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2012 - Colloque pédagogique « Mieux comprendre le cerveau pour mieux enseigner : une introduction à la neuroéducation »

Date

Mercredi, 5 décembre 2012

Lieu

Palais des congrès de Montréal

Titre de la journée de formation

Mieux comprendre le cerveau pour mieux enseigner : une introduction à la neuroéducation

Objectifs de la journée de formation

Au terme de cette journée de formation, le participant pourra :

  • mieux comprendre les effets de l'apprentissage et de certains types d'enseignement sur le cerveau des élèves;

  • identifier les caractéristiques cérébrales des élèves en difficulté d'adaptation et d'apprentissage;

  • appliquer en classe certaines recommandations pédagogiques fondées sur la recherche en neuroéducation.

Description de la journée de formation

Depuis quelques années, les connaissances sur le fonctionnement et le développement du cerveau se sont énormément développées et ont mené récemment à l’émergence d’une nouvelle approche de recherche en éducation : la neuroéducation. Bien qu’émergentes les recherches de ce domaine sont déjà particulièrement intéressantes pour les enseignants, parce qu’elles les informent sur la nature du travail cognitif nécessaire à la réalisation de certaines tâches scolaires, sur les causes biologiques liées aux difficultés de certains élèves et sur les effets de l'apprentissage ou d’un type particulier d’intervention pédagogique sur le cerveau. Ne requérant aucune connaissance préalable sur le fonctionnement du cerveau, cette journée de formation a pour but d’initier les participants à ces nouvelles connaissances établissant des liens entre l’apprentissage, l’enseignement et le cerveau.

Première partie - Effets de l’apprentissage et de l’enseignement sur le cerveau des élèves

Steve Masson, professeur, UQAM

Lorie-Marlène Brault Foisy, étudiante à la maitrise en éducation, UQAM

Stéphanie Lafortune, étudiante à la maitrise en éducation, UQAM

Description
Lorsque les élèves apprennent, leur cerveau change et, en choisissant de préconiser un type d’enseignement plutôt qu’un autre, les enseignants peuvent non seulement influencer les apprentissages de leurs élèves, mais aussi la façon dont leur cerveau sera modifié à la suite de ces apprentissages. Cet atelier propose de faire un tour d’horizon des recherches en neuroéducation qui permettent de mieux comprendre les effets de l’apprentissage et de certains types d’enseignement (dont les effets de la rétroaction positive et négative) sur le cerveau. Ce tour d’horizon mènera à la formulation de quelques recommandations pédagogiques fondées sur les recherches en neuroéducation.

Deuxième partie - Comment le cerveau apprend-il à lire et comment le lui enseigner?

Lorie-Marlène Brault Foisy, étudiante à la maitrise en éducation, UQAM

Stéphanie Lafortune, étudiante à la maitrise en éducation, UQAM

Steve Masson, professeur, UQAM

Description
Depuis quelques années, il est possible de « voir » ce qui se passe dans le cerveau des élèves lorsqu’ils apprennent à lire. Selon plusieurs études utilisant l’imagerie cérébrale, il semblerait que la région occipitotemporale gauche serait liée au fait d’être un bon lecteur. De plus, il semblerait aussi que les méthodes d’enseignement syllabique et globale aient des effets bien différents sur le cerveau des élèves. Cet atelier propose de discuter de ces recherches portant sur l’apprentissage et l’enseignement de la lecture et d’analyser leurs incidences sur la pratique enseignante. Des recommandations pédagogiques concrètes seront formulées à la fin de l’atelier.

Troisième partie - Y a-t-il une bosse des mathématiques dans le cerveau?

Stéphanie Lafortune, étudiante à la maitrise en éducation, UQAM

Lorie-Marlène Brault Foisy, étudiante à la maitrise en éducation, UQAM

Steve Masson, professeur, UQAM

Description
Depuis quelques années, des recherches utilisant l’imagerie cérébrale ont permis de découvrir ce qui se passe dans le cerveau des élèves lorsqu’ils calculent. Plus intéressant encore, les chercheurs ont découvert qu’une région cérébrale, nommée le gyrus angulaire gauche, se développe au cours de l’apprentissage des mathématiques et semble jouer un rôle important dans l’acquisition de l’expertise mathématique. Serait-ce la bosse des mathématiques? Cet atelier propose de discuter de ces recherches et de leurs incidences sur l’enseignement des mathématiques. Des recommandations pédagogiques concrètes portant sur l’enseignement du calcul seront formulées à la fin de l’atelier.

Quatrième partie - L’imagerie cérébrale au service de l’éducation: mieux comprendre les élèves en difficulté d’adaptation et d’apprentissage

Stéphanie Lafortune, étudiante à la maitrise en éducation, UQAM

Lorie-Marlène Brault Foisy, étudiante à la maitrise en éducation, UQAM

Steve Masson, professeur, UQAM

Description
Au cours des dernières années, l’avancement des neurosciences et des techniques d’imagerie cérébrale ont permis de mieux comprendre ce qui se passe dans le cerveau des élèves ayant des troubles d’adaptation et d’apprentissage. Dans cet atelier, nous discuterons des recherches en neuroéducation portant sur trois de ces troubles: la dyslexie, le trouble de l’attention et les troubles de comportement. Il sera notamment question des caractéristiques cérébrales associées à ces troubles et des effets des interventions pédagogiques sur le cerveau d’élèves en difficulté. Certaines pistes d’intervention seront également suggérées au cours de l’atelier.

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2012 - Colloque scientifique « Méthodologie de recherche en neuroéducation et retombées éducatives »

Troisième colloque scientifique organisé par Neuroéducation Québec et l'EREST
présenté dans le cadre du 17e Congrès international de l'AMSE
 
3 au 8 juin 2012 - Université de Reims
 Programme du colloque

Description du colloque

Responsable(s) : Julien Mercier (Université du Québec à Montréal), Steve Masson (Université du Québec à Montréal), Patrice Potvin (Université du Québec à Montréal)

Encouragés par le développement des connaissances sur le fonctionnement du cerveau et par les avancées des techniques d’imagerie cérébrale, de plus en plus de chercheurs étudient les effets de l’apprentissage et de l’enseignement sur le cerveau. Comme le soutiennent l’OCDE (2007), The Royal Society (2011) et de nombreux chercheurs du domaine de l’éducation (p. ex. Fischer, Immordino-Yang, Stern, Battro, & Koizumi, 2007; Geake, 2004) et des neurosciences (p. ex. Ansari, Smedt, & Grabner, 2011 ; Petitto & Dunbar, 2004), cette nouvelle approche de recherche en éducation, que l’on nomme la neuroéducation, est susceptible de contribuer à l’avancement de nos connaissances en éducation et d’influencer les pratiques pédagogiques des enseignants.

Malgré les progrès considérables réalisés dans ce domaine au cours des dernières années, les défis à relever demeurent nombreux. L’un de ces défis est de concevoir des devis de recherche menant non seulement à de nouvelles connaissances sur le cerveau, mais aussi à des propositions concrètes pour solutionner certains des problèmes éducatifs rencontrés par les élèves et les enseignants. S’inscrivant dans cette problématique de recherche, ce colloque a pour objectif d’identifier de quelles façons les protocoles de recherche et les méthodes d’analyse de données d’imagerie cérébrale peuvent être optimisés afin de maximiser les chances que de réelles retombées éducatives découlent des recherches en neuroéducation.

Au cours de ce colloque organisé par Neuroéducation Québec et l’EREST avec le soutien Département d’éducation et pédagogie de l’Université du Québec à Montréal, des chercheurs ayant recours à l’imagerie cérébrale ou à des mesures du système nerveux périphérique présenteront les détails méthodologiques d’une de leurs études portant sur l’apprentissage ou l’enseignement. La présentation de ces détails permettra d’apporter des éléments de réponse aux questions suivantes : quels sont les problèmes éducatifs pouvant être étudiés à l’aide de l’imagerie cérébrale, quelles sont les techniques de collecte de données les mieux adaptées à la recherche en neuroéducation, quelles sont les meilleures stratégies de présentation des stimuli, quels sont les types d’analyse statistique recommandés et, finalement, quelles sont les limites des applications pédagogiques pouvant découler des recherches en neuroéducation?


Inhibition et correction d'erreurs dans le cerveau humain

Olivier Houdé (Université Paris Descartes et Université de Caen)

RÉSUMÉ

Au croisement de la psychologie de l'enfant, des sciences de l'éducation et des neurosciences, nos travaux sont consacrés à l’étude du développement et du fonctionnement cognitifs, du jeune enfant à l’adulte, dans les domaines de la catégorisation, du nombre et du raisonnement. Les techniques utilisées sont celles de la psychologie expérimentale (scores de performance ou d’apprentissage, chronométrie mentale) et de l’imagerie cérébrale. Ces travaux ont mis en évidence (1) la variabilité intra-individuelle des stratégies cognitives, à tout âge du développement, et (2) le rôle-clé de l’inhibition, comme fonction exécutive, dans le choix sélectif d'une stratégie adaptée. Il en ressort une conception dynamique et non nécessairement linéaire du développement cognitif. Cette nouvelle conception conduit aujourd’hui à redéfinir, autrement que ne l'a fait Jean Piaget, les stades de la construction de l’intelligence, ainsi que les mécanismes de transition d’un stade à l’autre. Elle ouvre la voie à des applications psychopédagogiques. L'inhibition est, en effet, une forme de contrôle neurocognitif qui permet aux enfants de résister aux habitudes ou automatismes, aux tentations, distractions ou interférences, et de s'adapter aux situations complexes par la flexibilité. Le défaut d'inhibition peut expliquer des difficultés d'apprentissage (erreurs, biais de raisonnement, etc.) et d'adaptation tant cognitive que sociale.

