble du cours comporte cependant suffisamment de messages sonores
(possibilité de 160) et de diapositives (90) pour permettre une utilisation aussi variée que signifi-cative. Le temps d'apprentissage s'échelonnait entre
Au plan technique, sa réalisation a nécessité plus de 2700 instructions de type coursewriter II
(14) et au-delà de 650 heures/homme. Mentionnons aussi qu'il ne peut être dispensé que par un ordinateur
IBM 1500 et qu'en plus de l'écran cathodique (1510), du projecteur à films fixes (1512) et du
magnéto-phone (1506) il nécessite à plusieurs reprises, l'emploi du crayon optique.
Dernier détail à souligner: pour fins de compa-raisons, le projecteur et le magnétophone ont par-fois été remplacés par un cahier d'accompagnement. Nous reviendrons d'ailleurs là-dessus un peu plus loin.
A partir de la description que nous avons faite, des différentes stations d'élèves, nous pouvions éla-borer plusieurs variétés de cours faisant plus ou moins largement appel à 1'audio-visuel. C'est ainsi que pour suppléer au son et/ou à l'image dans les stations qui ne possédaient pas ce type de terminal, nous avons utilisé un cahier dit "d'accompagnement". Examinons davantage les trois formes de présentation, retenues pour fin d'expérience.
A) TROIS PRESENTATIONS DU COURS a) Groupe A
Ce groupe suit le cours à l'aide des stations 1
*
et 2 qui sont, au point de vue technique, les plus complètes. L'écran cathodique présente à l'étudiant les éléments du programme et laisse une place pour recevoir les réponses de ce dernier. Dans le cas de schémas mathématiques qui exigeraient trop d'es-pace sur l'écran cathodique et nuiraient au déroule-ment du cours, le projecteur à films fixes sélection-ne automatiquement la diapositive appropriée. Enfin, le magnétophone fait entendre des messages sous forme de commentaires relativement courts, selon les réponses fournies par l'étudiant.
b) Groupe B
Ce groupe utilise les stations 3 et 4* qui sont constituées comme suit: un écran cathodique et un magnétophone (IBM 1506). Ici, le projecteur à films fixes est remplacé par un cahier d'accompagnement renfermant la reproduction exacte, grandeur 5" x 7", des diapositives que le projecteur des stations 1 et 2 présente à l'élève du groupe A.
Ces photographies sont en couleur et placées au centre d'une feuille 8l x 11". Quoique l'étu-diant doive tourner lui-même les pages du cahier d'accompagnement, sa manipulation demeure fort simple: le numéro de la page à consulter est préa-lablement indiqué sur l'écran cathodique. Par ail-leurs, il a toute la latitude voulue pour examiner chacune des photos puisque c'est lui qui détermine le temps de consultation.
c) Groupe C
Pour ce qui est du dernier groupe, le cours est présenté à l'aide des stations 5 et 6*. Notons que ces deux stations ne possèdent qu'un écran cathodique et le clavier qui lui est rattaché. Un cahier
pagnement renferme, en plus des photos, comme le cahier du groupe B, tous les messages entendus par
les groupes A et B. Ces messages sont dactylogra-phiés sur des feuilles 82" x 11". On retrouve en annexe I page 94 un exemple de message sonore sous forme écrite.
Le tableau III qui suit résume de façon schéma-tique le processus instrumental utilisé par chacun des groupes eu égard, rappelons-le, à un même con-tenu informatif.
T A B L E A U III E Q U I P E M E N T DES T R O I S GROUPES A B C 1510 ECRAN CATHODIQUE 1510 ECRAN CATHODIQUE 1510 ECRAN CATHODIQUE 1512 P r o j e c t e u r d e f i l m - f i x e 15C6 MAGNETOPHONE CAHIER D'ACCOMPAGNEMENT AVEC PHOTOS 1506 MAGNETOPIIOM CAHIER D'ACCOMPAGNEMENT _ .AVEC PHOTOS _ ET TEXTES ECRITS DES MESSAGES SONORES
B) HYPOTHESES
Le schéma expérimental que nous venons de dé-crire nous permet de formuler l'hypothèse nulle suivante :
En enseignement assiste par ordinateur, l'ad-duction d'un ou de deux média audio-visuels comme complément (s) à l'écran cathodique ne produit aucune différence significative pour un apprentis-sage donné.
