Mutation d'un cours de biostatistiques : évaluation d'un dispositif d'autoformation sur le Web - Érudit
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Revue internationale des technologies en pédagogie universitaire
International Journal of Technologies in Higher Education
Mutation d’un cours de biostatistiques : évaluation d’un
dispositif d’autoformation sur le Web
Grégoire Vincke et Eric Depiereux
Volume 7, numéro 3, 2010 Résumé de l'article
Les biostatistiques représentent une discipline à l’intersection des
URI : https://id.erudit.org/iderudit/1003560ar mathématiques et de la biologie. Son enseignement relativement récent
DOI : https://doi.org/10.7202/1003560ar requiert encore de nombreux ajustements en vue d’être adapté à son public,
généralement peu enclin à la formulation mathématique et très sceptique
Aller au sommaire du numéro quant à son utilité. Le dispositif présenté ici expérimente les potentialités du
multimédia et l’interactivité du Web 2.0 dans le but de rendre les concepts
importants plus abordables et les étudiants plus autonomes. Nous insisterons
particulièrement sur les mesures développées pour optimiser
Éditeur(s)
l’auto-apprentissage via le Web et sur les modifications du contrat didactique
CRÉPUQ qui en ont découlé.
ISSN
1708-7570 (numérique)
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Citer cet article
Vincke, G. & Depiereux, E. (2010). Mutation d’un cours de biostatistiques :
évaluation d’un dispositif d’autoformation sur le Web. Revue internationale des
technologies en pédagogie universitaire / International Journal of Technologies in
Higher Education, 7(3), 6–18. https://doi.org/10.7202/1003560ar
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RITPU • IJTHE
Grégoire Vincke
Facultés universitaires Notre-Dame de la Paix
Mutation d’un cours de gregoire.vincke@fundp.ac.be
biostatistiques : évaluation Eric Depiereux
Facultés universitaires Notre-Dame de la Paix
d’un dispositif d’autoformation eric.depiereux@fundp.ac.be
sur le Web
Compte rendu d’expérience intégrant les TIC
Résumé Abstract
Les biostatistiques représentent une discipline à Biostatistics is a hybrid discipline at the intersec-
l’intersection des mathématiques et de la biologie. tion of mathematics and biology. Compared with
Son enseignement relativement récent requiert en- other scientific disciplines, such courses are rela-
core de nombreux ajustements en vue d’être adapté tively new and should be further adjusted to better
à son public, généralement peu enclin à la formula- fit the target audience, which is not highly familiar
tion mathématique et très sceptique quant à son uti- with mathematical formulation and is very skepti-
lité. Le dispositif présenté ici expérimente les po- cal about its usefulness. Our courses explored mul-
tentialités du multimédia et l’interactivité du Web timedia possibilities in order to make the concepts
2.0 dans le but de rendre les concepts importants more accessible and the students more independent.
plus abordables et les étudiants plus autonomes. We describe here the environment in which self-
Nous insisterons particulièrement sur les mesures learning can be maximized. The teaching contract
développées pour optimiser l’auto-apprentissage was also redefined in response to changes in the
via le Web et sur les modifications du contrat di- division of responsibilities between teachers and
dactique qui en ont découlé. learners induced by this tool.
Mots-clés Keywords
Biostatistiques, auto-apprentissage, Web, contrat Biostatistics, e-learning, teaching contract
didactique
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1. Cadre de l’enseignement
Les statistiques descriptives sont très anciennes. Les
1.1 Contexte institutionnel pratiques de recensement, par exemple, remontent
aux plus anciennes civilisations. Il faudra néanmoins
Le public cible décrit ici est composé d’étudiants attendre le XVIIe siècle pour voir apparaître l’usage
universitaires de seconde baccalauréat (BAC) en des statistiques prédictives dans les tables de morta-
biologie, médecine, médecine vétérinaire et phar- lité (John Graunt, 1662, cité par Ourlanis, 1962).
macie, suivant des cours et travaux pratiques pré- Il est intéressant de constater que des concepts ma-
sentiels. thématiques anciens peuvent avoir des répercussions
Le formalisme mathématique généralement ren- sur des développements technologiques récents en
contré dans les cours de statistiques a été réduit, biologie. La théorie des valeurs propres (début du
tout en développant parallèlement une forte di- XIXe siècle) donnera naissance à l’analyse en com-
mension conceptuelle. Notre but est d’amener les posantes principales en 1901, qui ne sera appliquée
étudiants à pouvoir analyser une situation expé- en écologie qu’à partir des années 1970, grâce à l’ar-
rimentale et justifier tout choix de technique sta- rivée des premiers processeurs. Réciproquement, les
tistique en se basant sur des notions théoriques interrogations du biologiste peuvent être à l’origine
reconnues, en maîtrisant une technologie, au sens du développement de nouvelles théories mathémati-
de Chevallard (1992). L’évolution du support Web ques. Fisher (1890-1962), entre autres, est un géné-
a été sous-tendue par une volonté institutionnelle ticien anglais qui a considérablement contribué à la
de développer les technologies de l’information et conciliation statistique des données de l’hérédité se-
de la communication pour l’enseignement (TICE), lon Mendel et de la théorie de l’évolution de Darwin.
