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Sommeil et attention (SVT)

Par fcordier — Dernière modification 29/09/2017 15:40
Concevoir un protocole de mesure et traiter des données

 Ce travail a été réalisé avec une classe de première S du lycée Albert Camus de Rillieux la Pape.

Objectifs pédagogiques

A travers l'utilisation du logiciel Réaction, plusieurs objectifs étaient visés:

  • Objectif cognitif:

    Dans le cadre du chapitre La Part du génotype et de l'expérience individuelle dans le fonctionnement du système nerveux, l'utilisation du logiciel Réaction permet de montrer que le fonctionnement du système nerveux peut être différent selon les individus et selon les conditions environnementales dans lesquelles se fait le test. En particulier, nous avons cherché à mettre en évidence l'impact de la fatigue sur les résultats d'un test visant à mesurer le temps de réaction.
  • Objectifs méthodologiques:

    Durant ce travail, les élèves ont eu pour objectif de réaliser un protocole d'expérimentation permettant d'atteindre l'objectif cognitif. Ce travail a permis également de travailler en groupe, de communiquer les uns aux autres les résultats des reflexions de groupe et d'utiliser Excel. 
  • Transversalité:

    L'analyse des données visait à mettre en oeuvre les outils mathématiques acquis lors de l'année de 1ère S durant une séance de SVT.
  • Descriptifs des séances:

    Ce travail s'est fait en 3 séances en plus des périodes d'entraînement.
  •  Durant la première séance:

    Le travail s'est fait autour de la problèmatique "Comment prouver que la fatigue modifie le fonctionnement du système nerveux?". Une hypothèse était proposée à la classe:  la fatigue doit modifier de manière significative les temps de réaction. Les conséquences vérifiables de cette hypothèse: si on évalue l'état de fatigue ainsi que le temps de sommeil d'un individu, on doit pouvoir les corréler avec les résultats de deux test réalisés l'un en étant reposé et l'autre en étant fatigué. Les élèves ont travaillé, en groupe, à rechercher tous les paramètres à maîtriser pour réaliser un protocole permettant de valider ou d'invalider l'hypothèse proposée en suivant les conséquences vérifiables. Durant ce travail, un élève était chargé d'auto-évaluer la communication au sein du groupe afin que tous participent. Cela à permis d'élaborer un questionnaire que chaque élève devait remplir lors de la réalisation d'un test afin de connaitre les paramètres ayant pu modifier le test, ainsi qu'un protocole simple (en particulier le choix du clavier pour réaliser le test).
  • Protocole d’utilisation

    -         Lieu calme

    -         Réglage de la position de l’écran et de la chaise par rapport au bureau pour être dans une situation de confort correct

    -         Travail au clavier

    -         Test imposé: 1 série de 10 apparitions + 1 série de 10 comparaisons + 1 série de 10 apparitions d’une forme précise parmi d’autres

    -         2 essais acceptés

    -         Enregistrement des données sur le réseau du lycée dans un dossier spécifique

     La réalisation d'un premier test, en état reposé s'est fait à la fin de cette première séance. Il est important de noter que le test s'est fait à la toute fin de séance. Un premier paramètre a été relevé par les élèves comme ayant pu modifier les résultats de leurs test: la présence de caméras filmant la séance.
  • Deuxième séance :

    Cette séance s'est déroulée le troisième jour de la sortie sur le terrain à Briançon. Le choix de cette date semblait pertinent pour un état fatigué dans la mesure où cette sortie se faisait à la fin du troisième trimestre de cours et après deux jours cumulant fatigue physique, manque de sommeil et travail intellectuel.  Pour la réalisation de ce test, le centre d'hébergement nous avait procuré une grande salle au calme. Le reste du groupe participant à la sortie attendait la fin des test pour quitter le centre (aucune contrainte horaire).
  • Troisième séance:

    Le lendemain du retour de la sortie géologique et dernier jour de cours des élèves, un petit groupe d'élèves a eu le courage de venir exploiter les résultats obtenus. Il leur a été proposé de calculer moyenne, écart type et de représenter les valeurs sous Excel (nuage de points). Les résultats n'ont pas permis de mettre en évidence l'impact de la fatigue, d'autres paramètres ayant modifié positivement le test: calme, temps disponible, état particulièrement détendu. 

 

Fiches élèves et fiches d'aides à télécharger

 

Bilan et perspectives

Lors de la première séance, le travail de groupe a été particulièrement fructueux et constructif, chaque groupe ayant présenté ces résultats par oral. Néanmoins, la réalisation des test aurait mieux trouvé sa place sur une autre séance afin que les élèves ne se sentent pas pressé par l'imminence de la sonnerie. Des problèmes d'enregistrement des résultats sur certains ordinateurs sont apparus si le logiciel était utilisé à travers le réseau.

Lors de la deuxième séance, les élèves ont de nouveau collaboré avec beaucoup d'enthousiasme. Pour plus de cohérence, il aurait été judicieux de connaître le lieu de réalisation du 2ème test avant de réaliser le premier, cela aurait permis d'uniformiser les conditions de réalisation des deux test. Par ailleurs, des soucis d 'enregistrement des temps de réaction sur un des ordinateurs portables se sont cumulés avec les soucis d'enregistrement sur le réseau de la séance précédente. Au final, les élèves n'ont pas pu travailler forcément sur leurs résultats...

 Enfin, la troisième séance s'est faite en effectifs réduits vu la fatigue cumulé les trois jours précédents et vu qu'il s'agissait du dernier jour de cours de l'année! Néanmoins, les élèves ont pris conscience de la signification , ou au contraire du manque de signification, d'une moyenne, d'un écart type et de la difficulté à mettre au point un protocole d'évaluation de leur système nerveux, vu le nombre de paramètres pouvant intervenir. Les élèves sont partis avec une nouvelle perception de l'outil mathématique et avec de nouvelles questions scientifiques, ce qui permet  de donner un avis très positif sur le travail effectué durant les trois séances.

Liens vers des ressources

- Fichier Excel avec les résultats de certains élèves pour les tests dans les deux conditions.