Le projet EPSC2A a été financé par Pégase dans le cadre de son appel à projets 2021.

En accord avec les recommandations ministérielles en matière d’éducation fondée sur les preuves, ce projet d’expérimentation a été initié par Sophie Portrat (UGA, LPNC) sous l’impulsion de Didier Martin (inspecteur d’académie/inspecteur pédagogique régional) et en collaboration avec plusieurs chercheurs du bassin grenoblois. Ce projet pluridisciplinaire vise à élaborer des ressources pédagogiques déclinant des séquences d’activités physiques, notamment le biathlon, et à tester l’effet de ces activités sur l’attention et les capacités aérobies des élèves de 6e de manière longitudinale. Le projet s’inscrit dans la stratégie nationale Sport-Santé 2019-2024 en testant l’efficacité de la pratique sportive scolaire sur les capacités aérobies.

 

Le projet

Alors que la France présente un mauvais classement aux évaluations internationales sur plusieurs compétences scolaires et ce depuis plusieurs années (e.g., baisse en mathématiques, enquête CEDRE, 2019, TIMSS, 2019; baisse en Français, PIRLS, 2016), de nombreuses initiatives pédagogiques ou scientifiques s’intéressent à l’attention. L’attention des élèves joue en effet un rôle primordial dans les apprentissages scolaires (Michael, 2018; Trautmann & Zepf, 2012). Les techniques pour favoriser l’attention des élèves sont variées (e.g., Michael, 2018 ; Crescentini et al., 2016, Lachaux, 2020). Pour autant, une solution complémentaire et inédite pour améliorer l’attention en classe pourrait être liée à l’activité physique pratiquée durant la période scolaire.  Plusieurs recherches indiquent en effet que les activités physiques et sportives sont bénéfiques pour le fonctionnement cognitif, notamment l’attention, et la réussite scolaire (e.g., Alvarez-Bueno et al., 2017; Sibley & Etnier, 2003). Alors que ce bénéfice est souvent observé avec des activités sportives d’intensité moyenne (e.g., Pontifex et al., 2013), il a récemment été montré que la pratique d’un entraînement intense sur 6 semaines pouvait avoir un effet positif sur des mesures de contrôle cognitif et de mémoire de travail chez des enfants âgés de 7 à 13 ans (Moreau et al., 2017).

Ainsi, ce projet propose de tester l’efficacité de différentes séquences d’EPS impliquant des demandes physiologiques et attentionnelles différentes. En particulier, le biathlon constitue une activité riche qui place l’élève dans une situation complexe, entre engagement physiologique intense et contrôle attentionnel nécessaire aux visées de précision (Laaksonen et al., 2017). Le but de ce projet est de tester l’effet de cette activité phare sur les performances attentionnelles et aérobies des élèves en le comparant à d’autres activités telles que le demi-fond et le ski qui requièrent prioritairement des capacités d’endurance mais moins de précision par rapport au tir du biathlon. L’activité badminton, parce qu’elle est pratiquée dans l’ensemble des établissements et requière à la fois précision et endurance tout en mobilisant les capacités aérobies, constituera également une condition expérimentale d’intérêt. Nous nous attendons à ce que la combinaison d’une activité de précision avec une activité de mobilisation importante des capacités aérobies améliore les performances cognitives des élèves de 6e comparativement aux activités d’endurance pure.

Le protocole

L’expérimentation se déroulera en 4 étapes au cours de l’année scolaire 2021/2022. Les étapes 1, 3 et 4 servent aux mesures pré et post interventions ; les interventions elle-mêmes (i.e., les séances d’EPS) constituent l’étape 2.

Mesures pré et post-intervention : administration de l’outil MIA, mesures aérobies et questionnaires contrôles.

Les élèves d’une même classe seront évalués 1 mois avant le début des séances d’EPS (étape 1) puis 1 mois et 2 mois après la fin des séances d’EPS (étapes 3 et 4 post intervention). L’administration de l’outil de Mesure Informatique de l’Attention (MIA) dans des salles informatiques des collèges permettra d’évaluer l’attention des élèves. Les capacités aérobies seront également mesurées via un test spécifique ainsi que différents facteurs contrôles via des questionnaires (quantité et qualité du sommeil, pratique des jeux vidéo d’action, pratique sportive extrascolaire, etc).

Interventions : utilisation des ressources pédagogiques d’EPS et mesures.

