Stathes

STATHES Une approche pédagogique différente d’un cours de statistiques

co-écrit par les étudiants du master MALTT - Genève: Katrine Briguet, Manon_Cerroti, Nivine Ismail, Loïc Berthod avec le soutien et l’aide à la réalisation de Djamel Aissaoui, professeur à la Haute Ecole de Santé - Valais, filière Soins infirmiers

rédigé en mai 2019

Contexte

Ce rapport permet de donner un aperçu des raisons pour lesquelles il est intéressant de se pencher sur le déroulement du cours et pas uniquement sur le contenu enseigné. Une réflexion et une implémentation sur l’idée d’améliorer le cours de statistiques ont été initiées par le Prof. Djamel Aissaoui. Cela a été suivi par une écriture de ces réflexions et idées avec la volonté d’une co-création. Le but est de permettre la mise en place d’une formation rejoignant l’expertise du domaine ainsie que l’expertise de la pédagogie et des TICE (Technologie de l’Information et de la Communication pour l’Enseignement) pour améliorer la qualité de l’enseignement.

Objectif de la formation

La formation mise en place porte sur les statistiques et comporte deux objectifs principaux :

• Acquérir les notions de bases de statistiques descriptives et inférentielles (Hypothèse et risques d’erreurs, test paramétrique et non paramétrique, tests de normalité, statistique inférentielle, les différents tests en rapport)
• Acquérir des compétence de communication (cet objectif sera évalué à part, puisqu’il n’entre pas dans les objectifs “officiels” pour obtenir les crédits relatifs à ce cours HES)

Public cible

L’étudiant en soins infirmiers (Bachelor HES-SO VALAIS/WALLIS) représente le public cible. Ces apprenants suivent leur quatrième semestre de cours, sur un cursus de six semestres au total. Ils ont déjà des notions de recherche: ils ont suivi lors du 3e semestre le module “Fondement de la Recherche 1”. Soixante étudiants à la fois suivront ce cours sur six semaines au minimum. Dans une optique future, ce cours peut également trouver sa place dans les autres filières ayant un cours de statistiques pour sciences humaines.

Modalités

Ce cours “STATHES” est divisé en 6 séances comprenant à chaque fois plusieurs activités. La première et la dernière séance sont prévues en mode présentiel, alors que les autres sont réalisées à distance. Ce cours est compris dans un module de 5 crédit ECTS “Fondement de la Recherche 2” de l’HES. Il comporte d’autres matières se rapportant à la recherche. Le cours de statistiques est pondéré à ~ 2.5 crédit ECTS. Un examen final sur la matière de l’entier du module aura lieu à la fin du semestre. Ce dernier examen n’est pas abordé dans cette scénarisation vu qu’il porte sur la globalité du module. Un sixième de la note sera issu des scores réalisés par les étudiants durant leur apprentissage avec STATHES.

La durée de la formation

Selon la pondération en crédit ECTS, un travail de 75 heure est dédié à cette formation. Ce temps comprend un temps de révision laissé pour l’examen semestriel de l’entier du module “Fondement de la Recherche 2”. Ce cours couvrira l’entier du semestre. Les deux jours en présence se dérouleront lors de la première et dernière semaine du module. La journée requérant la présence des étudiants lors de l'activité 3 de la séance 5 sera définie lors de la réalisation du planning semestriel.

La vision du professeur

Le professeur Djamel Aissaoui rencontré durant le stage de Loïc Berthod désire améliorer le cours de statistique qui lui incombe. Il est ouvert aux propositions et désire restructurer l’entier de son cours. Son but n’est pas d’uniquement de transformer le contenu “powerpoint fait pour classe présentielle” dans en format “hybride utilisant les nouvelles technologies”, mais également de réfléchir à la possibilité d’enseigner cette branche peu stimulante aux étudiant-e-s en soins infirmiers de manière plus optimale. Son but est d’utiliser cette formation comme cours avec les TICE afin de pouvoir la comparer avec un cours en format Team Academy. La finalité serait d’étudier ces deux différentes approches pédagogiques.