dans le but d’améliorer l’apprentissage et de rendre Statisticien à ses heures, il révolutionna l’inférence
les étudiants plus autonomes. À l’époque du lance- en élaborant la théorie de l’analyse de la variance et
ment du projet, nous pensions que le recours aux de l’expérimentation factorielle.
TICE permettrait de diminuer la charge d’encadre- De ces divers développements naquit une science
ment des étudiants, la politique de nos universités hybride cherchant à répondre à des questions bio-
étant de réduire le cadre horaire à cahier des char- logiques au moyen d’outils statistiques : les biosta-
ges égal. Force est de constater que cette charge tistiques, formées d’outils spécialisés capables de
a plutôt augmenté, vu l’investissement humain et fournir au biologiste une aide précieuse dans la
technique que cette plateforme nécessite. La ges- perception et la quantification de son sujet d’étude.
tion des bases de questions et des forums de discus- Son rôle d’analyse et d’aide à la décision se situe en
sion a généré de nouvelles prestations. Si certains aval de la démarche expérimentale, mais son utilité
étudiants peuvent aujourd’hui acquérir les notions se trouve autant dans l’aide à la conception du plan
de base en parfaite autonomie, les séances présen- expérimental optimal.
tielles permettent d’aborder aujourd’hui la matière
plus en profondeur. Le biologiste, le médecin, le vétérinaire et les autres
professionnels du monde biomédical, qui consti-
1.2 Savoir visé tuent le public cible de l’enseignement analysé ici,
sont rarement intégrés dans une équipe dont un
Les biostatistiques se situent à la croisée des che- membre maîtrise les statistiques. De ce fait, l’objec-
mins, d’une part, de l’univers des sciences mathé- tif assigné au cours est de les amener à maîtriser les
matiques, duquel relèvent les théories statistiques concepts qui leur permettront d’optimiser leur pro-
et, d’autre part, de l’univers des sciences biologi- tocole expérimental et de dégager de leurs analyses
ques, qui génère les hypothèses et les données ex- les conclusions appropriées (technologie), sans faire
périmentales. l’impasse sur un ensemble de techniques de base.
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Un des principaux obstacles didactiques que nous
1.3 Transposition didactique avons rencontrés est la notion de variabilité, qui gé-
nère celle d’incertitude, essence de cette discipline.
La réflexion au sein de notre laboratoire sur les Cette notion est d’autant plus problématique que
liens entre l’évolution de notre dispositif didac- dans la plupart des autres cours de baccalauréat, la
tique et de celle de la technologie du Web a été variabilité n’est pas abordée, l’enseignement étant
développée dans la thèse de Calmant (2004), que principalement focalisé sur des faits plutôt que sur
nous synthétisons ici. Selon Verret (1975, p. 140) : des hypothèses. L’enseignement de l’incertitude,
« toute pratique d’enseignement d’un objet pré- pourtant propre aux sciences du vivant, est ainsi
suppose la transformation préalable de son objet relégué au seul cours de statistiques, dans un ca-
en objet d’enseignement ». La transformation des dre horaire qui est souvent la portion congrue des
statistiques pratiquées en statistiques enseignées programmes. Nous y voyons une cause potentielle
n’échappe pas à la règle (Chevallard, 1985). Cette de la faible rémanence des notions statistiques,
transposition suppose une médiatisation du savoir relevée par nombre d’enseignants. Cette situation
qui permet de segmenter ce dernier en petits élé- contribue également à entretenir chez l’étudiant
ments qui pourront être abordés selon un parcours l’idée que la matière est inutile, étant donné qu’elle
préétabli. Selon Chevallard, à côté des notions n’est pas abordée par ailleurs, ce qui ne le motive
mathématiques, il existe d’autres objets de savoir, pas à s’investir dans son apprentissage. Pour en re-
les notions paramathématiques qui « ne sont pas venir à la mesure de la variabilité, il est intéressant
normalement des objets d’étude, mais des notions- de relever un obstacle épistémologique, traduit par