Afin de mieux saisir cette hypothèse de base, nous l'avons décomposéeen plusieurs sous-sections comprenant chacune un élément particulier de notre étude. Nous avançons donc les hypothèses secondai-res suivantes:
1- Quel que soit l'équipement utilisé *, les trois groupes prendront un temps équivalent pour étudier les notions proposées.
2- Quelle que soit la station d'élève utilisée, les résultats au test final seront équivalents. 3- Enfin, indépendamment des terminaux utilisés,
l'attitude des élèves à l'égard du C.A.I. et
du cours proprement dit sera sensiblement identique * Il s'agit de l'équipement IBM tel que décrit au
C) VARIABLES
A partir de ces hypothèses, nous retrouvons donc les variables suivantes:
Variable indépendante: trois groupes homogènes Variables dépendantes: - temps passé à la
station-élève pour suivre le cours; - test d'acquisition de
con-naissances (Post-Test); - test d'attitudes
Covariable: pré-test, en l'occurrence le même qui sera utilisé
comme test final pour mesurer l'acquisition des connaissances
Le temps entre l'administration de ces deux tests est suffisamment long pour éliminer tout risque de transfert.
D) DEFINITION DES TERMES
Nous avons consacré un chapitre entier à la pré-sentation de l'ordinateur et de ses différentes com-posantes. Il n'est donc pas exagéré de croire que les termes se rattachant à l'un comme à l'autre sont con-nus du lecteur, par conséquent nous ne croyons pas utile d'y revenir à nouveau.
E) INSTRUMENTS DE MESURE a) Pré-test et Post-test
Le test que l'on retrouve en annexe B page 70 sert à la fois de pré-test et de post-test. Il est constitué d'une série de vingt questions objectives portant uniquement sur des notions de calcul
vec-toriel expliquées dans le cours programmé. Ce test a été réalisé en collaboration avec l'auteur du cours et chacunedes questions correspond à un
mo-dule (élément) de ce cours. Pour fin de statistiques, chaque question a une valeur équivalente et le total est de cent points.
Les raisons qui nous ont fait opter en faveur d'une épreuve identique pour le pré-test et le post-test
sont :
lo. l'étudiante ne possédait aucune notion prochaine ou même éloignée de la matière qui faisait l'objet du cours et le résultat au pré-test était vérita-blement un résultat net sans incidence aucune; les résultats à ce pré-test confirment d'ailleurs notre hypothèse.
2o. Le temps qui séparait le pré-test et le post-test était suffisamment long (plus de 4 semaines) pour éliminer tout risque de rétention indue.
b) Calcul du temps
C'est l'ordinateur du système 1500 qui cumule le temps pris par chaque étudiant pour étudier l'ensemble des notions. Il calcule même le temps mis pour répondre à chacune des questions.
c) Tests d'attitudes
Pour évaluer l'attitude des élèves à l'égard du cours programmé dispensé par ordinateur, nous avons utilisé, en première partie, le test validé de l'Université de l'état de Pennsylvanie (11) et traduit au Laboratoire de Pédagogie Informatique en 1970. Il s'agit d'un test d'opinion constitué de 42 questions objectives portant à la fois sur le C.A.I. et sur le cours suivi. On retrouve un exemplaire de ce test à l'annexe D page 77.
Pour obtenir des données qui nous permettraient une meilleure évaluation, nous avons complété le dit test par un ensemble de 13 questions objectives ayant trait à la configuration du terminal utilisé. Chacune de ces questions est identifiée par la lettre A, B ou C selon qu'elle s'adresse à l'un ou l'autre
Enfin, une dernière question permet aux étudiants de donner leurs impressions sur l'ensemble du cours. C'est à l'annexe E page 82 que l'on retrouve un exemplaire de ce test.
F) LIMITES DE LA RECHERCHE
Il est important de mentionner ici qu'avec un même instrument et un même cours programmé, nous avions une gamme très étendue de recherches possi-bles. Compte tenu du cadre de cette étude, nous
croyons que l'approche choisie s'avère intéressante. De plus, elle est susceptible d'apporter une réponse globale à certaines orientations pédagogiques en faisant référence aux implications monétaires que supposent les dites orientations.
