Modélisation multi-scénarios de l’apprentissage

Contexte

Apprendre : besoin constant, défi et droit 

La société étant en perpétuelle évolution, certains métiers disparaissent pour laisser place à d’autres qui répondent mieux aux besoins actuels. Des qualifications acquises peuvent donc s’avérer aujourd’hui obsolètes voire inutiles si les connaissances ne sont pas mises à jour ou si de nouvelles n’ont pas été acquises. Par exemple dans le secteur de l’automobile, l’abandon de l’acier pour la confection de la carrosserie des véhicules rend progressivement inutile les carrossiers. Il en est de même pour les mécaniciens dont les qualifications sont obsolètes vu que les véhicules sont de plus en plus dotés de composants électroniques et non mécaniques comme dans le passé. Avec l’afflux des automobiles électriques, on imagine déjà que les constructeurs de moteurs auront des qualifications obsolètes. Il se pose donc un problème de formation tout au long de la vie. Cette formation doit être fonction des orientations professionnelles que l’on se fixe même si on constate que l’emploi ne suit pas forcément une logique de formation et que le choix des formations n’est pas forcément l’aboutissement d’un projet bien conçu [Aubret and Demouge, 2007]. Face au rythme accéléré de l’évolution de la société, le besoin d’apprendre est plus fort qu’avant, rendant omniprésente dans notre quotidien, la quête du savoir.

L’acquisition du savoir est faite souvent par des moyens peu structurés lors des discussions, des lectures (magazines, journaux, livres, fiches publicitaires, . . .), des écoutes d’émissions radio-télévisées ou autres. Une quête du savoir organisée et structurée autour des programmes de formation ou d’apprentissage permet d’atteindre plus rapidement des objectifs. Cela est facilité par la mise en commun d’un ensemble de ressources humaines (équipe pédagogique), matérielles (locaux, documents, ordinateurs, simulateurs, . . .) et immatérielles (procédures de travail) appropriées pour la formation ou l’apprentissage. Pour garantir l’apprentissage, il est nécessaire que les apprenants s’approprient les ressources mises à leur disposition. En effet, la qualité du savoir et de sa transmission est fonction de la performance des ressources matérielles, de l’efficacité de procédures mises en place, de la qualité des ressources pédagogiques et principalement de l’expertise des ressources humaines [Moisset et al., 2003]. Les critères garantissant la qualité et la transmission du savoir bien que connus par les établissements de formation restent un défi dans leur maîtrise et articulation afin de fournir un environnement favorable à chaque apprenant.

Le droit à l’éducation pour tous exprimé dans la Déclaration mondiale sur l’éducation pour tous lors de la Conférence mondiale sur l’éducation pour tous tenue en 1990 à Jomtien en Thaïlande [Fordham, 1990] [Haggis, 1990] a ouvert beaucoup de possibilités et de challenges dans le domaine de l’éducation. Dans ce défi d’éducation (formation et apprentissage) pour tous, il est question de prendre en compte toutes les couches de la population dont d’une part ceux de la formation initiale et d’autre part, ceux de la formation tout au long de la vie.

En formation initiale, il existe des structures publiques et privées prenant en charge la scolarisation des élèves et étudiants. Bien que le processus d’éducation semble être maîtrisé en formation initiale, des difficultés apparaissent lorsqu’il s’agit des enfants ne pouvant pas suivre une scolarisation classique. Par exemple, des enfants handicapés [Gillig, 2007] [Direction générale de l’enseignement scolaire. France, 2009] [Égron, 2011], des enfants autistes ou présentant des troubles envahissants du développement [Direction générale de l’enseignement scolaire. France, 2009], des enfants issus des familles nomades, des enfants issus des milieux défavorisés ou aux conditions difficiles de scolarisation. Des solutions en fonction du contexte des enfants existent. Par exemple, pour les enfants appartenant aux familles de Roms et des Gens du Voyage, un dispositif européen en faveur de leur scolarisation est mis en place en passant notamment par l’utilisation de l’enseignement à distance [Clanet dit Lamanit, 2007] pour pallier les déficits d’accès à l’éducation dus à leur mobilité constante. Les familles tsiganes optent pour des moyens surprenants et peu ordinaires en instaurant dans leurs camions (concept de « camions-école ») une scolarisation de leurs enfants [Bruggeman, 2003, Bruggeman, 2008].

