Thèse soutenue

Optimisation des apprentissages : modèles et mesures de la charge cognitive
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Auteur / Autrice : Sébastien Puma
Direction : André TricotNadine Matton
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Psychologie
Date : Soutenance le 13/09/2016
Etablissement(s) : Toulouse 2
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Comportement, Langage, Éducation, Socialisation, Cognition (Toulouse)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cognition, langues, langage, ergonomie (Toulouse)
Jury : Président / Présidente : Claudette Mariné
Examinateurs / Examinatrices : André Tricot, Nadine Matton, Valérie Camos, Éric Jamet, Guy Boy
Rapporteurs / Rapporteuses : Valérie Camos, Éric Jamet

Résumé

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La théorie de la charge cognitive (CLT) permet de décrire l’investissement des ressources cognitives lors d’apprentissages scolaires. Cependant, elle présente deux limites, théorique et méthodologique. D’un point de vue théorique, la CLT utilise des modèles de la mémoire de travail (MdT), pour décrire les ressources cognitives utilisées lors des apprentissages, qui ne prennent pas en compte les variations de l’utilisation des ressources cognitives au cours du temps. L’autre limite est méthodologique : non seulement elle ne propose pas de mesure de la charge cognitive qui soit fiable ou dynamique.Pour répondre à ces limites, nous proposons d’utiliser des mesures physiologiques et un nouveau modèle de la MdT, le modèle TBRS (Time Based Resource Sharing). Les mesures physiologiques permettent d’analyser les variations temporelles de la charge cognitive. Le modèle TBRS prend en compte l’allocation dynamique du focus attentionnel. L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier l’apport des mesures physiologiques et du modèle TBRS à la CLT.Pour répondre à la question méthodologique, une première expérimentation a utilisé une épreuve du concours de l’École Nationale d’Aviation Civile, en enregistrant des mesures physiologiques. Ensuite, quatre expérimentations ont tenté de répondre à la question théorique, portant sur l’utilisation du modèle TBRS dans le cadre de la CLT. Elles ont commencé par deux réplications d’une étude princeps du modèle TBRS, utilisant des items pouvant être regroupés en chunks. Les deux expérimentations suivantes ont étendu ces résultats. Enfin, une sixième expérimentation a utilisé des mesures physiologiques pour étudier les variations de charge cognitive des participants lors d’un protocole similaire à celui des quatre expérimentations précédentes.Les résultats de ces six expérimentations montrent que le modèle TBRS et les mesures physiologiques sont non seulement compatibles avec la CLT mais qu’elles l’enrichissent.