La division du cours

Division_cours_stathes

Le cours est divisé en 6 séances distinctes :

1. Introduction au cours et socialisation (en présence)
2. Une remise à niveau et une approche des statistiques descriptives (à distance)
3. Comprendre les statistiques inférentielles et les tests de normalités (à distance)
4. Test paramétrique et non paramétrique (à distance)
5. Tests inférentiels (à distance)
6. Présentation orale et fin du cours (en présence)

Caractéristiques:

La gamification pour améliorer la motivation 🎮

Pendant la phase de socialisation, les étudiants seront divisés en douze groupes de cinq personnes. Chaque groupe aura son propre nom. Les étudiants, via les activités réalisées, font gagner des points à leur équipe. Le fait de débuter le cours de cette manière permettra de mettre les étudiants en situation de défi mais aussi créer une cohésion de groupe permettant par la suite d’assurer l’entraide entre les étudiants au fil des séances. Ce dernier point sera explicité plus en détail dans la partie “engagement”. Impliquer les étudiants dans une situation de challenge développera leur sentiment de compétence et d’autonomie, ce qui renforcera leur motivation intrinsèque. (Ryan & Deci 2000, cités par Kusurkar, Croiset, Cate, 2011).

A la fin de la sixième séance, le classement définitif est donné. Les trois premiers groupes gagnent un bonus sur leur note finale. Les trois derniers doivent réaliser un rapport supplémentaire. En effet, le fait de récompenser et/ou pénaliser l’apprenant permet de stimuler la motivation extrinsèque des apprenants afin d’assurer une participation de leur part. C’est une manière d’appliquer la loi du renforcement. Cette loi, issue de l’un des grands courants pédagogique; le béhaviorisme, explique que lorsqu’un sujet reçoit une récompense, ou un quelconque stimulus positif, ce dernier aura tendance à reproduire le même comportement (Lieury & Fenouillet, (2013).

L’usage de la vidéo 🎥

Des vidéos illustrants les différentes problématiques seront ajoutées à chaque séance pour proposer une approche différente de la lecture. Certaines recherches ont mis en avant l’intérêt de la vidéo dans l’apprentissage. En effet, celle-ci a l’avantage de mobiliser de manière simultanée les deux canaux responsables du traitement de l’information. Le fait de pouvoir utiliser ces deux canaux permet de faciliter l’intégration d’informations nouvelles (Brame, 2016). ====

Une vidéo de motivation à la tâche sera également utilisée pour chaque séance. Il s’agira d’un exemple concret d’une application des statistiques en milieu professionnel par un professionnel de la santé. Il sera filmé, décrivant en quoi les statistiques sont importantes dans le domaine des soins infirmiers (avec un exemple concret à chaque fois).

Le but est d’aider l’engagement de l’étudiant en tentant d’augmenter la valeur que l’apprenant accorde à l’activité grâce aux exemples concrets. Cela permettra aux étudiants de faire du sens avec la matière étudiée. Dans ce contexte particulier, le fait d’expliquer en quoi les statistiques peuvent se rattacher directement au domaine des soins infirmiers permet aux étudiants de comprendre l’intérêt à étudier les statistiques pour leur propre carrière dans le monde médical et de les rendre plus autonomes dans leur apprentissage (Kusurkar, Croiset, Cate, 2011).

La collaboration 👐

Afin de varier les types de collaboration, différentes activités seront organisées. Certaines activités, comme les activités 1 et 2 de la séance 2, seront asynchrones. C’est-à-dire que les étudiants n’auront pas besoin de travailler ensemble de manière simultanée. Cette méthode aura plutôt tendance à favoriser le travail coopératif (Dillenbourg, 1999). D’autres activités, comme l’activité 3 de la séance 3, seront synchrones. Ces activités requièrent le fait de travailler ensemble en même temps. Le fait de travailler de manière synchrone permet d’enrichir la collaboration et est un bon exercice de communication (Dillenbourg, 1999), ce qui aura l’avantage d’entraîner la compétence transversale visée pour ce cours.