Nous aurions pu élaborer un cours parallèle à celui utilisé dans cette expérience qui, de par sa structure, n'aurait comporté aucun message sonore ou visuel. Il est possible alors d'imaginer qu'un tel cours nous aurait fourni des résultats sensi-blement différents.
Par ailleurs, il nous était impossible de tout aborder dans une seule étude. Nous avons donc, à
regret négligé diverses variables qui autrement auraient pu s'avérer intéressantes.
Il va sans dire que notre étude aurait pu prendre des dimensions beaucoup plus larges. Comme elle se veut avant tout pragmatique, c'est dans un cadre bien défini et à l'intérieur des limites bien précises que nous l'avons menée.
A) GROUPE EXPERIMENTAL
A partir d'un groupe d'élèves de l'école normale Marguerite d'Youville, nous avions choisi 24 étu-diantes du FM-2 ayant pour option les mathématiques. Leur âge moyen était de 21 ans et elles n'avaient jamais suivi de cours par ordinateur.
Nous avons opté pour ce groupe d'étudiantes en raison de l'homogénéité de leur âge, de leur formation et de leur milieu socio-culturel. La répartition en trois sous-groupes fut faite au hasard et chaque étudiante était identifiée par un numéro codé s'échelonnant de PV01 à PV2 5. On retrouve en annexe A page 69 la liste des étudiantes de chacun des groupes avec pour chacune: son âge et son code.
B) DEROULEMENT DE L'EXPERIENCE
L'expérience débuta à la fin de novembre 1970. Après avoir administré un pré-test, on indiqua à
chaque étudiante les moments qui lui seraient ré-servés pour fins d'utilisation de l'ordinateur. En raison de la disponibilité des stations, les temps
d'apprentissage s'échelonnaient entre 14 heures et 17 heures puis de 19 heures 30 à 21heures 30 inclu-sivement. Chaque étudiante devait se présenter à trois reprises au terminal: deux fois en soirée et une fois l'après-midi. La durée moyenne de cha-que période fut d'une heure.
A chacune des rencontres^ un professeur et un
analyste étaient à la disposition des étudiantes pour résoudre les difficultés tant pédagogiques que tech-niques. Effectivement, il y eut quelques interrup-tions par suite de troubles aux terminaux mais ces arrêts, en général très brefs, furent plus agaçants que sérieux.
Après une brève initiation à l'utilisation du terminal (environ 5 à 10 minutes), les étudiantes commencèrent l'apprentissage proprement dit. L'étu-diante pouvait donner plusieurs réponses consécu-tives pour atteindre la bonne réponse.
Pour chaque réponse donnée, l'ordinateur enre-gistrait automatiquement:
- la réponse
- le type de réponse (réponse prévue ou non par l'auteur du cours),
- le temps mis pour répondre.
A cette analyse partielle d'une réponse donnée pour une étudiante donnée.1'adaptabilité de l'or-dinateur permettait une analyse globale de la dite réponse pour l'ensemble des étudiantes. Par cette seconde compilation,on pouvait obtenir:
- le nombre de bonnes réponses
- le nombre de mauvaises réponses prévues par le programme
- le nombre de réponses non prévues par le programme
- le nombre de questions demeurées sans réponse - les textes des réponses de l'étudiante
- le temps moyen mis pour répondre.
Le temps d'apprentissage s'échelonna sur trois séances et fut suivi par un test d'attitudes et un post-test. Toutes ces données nous ont permis de retracer le cheminement de chaque étudiante dans le cours.
C) LES RESULTATS
Notre principal objectif étant de déterminer si l'une des stations d'élèves est plus efficace qu'une autre dans une situation particulière d'ap-prentissage, nous avons tenu compte des données suivantes :
a) Les résultats obtenus à un pré-test et à un post-test et portant uniquement sur le contenu du cours.
b) Le temps mis par chacun des trois groupes pour suivre le cours.
c) L'attitude de l'élève à l'égard du cours et de l'enseignement par ordinateur.
a) Notes au pré-test et au post-test
C'est en annexe C page 76 que nous présentons les résultats au pré-test et au post-test pour cha-cune des étudiantes. Au tableau IV qui suit, nous retrouvons la moyenne et l'écart-type pour les groupes A,B et C aux deux tests.