outils de l’activité mathématique. Elles ne font pas des termes ambigus comme « erreur type », obser-
l’objet d’une construction, mais sont préconstruites vé au cours de l’histoire des statistiques et résul-
par monstration (on se contente d’en montrer des tant de l’affrontement conceptuel entre la moyenne
exemples) : ainsi, les notions d’équation, de varia- et la variabilité. L’histoire a ainsi mis en évidence
ble, de paramètre ». que la variabilité des mesures que rapporte Men-
del est inférieure à celle qui était biologiquement
Le développement du site Web Pratique des biosta-
attendue, ce qui tend à prouver que, considérant la
tistiques (Calmant, 2004; Van Vyve-Genette, Gohy
variabilité comme une erreur, et non comme une
et Feytmans, 1988; Vincke, De Hertogh et Depie-
manifestation de la diversité naturelle, Mendel les
reux, 2005) a progressivement induit une évolution
avait un peu « accommodées » (Engel, 1990). Ceci
considérable du processus de transposition didac-
conforte l’idée de Chevallard (1978) selon laquelle
tique. Au départ, l’enseignement était essentiel-
la première perception statistique est la moyenne :
lement un cours d’algèbre, largement inspiré de
« L’idée centrale [… ] c’est celle de tendance cen-
l’œuvre magistrale de Dagnelie (1969), rééditée à
trale ou de régularités ». Cette perspective n’est pas
plusieurs reprises. Le texte, largement consacré à
étrangère à la morale dominante de l’époque qui
des démonstrations, soutenait l’élaboration des mo-
valorisait la conformité. Qu’elles soient moyennes
dèles et des formules (théorie) constituant la base
ou extrêmes, les perceptions tronquées, dans notre
sur laquelle reposent les techniques. Dans notre
imaginaire collectif, d’une réalité improbable, al-
dispositif, les démonstrations ont cédé la place à
tèrent sévèrement la notion de variabilité biologi-
des monstrations, sous forme d’animations (Flash,
que naturelle. La publicité ne canonise-t-elle pas,
JavaScript) ou de simulation (tableurs). Dans le
à travers les mannequins célèbres, des stéréotypes
site, la matière a été subdivisée en modules centrés
de silhouettes tout aussi improbables que celui de
chacun sur un concept clé. Une carte de navigation
l’homme moyen imaginé par Quetelet (1871) à par-
interactive définit différents parcours entre ces mo-
tir des mensurations moyennes des individus?
dules, en fonction d’objectifs à atteindre.
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Comme relevé par Calmant (2004), la prise en
compte, en ce qui a trait à l’analyse des causes, sous forme de questions à choix multiples
des écarts à la tendance centrale, viendra de pro- (QCM) interactives;
blématiques extérieures aux statistiques telles que • Favoriser la communication entre les ensei-
les théories de Galton et Binet, qui ont donné nais- gnants et les étudiants par le biais d’un forum
sance à la psychologie différentielle. Ce change- de discussion;
ment de schèmes de pensée semble correspondre
• Suivre les performances des étudiants afin
à une évolution des idéologies ambiantes relevées
d’évaluer et d’orienter l’enseignement.
par Chevallard (1978) : « les transformations, tant
politiques ou économiques que scientifiques, de la 2.2 Contrôle de la navigation
seconde moitié du XIXe siècle, tendent à substituer
à une idéologie du juste milieu, l’idéologie du pro- La modélisation de la navigation dans un produit
grès, de l’évolution, des élites ». didactique multimédia a fait l’objet de plusieurs re-
cherches au sein de notre équipe (Ndaye-Mukuna et
2. Site d’auto-apprentissage al., 2003), et les détailler ici nous écarterait de notre
propos. Les points essentiels en sont les suivants :
2.1 Objectifs • La navigation dans un apprentissage encyclo-
pédique, comme un atlas histologique (Remy
Pour des raisons d’accessibilité, le site de biostatis- et al., 2004), répond à des exigences diffé-
tiques se décline en deux versions qui impliquent rentes de celles de l’apprentissage conceptuel
chacune une technologie différente : une version (Housen et al., 2001).