 
 

Identification des mécanismes cérébraux liés à l’expertise et retombées éducatives

Steve Masson (Université du Québec à Montréal)
Patrice Potvin (Université du Québec à Montréal)
Martin Riopel (Université du Québec à Montréal)
Lorie-Marlène Brault Foisy (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

L’une des stratégies employées par les chercheurs en neuroéducation est de comparer l’activité cérébrale de novices et d’experts. Pour illustrer cette stratégie et juger de son intérêt, nous présentons la méthodologie et les résultats d’une recherche d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle portant sur les mécanismes cérébraux liés à l’expertise scientifique concernant les circuits électriques. Les résultats révèlent notamment que les experts en sciences montrent une activité cérébrale plus importante que les novices dans des régions du lobe frontal généralement associées à l’inhibition. Les retombées éducatives de ces résultats concernent notamment le rôle de l’inhibition dans l’apprentissage des sciences.

 
 

Comparaison de l’activité cérébrale de novices et d’experts en sciences lors de la réalisation d’une tâche en physique mécanique

Lorie-Marlène Brault Foisy (Université du Québec à Montréal)
Steve Masson (Université du Québec à Montréal)
Patrice Potvin (Université du Québec à Montréal)
Martin Riopel (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

En enseignement des sciences, les interventions pédagogiques se heurtent souvent aux conceptions erronées qu’entretiennent les élèves à propos de différents phénomènes naturels. L’objectif principal de cette recherche est de vérifier si les régions cérébrales généralement associées à l’inhibition (entre autres le cortex cingulaire antérieur et le cortex dorsolatéral préfrontal) ont un rôle à jouer dans l’expertise en physique mécanique, l’un des domaines qui causent le plus de difficulté aux élèves. Deux groupes de participants ont été comparés : un groupe de novices n’ayant pas réalisé de changement conceptuel et un groupe d'experts qui sont présumés avoir déjà réalisé un changement conceptuel. Des images du cerveau des participants ont été prises alors qu'ils réalisaient une tâche cognitive en physique mécanique dans un appareil d’IRMf. Deux types de films leur ont été présentés : des films naïfs, non conformes aux lois du mouvement de Newton et des films newtoniens, conformes aux mêmes lois. Les participants devaient juger si les films étaient corrects ou incorrects. Les résultats des analyses en cours seront présentés lors du colloque.

 
 

Étude du développement cérébral de la capacité à surmonter les interférences intuitives en sciences

Stéphanie Lafortune (Université du Québec à Montréal)
Steve Masson (Université du Québec à Montréal)
Patrice Potvin (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

La recherche en didactique des sciences s’intéresse depuis longtemps au processus visant à faire évoluer les conceptions erronées intuitives des élèves : le changement conceptuel. Or, malgré les nombreuses avancées qu’ont permis les recherches dans ce domaine, les conceptions erronées des élèves persistent, particulièrement pour les concepts contre-intuitifs. La présente recherche tient compte de l’apport des neurosciences et de la psychologie cognitive dans l’étude de la capacité des élèves à surmonter leurs intuitions en sciences. Cette étude tente de mieux comprendre le processus de raisonnement des élèves lorsqu’ils font face à des concepts scientifiques contre-intuitifs. Pour ce faire, une tâche informatisée utilisable en neuroimagerie a été élaborée. Les choix méthodologiques entourant la construction de cette tâche, qui présente des stimuli intuitifs et contre-intuitifs relatifs au concept de masse volumique, seront décrits dans la présente communication. À l’aide de cette tâche, des données comportementales (temps de réaction, exactitude des réponses) seront recueillies auprès de centaines d’étudiants de 8 à 14 ans, puis analysées. Les résultats anticipés permettront de proposer des hypothèses sur les mécanismes cérébraux impliqués dans la capacité à surmonter les intuitions qui éloignent les apprenants des apprentissages programmés.

 
 

Étude des mécanismes cérébraux impliqués dans l’expression du degré de certitude lors de la résolution de tâches scientifiques portant sur l’électricité

Patrice Potvin (Université du Québec à Montréal)
Steve Masson (Université du Québec à Montréal)
Élaine Turmel (Université du Québec à Montréal)
Martin Riopel (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

En didactique des sciences, il est depuis longtemps bien établi qu’il est indispensable de s’intéresser aux conceptions initiales que les élèves entretiennent à propos des phénomènes naturels si l’on a pour objectif des les faire évoluer (Duit & Treagust, 2003). Récemment, on a pu mettre en évidence l’importance du sentiment de certitude/incertitude exprimé relativement à ces conceptions dans les processus de « changements conceptuels » (Potvin, Riopel, Masson, & Fournier, 2010). L’objectif de cette recherche est conséquemment d’identifier les mécanismes cérébraux associés avec la certitude exprimée lors de tâches scientifiques. 22 sujets novices ont été testés dans un appareil de résonance magnétique (IRMf) avec une tâche cognitive portant sur les conceptions fréquentes en électricité. Les résultats montrent que des régions associées au traitement visuospatial (situées dans les lobes occipital et pariétal) sont plus activées lorsque les sujets rapportent être certains de la valeur scientifique de leur réponse, alors que des régions associées au contrôle cognitif (dont le cortex cingulaire antérieur et le cortex préfrontal supérieur) sont davantage activées lorsque les sujets expriment un doute quant aux réponses qu’ils fournissent.

 
 

Conception et mise au point d’une tâche cognitive en électricité en vue d’une utilisation pour une recherche en IRMf

Élaine Turmel (Université du Québec à Montréal)
Patrice Potvin (Université du Québec à Montréal)
Steve Masson (Université du Québec à Montréal)
Frédérick Fortin (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

Dans le cadre d’une étude portant sur les mécanismes cérébraux impliqués dans l’expression du sentiment de certitude/incertitude, nous avons dû procéder, au départ, à la conception d’une tâche cognitive portant sur les conceptions fréquentes en électricité. En raison de contraintes inhérentes au nombre limité de sujets à tester dans l’appareil d’IRMf et du besoin d’obtenir en nombre suffisant et approximativement équivalent huit conditions possibles (combinaisons possibles de correctes/incorrectes; certaines/incertaines; bonnes/ mauvaises), il a d’abord fallu concevoir des stimuli « candidats » en grand nombre (600). Ces stimuli ont ensuite fait l’objet d’une présélection et ont été séparés et incorporés dans quatre tâches raisonnablement longues. Ces dernières ont ensuite été testées auprès de 207 étudiants du collégial de manière à estimer leurs fréquences d’apparition. Les résultats obtenus ont permis de concevoir une version finale de la tâche comprenant 288 circuits électriques obtenue à partir d’une combinaison équilibrée de stimuli qui présentaient les propriétés recherchées. Cette tâche a ensuite fait l’objet d’un dernier test sur 10 sujets pour confirmer sa capacité à générer chacune des conditions en nombre suffisant. Les statistiques obtenues lors de cette recherche permettent d’envisager une utilisation fertile et économique de la tâche pour l’étude de neuroimagerie prévue.

 
 

Validation cérébrale des variables prédictives de la difficulté de tâches d’évaluation en sciences

Martin Riopel (Université du Québec à Montréal)
Patrice Potvin (Université du Québec à Montréal)
Steve Masson (Université du Québec à Montréal)
Julien Mercier (Université du Québec à Montréal)
Patrick Charland (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

Des travaux en cours ont permis de proposer un modèle prédictif de la difficulté de tâches d'évaluation basé sur les résultats d'enquêtes internationales en sciences. Parmi toutes les variables prédictives considérées dans le modèle, les plus significatives établissent un lien statistique entre l'inhibition de conceptions inappropriées et la réussite des tâches. L’objectif de ce projet de recherche est de mettre en évidence les mécanismes cérébraux qui sous-tendent le modèle prédictif de la difficulté des tâches d'évaluation en sciences. L'originalité du projet repose sur la combinaison de la plus grande puissance statistique possible (plus de mille tâches administrées à plusieurs centaines de milliers d'élèves) et d’une technique avancée d’imagerie cérébrale (l’IRMf) pour sonder en profondeur la dynamique des difficultés scolaires en sciences. Pour ce faire, il faudra concevoir un ensemble de tâches et un protocole d’expérimentation convenant à la fois au modèle prédictif développé pour les tâches des enquêtes internationales et aux contraintes inhérentes à l’IRMf. L’analyse des images obtenues permettra d’établir un lien statistique possible entre les états de deux variables prédictives identifiées et l’activation relative de certaines régions cérébrales.