TABLEAU IV
MOYENNES ET ECARTS-TYPES DES TROIS GROUPES
GROUPE PRE-TEST POST-TEST
GROUPE
Moyenne Ecart-type Moyenne Ecart-type
A B C 26.88 27.50 25.63 8.99 7.07 11.84 76.88 73.75 71.88 5.56 4.84 13.91
Notre intention était d'utiliser les résultats du pré-test comme covariable dans une analyse de variance.
b) Temps d ' a p p r e n t i s s a g e
Le facteur temps représente un élément important de l ' a p p r e n t i s s a g e . Dans une s i t u a t i o n d'enseignement automatisé, ce facteur prend encore plus de poids car aux coûts de base déjà élevés ( l o c a t i o n de l ' o r d i n a t e u r ) s ' a j o u t e un montant f o r f a i t a i r e proportionnel au temps d ' u t i l i s a t i o n .
De prime abord, i l e s t raisonnable de c r o i r e que l ' é t u d i a n t c o n t r a i n t à f e u i l l e t e r un cahier d'accompagne-ment prendra plus de temps que c e l u i qui r e ç o i t la même
information par l'intermédiaire de média audio-visuels en l'occurrence un magnétophone et/ou un projecteur à films fixes.
Mais qu'en est-il de la réalité? Les tableaux qui suivent apportent des éléments de réponse à cette question. Le tableau V, par exemple, nous présente
les moyennes et les écarts-types des temps requis par chaque groupe pour compléter l'apprentissage et grossièrement confirme nos prévisions.
TABLEAU V
MOYENNES ET ECARTS-TYPES DU TEMPS PRIS POUR SUIVRE LE COURS
GROUPE TEMPS GROUPE MOYENNES ECARTS-TYPES A B C 140.75* 144.00 173.50 23.90 33.39 28.66
Pour ce qui est des temps individuels nous nous permettons de renvoyer le lecteur à l'annexe I en page 94.
Pour sa part, le tableau VI fait ressortir un autre aspect important du facteur temps en établis-sant la répartition de la population étudiante selon la note au post-test et le temps d'apprentissage.
En tenant compte de la moyenne globale qui est
de 152.75 minutes, nous constatons que dans les groupes A et B.12 étudiantes sur 16 (75%) ont mis moins de
152.75 minutes tandis que dans le groupe C, 6 étu-diantes sur 8 (75%) ont mis plus que cette moyenne.
Ce tableau nous permet également de noter que même si le temps d'utilisation de la station augmente sen-siblement, ceci n'a pas pour effet d'augmenter pour autant les notes au post-test.
Dans le groupe A, par exemple, alors que la moyenne globale du temps d'utilisation fut de 140.7 min. (avec une moyenne de réussite de 76.81) les deux étudiantes qui s'écartèrent le plus de cette moyenne, avec
respec-TABLEAU VI
REPARTITION DU TEMPS POUR CHACUN DES GROUPES
GROUPE A STATION COMPLETE o GROUPE B ECRAN , AUDIO ET CAHIER D'ACCOMPAGNE MENT. GROUPE C ECRAN ET CAHIER D'AC COMPAGNEMENT w 1 0 0 9 0 1 ■U 80 70 O a 6 0 5 0 4 0 <s> 3 0 0) 4-> o 20 10 Z 0
1
• * t> 9 e i i ir-»-é
" • -"S T4 en a; 4-1 100 90 i 4-1 8 0 o p . 70 60 3 5 0 CD 4 0 '0 3 0 4-J 2 0 o 10 0 ai 1 0 0 ai 4-1 1 90 80 4-1 tn 7 0 o ex 60 50 4 0 0) 30 20 4-1 O 1 0 s< 0 100 110 120 130 140 150 16 0 170 180 190 200 210 TEMPS c o * I >o o T-l >, o 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 TEMPS1
1
<i
0 •h
&L
U n m r~-o 100 110 120 130 140 150 160 ] 7 0 180 19 0 200 210 TEMPStivement 166 min. et 186 min, obtinrent une note in-férieure à la moyenne (71 et 70% respectivement).
