Assistance à la réutilisation de scénarios d’apprentissage

La scénarisation pédagogique est une technique largement répandue dans le milieu éducatif qu’il soit académique ou professionnel. En tant qu’objet de recherche, la scénarisation pédagogique, lorsqu’elle s’applique à des activités mobilisant des ressources numériques, demande d’étudier un artéfact particulier appelé le scénario d’apprentissage  et plus spécifiquement les activités liées à son ingénierie : sa conception, son adaptation, sa réutilisation, sa contextualisation, son opérationnalisation et sa capitalisation. Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire traitent principalement les aspects de contextualisation, de réutilisation, et de capitalisation de scénarios d’apprentissage au sein des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain (EIAH). Ces derniers constituent des environnements ayant la spécificité d’intégrer des agents humains (apprenants ou enseignants) et artificiels (informatiques) et offrant des conditions d’interaction et d’accès à des ressources formatives qu’elles soient locales ou distribuées [Tchounikine, 2002a]. Nos travaux portent précisément sur la proposition d’une approche basée-contexte assistant les enseignants ou les formateurs, jouant le rôle de concepteurs, dans la réutilisation et la capitalisation des scénarios d’apprentissage dans le cadre d’une ingénierie pédagogique dans un EIAH. Depuis plusieurs années, de nombreux travaux de recherche se sont intéressés à cette technique de scénarisation pédagogique. Ces travaux visent principalement à définir des méthodes, techniques, modèles et théories intervenant dans la conception des EIAH. Nous nous intéressons dans ces travaux à la conception pédagogique (Learning Design – LD, en Anglais) qui devient une pratique essentielle dans les modes d’apprentissage actuels.

L’une des activités auxquelles un concepteur est confronté est l’élaboration du scénario d’apprentissage. Cette tâche devient de plus en plus complexe et nécessite des connaissances multidisciplinaires (en informatique, IHM, sciences cognitives, sciences de l’éducation, pédagogie, etc.). Cette complexité est due à l’évolution des technologies de l’information et de la communication, la variété des méthodes et stratégies d’apprentissage, la diversité des modalités d’apprentissage (présentiel, à distance, individuel, en groupe, collaboratif, etc.) et la diversité des ressources logicielles (plateformes d’apprentissage, logiciels et éditeurs éducatifs et de formation, etc.) et matérielles (ordinateurs, tablettes, tableaux interactifs, smartphones, etc.). Partager et réutiliser l’existant semble alors essentiel pour faciliter la tâche de conception du scénario d’apprentissage. La communauté scientifique l’a bien compris entrainant différents travaux de capitalisation de scénarios d’apprentissage (ou également d’objets d’apprentissage) : E-LEN [2002], CAUSA [2006], PP [2007], BASAR [2012], etc. Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le cadre du projet BASAR (BAnque de Scenarios d’Apprentissage hybrides Réutilisables et interopérables). Ce projet permet une capitalisation des pratiques d’enseignement et du contenu d’apprentissage sous forme de scénarios. Avec une telle base de scénarios, tout concepteur a la possibilité de choisir un scénario qui répond à ses besoins et de le réutiliser ou de déposer un scénario. Or, lors de la conception du scénario, si la spécialisation du scénario à un contexte donné améliore souvent la qualité de l’apprentissage, elle rend difficile sa réutilisation dans un autre contexte. La réutilisation peut également s’avérer non pertinente dans le cas de non adaptation au contexte cible. La connaissance des contextes adaptés à un scénario à travers l’évaluation de la pertinence de ce dernier est alors essentielle pour optimiser la réutilisation partielle ou totale du scénario. La principale problématique de nos travaux est de définir et d’instrumenter un processus d’assistance à la réutilisation et la capitalisation d’un scénario d’apprentissage exploitant l’information contextuelle et son évaluation par des indicateurs pédagogiques dans un but d’optimisation de la réutilisation.

Positionnement des travaux

Positionnement des travaux dans le projet BASAR

Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le volet recherche du projet francophone de coopération inter-régions  BASAR [2012] de l’AUF (Agence Universitaire de la Francophonie). Ce projet a pour objectifs :
— le renforcement de la modernisation de l’enseignement et la contribution à un meilleur pilotage par les institutions au service d’un enseignement de qualité ;
— la mise en place et l’alimentation de la BAnque de Scenarii d’Apprentissage hybrides Réutilisables et interopérables (BASAR) en visant la formation et l’assistance des enseignants à modéliser leurs scénarios ;
— le partage et la réutilisation de pratiques et de scénarios d’apprentissage. Les travaux de thèse opèrent principalement dans l’axe de réutilisation des scénarios d’apprentissage dans la base BASAR.