 
 

L’influence de la contextualisation des problèmes de physique mécanique sur la réaction émotionnelle d’étudiantes du collégial : un projet de recherche exploratoire utilisant une mesure psychophysiologique

Geneviève Allaire-Duquette (Université du Québec à Montréal)
Patrick Charland (Université du Québec à Montréal)
Martin Riopel (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

Il est souvent évoqué que les cours de physique au niveau postsecondaire proposent aux étudiants des exercices mis en contexte essentiellement à partir d’intérêts et d’expériences associées à la masculinité (ex : contexte sportif ou militaire). Conséquemment, il peut s’avérer plus difficile pour les femmes de dégager un sens et une utilité à l’apprentissage de la physique et cela expliquerait en partie leur sous-représentativité historique et actuelle. Cette recherche vise à mesurer la réponse émotionnelle, notamment par l’activité électrodermale, de trente étudiantes réalisant des exercices de physique dont certains sont contextualisés de manière plus traditionnelle et d’autres selon des intérêts plus humanistes (ex : applications médicales ou environnement). Ces derniers contextes sont reconnus comme suscitant mieux l’intérêt des femmes. Les résultats à venir seront analysés dans la perspective d’identifier les contextes favorisant une réponse émotionnelle plus marquée. La présentation permettra également de soulever certains enjeux méthodologiques permettant d’apprécier l’apport d’une mesure psychophysiologique dans la recherche en éducation (sensibilité, facilité d’interprétation, qualité des données recueillies) et aussi, de manière plus spécifique, de documenter sous un angle novateur, les expériences d'apprentissage en physique à l’aide de données neuroaffectives.

 
 

Mesure de l’engagement cognitif en contexte de résolution de problèmes : une approche neurophysiologique

Patrick Charland (Université du Québec à Montréal)
Pierre-Majorique Léger (HEC Montréal)
Geneviève Allaire-Duquette (Université du Québec à Montréal)
Martin Riopel (Université du Québec à Montréal)
Julien Mercier (Université du Québec à Montréal)
François Boucher-Genesse (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

Cette communication vise à présenter les résultats d’une recherche exploratoire menée pour étudier la variation de paramètres cognitifs (engagement cognitif, distraction, charge cognitive) d’apprenants placés en situation de résolution de problème dans un jeu éducatif informatisé. Vingt-quatre sujets masculins du postsecondaire ont été recrutés. Pendant la situation de résolution de problème, le signal électroencéphalographique a été enregistré à l’aide de l’encodeur B-Alert® X10 développé par Advanced Brain Monitoring. Le signal est traité directement par le logiciel du manufacturier qui infère, selon des algorithmes validés, des niveaux d’engagement, de distraction et de charge cognitive évalués sur une période d’une seconde. Les résultats montrent des différences importantes entre les sujets les plus performants et les moins performants. Dans les problèmes complexes, les sujets performants se distinguent par une variation élevée de l’engagement, ce qui suggère une capacité à mobiliser adéquatement leurs efforts cognitifs. Également, lors des problèmes simples mais plus longs à résoudre, les sujets performants présentent un plus faible niveau de distraction. Les avantages et inconvénients de cette méthodologie seront discutés dans la perspective d’éventuellement analyser ces paramètres dans des milieux plus authentiques d’apprentissage.

 
 

La charge cognitive associée à la régulation de l’action lors de la performance dans un domaine sémantiquement complexe : une étude de cas impliquant l’électroencéphalographie et l’analyse de discours

Julien Mercier (Université du Québec à Montréal)
Pierre-Majorique Léger (HEC Montréal)
Caroline Girard (Université du Québec à Montréal)
Jan-Sébastien Dion (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

En montrant empiriquement comment le fonctionnement neuronal et le fonctionnement cognitif influencent l’apprentissage, la neuroéducation est susceptible de tirer profit d’une analyse des différents « niveaux » dans l’architecture cognitive. Cette étude de cas implique les niveaux neurologique et cognitif. L’objectif est de tester une méthodologie qui permet d’une part de mettre en lien des données issues de l’électroencéphalographie et d’un protocole à voix haute dans le cadre de la performance d’une tâche de résolution de problèmes dans un domaine sémantiquement complexe et, d’autre part, de tester des hypothèses concernant les relations fonctionnelles entre les niveaux. Au cours d’une expérimentation d’une durée de deux heures, la participante a planifié des activités de rééducation en lecture sur la base de la description d’un cas d’élève en difficulté d’apprentissage. La méthode de préparation des données sera présentée et les résultats anticipés viseront à tester l’hypothèse suivante : puisque la régulation de l’action est une opération mentale de haut niveau, la charge cognitive sera à son maximum lors des transitions entre les trois activités cognitives associées à la régulation de l’action : planification, exécution et évaluation. Sur la base de la préparation des données décrite, plusieurs stratégies analytiques complémentaires seront discutées.

 
 

Une étude de cas en neuroscience éducationnelle : l’apprentissage de concepts de base de la théorie élémentaire des nombres

O. Arda Cimen (Université Simon Fraser)
Stephen R. Campbell (Université Simon Fraser)
Pierre Pagé (Université Laval)

RÉSUMÉ

Cette étude de cas analyse divers facteurs personnels affectant le suivi et le contrôle métacognitif dans l'autorégulation de l’étude et de la révision des concepts de base de la théorie élémentaire des nombres. En plus de l’auto-évaluation, une panoplie de méthodes observationnelles et physiologiques est utilisée : l'audiovisuel, la capture d'écran et de clavier d’ordinateur, le pistage de l’œil, l’électroencéphalographie, l’électro-oculographie et des données provenant des réponses cardio-vasculaires. Cette approche mixte de recherche en neuroscience éducationnelle émane du cadre théorique de l’inscription corporelle radicale de la cognition et de l'apprentissage développé par le neurobiologiste Francisco Varela. La tâche du sujet est d’apprendre six pages de contenus impliquant la computation, la compréhension et le raisonnement. Après étude de la matière, il juge son degré de compréhension et peut ensuite réétudier en préparation pour un test. En lien avec les études soulignant les corrélats cognitifs des oscillations cérébrales (Kahana, 2006), notre recherche vise à décrire d’autres connexions entre les mesures physiologiques et l’auto-évaluation, permettant ainsi une meilleure compréhension des facteurs personnels impliqués dans la motivation, la métacognition et les croyances reliées à l'auto-apprentissage des mathématiques et de l'anxiété y étant associée. Ultimement, ces connaissances pourront être utiles pour l’enseignement des mathématiques.

 
 

Chances and limitations of educational neuroscience on mathematics learning

Roland H. Grabner (ETH Zurich)

RÉSUMÉ

The successful acquisition of mathematical competencies is one of the key aims of institutional learning and has been a central focus of educational neuroscience research in the last decade. This line of research has provided important insights into the brain correlates underlying basic number processing such as the ability to represent and process numerical magnitudes. Considerably less is known, in contrast, about the neurocognitive mechanisms underlying more complex mathematical skills that are taught in school. In my talk, I will present current educational neuroscience studies which illustrate ways of how the application of neuroimaging and neurophysiological methods can yield incremental insights into school-related mathematical cognition. The studies address problem solving strategies in arithmetic, individual differences in mathematical competencies and bilingual mathematics learning. Special emphasis will be laid on the tension between educational relevance and methodological limitations which characterizes educational neuroscience studies on mathematics learning. In conclusion, I will highlight the key challenges of research in this domain, suggest pathways through which some of them can be overcome, and outline future directions and their potential implications for education.

 
 

Variations neuro-anatomiques chez des enfants présentant des performances numériques différentes : une étude en VBM (voxel-based morphometry)

Amélie Lubin (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Sandrine Rossi (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Simon Grégory (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Céline Lanoë (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Gaëlle Leroux (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Nicolas Poirel (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Arlette Pineau (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Olivier Houdé (Université Paris Descartes et Université de Caen)

RÉSUMÉ

Pour apprendre les mathématiques, il faut maitriser les symboles numériques (verbaux puis écrits). Sachant que la maturation cérébrale et les apprentissages peuvent modifier la structure du cerveau, notre objectif est d’observer chez des enfants sains si leurs performances dans des tâches testant la maitrise du lien entre la représentation analogique de la quantité et son symbole (oral ou écrit) peuvent être reliées à des différences anatomiques. 22 enfants âgés de 10 ans (± 7 mois) ont passé une IRM anatomique et une batterie de tests évaluant notamment la maitrise du lien quantité/symbole. Deux groupes (forts/faibles) ont ainsi été identifiés à partir de leurs performances à ces tests. L’analyse VBM (voxel based-morphometry) montre que les enfants les plus performants ont plus de substance grise que les moins performants dans des régions occipito-temporales et pariétales (notamment le gyrus pariétal inférieur gauche et les gyri angulaires). Ces régions sont connues pour être engagées notamment dans le lien entre symboles numériques et représentation sémantique de la magnitude. Cette étude montre pour la première fois en VBM dans le domaine de la cognition numérique un lien entre différences individuelles et structure anatomique chez l’enfant sain et peut ainsi avoir des implications en neuroéducation.

 
 

Using Non-Invasive Brain Stimulation to Improve Numerical Abilities and Learning

Roi Cohen Kadosh (University of Oxford)

RÉSUMÉ

Numbers are the lingua franca in science, economics, sports, education, and everyday life. Here we examine: 1) whether we can improve numerical abilities in healthy adults as well as people with numerical learning disabilities (dyscalculia); and 2) what are the underlying neurocognitive mechanisms that involved in such enhancement. In a series of experiments with healthy adults we found that it is possible to enhance basic numerical abilities as well as more advanced numerical abilities, such as complex calculation, using transcranial electrical stimulation (tES) to the parietal lobes or the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). The observed improvement lasted up to 6 months after tES, and was specific to the material that we trained participants with during the experiments. At the neural level, we found that tES enhanced performance by resulting in the earlier availability of energy substrates, such as oxygen, within the region of stimulation. Last, our research on participants with dyscalculia indicates that they benefit from receiving tES during numerical training. Cumulatively, these experiments advance our understanding of how numerical abilities are subserved in the typical and atypical brain, and provide a possible means to improve numerical cognition, thus having important implications for education, intervention, and rehabilitation.