Dans le groupe B, les résultats sont tout aussi probants. L'étudiante qui dévie le plus de la moyenne a mis 213 min. pour suivre le cours alors que la moyen-ne de son groupe est à peimoyen-ne de 144 min. Par contre^ son résultat fut supérieur à celui de l'ensemble de
son groupe (80% comparativement à une moyenne de 73.7%).
Pour ce qui est du 3e et dernier groupe, les
ré-sultats abondent dans le même sens. Les trois étudiantes ayant pris le plus de temps soit 191 min., 198 min. et
201 min., présentent des pourcentages de réussite res-pectifs de 40%, 71% et 60%. La moyenne de ce groupe
s'établissait à 71.8%.
TABLEAU VII
TABLEAU DES CORRELATIONS
GROUPES PRE-TEST
POST-TEST POST-TEST TEMPS
A B C A+B+C 0.054 0.54 0.80 0.59 - 0 . 6 3 - 0 . 2 1 - 0 . 4 2 - 0 . 4 0
Nous présentons un tableau des corrélations pour illustrer les relations qui peuvent exister d'une part entre les résultats à un pré-test et à un test et d'autre part entre les résultats à un post-test et au temps pris pour suivre le cours.
Ce tableau nous permet de dire si la relation entre le pré-test et le post-test est faible ou forte de façon significative. Il permet encore de dire si les résultats au post-test sont en relation directe avec le temps passé au terminal.
c) Test d'attitudes
Pour déterminer les attitudes des étudiants à l'égard du cours utilisé en particulier et du C.A.I. en général, nous nous sommes servis du test d'atti-tudes de l'Université de l'état de Pennsylvanie.
Nous ne mentionnerons pas ici tous les détails
relatifs aux données obtenues mais en annexe F.page 87. un tableau détaillé des résultats nous permet de
dresser un bilan des principales conclusions. L'annexe G. page 89.nous donne, en regard de chacune des ques-tions, l'appréciation moyenne pour l'ensemble des trois groupes ainsi que la signification de cette appréciation codée.
Nous avons calculé la moyenne et l'écart-type pour chacun des groupes ainsi que pour l'ensemble des trois groupes. Dans notre analyse des résultats nous ferons une étude particulière des notes les plus significatives.
Le second questionnaire d'attitudes qui vient compléter celui de l'Université de l'état de Pennsyl-vanie se retrouve à l'annexe E page 82.
Le tableau VIII qui suit permet de tirer des conclusions relatives aux différentes stations d'élè-ves. Certains résultats plus marquants feront l'objet d'une étude particulière. (Voir page 52A)
d) Analyse des résultats
a) Résultats au pré^-test et au post-test
1- Une analyse des moyennes et des écarts-types du pré-test (cf. tableau IV), page 47 mon-tre que les trois groupes sont sensiblement équivalents au début de l'expérience.
2- Par contre, la corrélation entre le pré-test et le post-test est de .59 c'est-à-dire fai-blement positive. Si l'on écarte du groupe
< r J PQ < O 4-1 -a «2 Q) 3 CO 4-1 c e KO) r H P . e o S3 o <r rH co CO un L O o r~ 00 LP tH oo r s rH CN rH rH rH rH C_> + pq » oo CN CN rH rH 1 CO vo <r rH vO o r~~ + rH rH rH < M !=> CN CO rH 1 1 co CO co <} 1 r vO 1 O iH Z o rH 1 vO r~~ 1 i 1 KJ LO r^ rH CN r~ 25 U Z vD 1 CN rH 1 i 1 d CN rH ■H o rH co M w ^3 ■H 1 1 1 1 i 1 1 rH 1 vO CN 1 pl O O O Pi s O o CN rH r~ 00 r^ l vO co co co 1 <r vO pq 2 ; M !=> O VO 1 1 1 rH 1 1 rH 1 i rH rH CN CO CN CO l i CN vO CN CN CN 1 2 O rH 1 1 00 C0 LO <t 1 1 i 1 CN 3 a •K <d M O vO tH L O co 1 1 1 1 1 1 1 co CN CN 1 1 1 1 l i CO lO Csl i P5 O M H rH CN CO <r LO vO r 00 o> o rH CN co CO rH rH rH rH w £3 O"
trois élèves, on obtient alors une rélation de .75. Ceci montre que la cor-rélation est assez forte entre le pré-test et le post-pré-test pour l'ensemble des trois groupes mais que la faible taille de l'échantillon rend les résultats très sensibles aux notes individuelles.