Web et une version CD-ROM (Vincke et al., 2005). • La navigation dans un site peut être linéaire
Bien qu’il permette son utilisation par un autodi- (l’apprenant est invité à suivre des modules ou
dacte, il est essentiellement conçu comme un com- des pages dans un ordre déterminé) ou réticu-
plément à un apprentissage présentiel. laire (l’étudiant est libre d’aborder différentes
Développé progressivement depuis 1985 au départ ressources : exercices, simulations, auto-éva-
d’un didacticiel écrit en BASIC (Van Vyve-Genette luation) suivant une séquence personnelle)
et al., 1992), ce support d’apprentissage a pour but (Housen et al., 2001). La navigation linéaire
d’expliquer les biostatistiques de façon plus intui- est ressentie comme contraignante et offre peu
tive et de diminuer le taux d’échec. Ses objectifs de plus-value par rapport à un syllabus. La
stratégiques sont les suivants : navigation réticulaire est proche de la naviga-
tion sur Internet : elle offre une liberté qui peut
• Diviser la matière en modules concis, centrés être excessive, dispersant l’étudiant en ne lui
chacun sur un concept précis; permettant pas de cerner son objectif à court
• Organiser les modules en parcours d’appren- terme et de maintenir sa motivation sur le long
tissage visant un objectif concret; terme.
• Proposer une navigation réticulaire, alliant
Le site Pratique des biostatistiques (Vincke et al.,
souplesse et contraintes;
2005) propose un compromis en offrant au visiteur
• Illustrer les modules par des animations ren- de choisir le mode de navigation qu’il préfère. La
dant la théorie moins austère; navigation entre les modules du site peut en effet
• Remplacer la démonstration par une monstra- être linéaire ou réticulaire, selon que les modules
tion basée sur la simulation; sont abordés dans l’ordre de la table des matières
• Contextualiser les exemples pour mieux les (figure 1a) ou selon un parcours prédéfini en fonc-
insérer dans la spécialité du public; tion d’objectifs de formation bien précis, détaillés
• Développer une auto-évaluation formative dans une carte de navigation (figure 1b).
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a a b b cc
Figure 1. Modes de navigation dans le site d’auto-apprentissage des biostatistiques
.
a) Table des matières des modules (Vincke et al., 2005, de travaux pratiques, sous la tutelle d’un ensei-
page d’accueil), b) Carte de navigation interactive dé- gnant, mais la résolution de la majorité d’entre eux
taillant les différents parcours proposés. c) Page de est laissée à l’initiative des étudiants, qui peuvent
garde d’un module offrant accès aux différentes notions comparer.leur.solution.au.corrigé.fourni..
théoriques (1), à des évaluations formatives (2), à des si-
mulations (3), ou à des exercices sous forme de tableurs
(4). Les pages d’un module sont proposées dans un ordre
bien précis (5).
Dans chaque module, les pages sont présentées se-
lon un ordre déterminé, chaque page présentant un
point essentiel de la matière. Le mode de naviga-
tion réticulaire (figure 1c) permet d’accéder à des
ressources.complémentaires..
Contrairement à la navigation sur le Web qui est
centrifuge (l’apprenant part d’une question et finit
par en documenter d’autres), la navigation du site
est centripète, la visite des ressources périphériques
ne pouvant ramener l’apprenant qu’au point de dé-
part..
2.3 Ressources didactiques Figure 2. Exemple d’exercice téléchargeable sous forme de
complémentaires tableur (Excel)
Chaque module offre des outils didactiques com- Les données numériques sont mises en contexte en se
référant à des situations expérimentales concrètes, illus-
plémentaires (figure 1c).
trées par des photographies, généralement associées à un
2.3.1 Exercices sous forme de tableurs lien vers un site Web qui permet d’en savoir plus sur le
thème biologique abordé. Un second onglet, non illustré
Des simulations et des exercices sont proposés sous ici, présente l’exercice résolu et les conclusions qu’on
forme de classeurs Excel (figure 2). Certains de ces peut.en.tirer.
exercices sont résolus en groupe lors des séances
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2.3.4 : Interaction entre acteurs dans un forum
Saisie d’écran de l’interface de la plateforme eTests. Les de discussion
questions sont à choix multiples mais à réponse unique,
et les réponses doivent être associées à un coefficient de Un forum de discussion facilite l’interaction des
certitude. Des solutions générales complètent par défaut étudiants entre eux ou avec les assistants. Cet outil
les.propositions. a été implanté pour permettre aux étudiants de par-
tager. leurs. questions,. trucs. et. astuces.. Ce. forum,.
2.3.3 : Animations interactives qui a la particularité d’indiquer précisément la page
Des animations interactives, réalisées en Flash du site où la question est posée, permet aussi un
ou en JavaScript, permettent aux étudiants de dialogue avec un des enseignants, qui consacre aux
cerner certaines subtilités qui demandent une étudiants du temps en dehors des séances présen-
approche dynamique, par exemple, la régres- tielles..
sion. linéaire. http://Webapps.fundp.ac.be/biostats
module_20, page 9 (figure 4) ou le calcul matriciel
(webapps.fundp.ac.be/biostats/biostats module240,
page 2).