Du théâtre à l’amphithéâtre : analyse exploratoire du principe d’adhésion en situation pédagogique universitaire

Yannick Bressan (Université de Strasbourg)
Safouane M. Hamdi (Université Paul-Sabatier)

RÉSUMÉ

Une expérience interdisciplinaire, réalisée en 2007 à Strasbourg a permis de déterminer les corrélats neuronaux et physiologiques du principe d’adhésion à une réalité fictive (théâtrale). Elle a démontré que l’adhésion à cette réalité fictionnelle est induite par une mise en scène spécifique. Une approche phénoménologique permet de poser les hypothèses que l’adhésion est également mise en œuvre en situation pédagogique et qu’elle impacte l’apprentissage. Il est en effet admis que les enseignants tentent de construire, consciemment ou non, une représentation pour favoriser l’apprentissage des étudiants. Pour tester ces hypothèses, nous avons conçu une étude dont le protocole expérimental s’inspire de l’expérience de Strasbourg. Un groupe d’étudiants suivra un cours « neutre » et un cours dans lequel nous aurons introduit des séquences pédagogiques particulières (mise en scène pédagogique). Pour les deux types de cours, l’adhésion des étudiants sera explorée par un questionnaire a posteriori et l’efficacité de l’apprentissage analysée en comparant les pré- et post-tests. L’étude sera complétée par une expérience d’imagerie fonctionnelle par résonance magnétique qui nous permettra d’analyser l’activité de régions d’intérêt durant ces deux cours. Notre hypothèse est que l’adhésion pédagogique des étudiants s’accompagne de l’activation du gyrus frontal inférieur gauche et du sillon temporal supérieur gauche.

 
 

Corrélats cérébraux de l’autorégulation cognitive dans le TDAH

Hélène Poissant (Université du Québec à Montréal)
Lucile Rapin (Université du Québec à Montréal)
Stéphanie Lafortune (Université du Québec à Montréal)
Lorie-Marlène Brault Foisy (Université du Québec à Montréal)

RÉSUMÉ

Le trouble déficitaire de l’attention et de l’hyperactivité (TDAH) est généralement associé à des difficultés d’apprentissage, de mémoire de travail et d’inhibition comportementale. La fonction exécutive d’autorégulation se révèle un indicateur satisfaisant de ces fonctions cognitives. Le but de cette étude était d’examiner les corrélats cérébraux de l’autorégulation chez 23 enfants avec un TDAH et 21 enfants contrôles grâce à l’IRMf (3 Tesla). La tâche consistait en une séquence de deux images présentée aux participants. Ils devaient signaler si la suite d’actions était congruente ou incongruente en appuyant sur un bouton. Les analyses ont été effectuées avec SPM5. Les résultats du contraste incongruent versus congruent montrèrent une activation plus importante du cortex préfrontal (CPF) bilatéral chez les enfants contrôles par rapport aux enfants avec un TDAH. Ces derniers avaient, par ailleurs, des activations cérébrales plus élevées dans le vermis du cervelet. Le patron d’activations inverses du CPF et du vermis entre les enfants avec un TDAH et les enfants contrôles pourrait refléter un rôle compensatoire du cervelet dans le TDAH ou indiquer un dysfonctionnement du réseau neuronal entre les deux régions. Ces résultats pourraient aider à mettre en place des stratégies d’apprentissage et d’éducation appropriées au TDAH.

 
 

Méta-analyse sur les études d'imagerie cérébrale en éducation

Gerardo Restrepo (Université de Sherbrooke)

RÉSUMÉ

Les études d'imagerie du cerveau commencent à produire des données intéressantes pour la conceptualisation et la transformation des pratiques pédagogiques. Cependant, malgré l'essor récent des études dans le domaine de la neuroéducation, les retombées effectives de la recherche sont encore un sujet de discussion. L'objectif de notre étude est de clarifier les implications des études sur les bases biologiques des processus cognitifs, notamment, ceux qui font référence aux troubles de l'apprentissage, et l'impact de la recherche en neuroéducation sur la pratique pédagogique des enseignants. Pour atteindre notre objectif, nous préparons une méta-analyse sur les études d'imagerie cérébrale en dyslexie et dyscalculie développementales et les retombées de ces études sur les pratiques d'enseignement, sous une approche d'éducation basée sur la preuve. Nous avons fait une recherche sur les bases de données MEDLINE et PsycInfo et identifié 17 articles sur la dyscalculie et 90 études sur la dyslexie qui sont en lien avec la résonance magnétique cérébrale. Nous avons retenu 34 études basées sur les retombées de la recherche neuroscientifique en éducation. Les résultats nous montrent un écart entre recherche neuroscientifique et pratique pédagogique et nous proposons un modèle d'interprétation des données basé sur la neuropsychologie transactionnelle pour diminuer cet écart.

 
 

Une pédagogie du contrôle cognitif pour l’amélioration des capacités d’attention sélective : illustration chez l’enfant de 4-5 ans

Sandrine Rossi (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Amélie Lubin (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Céline Lanoë (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Arlette Pineau (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Olivier Houdé (Université Paris Descartes et Université de Caen)

RÉSUMÉ

La méthodologie développée dans notre équipe autour de l’apprentissage au contrôle inhibiteur a montré l’utilité d’entrainer l’enfant ou l’adulte à inhiber une stratégie de résolution non pertinente dans l’objectif d’activer la stratégie adéquate, et ainsi permettre la correction de l’erreur. Fonction essentielle à la régulation des comportements, l’inhibition joue un rôle majeur dans l’acquisition des premiers apprentissages fondamentaux. Tel est le cas de l’apprentissage au respect d’une consigne, pour lequel la capacité de l’enfant à prêter attention de façon sélective aux informations pertinentes est cruciale. Nous avons transféré notre méthodologie vers le « monde de la classe ». L’Inspection Académique du Calvados a créé un Groupe Formation Action dans lequel interviennent enseignants, conseillers pédagogiques, inspecteurs et chercheurs. Nous avons ainsi pu mettre en place une démarche psychopédagogique innovante en co-concevant une séquence d’apprentissage à l’inhibition de la prégnance de l’action motrice sur l’attention perceptive de façon à amener l’enfant à prêter attention à l’ensemble des éléments d’une consigne complexe. L’étude porte sur des enfants de Moyenne Section d’école maternelle âgés de 4 à 5 ans. Elle montre qu’un apprentissage centré sur les capacités de contrôle et d’auto-contrôle donne de meilleurs résultats qu’un apprentissage dénué de toute composante exécutive.


Méta-analyse des méthodes de préparation à l’IRMf chez l’enfant et l’adolescent. Quelles préconisations pour la neuroéducation?

Céline Lanoë (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Gaëlle Leroux (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Amélie Lubin (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Sandrine Rossi (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Arlette Pineau (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Olivier Houdé (Université Paris Descartes et Université de Caen)

RÉSUMÉ

Les neurosciences cognitives développementales manquent de comparaisons quantitatives entre les différentes procédures permettant d’optimiser le taux d’enfants inclus dans les protocoles en IRMf. Comment préparer psychologiquement et physiquement les enfants à l’immobilité, au stress lié à l’environnement confiné, aux bruits, à l’inconfort de l’antenne et à la longueur de la session? À partir de quel âge et jusqu’à quel âge est-il nécessaire de préparer les enfants et les adolescents? Quel type de préparation est-il le plus bénéfique? Pour y répondre, nous avons réalisé une méta-analyse de 155 études réalisées de 1995 à 2011 incluant 4210 enfants sains de 4 à 17 ans. Nous supposons que la qualité des données d’IRMf obtenues avec de jeunes enfants est plus importante quand ils sont préparés psychologiquement et/ou entraînés avec un mock scanner ou un tunnel ludique. D’autres variables telles que le sexe de l’enfant, la tâche cognitive utilisée, la durée des runs fonctionnels, l’ordre de succession des sessions anatomique et fonctionnelle, mais aussi la compensation financière ont sans doute également un rôle à jouer. L’intérêt de notre méta-analyse est d’offrir aux chercheurs en neuroéducation une procédure détaillée permettant de préparer les enfants à l’IRMf de la façon la plus adaptée.

 
 

Impact éducatif de la participation à un protocole de recherche en imagerie cérébrale

Sandrine Rossi (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Amélie Lubin (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Céline Lanoë (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Nicolas Poirel (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Arlette Pineau (Université Paris Descartes et Université de Caen)
Olivier Houdé (Université Paris Descartes et Université de Caen)

RÉSUMÉ

Nous avons interrogé des enfants âgés de 8 ans sur leurs conceptions épistémiques des rapports entre cerveau et pensée dans l’objectif de mesurer l’impact éducatif de la participation à un protocole en neurosciences développementales. Un groupe de 37 enfants a été apparié en sexe, âge, et niveau scolaire avec 37 enfants ayant participé à un protocole en neuro-imagerie. Nous avons recueilli leurs réponses sur la définition des concepts de cerveau et pensée ainsi que leur localisation. Puis, un personnage était mis en scène et l’enfant devait indiquer ce dont celui-ci avait besoin pour la réalisation des activités de lecture, calcul, rêve, imagerie mentale, perception, émotion et langage. Un choix libre était effectué parmi le cerveau, la pensée, les mains, la bouche, les yeux, et le cœur. Nous observons que seuls les enfants ayant participé à un protocole en neuroimagerie matérialisent la pensée dans le cerveau. De plus, ils indiquent plus souvent le cerveau comme nécessaire à toutes les activités cognitives dont le rêve ou l’imagerie mentale qui, pour le groupe d’enfants appariés, reposent sur le seul engagement de la pensée. Ces connaissances métacognitives pourraient avoir un effet sur les apprentissages scolaires qui reste encore à évaluer.