3- Une analyse de la variance entre les ré-sultats des trois groupes au post-test mise en corrélation avec les résultats du pré-test prouve qu'il n'y a pas de différence significative entre les trois groupes. Le F de FISCHER est de 0.65 et le seuil de signification pour 1% de pro-babilité est: F=5.85.
Même au niveau de 5% où F~3.49.1es dif-férences obtenues ne sont pas significati-ves .
b) Temps d'apprentissage
L'étude détaillée du facteur temps nous fournit des données très intéressantes. Le temps moyen des trois groupes, tel que mentionné précédemment, fut de 2heures 32 minutes (152.75 minutes) avec un écart
de 1 heure 50 minutes (110 minutes) entre l'élève le plus rapide (103 minutes) et l'élève le plus lent (213 minutes).
Cet écart dans le temps d'utilisation du ter-minal est une conséquence de la souplesse de
l'ins-trument comme entité et du reste un de ses princi-paux avantages. D'autre part, cette dispersion élevée est cependant gênante pour notre étude
statistique car elle masque partiellement des différences entre les trois groupes. A partir de la simple observation des moyennes et des écarts-types des différents groupes, on constate que le groupe C qui utilise l'écran cathodique comme seul instrument relié à l'ordinateur met en moyenne 20% plus de temps que le groupe A pour parcourir le même cours.
Le test T nous permet de comparer les groupes deux à deux pour déterminer si les différences obser-vées dans le temps d'apprentissage sont significatives
On constate qu'entre les groupes A et B qui ne diffèrent que par la présentation de l'image, il n'y
co eu C C 0) >, o eu B -a co r H 0) • H r H eu »- CO CO \<D eu r J r H CO P- 4-1 E eu o CJ 4-1 CO C 01 eu ex T 3 s D o 4-1 u CO 00 eu co -a eu T 3 4-1 H X co Z M -a eu W u 4-1 Q CO : D :=> 00 0) H < (U r H CO w u r J ~ <L> p q c \CU T3 <: eu 4-1 H Ci) c c o U eu • H r H eu E-co -o • 3 6 ^ O veu L O c 0 0 4-J 4-J QJ eu c X ) co 6^ > eu r H • H r H D U CO CO 3 O D eu P-CO p -0) > ï C r H 4-1 o ^ • H CO CO 4-1 4-1 4-J U (0 CJ eu CO • H ►J O ^eu co eu ■ H C 0 0 • H v O v O V O C N l O r-- r-> r^ r»-o . • • . r H r H r H ■—t C N C N < N r H r H v O v O v O L O O . • . . C N CN CM CN H Ï 3 Csl 0 0 O S <3-W C N <J- 0 0 L O H Q . . • . ^> O CN r H CN H CO * r J -vl- <J" -cr Csl • r H r H r H C N O OV VO VO v O co C O VO v O v O W . . • . P H CO 0 0 0 0 0 0 > - l CO CN CN CN H i t co H o O C S O P i cr\ O s co r H <d • • • • c_> C O CO CO oo w C N C N co C N o O o O o L O L O L O . . . . co - e t CO CO co W < f r~- l ~ - r^ Z r H r H r H r H S3 w >-o L O L O O r--s r-~ r-- o co . • • . o O <r Csl <3" <r - e t <r r H r H r H r H u co co W w p q O C_> 4-> P H PSi eu :=> < 4-1 4-1 4-1 O P i eu CU eu « s p q o o < < p q + c_> < \eu 4 J eu x eu ■n \a> u oo eu o
a aucune différence significative du point de vue de la durée du cours.
Ceci prouve que, dans une situation d'ensei-gnement assisté par ordinateur telle que nous
l'avons décrite, le mode de présentation de photos fixes (projecteur ou photo imprimée) n'a pas d'in-fluence sensible sur la rapidité de l'élève.