Dans la séance 5, les étudiants deviennent “expert” d’un test inférentiel et partagent leurs connaissances à d’autres apprenants via des présentations de 5 minutes.

Le suivi 👀

Une page contenant l’ensemble des séances et des activités s’y rapportant est disponible dès la première séance par les étudiants. Quand une activité est terminée, cela devient visible dans cette page. Ils ont également accès à leur score et à celui de leur équipe. Ils peuvent également accéder au classement par équipe pour savoir où la leur se situe.

Ces pages sont accessibles au professeur pour voir l’avancée d’un étudiant. Le professeur a également accès au suivi de groupe pour voir sur une seule page l’avancée des étudiants.

Le tutorat 👪

Lors des deux périodes en présence, le professeur a un rôle important d’animateur et de guide. Il sera aidé par un assistant ou un stagiaire qui pourra l’aider à comptabiliser les points dans certaines activités par exemple. Lors des séances à distance, le professeur suit l’avancement des groupes dans les activités grâce au canal Slack (ou Teams). Il pourra vérifier les rendus, attribuer les points et valider les activités pour que la suivante puisse être ouverte.

Le professeur est disponible également sur rendez-vous. Ce soutien émotionnel est essentiel afin de renforcer l’engagement des étudiants. Son rôle principal sera de mettre en valeur les contributions des apprenants actifs, les féliciter pour leurs interventions ou mettre en évidence un post particulièrement constructif pour le reste des apprenants. Le professeur doit pouvoir susciter l’intérêt chez les apprenants pour engager les échanges entre-eux (Cosnefroy et Jézégou, cités par Molinary, 2018). Il est donc crucial qu’il y ait une figure humaine dans l’espace numérique qui rappelle qu’il y a quelqu’un derrière la conception du dispositif afin de créer un lien affectif entre l’apprenant et le cours et de donner une sensation de suivi.

La communication 👅

Un système de communication comme Slack ou Teams sera utilisé. Les étudiants auront accès à un canal des informations du cours et à un canal pour restituer les rendus de groupe. Ces outils de communication sont des outils d’aide au suivi et qui permettent ainsi “d’appréhender de manière beaucoup plus performante qu’en présentiel le travail et la progression des apprenants”, mais aussi assurer l’implication de qualité au travail de l’équipe” (Jeunesse, 2007).

Dans la séance 4, il y aura comme ajout, en plus des objectifs du cours, l’acquisition de compétences de communication telles que :

la capacité de s’assurer qu’on comprend bien et qu’on est bien compris la capacité d’utilisation d’outils pour s’exprimer et transmettre efficacement

Ces deux compétences seront évaluées en “bonus”, car ce ne sont pas des objectifs “officiels” pour obtenir les crédits relatifs à ce cours.

L’engagement 👭

La formation stimule l’engagement des apprenants dès la première séance. En leur faisant choisir leur groupe et en leur attribuant un nom d’équipe un sentiment d’engagement envers leurs camarades est offert aux étudiants . En effet, la phase de socialisation, qui a un lien direct avec la dimension socio-affective, est essentielle afin que les étudiants développent un sentiment de familiarité entre-eux et sentent qu’ils appartiennent à un groupe. Cette phase permet de créer une ambiance initiale agréable pour encourager les étudiants à travailler en équipe (Molinary, 2018).

L’utilisation des vidéos expliquant la finalité de l’apprentissage des statistiques en soins infirmiers permet également une stimulation de leur apprentissage. L’utilisation des activités comme possibilité d’ajouter des points à leur équipe, permet de motiver l’apprenant à poursuivre son apprentissage et développer ses compétences. Ce système de récompense permet de renforcer le comportement de l’apprenant. Cela peut se traduire, d’après l’article Bourgeois (2011) à travers l’idée de l’envoie de stimuli qui renforce le comportement « positif ».

Pour espérer obtenir une progression constante voire plus rapide que prévue, des bonus en cas de rendu fait au minimum vingt-quatre heures avant l’échéance sont offerts.