En formation tout au long de la vie et plus précisément chez les adultes, le problème se pose avec beaucoup plus d’acuité car il faut adapter leur formation/apprentissage à leur contexte socio-professionnel. Cette formation à buts variés est assurée d’une part, par les syndicats de façon ponctuelle ou épisodique pour sensibiliser leurs adhérents sur leurs droits et devoirs [Ethuin and Yon, 2010] [Programme commun des Nations Unies, 2006] et ; d’autre part, par les employeurs pour garantir l’adaptabilité et l’employabilité face aux évolutions technologiques et organisationnelles [Monville and Léonard, 2008]. La formation tout au long de la vie nécessite donc un dispositif approprié pour prendre en charge les contraintes géographiques, temporelles, sociales, professionnelles des apprenants. Il est donc question de trouver le dispositif de formation adapté pour la formation tout au long de la vie.

Les types de formation vont du modèle classique avec une forte régulation par les enseignants à une auto-formation intégrale où l’apprenant s’organise lui-même pour atteindre ses objectifs dans un environnement peu contraignant en temps et en espace. Cette auto-formation est de plus en plus prise en charge par les MOOC (Massive Open Online Courses) où les apprenants disposent d’une autonomie d’apprentissage, des projets et objectifs différents [Nagels and Carré, 2016]. De ce fait, une formation classique avec un contrôle externe fort et un auto-contrôle faible n’est pas adaptée à une formation tout au long de la vie puisque les formés doivent continuer à exercer leurs activités quotidiennes. Par ailleurs, une auto-formation intégrale avec un contrôle externe faible et un auto-contrôle très fort pose d’une part un problème de suivi de l’apprenant dû à son isolement et d’autre part, un risque élevé d’abandon difficilement remédiable en cas de défaillance du dispositif d’auto formation (automate d’apprentissage ou de formation). De plus, la plupart des apprenants ne maîtrisent pas les processus de l’apprentissage auto-régulé qui nécessite d’une part l’usage des stratégies cognitives, motivationnelles, métacognitives et d’autre part la capacité chez l’apprenant de réfléchir a posteriori sur l’efficacité des stratégies utilisées pour l’atteinte des résultats attendus [Zimmerman, 1990]. Les MOOC ne sont donc pas forcément la solution idéale pour tous les publics [Rai and Chunrao, 2016].

Dans la pratique, pour atténuer l’effet d’isolement des apprenants et anticiper leur risque d’abandon, les systèmes éducatifs ont une préférence pour les dispositifs de formation (auto-formation) assistés dans lequel les apprenants bénéficient des outils, des documents, des orientations de travail et de l’encadrement des spécialistes pour atteindre leurs objectifs d’apprentissage [Caraguel, 2013]. L’assistance dans le dispositif de formation est assurée par des personnes ressources et médiatisée par les différents outils mis à la disposition des différents acteurs. Les personnes ressources sont constituées principalement par l’équipe pédagogique composée des enseignants concepteurs de cours et des tuteurs dont l’objectif principal est d’orienter les apprenants dans leur quête du savoir [Glikman, 2011]. Pour accompagner ces personnes ressources, le dispositif de formation est appuyé par une équipe technique composée des ingénieurs pédagogiques, des ingénieurs informaticiens, et tout autre personnel technique nécessaire pour assurer la  convivialité, l’adaptation et la maintenance du dispositif ainsi que pour apporter un soutien technique aux apprenants et aux équipes pédagogiques.