Figure 4. Exemple d’animation interactive
Illustration du poids relatif de chaque point dans le calcul
des moindres carrés d’une régression linéaire et de l’in-
fluence prépondérante des données extrêmes (logiciel
Flash).
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3. Dispositifs complémentaires
Tableau I. Indépendance de la réussite à l’examen et de la
présence au cours
3.1 Évolution du contrat didactique
Test d’indépendance de c2. Présence et absence au
Le développement du site d’auto-apprentissage cours : moyenne de 3 sondages par an réalisés au cours,
a procuré un nouveau vecteur de formation aux sans annonce préalable. Les résultats sont cumulés pour
étudiants. La majorité d’entre eux ont été séduits, les années 2009 et 2010. N.S. : test non significatif.
peut-être par l’attrait de la nouveauté ou le carac- Présence Absence Total Présence Absence Total
tère « tendance » du site, mais aussi par sa réelle
plus-value didactique (Vincke, 2010). Échec 9 13 22 Échec 14 23 37
Parallèlement, la présence au cours a largement Réussite 41 117 18 Réussite 27 42 69
chuté depuis la mise en place de ce dispositif. Cela Total 50 130 80 Total 41 65 106
peut poser certains problèmes sur le plan institu-
tionnel, la réputation d’un professeur étant généra- BAC 2 Médecine vétérinaire c2 = 2,15 N.S. BAC 2 Biologie c2 = 0,017 N.S.
lement corrélée au taux de remplissage de sa salle
de cours. Cependant, aucune corrélation n’a pu être
Tableau II. Enquête de satisfaction
établie entre la présence au cours et le taux de réus-
site (tableau I). Plutôt que de chercher des artifices Pourcentage de réponse à la question : « Quelle ressour-
pour rendre l’assemblée captive de l’exposé oral, le ce considérez-vous comme essentielle à votre réussite? ».
contrat didactique (Sarrazy,1995) a été modifié. La Réponses anonymes, 2008 (n = 200)
référence pour l’évaluation certificative de l’étu-
Site Exercices Séances de Exposés
diant est désormais l’ensemble des notes de cours Web dirigés questions ex cathedra
fournies par le professeur et non plus ce qui a été
exposé au cours ou ce qui est accessible sur le site,
qui est simplifié et destiné à plusieurs cursus. Cet- 98 % 95 % 58 % 35 %
te disposition a demandé la rédaction de notes de
cours spécifiques pour chacun des cursus, ceux-ci 3.2 Évaluation formative encadrée par la
ayant des cahiers des charges différents. Les expo- réalisation de simulations d’examen
sés ex cathedra ont été centrés sur les concepts pro-
blématiques et une tranche horaire est strictement En plus des QCM à correction instantanée, acces-
réservée aux questions posées par les étudiants sibles librement sur la plateforme eTests (webapps.
suivant un calendrier préalablement déterminé. Pas fundp.ac.be/umdb/etests), un système d’évaluation
de question : pas de cours. Les étudiants, pourtant d’accès contrôlé et à correction différée, développé
peu enclins au changement de règles, se sont ra- au laboratoire, est géré par l’assistant durant les
pidement adaptés et les plus studieux préparent séances de travaux pratiques (Vincke et Depiereux,
des questions dont les réponses peuvent occuper 2008). Pratiquement, les étudiants reçoivent nomi-
toute la séance. Cependant, bien que la majorité nativement une série de six questions représenta-
des étudiants considèrent cette ressource comme tives du niveau de compétence attendu, dans un
essentielle à leur réussite, contrairement au cours format identique à celui de l’examen certificatif. Ils
ex cathedra (tableau II), seule une petite minorité ont 20 minutes pour résoudre ces six exercices et
d’entre eux assiste à ces séances. remplir à l’écran une grille de réponse personnelle,
chaque réponse étant assortie d’un coefficient de
certitude. Le corrigé n’est mis en ligne qu’à la fin
du temps réglementaire et commenté en séance. Les
étudiants reçoivent un détail anonyme des fréquen-
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véritable aide à l’apprentissage des biostatistiques
ces de réponses enregistrées pour chaque item des (Vincke, 2010). Par ailleurs, ces deux dernières an-
questions. Ils peuvent ainsi confronter leurs répon- nées, nous avons observé qu’un nombre apprécia-
ses à celles de leurs condisciples. S’ils constatent ble d’étudiants avaient déjà pris connaissance des
qu’ils sont parmi les seuls de leur groupe à avoir sé- exercices avant les séances de travaux pratiques, ce
lectionné un item incorrect, ils prendront conscien- qui tend à démontrer un engagement accru de leur
ce de leur retard sur le groupe et des points de la part.
matière qu’ils doivent approfondir. Les enseignants
peuvent consulter les résultats individuels de cha- 4.3 Le taux de réussite
que étudiant et les profils de réponse du groupe.