Le support

Cette formation a pour objectif d’être développé sur site internet et application mobile pour permettre aux étudiants de travailler selon la plateforme qu’ils désirent. Cela a pour but de simplifier le travail à domicile, la gestion des tâches et de la communication entre les étudiants.

Le classement

Deux classements seront mis en place dans ce cours. Le premier est un classement individuel qui augmente lorsque l’élève fait des erreurs dans le questionnaire ou ne fait pas ses rendus obligatoires.

En cas de dépassement de la validité des quizz, le joueur aura un game-over et devra réaliser une présentation orale devant la classe et aura un examen individuel écrit. Cela équivaut au game-over final. Ces activités se passent durant la séance 6.

Classement individuel

Ce classement en point est uniquement visible par l’étudiant et le professeur. Les autres étudiants ne peuvent pas accéder au score des autres.

Le total de points augmente pour deux raisons :

En cas d’erreur de questionnaire : 1 points est ajouté En cas de retard sur un rendu : 5 points sont ajoutés par jour de retard

Le classement individuel permet d’avoir un suivi et savoir si l’étudiant a compris les notions des statistiques vues durant les leçons et s’il a été régulier dans son avancée. Le but de l’élève est d’avoir le plus petit score à la fin du cours.

Classement équipe

Certaines activités permettent d’ajouter des points à son équipe. Les étudiants pourront apporter des points à leur équipe autant grâce aux activités réalisées individuellement que grâce aux activités en groupe.

Le fait de rendre les travaux au minimum 24 heures à l’avance permet d’augmenter le score d’équipe de cinq points. Ces différentes stratégies permettent de faire en sorte que chaque élève se sente responsable de son équipe, il a ainsi l’occasion d’apporter sa pierre à l’édifice autant en fournissant des efforts de son côté, qu’en participant aux activités avec son groupe. Augmenter le sentiment de responsabilité chez l’étudiant permettrait de renforcer sa motivation (Kusurkar, Croiset, Cate, 2011).

Le classement en équipe permet de définir si certains groupes devront réaliser un travail supplémentaire.

Les séances

Les rendus finaux de chaque séance, avant le dimanche 23h59, ouvrent automatiquement l’activité de la semaine suivante.

Le professeur est à disposition des apprenants via un forum commun à tous et s’engage à s’y rendre et à donner les réponses nécessaires dans les 24 heures (sauf le week-end: dernière question possible à 12h vendredi).

Séance 1 : Socialisation

Modalité

Classe en présence avec un professeur et un stagiaire ou assistant.

Objectifs

• Socialisation (les étudiants se connaissent déjà bien, mais l’idée est de créer un esprit d’équipe propre à chaque groupe).
• Comprendre le fonctionnement du cours

Durée

Un temps de 5 heures est dédié à cette séance. La division entre les activité est la suivante:

• Activité 1 - Introduction : 2 heures
• Activité 2 - Jeux de logique : 1 heure
• Activité 3 - Résolution de problème : 1 heure
• Activité 4 - Début du cours à distance : 1 heure

Déroulement

Activité 1 : Introduction 👐 👪👭👅

• Explications du déroulement du cours. Une explication du fonctionnement des groupes et du classement sera donnée. Une explication des choix pédagogiques seront transmis aux étudiants (= engagement: contexte, construire les buts et attentes de l’apprenant).
• Explications de l’objectif du cours (pourquoi on apprend des stats, à quoi cela va servir dans sa vie professionnelle et personnelle, avec un exemple concret à l’appui en vidéo d’un professionnel qui explique en quoi cela lui a été utile) (= engagement: augmenter la valeur qu’il accorde à l’activité).
• Création des groupes (libre choix: 3 minutes) puis création d’un contrat de groupe (attentes de chacun, solutions en cas de conflits au sein du groupe,...)
• Socialisation: Activité “IceBreaker” au sein de chaque groupe : jeu des six chapeaux, avec six caractères (pragmatisme, optimisme, pessimisme, émotivité, créativité, synthèse).
• Chaque groupe fait une réflexion sur le nom qui correspondrait le mieux à son image et aux qualités de ses membres. Création d’un canal Slack par groupe (au nom du groupe), auquel le professeur a accès. Compléter le contrat de groupe si nécessaire et le mettre également sur le canal Slack.

