RECHERCHE EN DIDACTIQUE DES SCIENCES

Mise à jour : 21 octobre 2017

Pour consulter les publications internationales : cliquez sur l'onglet annexé à cette page


Le projet "Anatomie 3D Lyon 1" repose sur des travaux de recherche en didactique de l'anatomie prolongeant une thèse soutenue en 1982 par un des membres de l'équipe. Ces travaux sont menés au sein d'un laboratoire, le LIBM, sur le thème "Neuro-sciences et enseignement de l'anatomie".
En effet, certaines notions d'anatomie restent difficiles à mémoriser et à maîtriser, a fortiori lors d'un mouvement ou lorsqu'un organe accomplit sa fonction. Transformer un cours d'anatomie en images mentales et imaginer ce qui se passe sous notre peau est une opération complexe. L'étudiant n'est pas seul face à ces difficultés ! Du côté de l'enseignant, ces notions peuvent être également plus difficiles à transmettre et les limites des mots rapidement atteintes. Le recours aux nouvelles technologies peut être une solution à ces problèmes mais leur utilisation n'est pas un gage de réussite systématique. 

Le bilan de ces recherches et de leurs applications à l'enseignement a été validé par le Prix PEPS 2017 du Ministère de l'Enseignement Supérieur (catégorie Recherche, projet "Anatomie 3D Lyon 1 : dix ans de recherches expérimentales et de productions de ressources 3D").

Le Prix PEPS (Passion, Enseignement et Pédagogie dans le Supérieur) distingue des projets emblématiques" par un jury international. Il "a  pour  vocation de reconnaître, soutenir et promouvoir les initiatives portées par les établissements dans le champ de la transformation pédagogique, et de valoriser l'engagement des enseignants, des chercheurs, des équipes pédagogiques, des équipes d'appui et des étudiants en termes de transformation pédagogique au sein des établissements d'enseignement supérieur".

Une réflexion sur les usages et l'apport des nouvelles technologies doit accompagner tout projet pédagogique, démarche d'autant plus opportune que l'on déplore une désaffectation des jeunes générations pour les sciences. En tant qu'enseignants-chercheurs, nous pensons que la production de ressources pédagogiques de qualité doit se baser sur des travaux scientifiques publiés dans des revues internationales.

Le bilan de ces travaux a été présenté à l'occasion du Printemps du Numérique (université de Nanterre, juin 2015; cf vidéo de cette conférence ou le bilan recherche LIBM par N Hoyek.pdf). Les articles cités sont visibles sur les onglets afférents à cette page. La lecture des bibliographies de ces articles montre l'intérêt actuel porté à cette question.

Le LIBM (Laboratoire Interuniversitaire de Biologie de la Motricité EA 7424)

Le LIBM est le laboratoire contractualisé "Equipe d'Accueil" de l'UFRSTAPS de l'université Lyon 1. Son activité est dirigée en cinq thématiques transversales dont la thématique "Processus mentaux et contrôle sensorimoteur". Elle porte sur la neurophysiologie de l’imagerie motrice, sur l’excitabilité corticale en lien avec la plasticité sensorimotrice et sur les interactions entre les processus cognitifs et sensorimoteurs de régulation posturale. Le directeur du laboratoire est le Pr Collet. Le responsable de la thématique est le Pr Guillot. Le Dr Hoyek conduit les études concernant le thème "Neuro-sciences et enseignement de l'anatomie".

La recherche en pédagogie indissociable de notre démarche

La littérature scientifique montre que l'étudiant peut se trouver en difficulté lorsqu'il doit :

  • structurer l'espace
  • se créer des images mentales
  • réaliser des rotations mentales.

Ces opérations mentales sont permanentes en anatomie. Or, les fonctionnalités de la technologie 3D  permettent de :

  • montrer des organes dans les 3 dimensions de l'espace
  • tourner autour des objets suivant le meilleur angle de vue.
  • partir d'une image mentale simple et de complexifier progressivement cette image mentale 
  • montrer un organe en fonction (un muscle qui se contracte et se raccourcit tout en se déplaçant dans l'espace) par exemple.

Ainsi la 3D, en permettant une modélisation appropriée des éléments anatomiques et de leur fonctionnement, favoriserait la création de scénarios pédagogiques susceptibles de réduire ces difficultés. 

C'est sur cette hypothèse que se fonde notre démarche.

Les principales publications sont disponibles à partir de l'onglet annexé à cette page.
Par exemple:
- la mise en évidence de l’intérêt du format de présentation dynamique d’images 3D (animation) par rapport à une présentation statique du matériel d’apprentissage par Berney et al. (How spatial abilities and dynamic visualizations interplay when learning functional anatomy with 3D anatomical models. Anatomical Science Education, 2015)
- la validation de l’intérêt de l’utilisation des vidéos 3D dans l’acquisition de connaissances anatomiques requérant des transformations spatiales - étude, effectuée dans une situation d’apprentissage écologique - par Hoyek et al. (The use of three-dimensional videos in teaching human anatomy: a real learning condition. Anatomical Science Education, 2014).

Certains travaux ont été menés en collaboration avec le laboratoire TECFA de l'université de Genève. La  thèse de doctorat en Psychologie de Sandra Berney porte sur le rôle des animations pédagogiques dans un contexte d'apprentissage multimédia (2014). L’étude vise à tester l'impact des vidéos d'anatomie 3D réalisées à Lyon 1 sur les processus d'apprentissage.

Les évaluations des enseignements et des attentes des étudiants que nous menons constituent un complément indissociable de ces données (cf onglet "Les évaluations des étudiants"). 

Exposé de nos travaux lors de congrès. Exemples : 

- 5 ème forum francophone de pédagogie des sciences et de la santé, Québec, Canada, juin 2010 : Validation expérimentale de l'utilisation de la 3D
- "Enseigner en 3D" : Conférence Internationale des Doyens et des Facultés de Médecine d'Expression Française,  CIDMEF Libreville 2011

Application de cette hypothèse à d'autres sciences

D'autres sciences exigent les mêmes pré-requis pour une bonne compréhension. On peut citer la géologie. Ainsi le département de géologie du MIT a sollicité notre équipe pour une conférence à Boston (cf annonce) et une collaboration a pu s'engager (cf Géosciences 3D).


Contact
patrice.thiriet@univ-lyon1.fr
Tél : 06 74 73 18 89