Cet article vise à décrire les techniques impliquées dans la collecte et la synchronisation des multiples dimensions (comportementale, affective et cognitive) de l’engagement des apprenants au cours d’une tâche.
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Article de méthode
Évaluer les multiples dimensions de l'engagement à caractériser l'apprentissage: une perspective neurophysiologique
Dans cet article
Résumé
Résumé
Dans une synthèse théorique récente sur le concept d’engagement, Fredricks, Blumenfeld et Paris1 ont défini l’engagement par ses multiples dimensions : comportementale, émotionnelle et cognitive. Ils ont observé que les types individuels d’engagement n’avaient pas été étudiés en conjonction et que peu d’informations étaient disponibles sur les interactions ou la synergie entre les dimensions ; Par conséquent, davantage d’études contribueraient à créer des interventions pédagogiques finement ciselées. Bénéficiant des récentes avancées technologiques en neurosciences, cet article présente une méthodologie récemment développée pour recueillir et synchroniser des données sur l’engagement multidimensionnel lors des tâches d’apprentissage. La technique implique la collecte (a) d’électroencéphalographie, (b) d’électroderme, (c) de suivi oculaire et (d) de données de reconnaissance des émotions faciales sur quatre ordinateurs différents. Cela entraînait des problèmes de synchronisation pour les données collectées à partir de plusieurs sources. La post-synchronisation dans un logiciel d’intégration spécialisé permet aux chercheurs de mieux comprendre la dynamique entre les multiples dimensions de l’engagement. Pour les concepteurs de programmes d’études, ces données pourraient fournir des lignes directrices éclairées pour améliorer l’efficacité de l’enseignement et de l’apprentissage. Cette technique ouvre également des possibilités dans le domaine des interactions cerveau-ordinateur, où des environnements d’apprentissage adaptatifs ou d’évaluation pourraient être développés.
Introduction
Engagement joue un rôle crucial dans l'apprentissage. Pour Clark et Mayer 2, "tout apprentissage nécessite l'engagement," indépendamment des médias de livraison. Zhang et al. 3 a également suggéré que l'augmentation de l'engagement des élèves peut améliorer les résultats d'apprentissage, comme la résolution de problèmes et la pensée critique. Définition de l'engagement reste un défi. Dans leur revue de la littérature, Fredricks, Blumenfeld et Paris 1 définis engagement par sa nature multiforme: "l'engagement du comportement se fonde sur l'idée de la participation; il comprend la participation à....
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Protocole
Ce protocole a reçu un certificat d'éthique du Comité institutionnel de la recherche Avec des Êtres Humains (CIER) de l'Université du Québec à Montréal (UQAM) qui a été approuvé par HEC-Montréal pour le centre de recherche de Tech3Lab. Le protocole décrit chacune des étapes spécifiques qui sont effectuées dans notre environnement de laboratoire et des équipements. Bien que les chemins de logiciels précises sont fournies pour clarifier la méthodologie, cette technique est transférable et peut être reproduit avec d'autres eye-tracking propriétaire, la reconnaissance automatique de visage émotion, l'activité électrodermale et l'équipement de l'él....
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Résultats
Les figures 2 et 3 montrent les captures d'écran des résultats de l'intégration et la synchronisation des données d'engagement comportementaux, émotionnels et cognitifs dans un logiciel d'analyse comportementale. Dans les deux figures, la section de gauche organise les sujets de recherche et le système de codage. Dans la partie centrale, une vidéo (avec des points rouges) montre le regard de l'oeil du sujet au cours de la tâche. Engagement comportementale du sujet peut être déd.......
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Discussion
En termes d'étapes critiques dans le protocole, il convient d'abord de souligner que la qualité des données est toujours l'objectif principal pour les techniques de collecte neurophysiologiques. Dans cette méthodologie, les assistants de recherche doivent porter une attention particulière à instruire les sujets afin de minimiser les mouvements de tête qui va interférer avec la surveillance de valence (perdre angle de la face correcte pour la caméra) ou générer des artefacts myographiques de l'EEG. D'.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Les auteurs remercient le Conseil de recherches en sciences humaines du Canada (CRSH), le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), le Fonds de Recherche Nature et Technologies du Québec (FQRNT) et le Fonds de Recherche sur la Société et Culture du Québec (FQRSC).
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| EGI GSN-32 ; | EGI | Dense array | |
| EEG Netstation v.5.0 | EGI | EEG : L’EEG est collecté à l’aide d’un réseau de capteurs géodésiques d’électroencéphalographie dense (dEEG) à 32 électrodes à l’aide du logiciel d’acquisition Netstation et d’amplificateurs EGI (Electrical Geodesics, Inc). Le vertex (site d’enregistrement Cz) est l’électrode de référence pour l’enregistrement. L’impédance est maintenue en dessous de 50 k&Omega ; avec une fréquence d’échantillonnage de 250 Hz. | |
| Facereader v.4 | Noldus | Logiciel de reconnaissance faciale | |
| Syncbox | Noldus Syncbox : Noldus | Syncbox démarre le co-enregistrement des données EEG et du regard en envoyant un signal TTL (Transistor-Transistor Logic) à l’amplificateur EGI et un signal de frappe au Tobii Studio v 3.2. | |
| Logitech C600° ; Webcam | 960-000396 | Webcam utilisée pour collecter les données vidéo envoyées à mediarecorder et qui seront analysées dans Facereader | |
| The Observer XT | Noldus | Logiciel d’intégration et de synchronisation : Le Noldus Observer XT (Noldus Information Technology) est utilisé pour synchroniser toutes les données d’engagement comportemental, émotionnel et cognitif. ; | |
| Éclairage LED à l’écran | Noldus | Neon positionné sur l’écran de l’ordinateur afin d’éclairer correctement le visage des sujets | |
| MediaRecorder | Noldus | Logiciel de collecte de données vidéo | |
| Tobii 60X | Tobii | Collectez les modèles de mouvements oculaires : ; utilisé pour enregistrer les modèles de mouvements oculaires des sujets à 60Hz pendant l’expérience. ; | |
| Tobii Studio v.3.2 | Tobii | Logiciel de collecte et d’analyse de données de suivi | |
| oculaire Analyzer 2 | Brainvision | Logiciel de traitement du signal EEG | |
| Acqknowledge v.4.0 | Biopac | ACK100M | Logiciel d’acquisition et de traitement du signal physiologique |
| Solution germicide Control III | Maril Products. | 10002REVA-20002-1 | Solution désinfectante utilisée avec les casques EEG : recommandée par EGI |
| Unipark | QuestBack AG | Environnement d’enquête en ligne |
Références
- Fredricks, J. A., Blumenfeld, P. C., Paris, A. H. School engagement: Potential of the concept, state of the evidence. Rev. Educ. Res. 74 (1), 59-109 (2004).
- Clark, R. C., Mayer, R. E. E-learning and the Science of Instruction. , Pfeiffer. San Francisco. (2011).
- Zhang, D., Zhou, L., Briggs, R. O....
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Réimpressions et autorisations