En toute généralité, il est difficile, voire dangereux,
4. Évaluation du processus de mettre en lien l’évolution d’un dispositif péda-
gogique avec une modification du taux de réussite
à l’examen certificatif, celle-ci pouvant être indé-
4.1 L’avis de la communauté
pendante de la modification apportée au dispositif.
Par ailleurs, la rémanence des acquis et le fait qu’ils
Le site Web est ouvert sur le monde sans inscrip-
puissent être acquis plus tôt et/ou par un plus grand
tion ni mot de passe et les statistiques de visite
nombre d’apprenants sont autant d’indices diffici-
sont suivies par Google Analytics (http://analytics.
lement quantifiables, n’influençant pas forcément
google.com). Les accès représentent en moyenne
le succès à l’examen certificatif, mais qui doivent
100 visites par jour, en provenance de l’ensemble
être considérés comme des plus-values lors d’une
du monde francophone, Canada et Afrique com-
modification de dispositif d’enseignement. La di-
pris, avec un grand nombre de pages lues et un taux
minution du taux d’échec étant un objectif essentiel
de rebond faible, ce qui témoigne du fait qu’un bon
de l’évolution de notre dispositif, nous avons tenté
nombre de visiteurs s’y attardent.
d’exprimer les performances des étudiants le plus
Le site a été primé en 2008 par le Fonds internatio- indépendamment possible du niveau global de l’an-
nal Wernaers (créé auprès du Fonds de la recherche née et de la section d’étude. Pour cela, nous avons
scientifique belge - FNRS), qui récompense des calculé, pour l’ensemble des étudiants, le rapport
projets originaux en matière de communication des entre le nombre de notes d’échec (< 10/20) dans le
connaissances, instaurés en Europe ou en Afrique cours de statistiques et le nombre de notes d’échec
noire de langue française. pour l’ensemble de tous leurs cours, qui reflète le
niveau global annuel de la promotion (figure 5).
4.2 L’avis des étudiants
Une évaluation des enseignements a été réalisée par
les étudiants en 2009 à l’échelle de toute l’universi-
té. Sur les 59 étudiants qui ont répondu à l’enquête,
seuls 38 % sont en accord avec l’affirmation : « le
cours est utile à ma formation professionnelle » et
90 % d’entre eux plébiscitent le site Web comme
étant « une aide précieuse à l’apprentissage ». En
2010, dans le cadre d’une étude sur la plateforme
eTests, 84 % des 51 répondants ont déclaré fré-
quenter régulièrement le site Pratique des biostatis-
tiques, et 88 % ont déclaré que la mise à disposition
de questions à choix multiples sur eTests était une
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Figure 5. Évolution du taux d’échec
Ordonnée : rapport entre le nombre de notes d’échec En conclusion, notre interprétation de l’analyse de
(< 10/20) dans le cours de statistiques et le nombre l’évolution des notes est que les performances dans
d’échecs sur la moyenne de tous les cours. Abscisse : le cours de statistiques se sont nettement amélio-
années. La moyenne globale de deux périodes (rouge : rées, par rapport aux performances globales des
avant la mise en place du site, vert : après la mise en étudiants, à niveau d’exigence égal à l’examen
place du site) est représentée par des barres horizontales.
certificatif. Le dispositif d’enseignement ayant été
Les barres verticales rouges et vertes représentent ± une
erreur standard de la moyenne par période. N = nombre
modifié sur plusieurs plans (développement de mo-
total d’étudiants concernés par période. dules d’auto-apprentissage, mise en ligne d’évalua-
tions formatives similaires à l’évaluation certifica-
Nous constatons qu’avant la mise en place du site, tive, réorganisation du temps didactique, évolution
le rapport moyen est très variable et se situe à 95 % du processus didactique en fonction des obstacles
entre 1,6 et 4,1. Ceci signifie qu’avant la mise en détectés dans l’apprentissage), il nous semble vain
place du site Pratiques des biostatistiques,.le.taux. de tenter d’isoler le poids relatif de chacune de ses
d’échec dans ce cours a été jusqu’à quatre fois su- étapes dans l’amélioration des performances.
périeur au taux d’échec pour la moyenne générale
des cours. Après la mise en place du site, ce rap-
port apparaît beaucoup moins variable et le rapport
moyen se situe à 95 % entre 0,8 et 1,2. Ceci signifie
que les étudiants en échec en statistiques ont aussi
plusieurs autres échecs par ailleurs et sont donc des
étudiants de faible niveau.
