Anatomy 2020. Outil d'interaction avec le corps pour l'apprentissage actif de l'anatomie

Anatomy 2020. Body-involved interactive tools for active learning of anatomy

• Auteur / Autrice : Pierre-Yves Rabattu
• Direction : Olivier Palombi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques et Informatique
• Date : Soutenance le 02/12/2022
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Jean Kuntzmann (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Jocelyne Troccaz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Dessus
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thomas Bessede, Guillaume Captier

Mots clés

Mots clés libres

Apprentissage encorporé

Enseignement de l'anatomie générale

Enseignement médical

Trois dimensions

Anatomie numérique

Enseignement interactif

Embodied learning

Gross anatomy education

Medical education

Three dimensional

Digital anatomy

Interactive education

Résumé

L’apprentissage de l’anatomie est fondamental pour les étudiants en médecine, mais reste complexe. Il nécessite l’acquisition d’un nouveau vocabulaire, de bonnes capacités visuo-spatiales et de rotation mentale. Cet apprentissage se faisait classiquement par des cours magistraux et des séances de dissection au laboratoire d’anatomie. La diminution du nombre d’heure d’enseignement, le coté passif pour les étudiants des cours magistraux et les difficultés logistiques et économiques d’accès aux pièces anatomiques ont conduit les enseignants à développer de nouveaux moyens pédagogiques et à s’aider des nouvelles technologies, notamment numériques pour faciliter cet enseignement.Un nouveau concept pédagogique, appelé apprentissage incarné (ou encorporé) est un concept issu de la psychologie cognitive, qui fait référence aux pensées (cognition), aux sentiments (émotions) et aux comportements (corps), basés sur les expériences sensorielles et sur les positions corporelles. Il est particulièrement intéressant dans l’apprentissage de l’anatomie car l’objet de l’apprentissage est également l’objet d’étude.Notre objectif principal était d’étudier l’impact pédagogique de l’incarnation sur l’apprentissage de l’anatomie. Nos objectifs secondaires étaient d’explorer les facteurs influençant et influencer par un tel apprentissage, ainsi que de réfléchir à son inclusion dans les parcours pédagogiques existants.Matériel et méthodeNous avons conduit deux études à niveaux d’engagement corporel élevé, avec intégration de l’incarnation à la tâche importante.Une première étude écologique sur des étudiants de STAPS, pour étudier l’impact de l’intégration d’un apprentissage incarné, au sein d’un cursus de kinésiologie de l’université de Lyon. Puis nous avons développé un logiciel d’apprentissage de l’anatomie, numérique, interactif en 3 dimensions, et mené une étude randomisée contrôlée sur l’impact pédagogique de l’incarnation, sur un groupe d’étudiants en 2ème année de médecine à l’université de Grenoble-Alpes.RésultatsNotre première étude n’a pas montré d’impact pédagogique significatifs de l’incarnation à court et moyen terme, mais un impact pédagogique significatif pour le groupe expérimental à long terme. De plus, cette modalité pédagogique était simple à mettre en place au sein d’un enseignement, et peu couteuse. Notre seconde étude n’a pas montré d’impact pédagogique statistiquement positif de l’implémentation de l’incarnation par rapport au groupe contrôle, mais nous avons mis en évidence une meilleure progression des étudiants ayant le moins de capacités visuo-spatiales grâce à cet outil, mais de manière non significative. La satisfaction globale dans les deux cas était en revanche élevée, en faisant un outil envié par les étudiants et donc probablement stimulant l’apprentissage.DiscussionNotre travail permet de décrire une amélioration de l’impact pédagogique à long terme de l’incarnation, ainsi qu’une grande satisfaction des étudiants quant à l’utilisation de ces outils. Ces méthodes d’enseignement ne semblent par ailleurs pas augmenter la charge mentale des étudiants. Les nouvelles technologies, notamment en 3D numériques semble apporter un gain d’apprentissage aux étudiants ayant les moins bonnes capacité visuo-spatiales (ayant les moins bons scores aux test de rotation mentale).Notre travail possède quelques limites, notamment méthodologiques.ConclusionL’apprentissage incarné semble bénéfique sur l’apprentissage de l’anatomie, notamment fonctionnelle et sur la rétention à long terme, sans pour autant augmenter la charge mentale. Il s’agit de plus d’une modalité bien adoptée par les étudiants, stimulant leur motivation et leur intérêt au travail. Il convient de poursuivre les recherches et l’évaluation de ces outils pédagogiques pour les intégrer parfaitement au parcours pédagogique holistique d’un programme anatomique complet

IntroductionLearning anatomy is fundamental for medical students, but remains complex. It requires the acquisition of a new vocabulary, good visual-spatial skills and mental rotation. This learning was traditionally done through lectures and dissection sessions in the anatomy laboratory. The decrease in the number of teaching hours, the passive aspect of lectures for students and the logistical and economic difficulties of access to anatomical parts have led teachers to develop new teaching methods and to use new technologies, particularly digital technologies, to facilitate this teaching.A new pedagogical concept, called embodied learning, is a concept from cognitive psychology, which refers to thoughts (cognition), feelings (emotions) and behaviours (body), based on sensory experiences and body positions. It is particularly interesting in learning anatomy because the object of learning is also the object of study.Our primary aim was to investigate the pedagogical impact of embodiment on the learning of anatomy. Our secondary aims were to explore the factors influencing and being influenced by such learning, as well as to consider its inclusion in existing educational pathways.Materials and methodsWe conducted two studies with high levels of bodily engagement, incorporating embodiment into the important task.A first ecological study on STAPS students, to investigate the impact of integrating embodied learning within a kinesiology curriculum at the University of Lyon. Then we developed a digital, interactive, 3-dimensional anatomy learning software, and conducted a randomized controlled study on the pedagogical impact of embodiment, on a group of 2nd year medical students at the University of Grenoble-Alpes.ResultsOur first study showed no significant pedagogical impact of embodiment in the short and medium term, but a significant pedagogical impact for the experimental group in the long term. Moreover, this pedagogical modality was simple to set up within a school and inexpensive. Our second study did not show a statistically positive pedagogical impact of the implementation of embodiment compared to the control group, but we did show a better progression of the students with the least visual-spatial abilities thanks to this tool, but not significantly. The overall satisfaction in both cases was high, making it a tool envied by the students and therefore probably stimulating learning.DiscussionOur work describes an improvement in the long-term pedagogical impact of embodiment, as well as high student satisfaction with the use of these tools. These teaching methods do not seem to increase the mental load of the students. The new technologies, especially in digital 3D, seem to bring a learning gain to students with the least visual-spatial abilities (with the lowest scores in the mental rotation test).Our work has some limitations, particularly methodological.ConclusionEmbodied learning appears to be beneficial for learning anatomy, especially functional anatomy, and for long-term retention, without increasing mental workload. It is also a modality that is well adopted by students, stimulating their motivation and interest in their work. Further research and evaluation of these teaching tools is required to ensure that they are fully integrated into the holistic teaching pathway of a comprehensive anatomy programme.