méthode - Université de Genève

MÉTHODE
POPULATION
La population globale de l’expérience était composée de 160 étudiants universitaires. Pour des
raisons pratiques, l’effectif expérimental a été recruté dans 2 campus distincts. Pour
neutraliser un éventuel effet d’échantillonnage, 2 échantillons égaux ont été prélevés dans 2
populations estudiantines distinctes : 80 sujets étaient des étudiants de première année en
sciences de l’école polytechnique fédérale de Lausanne et de l’institut de police scientifique et
de criminologie. 80 autres sujets étaient des étudiants de première année en sciences humaines
provenant de l’université de Genève. Les 2 populations ont été réparties de manière équitable
entre les diverses conditions de l’expérience. Les divers sujets de la population globale étaient
âgés entre 18 et 28 ans.
Pour assurer une homogénéité au niveau des connaissances préalables entre les sujets, nous
avons écarté les sections dont le contenu l’enseignement s’approche de trop près de celui des
2 matériels d’apprentissage ; à savoir la section de génie rural, physique, et géosciences. Il
figure néanmoins 4 étudiants de géosciences dans l’effectif que nous n’avons pas écarté car
leur performance n’est en rien meilleure que celle du reste de la population.
PLAN EXPERIMENTAL
Pour cette expérience, nous avons utilisé un design expérimental factoriel intersujets à 3
facteurs correspondant aux variables dépendantes principales exposées auparavant. Pour ce
faire, les 160 sujets ont été répartis dans 8 groupes différents découlant du croisement des 3
facteurs, à savoir mode d’apprentissage (en solo versus en duo), permanence des états
antérieurs (permanence versus non-permanence) et le mode de présentation (discret versus
continu).
Les 2 tableaux ci-dessous résument la répartition des sujets selon les 8 conditions citées ci-
dessus.
Mode d’apprentissage SOLO :
Permanence
Non-permanence
Discret
40 sujets
40 sujets
Continu
40 sujets
40 sujets
Mode d’apprentissage DUO :
Permanence
Non-permanence
Discret
10 paires
10 paires
Continu
10 paires
10 paires
MATÉRIEL
Contenu pédagogique :

Le matériel pédagogique utilisé pour l’expérience se compose de 2 contenus multimédias
d’apprentissage, composés selon les conditions soit d’une suite d’animation et de
commentaires oraux, soit d’une suite d’images statiques et des mêmes commentaires oraux :
Dans un premier temps, un contenu multimédia expliquant le phénomène du transit de Vénus
devant le soleil et vu depuis la terre (contenu « astro »). Dans un 2ème temps, un contenu
multimédia expliquant les phénomènes de la formation des océans et des montagnes à l’aide
de la théorie de la tectonique des plaques (contenu « géo »). Les 2 contenus se subdivisent en
12 étapes.
Contenu « astro »
Le contenu du type astronomique explique le phénomène du transit de vénus en 12 étapes et a
été développé à l’aide du langage de modélisation 3D pour le web VRML (Virtual Reality
Modeling Language) pour ce qui est des séquences animées. Pour ce qui est des séquences
statiques, les images ont été tiré des animations et commentés au besoin à l’aide du logiciel
Paint Shop Pro 7.0 (Jasc Software). Les commentaires oraux ont été enregistrés à l’aide d’un
micro relié à l’ordinateur et mastérisés à l’aide logiciel Wavelab 4.0 (Steinberg). Les 12
étapes ainsi que leur commentaire sont regroupé dans le tableau ci-dessous :
Les 12 étapes du contenu multimédia portant sur le transit de Vénus :
Étape 1 : la révolution de Vénus et de la terre
La terre fait le tour du soleil en 365 jours terrestres,
Venus fait le tour du soleil en 225 jours. La taille de tous les astres
est exagérée ici.
Étape 2 : alignement de vénus-terre-soleil
Pour que nous puissions voir Venus passer devant le soleil, il faut
que Venus se trouve entre la terre et le soleil.
Comme ceci.
Étape 3 : différence entre les vitesses de rotation
Comme les deux planètes tournent à des vitesses différentes, les
conjonctions ne sont pas fréquentes. Dans le cas présenté, on aurait
un alignement tous les 543 jours terrestres.
Pourtant les transits de Venus sont beaucoup moins fréquents, Il faut
attendre entre 8 et 120 ans entre chaque passage !
Étape 4 : différence entre les plans d’orbite
En fait l’orbite des deux planètes n’est pas sur le même plan. Il y a
un angle de 3.4° entre les deux trajectoires. Cet angle est exagéré
ici.
Étape 5 : plan d’orbite (bis)
Ce qui fait que Venus est parfois au dessous et parfois au dessus de
la Terre par rapport au Soleil.
Étape 6 : Les nœuds + nœud descendant
L’alignement n’est donc possible qu’aux deux endroits où les
planètes sont à la même hauteur. On appelle ces endroits des
« nœuds ». Ce sont les 2 endroits où l’orbite de Venus croise le plan
de rotation de la Terre.
La Terre passe au nœud descendant de Venus dans la première
moitié du mois de juin.
Étape 7 : nœud ascendant
La Terre passe au nœud ascendant de Venus dans la première moitié
du mois de décembre
Étape 8 : croisement approximatif
Il faut donc que les deux planètes se trouvent sur le même nœud en
même temps pour que le transit puisse s’observer, ce qui est rare.
Toutefois, un transit peut quand même s’observer si les deux
planètes ne sont pas parfaitement alignées sur un nœud.
Étape 9 : cône de pénombre
Étape 10 : cône d’ombre