Activité 2 : Jeux de logique 👐 👭

Première activité par groupe: jeux de logique à résoudre en groupe (justification: les statistiques nécessitent une réflexion logique).

• Mise en commun des réponses, avec premier classement des groupes (1 point par réponse correcte). Première récompense.
• Explication du déroulement de la gamification avec système de récompenses, de bonus, avec possibilité de suppression d’un travail final.
• Activité réflexive suite à ce jeu: chaque membre du groupe ressort trois à quatre compétences qu’il a (il le fait lui même ou se fait aider par les autres), dont l’une obligatoirement qu’il a utilisé durant cette première activité.

Premier message du groupe dans le canal slack: chacun note ses 3-4 compétences sur lesquels le reste du groupe peut s’appuyer.

Activité 3 : Résolution de problème 🎮 👐 👪

Chaque groupe reçoit les données récoltées à la suite d’un sondage sur la satisfaction dans leur travail d’infirmier-es travaillant dans une clinique privée, présenté sous forme de tableau excel.

La donnée de l’exercice est la suivante: "Observez bien ces différents chiffres. Donnez le pourcentage de personnes qui sont satisfaites ou très satisfaites de leurs conditions salariales. Donnez le nombre d’hommes qui sont satisfaits de leurs conditions horaires. 15% des personnes sont très insatisfaites de leurs conditions salariales. Quelle réalité cela reflète-t-il à votre avis? Faites des hypothèses sur le pourquoi de cette réponse, puis justifiez votre réponse à l’aide des chiffres du sondage. Faites une recherche sur internet, et trouvez des données ou une étude qui donne une vision totalement différente. Faites des hypothèses et tentez d’expliquer de quoi peuvent provenir ces différences."

• Discussion en groupe-classe sur les réponses données, rapidement sur les premières questions, plus longuement sur les hypothèses et justification des conditions salariales et sur la dernière question.
• Notions sur comment s’assurer et vérifier qu’une étude ou que des données soient valides.
• Donner un exemple d’une courbe statistique qui ne reflète pas la réalité des données (manipulation des chiffres pour “prouver” une fausse réalité → fake news).

Attribution de points pour les groupes dont les membres ont le plus participé à la discussion en groupe-classe (avec l’aide d’un stagiaire-assistant-autre, une prise de parole = 1 point pour le groupe).

Activité 4 : Début du cours à distance 🎮 🎥 👪

Résumé des étapes du déroulement du cours et lancement dans la première activité à distance.

Résultats du classement des groupes à l’issue de cette première journée.

Evaluation

• Activité 2: 1 point par réponse correcte. Les points sont attribués au groupe. Il s’agira d’établir le premier classement de groupes de ce cours.
• Activité 3: Attribution de points pour les groupes dont les membres ont le plus participé à la discussion en groupe-classe (comptabilisé avec l’aide d’un stagiaire-assistant, une prise de parole = 1 point pour le groupe).

Divers

Dans l’idéal, cette séance en présence de trois heures est menée par le professeur, assisté d’un stagiaire. Ainsi le professeur se concentrera sur le contenu du cours et fera office de guide pour les apprenants dans leurs différentes activités. Le stagiaire peut également passer dans les différents groupes qui auraient des difficultés durant leurs activités, mais il aurait surtout un rôle de scrutateur (comptage des points obtenus par chaque groupe).

Une ou deux pauses sont prévues dans cette première partie en présence, déterminées par le professeur en fonction de l’avancement du cours.