En utilisant l'alternative unilatérale (15) pour déterminer le niveau de signification, nous constatons (cf. tableau IX, page 54A) que les groupes A et B pris individuellement prennent moins de temps que le groupe C pour suivre le même cours. Cette différence est significative pour un seuil de 5%.
Pour étudier l'influence du son sur le temps d'apprentissage nous avons comparé les deux grou-pes B et C qui, eux, ne diffèrent que par le son. La différence est alors significative (au seuil de 5%) et ceci est une indication de l'importance de l'audition sur le rythme d'apprentissage.
Pour généraliser cette première constatation, nous avons rassemblé en un seul groupe les deux sous-ensembles A et B pour les comparer au grou-pe C. Ceci nous a paru possible puisque les deux groupes A et B n'avaient pas présenté de diffé-rences significatives et qu'ils étaient homogènes.
Il est d'ailleurs intéressant de noter l'homo-généité du groupe A 4- B; l'écart-type est de 28.10, donc plus faible que celui du groupe B seul.
La comparaison entre les deux groupes A + B et C est révélatrice puisque les temps pris pour suivre
le cours dans les deux groupes présentent un écart significatif à .01.
Pour vérifier avec plus de précision l'influence de l'audition plutôt que de la lecture sur le rythme d'apprentissage il aurait fallu faire des tests pour déterminer la rapidité de lecture de l'un et de l'autre groupe. Sachant toutefois que nos groupes sont
ho-mogènes et que leur scolarité (15e année) est iden-tique, nous avons toutes les raisons de croire que les résultats obtenus auraient été similaires. Réa-liser une expérience tenant compte du rythme de
lec-ture en regard du rythme de l'audition nous aurait conduit dans des voies qui dépassent largement le cadre de cette expérience.
En somme, on peut dire que l'utilisation du projecteur à diapositives n'a pas significative-ment diminué le temps pris pour suivre le cours
alors que ce fut le cas pour le son.
Par ailleurs, il est intéressant de noter les corrélations entre la réussite au post-test et le
temps d'apprentissage. Pour l'ensemble des trois groupes^nous avons une corrélation négative (cf.
tableau VII, page 50 ) de même que pour chacun des groupes.
A première vue, ceci peut paraître paradoxal
mais d'autres expériences faites au Laboratoire (16) ont conduit à des résultats sensiblement identiques.
L'explication la plus valable semble être celle-ci: au-delà d'un certain niveau, l'augmentation du temps
d'ap-prentissage n'a aucune incidence positive sur les résultats au post-test.
c) Tests d'attitudes
Nous avons subdivisé notre analyse des ré-sultats au test d'attitudes de l'Université de
l'état de Pennsylvanie en deux parties. La première partie dégage l'attitude des étudiantes face à une situation d'apprentissage automatisé. La seconde regroupe les résultats les plus significatifs par rapport au cours d'"Introduction au Calcul
Vecto-riel" selon le mode C.A.I. Par souci de concision, nous ne rapporterons ici que les réponses présentant
une tendance unilatérale marquée.
1- Evaluation de la situation d'apprentissage automatisé
Question 3: plus de 21 étudiants sur 24 soit 87% ,sont d'avis que cette situation C.A.I. les a motivées à faire leur travail
le mieux possible.
- Question 7: 70% des étudiants (17/24) sont davantage intéressés par le cours lui-même que par l'appareil technique qui le dispense. Question 12: 96% des étudiants (23/24) croient que l'enseignement automatisé est une manière efficace d'utiliser le temps des étudiants.
Cette question s'apparente au numéro 42 où 87% des étudiants affirment que c'est un excellent moyen d'apprendre plus rapidement. - Question 14: 87% des étudiants (21/24) ne
voient pas cette nouvelle situation d'appren-tissage comme frustrante pour l'étudiant. Question 35: 91% des étudiants (22/24) ne voient pas, en l'écran cathodique, un objet de distraction.
2- Evaluation du cours Introduction au calcul vectoriel selon le mode C.A.I.
Question 13: 83% des étudiants (20/24) gardent une impression favorable à la fin du cours.