Challenges de l’éducation en Afrique

D’après le recueil des données mondiales sur l’éducation publié par l’Institut de Statistique de l’UNESCO  , l’Afrique subsaharienne a connu une augmentation de son taux de scolarisation [Institut de statistique de l’Unesco, 2011]. Constatant des abandons dans l’éducation en Afrique subsaharienne, la compréhension de cet abandon de scolarisation est présentée en comparant des données du taux de scolarisation dans le monde, en Afrique et en Afrique subsaharienne. Cette comparaison s’appuie sur deux notions de taux de scolarisation dont l’un brut (TBS : Taux Brut de Scolarisation) et l’autre net (TNS : Taux Net de Scolarisation). Le rapport définit le TBS comme le nombre d’élèves ou étudiants scolarisés dans un niveau d’enseignement donné, quel que soit leur âge, exprimé en pourcentage de la population de la tranche d’âge théorique qui correspond à ce niveau d’enseignement. Il définit également le TNS, qui représente le nombre d’élèves ou étudiants de la tranche d’âge correspondant théoriquement à un niveau d’enseignement donné, exprimé en pourcentage de la population totale de cette tranche d’âge [Institut de statistique de l’Unesco, 2011]. Les figures (1.1.1 et 1.1.2) dont les données proviennent du Centre des données de l’Institut de Statistique de l’UNESCO  montrent qu’en 2012, des efforts sont faits dans l’enseignement primaire au point que le TBS mondial ne dépasse celui de l’Afrique Subsaharienne que de 8 points et le TNS que de 13 points. Ces résultats remarquables dans l’enseignement primaire masquent beaucoup d’imperfections dans le système scolaire :

Premièrement Au niveau du primaire, la différence entre le TBS et le TNS est de l’ordre de 24 points, montrant un nombre conséquent d’élèves prédisposés à abandonner leur scolarisation en cas de difficultés pédagogiques (frustration par leur âge avancé par rapport à leur niveau d’études), matérielles, financières (priorité aux plus jeunes) ou sociales (en cas d’invalidité, maladie ou décès des parents, les plus âgés prennent la direction de la famille).
Deuxièmement La différence du TBS entre le primaire et le secondaire est de l’ordre de 58 points montrant un le taux brut de transition entre le primaire et le secondaire faible de l’ordre de 41 points.
Troisièmement Dans l’enseignement secondaire, la différence de taux mondial avec l’Afrique Subsaharienne est de plus de 31 points, qu’il s’agisse du TBS ou du TNS montrant un écart considérable avec le niveau mondial.

En conclusion, ces différents points montrent qu’un nombre important d’apprenants n’appartient pas à la tranche d’âges correspondant à leur niveau d’études et par conséquent, sont davantage prédisposés à abandonner leur scolarisation. Bien que l’éducation connaisse un progrès considérable en Afrique en général et au Maghreb en particulier [Akkari, 2009], beaucoup reste encore à faire en Afrique face aux logiques sociales [Gérard, 1999]. Les apprenants sont souvent frustrés par leur âge avancé par rapport à leur niveau d’études. Les faiblesses de la scolarisation sont également dues aux logiques sociétales relatives aux disparités entre les sexes lors de l’accès à l’éducation et surtout pour l’achèvement des études. Ce risque élevé d’abandon est également justifié par des difficultés matérielles et financières : l’accès non gratuit pour le cycle secondaire, le faible ratio enseignant-élève, l’insuffisance d’infrastructure de formation, la pauvreté. A ces difficultés, vient s’associer le problème omniprésent de santé en Afrique surtout chez ceux (parents ou enfants) souffrant de maladies chroniques (paludisme, VIH/SIDA  , . . .) ou victimes de l’émergence de certaines épidémies comme Ebola [Baize et al., 2014]. Les conséquences de telles maladies sont catastrophiques pour l’éducation des enfants car ces derniers (surtout les filles) doivent s’occuper des parents malades au détriment de leur éducation [Garcia et al., 2011]. En cas de difficultés financières, les enfants plus âgés et/ou ceux ne progressant pas normalement à l’école sont déscolarisés pour subvenir ou contribuer à l’épanouissement de la famille. Ceux vivant en zone urbaine font généralement des formations professionnelles sur le tas pour avoir un métier dans le secteur tertiaire. Ceux vivant en zone rurale s’attellent aux travaux champêtres ou pastoraux.