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notre évolution nous apparaît irréversible : il sem-
4.4 L’appropriation des concepts ble tout à fait impossible de donner à nouveau le
cours sous la forme où il était dispensé auparavant,
Nous nous sommes par ailleurs demandé si l’amé- et éthiquement difficile de justifier le taux d’échec
lioration des performances des étudiants traduisait supérieur des « cobayes », le cas échéant.
une réelle amélioration de leur compréhension de
la matière. Le biais possible dans l’analyse des no- 4.5 Rôle des différentes composantes du
tes d’examen serait attribuable au fait que les étu- processus
diants auraient simplement mieux intégré les règles
du processus d’évaluation sans pour autant mieux Enfin, nous abordons une dernière question, celle
comprendre les biostatistiques. de l’impact des différentes composantes de la mo-
dification du processus d’enseignement et d’ap-
Un élément de réponse vient des biologistes, seule prentissage. Une seule d’entre elles n’aurait-elle
section que nous suivons en second baccalauréat pas mené au même résultat? La réduction du taux
(BAC2), objet de cette étude, en troisième bac- d’échec peut être la cause du passage des démons-
calauréat (BAC3) et en première maîtrise (M1). trations à des monstrations et/ou de l’enthousias-
L’évaluation des BAC3 est orale et l’interview me plus élevé de l’instructeur qui travaille avec le
couvre largement les techniques et l’interprétation logiciel et/ou la mise en ligne de question types
de modèles complexes. Les prérequis de BAC2 y et/ou la modification du temps didactique et/ou le
apparaissent bien maîtrisés. Par ailleurs, en M1, développement du processus d’auto-apprentissage.
dans le cadre d’un travail personnel, les étudiants Plus encore que la mesure quantitative de l’effet du
évalués se montrent capables d’élaborer un plan processus dans son ensemble, cette analyse s’avère
expérimental, de mettre en œuvre les techniques ad complexe et peu réaliste. Cependant, y aurait-il un
hoc et d’interpréter correctement les résultats. À la intérêt réel à chercher à mettre en évidence le rôle
question posée au cotitulaire, professeur dans une des différentes composantes d’un dispositif si, dans
autre université : « au seuil de leur vie profession- sa globalité, celui-ci atteint les objectifs essentiels :
nelle, les étudiants maîtrisent-ils les techniques de susciter une critique positive des étudiants et aug-
biostatistiques? », la réponse est fondamentalement menter le taux de réussite, sans revoir à la baisse
oui, pour la grande majorité des étudiants. les concepts enseignés et leur appropriation par la
Cette évolution positive au cours de la formation majorité des étudiants?
nous permet de réfuter, provisoirement au moins,
l’idée que les étudiants ont simplement réussi à 5. Conclusion
contourner l’apprentissage en maîtrisant seulement
le processus d’évaluation. Notre approche de l’enseignement des biostatis-
tiques a permis de résoudre une série d’obstacles
L’effet spécifique du dispositif sur la modification liés au manque de motivation des apprenants et à
du taux d’échec n’a pas été évalué quantitative- l’existence d’obstacles didactiques et épistémolo-
ment. L’idée d’instaurer un enseignement diffé- giques.
rencié, avec des groupes contrôles, pour lesquels
la matière serait dispensée avec l’ancien dispositif, Les outils mis en place dépassent le développe-
et des groupes tests, pour lesquels elle le serait sui- ment d’un site Web interactif. Ils impliquent une
vant ce nouveau dispositif» a été évoquée par diffé- simplification de la formulation mathématique, la
rents intervenants lors de colloques. Elle nous sem- préséance de l’approche technologique sur la diver-
ble irréaliste au moins à deux points de vue. Tout sification des techniques, l’auto-évaluation forma-
d’abord, notre philosophie prônant un site ouvert tive, la remise en cause des procédés pédagogiques
sur le monde est contraire à l’idée que les étudiants et la modification du contrat didactique.
contrôles puissent ne pas y avoir accès. Ensuite,
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Le dispositif que nous avons mis en place a diminué
le taux d’échec, sans brader les exigences quant à n’est pas susceptible d’être prouvée actuellement.
la maîtrise des concepts. Cependant, il échoue tou- Pourtant, il suffira de trouver une bactérie dans un
jours sur un point fondamental, celui de la gestion prélèvement de roche martienne pour invalider, par
des probabilités d’erreur dans les conclusions d’un une évidence expérimentale, cette hypothèse. Il est
test statistique, dont la perception par les étudiants donc par essence impossible de prouver la non-
reste très problématique. Cette difficulté n’est pas existence d’un fait, ce qui est le cas d’un test statis-
propre à notre cours et affecte les mémoires, thè- tique « non significatif ».
ses et publications de bon nombre de scientifiques.