 
 
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2011 - Colloque scientifique « Devis de recherche en neuroéducation »

 
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Deuxième colloque scientifique organisé par Neuroéducation Québec
présenté dans le cadre du 79e Congrès de l’Acfas
12 mai 2011 - Université de Sherbrooke - colloque 510

Description du colloque

Depuis quelques années, un nombre croissant de chercheurs a recours à des technologies d’imagerie cérébrale et à des mesures du système nerveux périphériques pour répondre à des questions de recherche liées au domaine de l’éducation. Ces technologies sont intéressantes pour le domaine de l’éducation parce qu’elles permettent notamment d’approfondir nos connaissances sur la nature des processus cognitifs impliqués dans des tâches scolaires, d’étudier ce qui se produit dans le cerveau des élèves lors des apprentissages, de mieux comprendre les causes des difficultés particulières de certains élèves et même d’évaluer l’impact de différentes méthodes d’enseignement sur le cerveau.

Bien que des plus prometteuses, l’utilisation de ces technologies dans la recherche en éducation pose des défis particuliers. L’un de ces défis est causé par l’écart important entre les méthodes habituelles préconisées par la recherche en éducation et les méthodes liées à l’étude du cerveau et du système nerveux périphérique. Par exemple, en neuroimagerie, les critères de sélection des sujets, le nombre de sujets nécessaire à la généralisation des résultats, le type de questions pouvant être posées aux participants et le type d’analyse statistique devant être appliquée aux données ne sont pas du tout les mêmes qu’en éducation.

Ce colloque organisé par Neuroéducation Québec et le Département d’éducation et pédagogie de l’UQAM a pour but de mettre en évidence de quelle façon les chercheurs en neuroéducation arrivent à concilier les contraintes liées à l’utilisation de techniques permettant de mesurer l’activité du cerveau et du système nerveux périphérique avec l’élaboration de devis de recherche visant à explorer des problématiques éducatives.

Programme

8h30

Mot de bienvenue

Steve Masson (Université du Québec à Montréal)

 
 

SESSION 1 - CONSIDÉRATIONS ÉTHIQUES ET MÉTHODOLOGIQUES LIÉES AUX DEVIS

Président de séance/animateur : Steve Masson

9h00 

La recherche expérimentale en neuroéducation : considérations éthiques liées à l'imagerie cérébrale impliquant des enfants

Hélène Lalancette et Stephen R. Campbell (Simon Fraser University)

L’élaboration de devis de recherche en neuroéducation implique nécessairement l’usage des outils des neurosciences, dont principalement des techniques d’imagerie cérébrale ou de suivi électrophysiologique de l'activité cérébrale, afin d’approfondir notre compréhension des fonctions cognitives et d’améliorer les stratégies éducatives. Cela ne se fait toutefois pas sans amener plusieurs questions éthiques relatives à l’encadrement théorique et méthodologique de ces recherches et, d’une manière plus large, c’est l’ensemble des recherches en neurosciences sociales qui est maintenant visé par la neuroéthique, branche récente de la bioéthique. À travers l’analyse de certaines questions éthiques spécifiques à la recherche en neuroéducation qui implique, par définition, la participation d’enfants, les aspects du consentement, de la confidentialité, de la marginalisation et des découvertes fortuites seront discutés. Cette analyse amène à considérer l’intérêt de développer une expertise en neuroéthique de l’éducation, non seulement pour faciliter l’intégration d’un positionnement éthique dans la conception de devis de recherche en neuroéducation, mais également afin d’arriver à une meilleure contextualisation et diffusion des résultats de la recherche dans le domaine aux différents groupes d’intérêts. 

 
 

9h30

L'analyse neuropsychopédagogique : un modèle du cerveau en action lors de l'apprentissage de la lecture et de l'écriture

Pierre Paradis (Université du Québec à Rimouski) et Olivier Lévesque (Université Laval)

La neuropsychopédagogie est un néologisme, une locution conceptuelle qui a comme objectif de regrouper ensemble des notions de neurologie, de neuropsychologie, de psychologie, de psychopédagogie et de pédagogie afin de mieux comprendre les phénomènes de lʼapprentissage. Cet amalgame de connaissances a pour but dʼutiliser quelques-unes des propositions théoriques de ces secteurs de recherche pour les projeter ensuite dans les activités dʼapprentissage scolaire. Dans son volume « Guide pratique des stratégies dʼenseignement et dʼapprentissage », paru chez Guérin Éditeur en 2006, Paradis décrit une procédure quʼil appelle « Analyse neuropsychopédagogique ». Dans ce volume, il applique un modèle du fonctionnement du cerveau pour analyser certaines activités dʼapprentissage comme la dictée, lʼapprentissage de la lecture, lʼapprentissage de lʼécriture. Les deux chercheurs présenteront ce modèle et son application pour les deux importantes activités dʼapprentissage scolaire que sont la lecture et lʼécriture. Une animation en trois dimensions résultant de l'analyse neuropsychopédagogique de ces activités et résumant les divers mécanismes cérébraux impliqués lors de ces apprentissages conclura cette présentation.

 
 

10h00

L’analyse séquentielle comme pont entre les différents niveaux d’analyse du fonctionnement cérébral

Julien Mercier, Martin Riopel, Patrice Potvin et Patrick Charland (Université du Québec à Montréal)

D’un point de vue du modelage cognitif, le fonctionnement cérébral peut être conçu comme une architecture comportant plusieurs niveaux ou « couches » (Anderson, 2001). Chacun de ces niveaux comporte des mécanismes qui réalisent des opérations particulières. Ces niveaux maintiennent la stabilité de l’architecture par un système de contraintes séquentielles intra- et inter-niveaux. Ainsi, une telle vision du fonctionnement cognitif commande l’étude de ces contraintes séquentielles. L’analyse séquentielle est une méthode statistique visant expressément l’étude de ces contraintes. Le but de cette présentation est donc de montrer comment l’analyse séquentielle peut être mise à profit dans des études en éducation comportant des données neurologiques. Des exemples empiriques novateurs seront discutés.

 
 

SESSION 2 - DEVIS DE RECHERCHE PORTANT SUR L’ÉTUDE DU SYSTÈME NERVEUX PÉRIPHÉRIQUE

Président de séance/animateur : Julien Mercier

11h00

Électrooculographie : outil d’intégration de l’esprit, du cerveau et du comportement en neuroscience de l’éducation

Stephen R. Campbell, Olga V. Shipulina et O. Arda Cimen (Simon Fraser University)

Une des manières permettant d’explorer les liens entre les données audiovisuelles d’observations directes et les données physiologiques indirectes est le suivi du comportement oculaire, ce dernier pouvant être observé par électrooculographie (EOG). Cet article rend compte du rôle potentiel et de l'importance de l'EOG en neuroscience de l'éducation. L’EOG permet des mesures précises du comportement oculaire (ex. : clignotements et mouvements) en enregistrant les changements dans le potentiel de tension généré par les comportements oculaires. Nous identifions, démontrons et discutons ici de trois principales applications méthodologiques de l'EOG. Premièrement, l’EOG fournit une fenêtre sur les fonctions cognitives. Deuxièmement, cette méthode est utilisée pour atténuer les artéfacts liés aux mouvements des yeux en électroencéphalographie. Troisièmement, l’EOG est un moyen utile pour calibrer l'activité discrète du cerveau avec des comportements manifestes dans le cadre de recherches en neuroscience de l'éducation, sur la cognition et l'apprentissage. Nous présentons ici un aperçu des deux premiers domaines d'application, et nous illustrons le troisième type d’application par un exemple de données capturant un « moment eurêka », un élément de notre recherche dans le domaine de la résolution de problèmes mathématiques.


11h30

La réaction émotionnelle d’apprenants en contexte d’apprentissage actif : une perspective neurophysiologique

Pierre-Majorique Léger (HEC Montréal), Patrick Charland (Université de Québec à Montréal), et Julien Perret (HEC Montréal)

La communication présente les résultats d’une recherche préliminaires sur les réactions émotionnelles d’apprenants adultes placés en situation de formation en technologies de l’information.. L’activité électrodermale (electrodermal activity - EDA) de 4 apprenants a été enregistrée en continu lors d’une session de formation s’étalant sur  deux (2) journées. L'activité électrodermale est une activité électrique biologique enregistrée à la surface de la peau qui reflète l’activité du système nerveux autonome et, par conséquent, entre autres, de sa réponse émotionnelle. Au cours de cette formation, diverses stratégies pédagogiques ont été utilisées pour éliciter des émotions auprès des apprenants.  Les émotions jouant un rôle prépondérant dans la plupart des théories de la motivation, le projet de recherche visait à tester l’hypothèse que les stratégies pédagogiques stimulant un apprentissage actif sont susceptibles d’être plus engageantes et devraient donc mener à une plus importante réaction émotionnelle. Les données préliminaires, bien que limitées à quatre (4) sujets, suggèrent que la réaction émotionnelle des apprenants est significativement plus importante dans un jeu de simulation que dans une discussion de groupe, de même que lors  d’un exposé magistral classique. Le projet de recherche vise éventuellement à évaluer ces mesures d’EDA avec des mesures, en cours d’analyse, d’électroencéphalographie dans l’apprentissage d’une technologie de l’information.