Les classes volontaires réaliseront les activités sportives sur 10 séances progressives (étape 2). L’étude comprendra un groupe expérimental dans lequel les élèves feront des séances de Biathlon classique combinant ski de fond et tir à la carabine laser. Dans un souci d’accès aux ressources pour tous et afin de tester les effets de cette alternance endurance/précision dans des établissements où la pratique du ski est impossible, un groupe réalisera des séances combinant la course à pied et le tir. Deux groupes réaliseront uniquement soit la course de fond soit le ski pour isoler les effets de l’activité de tir. Enfin, un groupe pratiquera le badminton requérant précision et mobilisation des capacités aérobies selon un schéma plus dynamique. Tout au long des 10 séances, il est prévu 3 « situations de référence » permettant de mesurer l’évolution de la performance des élèves au cours des activités physiques et sportives.

Les ressources

Les ressources produites sont de deux natures. Premièrement, des modèles de séquences d’enseignement d’EPS ont été élaborées par des enseignants et experts pédagogiques. Deuxièmement, et pour la première fois, une application web nommée MIA permet d’évaluer collectivement les capacités attentionnelles des élèves en milieu scolaire. Ces ressources seront gratuites et accessibles aux enseignant(s) à l’échelle nationale.

Les modèles de séquences d’enseignements comportent 10 séances de 1h30 et concernent 5 activités sportives: le biathlon ski/tir, le biathlon course/tir, le demi-fond (course à pied), le ski nordique et le badminton (soit 50 séances au total). Elles consistent en la description précise du déroulé de chaque séance comprenant notamment les objectifs visés, les attendus, les connaissances et capacités mobilisées, les exercices à réaliser ainsi que le matériel à prévoir. Ces descriptions verbales sont complétées par des vidéos pédagogiques qui ont été réalisées par les experts pédagogiques afin d’insister sur les spécificités techniques de certaines séances. Ces séquences d’enseignement, réalisées et standardisées par 10 experts pédagogiques, seront utilisées lors de l’expérimentation pour tester l’effet des séances d’EPS sur l’attention et les capacités aérobies des collégiens.

L’application MIA est le premier outil en ligne adapté pour les enfants, permettant de mesurer 6 composantes différentes liées à l’attention, collectivement et de manière ludique. L’application est basée sur une plateforme de développement gratuite, libre de droit (Sochat, 2018), accessible simplement via un ordinateur et une connexion internet. Chaque tâche comprend des consignes informatisées et des essais d’entraînement afin que les enfants soient autonomes et afin de permettre une administration collective. Cette application est gratuite et le code associé sera gratuitement mis à disposition à l’échelle de l’académie.

Références

Alvarez-Bueno, C., Pesce, C., Cavero-Redondo, I., Sanchez-Lopez, M., Martínez Hortelano, J. A., & Martinez-Vizcaino, V. (2017). The effect of physical activity interventions on children’s cognition and metacognition: A systematic review and meta analysis. Journal of the American Academy of Child & Adolescent Psychiatry, 56(9), 729-738.

Crescentini, C., Capurso, V., Furlan, S., & Fabbro, F. (2016). Mindfulness-oriented meditation for primary school children: Effects on attention and psychological well-being. Frontiers in psychology, 7, 805.

Laaksonen, M. S., Finkenzeller, T., Holmberg, H. C., & Sattlecker, G. (2018). The influence of physiobiomechanical parameters, technical aspects of shooting, and psychophysiological factors on biathlon performance: a review. Journal of sport and health science, 7(4), 394-404.

Lachaux, J.P. (2020). L’attention, ça s’apprend !. Paris : MDI.

Michael, G. A. (2018). Attention et pédagogie, l’importance de l’attention en classe. A.N.A.E. Approche Neuropsychologique Des Apprentissages Chez l’Enfant, 157.

Moreau, D., Kirk, I. J., & Waldie, K. E. (2017). High-intensity training enhances executive function in children in a randomized, placebo-controlled trial. eLife, 6, e25062.

Pontifex, M. B., Saliba, B. J., Raine, L. B., Picchietti, D. L., & Hillman, C. H. (2013). Exercise improves behavioral, neurocognitive, and scholastic performance in children with attention-deficit/hyperactivity disorder. The Journal of pediatrics,162(3), 543-551.

Sibley, B. A., & Etnier, J. L. (2003). The relationship between physical activity and cognition in children: a meta-analysis. Pediatric exercise science, 15(3), 243-256.

Sochat, V. (2018). The experiment factory: Reproducible experiment containers. Journal of Open Source Software, 3(22), 521.

Trautmann, M., & Zepf, F. D. (2012). Attentional performance, age and scholastic achievement in healthy children. PloS one, 7(3), e32279.