Enfin, lorsqu’il s’agit de modéliser les probabilités
Cette appropriation conceptuelle est cependant
d’erreur dans les conclusions d’un test statistique,
celle qu’il est fondamental que le futur scientifique
l’étudiant est confronté aux problèmes des osten-
retienne du cours. Plus que la maîtrise des techni-
sifs, « distributions gaussiennes » et « tables de
ques, la lecture critique des conclusions est essen-
probabilités », qu’il est difficile de s’approprier» **
tielle dans tous les domaines scientifiques, à com-
et qui se basent sur une longue cascade de concepts
mencer par le médecin qui interprète une analyse
préliminaires.
de sang pour poser un diagnostic, même si au cours
de toute sa carrière il n’effectuait jamais lui-même, Notre prochain défi est de résoudre ces problèmes
techniquement, un test statistique. en mettant en œuvre une nouvelle stratégie de dia-
gnostic des obstacles didactiques par l’utilisation
6. Perspectives généralisée d’évaluations formatives sur la plate-
forme eTests (Vincke 2010), qui nous permettra
En se penchant sur l’obstacle didactique soulevé de suivre l’évolution de questions de complexité
dans notre conclusion, comprendre la différence croissante élaborées en « poupées russes » de façon
entre le rejet ou l’acceptation d’une hypothèse, à déterminer précisément le point de décrochage
nous pouvons relever qu’il met en jeu de façon d’une cohorte d’étudiants.
complexe des concepts dont la maîtrise relève des
statistiques et d’autres qui dépendent de registres Références
différents. Devant une double négation, la difficulté
se situe dans le registre linguistique. À la question : Calmant, P. (2004). Favoriser l’apprentissage des
« si vous vous trompez en acceptant un modèle, biostatistiques par le Web? Essai de problématisation
celui-ci est-il vrai ou faux? », la majorité des étu- d’une question issue du terrain (thèse de doctorat non
diants restent pantois. Il s’agit pourtant d’une des publiée). Facultés universitaires Notre-Dame de la
clés du raisonnement : si je me trompe en acceptant Paix, Namur, Belgique.
un modèle, il est faux. Les probabilités déterminées Chevallard, Y. (1978). Notes pour la didactique de la
à partir de ce faux modèle sont fausses, la probabi- statistique. Marseille, France : Institut de recherche
lité de se tromper en acceptant un modèle est donc sur l’enseignement des mathématiques (IREM) d’Aix-
inconnue. Marseille.
Devant l’absence d’évidence expérimentale, l’étu- Chevallard, Y. (1985). La transposition didactique : du
diant se trouve confronté à une difficulté qui est savoir savant au savoir enseigné. Grenoble, France :
dans le registre de la logique. Il s’agit de faire la La Pensée sauvage.
différence entre une évidence expérimentale et une Chevallard, Y. (1992). Concepts fondamentaux de la
hypothèse. L’affirmation « il y avait de la vie sur la didactique : perspectives apportées par une approche
Terre il y a deux milliards d’années » est scientifi- anthropologique. Recherches en didactique des
quement prouvée. L’affirmation « il n’y a pas de mathématiques, 12(1), 73-112.
vie sur Mars » est potentiellement réfutable, mais
2010 - International Journal of Technologies in Higher Education, 7(3) 17
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L., Calmant, P., Vancleve, J. … Depiereux, E. d’autres développements de produits didactiques
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universitaires de Namur. Version de démonstration directement ou indirectement. Qu’elles se sentent
récupérée le 14 février 2011 du site des Facultés associées à la courte liste des personnes citées ici :
Universitaires Notre Dame de la Paix à Namur : Philippe Calmant, Pierre Dagnelie, Ernest Feyt-
http://webapps.fundp.ac.be/umdb/histoplantvasc mans, Isabelle Housen, Marcel Lebrun, Monique
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revue : http://dx.doi.org/10.3406/rfp.1995.1229 son, Suzy Remy, Jean-Pierre Troussart…
18 2010 - Revue internationale des technologies en pédagogie universitaire, 7(3)
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