Séance 2 : Approches statistiques descriptives

Modalité

Cette séance sera réalisée à distance avec une lecture et visionnement de vidéos. Elle comportera des activités individuelles et collaboratives asynchrones

Objectifs

• Remise à niveau des notions de bases de statistiques étudiées lors du premier module
• Approche des statistiques descriptives avec l’analyse univariée et bivariée, les corrélations et les tableaux de contingence.
• Ecriture d’une synthèse
• Comparer et évaluer des rapports réalisés

Durée

Un temps de 13 heures est dédié à cette séance. La division entre les activités est la suivante:

• Activité 1 - Remise à niveau et approche des statistiques descriptives: 4 heures
• Activité 2 - Travail de synthèse : 4 heures
• Activité 3 - Lecture et commentaire par les pairs: 2 heures
• Activité 4 : Résumé entre pair : 2 heures
• Activité 5 - Quiz de fin de séance : 1 heures

Déroulement

Activité 1 : Remise à niveau et approche des statistiques descriptives 🎥👪

• Vidéo d’un expert de la santé expliquant les utilités concrètes des statistiques.
• Vidéo explicative permettant une remise à niveau et approche des statistiques descriptive (définition, conditions d’applications) et des exemples (8-10 minutes). L’apprenant prend des notes collaboratives.
• Lecture pour une remise à niveau et approche des statistiques descriptives
• Support de l’équipe enseignante.

Activité 2: Travail de synthèse 🎮👀

Chaque membre du groupe choisit un des thèmes de la liste ci-dessous. Un thème ne peut pas être pris par deux membres du même groupe. Uniquement 6 personnes peuvent travailler sur le même thème. La règle du premier venu est valable. Chacun réalise individuellement une synthèse sur son sujet (minimum une page A4 / maximum deux pages A4). Il l’a transmet dans un fichier anonymisé pour une correction par les pairs.

Activité 3 : Lecture et commentaires par les pairs 🎮 👐👀

Chaque membre du groupe choisit un des cinq thèmes non pris par son groupe. Il recevra les six rapports anonymisés réalisés par d’autres élèves sur le thème choisi. En premier il doit en faire la lecture et ensuite il devra les commenter et les classer selon leur qualité.

Activité 4 : Résumé entre pair

En groupe les étudiants vont créer un résumé de l’entier de la séance. Il est autorisé de réutiliser les écrits réalisés par n’importe quel étudiant de la classe.

Activité 5: Quiz de fin de séance 🎮 👀

Un questionnaire de cinq questions générées aléatoirement sur le sujet parmi un éventail de vingt questions. Les 5 questions doivent être répondues correctement pour débloquer la séance suivante. En cas de mauvaise réponse, l’élève ne reçoit pas le feedback de ses erreurs et un nouveau questionnaire avec cinq questions aléatoires apparaît.

Évaluation

Le questionnaire de cinq questions de fin de séance pour le score individuel. Pour chaque échec un point est ajouté au score. Le classement de rapports permet de donner des points à son groupe. Un rapport évalué à la première place vaudra 6 points et celui à la 5ème place vaudra 2 points. Chaque équipe pourra gagner au maximum 180 points et au minimum 60 points pour les exercice de cette séance et de 50 points bonus en cas de rendu anticipé.

Séance 3 : Statistiques inférentielles et tests de normalités

Modalité

Travail à distance de lecture et visionnement de vidéos et activités collaboratives synchrones

Objectifs

• Comprendre les statistiques inférentielles et les tests de normalités
• Ecrire un rapport sur la différence entre hypothèse nulle et inférentielle Comparer et évaluer des rapports réalisés
• Réussir une collaboration pour l’écriture d’un rapport sur les tests de normalités

Durée

Un temps de 13 heures est dédié à cette séance. La division entre les activités est la suivante:

• Activité 1 - Découvrir les statistiques inférentielles et tests de normalités : 4 heures
• Activité 2 - Rapport sur la différence entre hypothèse nulle et inférentielle : 2 heures
• Activité 3 - Evaluation de trois rapports : 2 heures
• Activité 4 - Rapport collaboratifs sur les tests de normalités: 4 heures
• Activité 5 - Quiz de fin de séance: 1 heures