 
 

12h00

Méthodologie vibroacoustique et seuil de réactivité

Claude Breault (TELUQ), Julie Contant (Université Laval) et Michel Umbriaco (TELUQ)

En imagerie médicale, le signal BOLD (« blood oxygen level-dependent ») a été significativement corrélé à la conductance électrodermale et plus particulièrement au réflexe d’orientation (RO). Ce dernier joue un rôle sur le plan de l’apprentissage et des processus mémoriels mais il est également très utile pour quantifier les différences individuelles. Or, les stimuli de nature visuelle et auditive ne produisent pas des RO suffisamment robustes pour quantifier ces différences. Afin de combler cette lacune, une méthodologie utilisant la stimulation vibroacoustique a été utilisée avec succès sur l’amplitude du RO et surtout a permis de mettre à jour les seuils de réactivité individuelle avec précision. Ces seuils sont importants en éducation puisqu’ils pourraient être mis en relation avec la réactivité cérébrale, le niveau de stress et la performance académique. Les résultats de notre étude démontrent que le déclenchement du RO est indissociable d’un seuil vibroacoustique. Par conséquent, les corrélations positives mises à jour dans la littérature entre les mesures BOLD et RO indiquent que le signal BOLD pourrait être aussi dépendant de ces seuils et que la mesure vibroacoustique serait indispensable dans les études d’imagerie cérébrale.

 
 

SESSION 3 - DEVIS DE RECHERCHE PORTANT SUR L’ÉTUDE DU SYSTÈME NERVEUX CENTRAL

Président de séance/animateur : Martin Riopel

14h00

Les filles et la physique au collégial : l'impact du choix de contenu et de contextes entourant la résolution de problème en physique sur l'engagement cognitif et l'état émotionnel

Geneviève Allaire-Duquette (Université du Québec à Montréal)

La sous-représentation des filles en physique à l'université constitue un enjeu dans plusieurs pays. (Zohar et Bronshtein, 2005) Afin d'identifier les stratégies pédagogiques améliorant l’attitude des étudiants envers la physique, et particulièrement celle des filles, le projet de recherche propose de comparer l’engagement cognitif et l'état émotionnel de filles et de garçons dans des situations d’enseignement-apprentissage. D'abord, un électroencéphalographe évaluera l'engagement cognitif des sujets lors d'une tâche de résolution de problème. (Russo, Schmorrow et Thomas, 2006) En effet, il existe de nombreuses preuves démontrant que l'amplitude des ondes alpha (7,5-13 Hz) enregistrées sur le scalp renseigne sur les mécanismes neurophysiologiques individuels relatifs au traitement de l’information. (Klimesch, Schimke et Pfurtscheller, 1993; Lebedev, 1990) De plus, l'état émotionnel des sujets sera mesuré par la « Galvanic Skin Response » qui fournit une représentation relativement directe et inaltérée de l'activité du système nerveux sympathique. (Dawson, Schell et Filion, 2007) L'échantillon de convenance constitué sera composé d'une dizaine d'apprenants des deux sexes dont le niveau de réussite scolaire est comparable. L'objectif principal étant moins de prétendre à une généralisation des résultats, mais plutôt de suggérer de nouvelles pistes de recherches et d'optimiser la méthodologie de mesures électroencéphalographiques dans un contexte d’enseignement-apprentissage.

 
 

14h30

Étude du trouble déficitaire de l’attention à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Hélène Poissant (Université du Québec à Montréal), Adrianna Mendrek (Université de Montréal) et Noureddine Senhadji

Dans une étude pilote préliminaire, nous avions trouvé qu'une tâche d’anticipation suscitait des activations du cortex préfrontal dorsolatéral chez les sujets atteints d'un trouble déficitaire de l'attention (TDAH) et des régions orbitofrontales et du cortex cingulaire antérieur chez les sujets contrôles. Nous avions aussi trouvé d’autres activations au niveau des cortex temporal et pariétal chez le groupe TDAH. Notre objectif est de poursuivre notre étude avec une plus grande puissance statistique afin de déterminer les zones d’activation cérébrales chez les enfants avec un TDAH et sans TDAH lorsque ceux-ci ont à effectuer des tâches requérant de faire de l’anticipation. Les 43 participants répartis en deux groupes équivalents pour l’âge et le quotient intellectuel devaient identifier à l’intérieur de 56 petites histoires, celles contenant une incohérence (condition INC) et répondre « non » pour cette condition afin d’obtenir un bon score (score = 1). La condition INC et la condition CO (histoires cohérentes) étaient présentées selon un design par blocs. Les résultats en cours de traitement viendront (ou non) confirmer nos premiers résultats pilotes au niveau des activations cérébrales et des données comportementales. De plus, nous nous intéresserons à voir si un contrôle serré pour les facteurs de l’âge et de l’intelligence a un effet au niveau des activations cérébrales et des données comportementales.

 
 

15h00

Étude des mécanismes cérébraux associés à l’expertise scientifique

Steve Masson, Patrice Potvin, Martin Riopel et Lorie-Marlène Brault Foisy (Université de Québec à Montréal)

Dans le but d’identifier les régions cérébrales liées à l’expertise scientifique, nous avons demandé à 11 experts et à 12 novices en sciences de répondre à des questions dans un appareil d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Les participants avaient pour tâche de dire si certains circuits électriques étaient scientifiquement corrects ou incorrects. Trois types de circuits étaient présentés : des circuits naïfs (conformes à une conception erronée selon laquelle un seul fil est suffisant pour allumer une ampoule), des circuits scientifiques (scientifiquement correct) et des circuits de contrôle (dans lesquels les ampoules allument même lorsque les fils sont brisés). Les questions étaient présentées aléatoirement en deux séries équivalentes selon un design de type événementiel. En tout, 20 circuits naïfs, 20 circuits scientifiques et 20 circuits de contrôle ont été présentés à chacun des participants. Après avoir effectué la correction pour le mouvement, les images ont été normalisées puis lissées selon une fonction gaussienne d’une largeur de 8 mm à la moitié de la hauteur maximale. Un test t (p <  0,001) réalisé à l’aide d’une analyse de second niveau (à effets aléatoires) a relevé que différentes régions du lobe frontal habituellement associées à l’inhibition sont plus activités chez les experts que chez les novices en sciences lors de l’évaluation de circuits électriques naïfs.

 
 

16h00

Devis de recherche sur le rôle du doute dans l’apprentissage des sciences

Élaine Turmel, Patrice Potvin, Steve Masson et Martin Riopel (Université du Québec à Montréal)

L’étude décrite ici vise à identifier les mécanismes cérébraux impliqués dans la réalisation de tâches en électricité associées à l’expression d’un doute ou d’une certitude. Pour identifier ces mécanismes, 24 participants novices en sciences, droitiers, âgés de 18 à 20 ans et sans prédisposition à l’anxiété ont été recrutés dans les cégeps de Montréal. Dans un appareil d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, des questions leur sont présentées sous forme d’images représentant des circuits électriques. À chaque question, les participants indiquent leur réponse parmi un choix de quatre options : (1) « le circuit est incorrect, mais je ne suis pas certain », (2) « le circuit est incorrect et je suis certain », (3) « le circuit est correct et je suis certain » et (4) « le circuit est correct, mais je ne suis pas certain ». Ces quatre réponses sont possibles autant dans le cas où le circuit est scientifiquement correct que dans celui où il est scientifiquement incorrect, ce qui crée les 8 conditions expérimentales. Parmi les résultats anticipés, nous pensons que l’incertitude devrait mobiliser davantage que la certitude les structures préfrontales droites du cerveau, en particulier le cortex préfrontal dorsolatéral ainsi que le cortex cingulaire.

 
 

16h30

Le patron d’observation en imagerie médicale : l'interprétation radiologique

Julie-Marthe Grenier (Université du Québec à Trois-Rivières)

L’interprétation d’image médicale est une composante de la pratique des professionnels de la santé. L’imagerie diagnostique requière de voir, distinguer, trier, et conclure suite à l’observation d’une image. L’apprentissage de cet art n’est ni systématisé, ni uniformisé. L’étudiant est souvent placé devant une étude devant répondre à la question suivante : quel est le diagnostic? Certains regardent partout en espérant qu’un élément apparaissent miraculeusement, d’autre isolent les structures une à la fois, sans regarder l’ensemble. Il peut y avoir des artéfacts, des variantes non-significatives, une ou plusieurs pathologies indépendantes ou rien du tout. Le taux de succès est variable et les conséquences peuvent être graves. Quelle est donc la principale différence entre le patron d’observation d’étudiants et des praticiens expérimentés (car il y a définitivement des différences d’efficacité et de résultats)? La présence d’une anomalie évidente perturbe le patron d’observation de quelle façon? Qu’est-ce qui amène un observateur à décider que l’étude est terminée. Les techniques traditionnelles peuvent être utilisés : entrevues, traçage oculaire, mais la fantaisie ultime reste d’étudier l’utilisateur avec son propre outil. L’utilisation de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) soulève par contre de nombreux défis pour ce type de recherche et ils seront abordés dans le cadre de cette présentation.