Positionnement des travaux dans ceux des équipes de recherche liées

Cette thèse est préparée en cotutelle dans les laboratoires de recherche le RIADI 4 (équipe GLORY) de l’Université de la Manouba en Tunisie et le LIUM  (équipe iEIAH) de l’Université du Maine en France. L’ingénierie des EIAH est l’un des domaines dans lesquels opèrent les deux laboratoires de recherche. Nous exposons dans cette partie des travaux réalisés dans ces équipes ayant des problématiques liées à la nôtre et le positionnement des travaux de la thèse par rapport à ces travaux.

hypothèses et aperçu sur la problématique 

Un des objectifs poursuivis dans les recherches en ingénierie pédagogique est de favoriser les pratiques de réutilisation, de mutualisation et d’échange entre professionnels de l’éducation, non pas uniquement en termes de ressources et de documents, mais également en termes de savoir-faire pédagogiques intégrés aux contextes d’apprentissage [Pernin and Lejeune, 2004b]. Le besoin de réutilisation des scénarios produits par différents enseignants-concepteurs, maitrisant des disciplines et des expertises variées, devient un élément important à la capitalisation. Il subsiste de nombreux freins à la réutilisation et à l’appropriation de scénarios d’apprentissage notamment selon le contexte d’usage des scénarios. Étant donné que le contexte d’apprentissage peut varier considérablement d’une situation à une autre, réutiliser des scénarios dans une situation donnée pourrait être considéré comme non pertinent compte tenu du contexte cible. Dans ce cadre, et suite à l’étude de certaines banques de scénarios existantes et notamment la base BASAR inscrite dans notre programme de recherche, nous avons pu constater :
— une évolution importante du nombre de scénarios qui sont eux même constitués de séquences réutilisables ;
— des scénarios conçus par différents enseignants avec différents profils ;
— des scénarios conçus pour des contextes d’apprentissage variés ;
— des scénarios parfois très spécifiques au contexte d’origine dans lequel ils ont été conçu, ce qui limite les éventuelles réutilisations dans un nouveau contexte ;
— des scénarios adoptants des modalités d’apprentissage variées (présentiel, à distance, collaboratif, individuel, synchrone, asynchrone, mixte, . . .) et s’inscrivant dans divers domaines d’apprentissage (architecture, biotechnologie, droit, informatique, . . .) ;
— des scénarios utilisant une large typologie de ressources qu’elles soient matérielles, logicielles, numériques, documentaires ou autres.

Suite à ces constatations, il nous semble qu’il devient important de considérer la dimension contextuelle dans une situation de réutilisation de scénarios. D’abord la forte variabilité du contexte d’une situation à une autre peut freiner la réutilisation de scénarios. Certains éléments contextuels peuvent également représenter des contraintes pour pouvoir réutiliser le scénario tels que la présence d’un type de matériel précis, des compétences devant être présentes dans les profils des apprenants participant au scénario, etc. D’autres éléments peuvent caractériser le contexte d’un scénario sans pour autant avoir d’influence sur sa réutilisation comme par exemple les parcours et les spécialités des apprenants pour un scénario sur «l’échange et la communication à distance via les outils de travail collaboratif » ou bien le pays (ou l’emplacement) dans lequel s’est déroulé un scénario sur « la programmation logicielle ». Ce même élément contextuel (le pays) peut avoir une influence sur la réutilisation par exemple pour un scénario sur «La fonction publique française» . Tout dépend en effet de la situation d’apprentissage et du scénario à réutiliser.