Un transit s’observe en fait lorsque la Terre se trouve dans une zone
bien précise derrière Venus.
Cette zone se matérialise par deux choses
D’abord un cône de pénombre qui se définit ainsi.
La seconde partie est le cône d’ombre que l’on définit ainsi
Un observateur situé dans cette zone précise ne verrait plus du tout
le soleil, il vivrait donc une éclipse. Pour comprendre le transit de
Venus nous allons prolonger ce cône d’ombre.
Étape 11 :
La Terre et Venus peuvent donc se croiser de plusieurs manière.
Tout d’abord la Terre peut passer juste dans l’axe du cône d’ombre,
comme ceci…
Approchons-nous
Et voyons ce que cela donne vu de la Terre.
On appelle cela un transit central.
Étape 12 :
Ensuite la Terre peut passer dans le cône de pénombre, sans être
parfaitement alignée
on appelle cela un transit périphérique.
Contenu « géo »
Le contenu du type géologique quant à lui explique le phénomène de la formation des océans
et des chaînes de montagnes en 12 étapes et a été développé à l’aide du logiciel Flash MX
(macromedia) pour les séquences animées. Les séquences statiques sont des images tirées des
animations et commentés au besoin à l’aide du logiciel Paint Shop Pro 7.0 (Jasc Software).
Les commentaires oraux ont été enregistrés à l’aide d’un micro relié à l’ordinateur et
mastérisés à l’aide logiciel Wavelab 4.0 (Steinberg). Voici les 12 étapes et leurs
commentaires :
Les 12 étapes du contenu multimédia portant sur la tectonique des plaques :
Étape 1 : les 3 couches
Étape 2 : les contraintes exercées sur la lithosphère
Étape 3 : effondrement du rift
Étape 4 : remontée de l’asthénosphère + dorsale
Étape 5 : croûte océanique néoformée
Étape 6 : formation de l’océan

Étape 7 : récapitulation
Étape 8 : densité de la lithosphère océanique
Étape 9 : subduction
Étape 10 : prisme d’accrétion
Étape 11 : volcanisme de subduction
Étape 12 : formation d’une chaîne de montagne
DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL

Dans un souci d’automatisation de la procédure expérimentale, tous les médias ont été
intégrés dans un même dispositif expérimental à l’aide du logiciel Authorware 6.0
(macromedia). Pour les besoins de l’expérience, nous avons développé 4 versions différentes
du matériel correspondant aux 4 conditions. En effet le croisement des 2 variables à 2
modalités nous permettent d’obtenir les 4 conditions intersujet suivantes :
a. condition dynamique-permanente (DP)
b. condition dynamique-non-permanente (DN)
c. condition statique-permenente (SP)
d. condition statique-non-permanente (SN)
Mode dynamique-permanent (DP)
Le mode DP correspond à la plus riche des conditions en terme d’apport multimédia et ce,
pour les 2 contenu pédagogique. Comprenons par la qu’il présente un contenu pédagogique
comportant à la fois des séquences animées, et la pondeuse d’images permettant de garder une
trace visuelle statique des étapes antérieures, sous forme de «snapshots » pertinents.
En ce mode, la scène principale du dispositif multimédia se présente comme sur la figure-X.
Le grand cadre principale situé en haut à droite est l’emplacement dédié aux diverses étapes
animées. Les 12 vignettes sur la gauche permettent d’accéder à une des images
récapitulatives. Au fur et a mesure de l’avancement des étapes, ces dernières s’activent,
permettant à l’utilisateur de consulter la « snapshot » désirée. Ainsi les utilisateurs ne peuvent
consulter que les images récapitulatives correspondant aux étapes déjà visionnées. De plus,
ces dernières ne peuvent pas être consultées durant la procession des étapes animées et celle
des commentaires associés.
Un bouton intitulé « suite » permet à l’utilisateur (aux utilisateurs) de passer à l’étape suivante
une fois qu’il(s) se sent(ent) prêt(s). Ainsi le (les) utilisateur(s) peuvent contrôler le rythme de
leur apprentissage en choisissant d’accéder à l’étape suivant au moment ou il(s) le désire(nt).
Mode dynamique-non-permanente (DN)
Le mode DN comporte les mêmes caractéristiques que le mode DP, à la différence près que la
pondeuse d’image n’est ici pas disponible. Les sujets peuvent donc visionner les étapes des
animations à leur rythme mais n’ont pas la possibilité de consulter les images récapitulatives
telles que présentes dans le mode DP. Le commentaire oral reste scrupuleusement le même
entre le mode DP et le mode DN.
Mode statique-permanent (SP)
En ce qui concerne le mode SP, les 12 étapes ne sont ici plus des séquences animées mais une
simple image statique la plus représentative qui soit. Ainsi, les sujets accèdent aux étapes
explicatives sous forme d’un diaporama soutenant une suite d’explications orales. Les
explications orales reste foncièrement équivalente aux modes DP et DN, à la seule différence
que certaines formulations servant de bases synchrones pour supporter les étapes animées ont
été enlevées (exemple : « Comme vous pouvez le voir », « approchons nous »). Précisons que