17h00

Validation neurodidactique des variables prédictives principales d'un modèle basé sur des résultats internationaux

Martin Riopel, Patrice Potvin, Steve Masson, Julien Mercier et Patrick Charland (Université du Québec à Montréal)

Des travaux en cours ont permis de proposer un modèle prédictif de la difficulté de tâches d'évaluation basé sur les résultats d'enquêtes internationales en sciences. Parmi toutes les variables prédictives considérées dans le modèle, les plus significatives établissent un lien statistique entre l'inhibition de conceptions inappropriées et la réussite des tâches. La puissance statistique de ce lien dans un contexte international à grande échelle permet d'envisager qu'il puisse servir à mettre en évidence les mécanismes cérébraux qui sous-tendent le modèle prédictif de la difficulté des tâches d'évaluation en sciences. L'originalité de cette recherche repose sur la combinaison de la plus grande puissance statistique possible (plus de mille tâches administrées à plusieurs centaines de milliers d'élèves) à la plus avancée des technologies disponibles (l'imagerie cérébrale) pour sonder en profondeur la dynamique des difficultés scolaires en sciences. Pour ce faire, il faudra concevoir un ensemble de tâches et un protocole d’expérimentation convenant à la fois au modèle prédictif développé pour les tâches des enquêtes internationales et aux contraintes inhérentes à l’IRMf. Ensuite, 48 sujets seront recrutés pour valider ces tâches et les expérimenter en IRMf. Enfin, l’analyse des images obtenues permettra d’établir un lien statistique possible entre les états de deux prédictives identifiées et l’activation relative de certaines régions cérébrales.

 
 

17h30 – Mot de clôture

Responsables du colloque : Steve Masson et Martin Riopel 

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2009 - Colloque scientifique « Utilisation de l’imagerie cérébrale dans la recherche en éducation »

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Premier colloque scientifique organisé par Neuroéducation Québec présenté dans le cadre du 77e congrès de l’ACFAS
Utilisation de l’imagerie cérébrale pour la recherche en éducation
12 mai 2009 - Université d’Ottawa - colloque 507

Description

Depuis l’arrivée de la neuroimagerie, il est possible d’étudier quelles sont les régions cérébrales impliquées dans la réalisation de tâches typiquement scolaires telles que lire, compter et résoudre des problèmes. Puisque nous connaissons de mieux en mieux les fonctions cognitives des différentes régions cérébrales grâce au développement notamment de la neuroscience cognitive, la neuroimagerie permet de mieux comprendre la nature des processus cognitifs impliqués dans la réalisation des tâches que l’on demande aux élèves, de mieux comprendre les causes des difficultés de certains élèves (dyslexie, dyscalculie, trouble de l’attention, etc.) et de diagnostiquer plus rapidement et efficacement les élèves à risque (OCDE, 2007). De plus, elle permet de comparer les effets de différents types d’enseignement sur l’activité cérébrale des élèves.

Cependant, malgré ses avantages et malgré le fait qu’elle soit solidement implantée dans le domaine de la psychologie depuis les années 1990, l’imagerie cérébrale  continue, encore aujourd’hui, à n’être utilisée que de façon marginale dans le domaine de l’éducation. Bien entendu, cette situation s’explique par le fait que la neuroimagerie est encore peu connue en éducation, mais aussi par le fait que l’utilisation de ces nouvelles techniques d’imagerie cérébrale dans la recherche en éducation soulève un certain nombre de difficultés d’ordre théorique et méthodologique. Ce colloque, dont la question centrale est « Pourquoi et comment utiliser l’imagerie cérébrale dans la recherche en éducation? », a pour but d’étudier de quelles façons ces difficultés peuvent être surmontées. Parmi les questions abordées, mentionnons (1) comment transposer les informations cérébrales recueillies en informations utiles pour le domaine de l’éducation?, (2) quelles sont les techniques de neuroimagerie les mieux adaptées à la recherche en éducation et (3) comment  concevoir une tâche de neuroimagerie liée à une problématique scolaire?

Programme

SESSION 1 - FONDEMENTS DE LA NEUROÉDUCATION

Président de séance/animateur : Steve Masson

9h00 

Utilisation de l’imagerie cérébrale dans la recherche en éducation : avantages et défis

Steve Masson, Lorie-Marlène Brault Foisy et Guillaume Cyr (Université du Québec à Montréal)

Depuis le développement de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle au milieu des années 1990, les connaissances sur le fonctionnement du cerveau humain ont beaucoup progressé. Ces nouvelles connaissances, combinées à l’amélioration des techniques d’imagerie cérébrale, ont permis l’avènement d’une nouvelle approche de recherche en éducation - l’approche neuroscientifique (ou neuroéducation) - dont le but est d’étudier certains problèmes éducatifs à un niveau d’analyse jusqu’ici inexploré en éducation: le niveau cérébral. Bien que cette approche présente un intérêt certain pour les chercheurs en éducation (comme le démontrent les nombreuses publications récentes, ainsi que la formation d’associations, de centres de recherche et de programmes de formation dans le domaine de la neuroéducation), elle ne vient pas sans poser un ensemble de difficultés aux niveaux épistémologique, théorique et méthodologique. Cette présentation, qui a pour but d’examiner les avantages et les défis que pose cette nouvelle approche, se veut une introduction à ce colloque portant sur l’utilisation de l’imagerie cérébrale dans la recherche en éducation. On y présente un survol historique des développements du domaine, y définit le concept de neuroéducation et y examine les avantages et les difficultés liés à cette approche.

 
 

9h30

Utilisation de l'imagerie cérébrale dans la recherche en éducation: le nécessaire dialogue entre différents niveaux d'analyse

Julien Mercier (Université du Québec à Montréal)

L'approche neuroscientifique de l’éducation propose d'étudier certains problèmes éducatifs à l'aide de différentes techniques d'imagerie cérébrale, à travers des données concernant le fonctionnement neuronal. La distinction entre les niveaux neuronal, cognitif, et social et les interactions intra- et inter-niveaux auxquelles elle donne lieu pour l’étude de l’apprentissage commande une approche intégrée d’acquisition et de traitement de données.  Quel peut être l’apport de la neuroéducation (ancrée au niveau neuronal) sur les pratiques éducatives articulées aux niveaux cognitif et social? De quelle façon l'étude des mécanismes cérébraux peut-elle contribuer à expliquer les phénomènes aux niveaux cognitif et social relativement à l’apprentissage?

Cette présentation vise à montrer comment ce programme de recherche gagnerait à être ancré dans une vision multi-niveaux de la cognition (Newell, 1990) centrée sur l’apprentissage (Anderson, 2002)  mettant en lien l’activité cérébrale, le fonctionnement cognitif et l’interaction sociale (Sun, 2006). Plus spécifiquement, cette vision du modelage cognitif implique des correspondances et des explications causales entre les niveaux (Sun, Coward et Zenzen, 2005). Parallèlement à des considérations méthodologiques, le potentiel et les critiques de cette approche sont aussi discutés. 

 
 

SESSION 2 - RECHERCHES EN NEUROÉDUCATION

Président de séance/animateur : Patrice Potvin

10h00

Utilisation de l’imagerie cérébrale dans la recherche en neurodidactique des troubles d’apprentissage en lecture-écriture

Line Laplante, Julien Mercier, Caroline Girard, Mélanie Bédard et Monique Brodeur (Université du Québec à Montréal)

À mesure que les nouvelles techniques d’imagerie cérébrale se raffinent, les chercheurs peuvent commencer à observer les effets des interventions éducatives sur le fonctionnement cérébral, et à mettre ceux-ci en relation avec l’apprentissage chez l’humain. À cet effet, les recherches récentes en neuroéducation portant sur l’impact de certaines interventions sur les premiers apprentissages de la lecture-écriture, et particulièrement celles relatives aux troubles d’apprentissage qui y sont associés (dyslexie, dysorthographie), constituent un exemple prometteur de la contribution de ce nouveau champ d’expertise à la compréhension des facteurs pédagogiques qui influencent l’apprentissage d’une langue chez l’humain. Au cours de cette communication, les types d’imagerie cérébrale utilisés dans le cadre de recherches portant sur l’enseignement-apprentissage des processus spécifiques de lecture-écriture auprès d’individus présentant une dyslexie développementale seront documentés. Les différentes tâches cognitives auxquelles ont été soumis les participants de ces études seront également présentées. Finalement, les résultats d’études dont les retombées nous apparaissent les plus prometteuses pour le domaine de la neuroéducation, mais spécifiquement pour la didactique spécialisée des troubles de la lecture-écriture, seront discutés.