- Question 29: 87% des étudiants (21/24) trouvent que le cours est à leur portée et leur convient en tout point.
Question 34: 100% des étudiants ont noté que les questions posées durant le cours sont ju-dicieuses et directement en relation avec les notions étudiées.
- Question 39: 91% des étudiants (22/24) trouvent que la vitesse de déroulement du cours est con-forme à leurs besoins.
Nous n'avons pas cru judicieux de faire des analyses partielles ou comparées de ces données parce que leur répartition inter-groupe était suffisamment uniforme. Cette constatation est d'ailleurs confirmée par une analyse de la va-riance que nous avons menée et qui aboutit à des différences non-significatives pour chacune des questions de ce test. L'annexe F page 87» nous permet de comparer les moyennes et les écarts-types inter et intra-groupes.
Une dernière question nous apparaît comme inté-ressante et c'est pourquoi nous nous permettons de l'analyser séparément. Il s'agit en l'occurrence de la question 41 où les résultats se répartissent selon l'équipement technique de chacun des groupes, La question s'énonçait ainsi:
"Y a-t-il eu des troubles techniques durant le cours?"
Groupe A Groupe B Groupe C
5 étudiants sur 8 répondent :"Quelques fois" 6 étudiants sur 8 répondent :"très peu souvent" 5 étudiants sur 8 répondent: "jamais"
Sachant que le groupe A est le plus équipé au point de vue technique, on peut affirmer que: "plus la station était automatisée plus il y a eu de trou-bles mécaniques". Ainsi, le groupe C qui ne
possé-dait que l'écran cathodique n'a eu, à proprement parler, aucun trouble d'ordre technique.
Les résultats du second test d'attitudes nous a permis de mesurer les réactions des étudiants à l'égard des terminaux audio-visuels et du cahier d'accompagnement.
Près de 96% des étudiants (23/24) trouvent es-sentiels les images et les messages sonores(Question 4 et 5). D'autre part, 81% des étudiants (13/16) ne trouvent pas ennuyeux de devoir utiliser le cahier d'accompagnement. (Question 3). Enfin 70% des
étu-diants trouvent qu'une séance d'une heure au terminal n'est pas trop longue. (Question 13).
Pour ce qui est de la question 14, laquelle permettait aux étudiants de fournir leurs commen-taires sur l'ensemble de leur expérience, voici le commentaire le plus souvent invoqué: 80°& des étudiants souhaiteraient pouvoir contrôler eux-mêmes les séquences du cours et revenir en arrière s'ils le jugent nécessaire.
Enfin, un dernier point que nous nous devons de souligner est l'attitude générale des étudiantes à l'égard de leur expérience en situation C.A.I. Si 67.5% des sujets sont favorables à ce mode d'ensei-gnement et seraient même d'accord pour renouveler l'expérience si nécessaire, 12.5% des étudiantes ne croient pas que ce mode d'enseignement soit né-cessairement supérieur à celui qu'elles ont connu jusqu'alors, c'est-à-dire, l'enseignement magistral
Finalement, 15% des étudiantes croient qu'un emploi abusif de cette technique risque de déper-sonnaliser l'école.
CONCLUSION
Dans quelque domaine que ce soit, la possibilité d'accomplir certaines tâches, au moyen de cet ins-trument qu'est l'ordinateur, ne laisse personne indif-férent. En effet, par delà les tollés de protestations aussi spontanés qu'inévitables, l'instrument est géné-ralement perçu comme une fée merveilleuse aux pouvoirs illimités. Là, peut-être, origine la désormais célèbre appellation de "cerveau électronique.
Cette constatation est d'autant plus surprenante que des domaines aussi traditionnalistes, pour ne pas dire d'extrême droite, que l'éducation ont vite emboîté le pas devant l'engouement que suscite cette réalisation de la technologie moderne.
Mais le hic! puisque "hic"! il y aj demeure la
ques-tion des coûts. Aux coûts déjà élevés de l'ordinateur lui-même, son adaptation pédagogique, telle que conçue par les compagnies productrices, semble parfois dépen-dante d'une "optimisation" outrancière. Comment, dans
ce cas, faire la distinction entre des éléments nécessaires, sinon indispensables, et d'autres superflus? C'est le but