les scénarios d’apprentissage et leurs rôles dans la conception pédagogique 

La mise en place de plusieurs situations d’apprentissage intentionnelles amène à définir au préalable leurs objectifs et à concevoir et planifier un ensemble d’activités pour les différents acteurs de l’apprentissage. Il s’agit ainsi de concevoir un scénario d’apprentissage comportant les activités qui seraient effectuées par les apprenants et les tuteurs, le séquencement de ces activités ainsi que les objets et les outils d’apprentissage qui doivent être fournis aux différents acteurs. Le concept de scénario d’apprentissage a été largement traité dans le domaine de l’ingénierie pédagogique. Dans la littérature, plusieurs désignations étroitement liées à ce terme ont été définies. Le langage IMS-LD [2003] utilise le terme processus d’apprentissage (ou «learning process», en anglais) qui est vu comme « une série ordonnée d’activités à réaliser par les apprenants et les enseignants (rôle), dans le cadre d’un environnement composé d’objets ou de services d’apprentissage ». D’autre part, le langage POEML (Perspective-oriented Educational Modeling Language) [Caeiro et al., 2007] se réfère au terme scénario éducationnel (ou «educational scenario», en anglais) qui « permet de soutenir la modélisation de tout type d’unité d’apprentissage à différents niveaux d’agrégation, allant des leçons simples jusqu’aux cours ou programmes d’études complets ». Charlier and Daele [2002], quant à eux, abordent la notion de scénario pédagogique qui le définissent comme « le résultat du processus de conception d’une activité d’apprentissage, processus s’inscrivant dans un temps donné et aboutissant à la mise en œuvre du scénario ». Cette même notion a été définie également dans les travaux de Paquette [2007] comme « un ensemble ordonné d’activités, régies par des acteurs qui utilisent et produisent des ressources (ou objets) pédagogiques ». Les concepts de scénarios d’apprentissage et de scénarios pédagogiques sont très proches et parfois considérés comme des termes équivalents. Certains font la différentiation entre ces deux concepts comme par exemple Quintin et al. [2005] qui ajoutent en plus la notion de scénario d’encadrement. Selon ces derniers travaux, un scénario pédagogique est un ensemble structuré et cohérent qui est constitué d’une part du scénario d’apprentissage dont le rôle revient à décrire les activités d’apprentissage, leur articulation dans la séquence de formation ainsi que les productions qui sont attendues et d’autre part le scénario d’encadrement (ou scénario de formation pour d’autres) qui précise les modalités d’intervention des enseignants tuteurs telles que conçues afin d’appuyer le scénario d’apprentissage. On parle aussi de séquences pédagogiques ou de story-boards.

Table des matières

1 introduction générale
1.1 Contexte de recherche
1.1.1 Axes et thèmes de recherche
1.1.2 Positionnement des travaux
1.2 Hypothèses et aperçu sur la problématique
1.3 Organisation du mémoire
i revue de la littérature, positionnement et problématique
2 l’ingénierie pédagogique et la réutilisation
2.1 Les scénarios d’apprentissage et leurs rôles dans la conception pédagogique
2.2 La réutilisation : axes et approches
2.2.1 La réutilisation dans les domaines du génie logiciel et des systèmes d’information
2.2.2 La réutilisation dans le domaine des EIAH et de l’ingénierie pédagogique
2.3 Réutilisation, adaptation et réingénierie : liens et positionnement
2.4 Utilisation des normes et standards comme approche pour favoriser la réutilisation dans l’ingénierie pédagogique
2.4.1 LOM (Learning Object Metadata)
2.4.2 ISO-MLR (Metadata for Learning Resources)
2.4.3 IMS-LIP (IMS Learner Information Package )
2.5 Synthèse et positionnement
3 le contexte dans l’ingénierie pédagogique
3.1 Le contexte d’un scénario d’apprentissage
3.2 Dimensions, classifications et modélisations contextuelles
3.2.1 Les approches de modélisation de scénarios d’apprentissage et leur prise en compte de la dimension contextuelle
3.2.2 Les travaux sur la modélisation contextuelle
3.2.3 Étude de bases de scénarios d’apprentissage existantes
3.3 La contextualisation et la réutilisation des scénarios d’apprentissage
3.4 Synthèse et positionnement
4 l’observation des scénarios d’apprentissage
4.1 Traces d’usage et indicateurs pédagogiques
4.1.1 Traces et indicateurs pédagogiques : définitions et taxonomie
4.1.2 Formalismes de modélisation des traces et des indicateurs pédagogiques
4.2 Les objectifs de l’observation par les traces et les indicateurs
4.3 Synthèse et positionnement
5 verrous scientifiques, problématique et méthodologie de recherche
5.1 Verrous scientifiques et problématique de recherche
5.2 Méthodologie adoptée
ii contributions et mise à l’épreuve
6 spécification d’un cadre global de réutilisation et de capitalisation de scénarios d’apprentissage
6.1 Présentation générale du cadre de réutilisation et de capitalisation d’un scénario d’apprentissage
6.2 Le processus d’assistance à la réutilisation et à la capitalisation de scénarios d’apprentissage : CAPtuRe-process
6.2.1 La sélection, la recommandation, la réutilisation et la conception d’un scénario d’apprentissage
6.2.2 La scénarisation de l’observation
6.2.3 Mise en œuvre du scénario dans une situation d’apprentissage réelle
6.2.4 Structuration et évaluation du contexte et des résultats de déroulement du scénario
6.2.5 Analyse et indexation du scénario
6.2.6 Capitalisation du scénario indexé
7 Conclusion générale

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