 
 

11h00

Utilisation de l’électroencéphalographie (EEG) dans la recherche en neurodidactique des mathématiques

Stephen R. Campbell (Simon Fraser University)

En prenant appui sur les résultats préliminaires de deux études pilotes, cette présentation discute de l’utilisation et de la pertinence de recourir à l’électroencéphalographie (EEG) pour étudier l’apprentissage des mathématiques et la pensée mathématique. Ces études pilotes cherchent à établir des liens entre la didactique des mathématiques, la psychologie cognitive et la neuroscience cognitive. Du point de vue de la recherche, l’union de ces disciplines est de plus en plus connue sous le nom de neuroscience éducationnelle (« Educational Neuroscience »). Du point de vue de la pratique, la pédagogie qui s’appuie sur les résultats des études effectuées en neuroscience est de plus en plus connue sous le nom de neuropédagogie ou de neuroéducation. Les résultats préliminaires de deux études pilotes sont présentés dans le domaine de ce qui convient d’appeler la neurodidactique des mathématiques (« Mathematics Educational Neuroscience »). Plus précisément, ces deux recherches pilotes portent sur l’étude de la perception des images et du raisonnement en géométrie. Alors que le but principal de cette présentation est de montrer des exemples d’études utilisant l’EEG en neurodidactique des mathématiques, le but principal de cette recherche est d’intégrer et d’obtenir des connaissances plus détaillées sur les modalités mentales, physiologiques et béhaviorales de la cognition géométrique, et de contribuer ainsi à la neuropédagogie et à la neuroéducation.

 
 

11h30

Étude neuroscientifique du rôle du doute dans les apprentissages scientifiques qui nécessitent des changements conceptuels

Patrice Potvin, Steve Masson et Martin Riopel (Université du Québec à Montréal)

Depuis quelques années, psychologues et neurologues s’intéressent au « feeling-of-knowing » (FOK) et sur l’indépendance relative qui existe entre ce sentiment et la présence ou non d’un savoir. Un bon exemple de cette indépendance est le sentiment de savoir quelque chose, mais sans pouvoir se le rappeler (« bout de la langue »). Cependant, en éducation, il a été démontré que la question du doute en lien avec la confiance en soi ne sont pas sans rapport avec l’apprentissage. Ceci est peut-être encore plus vrai pour les apprentissages scientifiques nécessitant des changements conceptuels et pour lesquels l’attitude de douter est souvent considérée comme essentielle. Ceci nous a menés, dans nos recherches antérieures, à catégoriser les réponses d’élèves (surestimées, sous-estimées, doute légitime, certitude légitime) et à étudier les migrations d’une catégorie à l’autre. Ces catégories sont reprises ici et associées avec les réponses au niveau cérébral.

L’objectif du projet est donc d’ « identifier les mécanismes cérébraux impliqués dans la réalisation de tâches scientifiques associées avec le « sentiment de connaître » (FOK) ». Les hypothèses portent sur l’activation des cortex cingulaire et préfrontal, régions impliquées respectivement dans la détection de conflits et dans le contrôle. Les résultats obtenus permettront de faire évoluer les connaissances sur les conditions optimales dans lesquelles les changements conceptuels peuvent se réaliser.

 
 

13h30

Utilisation de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle dans la recherche en neuroadaptation scolaire du trouble déficitaire de l’attention

Hélène Poissant (Université du Québec à Montréal), Adrianna Mendrek, (Université de Montréal), Noureddine Senhadji (Institut universitaire de gériatrie de Montréal, Unité de neuroimagerie fonctionnelle), Bianca Bier (Université de Montréal) et Fanie-Claude Dumont (Université du Québec à Montréal)

L'autorégulation concerne la connaissance qu'on a de ses propres processus cognitifs. Elle touche à l'évaluation active de ces processus pour servir un but. Nous nous attardons ici à la régulation de la compréhension chez des enfants avec un TDAH. À ce jour, peu de recherches ont porté sur le dysfonctionnement de l'autorégulation chez cette population. Une dysfonction des aires frontales (cortex orbitofrontal et préfrontal dorsolatéral) et des régions du cortex ventromédian et cingulaire antérieur affecterait les fonctions exécutives, expliquant ainsi en partie les difficultés retrouvées dans le TDAH. Ces aires sont associées à l’inhibition, l’attention, la planification et la régulation. L’objectif est de déterminer les parcours d’activation cérébrale des sujets placés en situation d’autorégulation et les liens entre la performance effective d’autorégulation (score de réussite) et l’activité cérébrale.  Neuf enfants avec un TDAH et 21 enfants contrôles ont réalisé une tâche d’autorégulation consistant à identifier les histoires incohérentes parmi 96 histoires racontées à l’aide d’images. Les histoires sont présentées en deux séries selon un paradigme « block design ». Pendant la tâche, l’activité cérébrale des participants est mesurée à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Les premières données comportementales (taux d’erreur et temps de réaction) et d’imagerie cérébrale seront présentées en lien avec nos hypothèses.

 
 

14h00

Pensées sociales et neuroéducation

Pierre Pagé (Université Laval), France Gravel (Université du Québec à Rimouski) et Véronique Bilodeau (Université Laval)

La neuroscience du développement sociocognitif est un champ de recherche récent (Mitchell, 2006; Blakemore, 2007) qui soutient notamment que notre pensée n’existe pas de manière isolée, mais plutôt comme une composante corporellement inscrite (cerveau), interagissant constamment dans le théâtre social de la vie (Decety, 2008). Les objets d’étude sont complexes et posent de véritables défis aux chercheurs. Si la nature pluri-dimnesionnelle des cognitions sociales a déjà été mise en évidence (Pagé, 2001), l’exploration des cerveaux en action s’avère maintenant la nouvelle frontière. Empathie, altruisme, jugement moral, émotions, confiance, motivation, croyances, théorie de l’esprit, coopération, résolution conjointe de problèmes, etc. À partir de techniques telles que l’imagerie par résonance magnétique, les chercheurs s’appliquent à mettre en évidence les processus neurobiologiques associés à ces compétences sociales de base. Certaines des avancées empiriques dans ce domaine sont abordées à la lumière d’une perspective critique (Jacob, 2008; Ehrenberg. 2008) face à des neuro-mythes (Geake, 2005) qui se faufilent jusque dans le monde de la classe et qui peuvent se traduire en applications pédagogiques prématurées. Un cadre qui tient compte des préoccupations et des modèles théoriques utilisés en sciences de l’éducation (Goswami, 2005; Hall, 2004; Campbell, 2008), notamment les perspectives neuro-phénoménologiques (Varela, 2001), est proposé pour la recherche en neuroéducation.

 
 

SESSION 3 - MÉTHODES DE RECHERCHE EN NEUROÉDUCATION

Président de séance/animateur : Martin Riopel

14h30

Utilisation de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle dans les recherches impliquant les enfants

Bianca Bier (Université de Montréal), Steve Masson (Université du Québec à Montréal) et Ève-Marie Quintin (Université du Québec à Montréal)

Depuis quelques années, l’imagerie cérébrale est de plus en plus utilisée dans le cadre de la recherche en éducation. Bien que des plus intéressantes puisqu’elle permet notamment d’étudier les causes biologiques de certains problèmes d’apprentissage, telles que la dyslexie et la dyscalculie, l’utilisation de cette technique impose d’importantes contraintes. En effet, pour obtenir des images de l’activité cérébrale, les participants à l’étude doivent être capables de réaliser des tâches cognitives répétitives demandant une attention soutenue dans une position allongée pendant près d’une heure et ce, dans une pièce bruyante où ils se retrouvent seuls et en demeurant complètement immobile durant toute la durée de l’acquisition des images. Ces contraintes peuvent parfois s’avérer difficiles à surmonter lorsque la population étudiée comporte des enfants.  Le but de la présentation est de proposer des moyens permettant de faciliter la collecte des données de neuroimagerie avec une telle population. Pour ce faire, des exemples sont tirés d’un projet de recherche en cours visant à comparer l’activité cérébrale d’élèves atteints du trouble déficitaire de l’attention avec celle d’enfants ne présentant pas ce trouble. L’importance d’adapter le niveau et la durée de la tâche à la population étudiée, de développer une relation de confiance entre l’enfant et l’expérimentateur et de réaliser une séance de simulation préalablement à la collecte des données est soulignée.

 
 

15h00

Utilisation de l'imagerie optique dans la recherche en éducation

Martin Riopel, Patrice Potvin et Steve Masson  (Université du Québec à Montréal)

Bien que solidement implantée dans le domaine de la psychologie depuis les années 1990, l’imagerie cérébrale est pourtant peu utilisée dans le domaine de l’éducation. Or, il existe des liens directs entre le cerveau et l’apprentissage et tant les neuroscientifiques que les chercheurs en éducation s’entendent sur l’importance de développer une approche neuroscientifique de recherche en éducation. Parmi les raisons expliquant la faible utilisation de l'imagerie cérébrale en éducation, mentionnons les contraintes des techniques d’imagerie actuellement utilisées. En effet, les techniques d’imagerie habituelles contraignent le sujet à se tenir immobile et en silence, seul, à réagir à des stimulations répétitives et préprogrammées sur un écran. Cette situation a peu en commun avec l’apprentissage tel que vécu dans les écoles ou dans les milieux informels.

Pour éviter ces difficultés, nous présenterons les avantages pour les recherches en éducation d’une nouvelle technique d’imagerie cérébrale qui analyse la diffusion de la lumière transmise vers le cerveau par fibres optiques flexibles et qui autorise désormais des études neuroscientifiques sur l’apprentissage en contexte beaucoup plus authentique. Cette nouvelle technique, la tomographie optique diffuse infrarouge, permet de conserver une certaine liberté de mouvement durant la prise de données et ainsi d’évaluer l’activité cérébrale d’un sujet ou d’un groupe de sujets en interaction entre eux dans un contexte réel.

 
 

15h30 – Synthèse

Responsable du colloque : Steve Masson

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