Table des matières

1 Introduction
1.1Contexte et problématique
1.1.1 Contexte
1.1.1.1 Apprendre : besoin constant, défi et droit
1.1.1.2 Challenges de l’éducation en Afrique
1.1.1.3 Difficultés dans l’enseignement supérieur en Afrique
1.1.2 Positionnement : accompagnement de l’apprentissage
1.1.2.1 Difficultés à accompagner
1.1.2.2 Définition du terme accompagnement
1.1.3 Problématiques et questions de recherche
1.1.4 Plan de la thèse
1.2État de l’art
1.2.1 Conception d’un cours
1.2.1.1 Définitions
1.2.1.2 Finalité du scénario pédagogique
1.2.1.3 Décomposition du scénario pédagogique
1.2.1.3.1 Scénario d’apprentissage
1.2.1.3.2 Scénario de formation
1.2.1.4 Conception d’un scénario pédagogique
1.2.1.5 Personnalisation de l’apprentissage dans les scénarios
1.2.1.6 Conclusion
1.2.2 Modèle et profil de l’apprenant
1.2.2.1 Définitions
1.2.2.2 Objectifs du modèle de l’apprenant
1.2.2.2.1 Adaptation de l’apprentissage
1.2.2.2.2 Évaluation des connaissances
1.2.2.3 Décomposition du modèle de l’apprenant
1.2.2.3.1 Modèle d’attitude de l’apprenant
1.2.2.3.2 Modèle de connaissances de l’apprenant
1.2.2.4 Principaux modèles de connaissances de l’apprenant
1.2.2.4.1 Modèle de recouvrement ou « overlay model » ou encore modèle sans méprise
1.2.2.4.2 Modèle différentiel
1.2.2.4.3 Modèle buggy ou modèle avec méprise
1.2.2.4.4 Modèle de Self
1.2.2.5 Conclusion
1.2.3 La Théorie des Espaces de Connaissance (KST : Knowledge Space Theory)
1.2.3.1 Introduction
1.2.3.2 Les concepts
1.2.3.3 Conclusion
1.2.4 La Théorie des Espaces de Connaissance basés sur les Compétences (CbKST: Competence-based Knowledge Space Theory)
1.2.4.1 Principe
1.2.4.2 Exemples d’application
1.2.4.3 Conclusion
1.2.5 Synthèse
2 Modélisation
2.1Modélisation multi-scénarios de l’apprentissage
2.1.1 Introduction
2.1.2 Définition et objectifs
2.1.3 Fondements et extensions
2.1.3.1 Extension 1 : les activités à compétences multiples
2.1.3.2 Extension 2 : les contraintes temporelles
2.1.3.3 Extension 3 : les niveaux ou seuils de satisfaction lors de l’apprentissage
2.1.4 Concepts initiaux
2.1.4.1 Conversion du temps d’apprentissage présentiel en temps d’apprentissage en ligne
2.1.4.2 Décomposition de l’apprentissage en unités d’apprentissage
2.1.4.3 Pédagogie centrée sur l’apprenant et structurée par les objectifs d’apprentissage
2.1.4.4 Relation de prérequis ou de précédence entre les objectifs d’apprentissage
2.1.4.5 Indexation des activités par les objectifs d’apprentissage
2.1.4.6 Acquisition et validation de la connaissance
2.1.5 Génération de la structure de connaissance
2.1.6 Détermination des parcours ou chemins d’apprentissage
2.1.7 Impact des activités à objectifs multiples sur les parcours d’apprentissage
2.1.7.1 Etat de connaissance augmenté
2.1.7.2 Lien augmenté
2.1.7.3 Parcours d’apprentissage augmenté
2.1.8 Synthèse
2.2Modèle de co-construction du scénario d’apprentissage par les apprenants
2.2.1 Introduction
2.2.2 Hypothèses, objectif et définition
2.2.3 Fondements
2.2.4 Co-construction du scénario d’apprentissage
2.2.4.1 Processus d’apprentissage
2.2.4.2 Prise de décision dans la co-construction
2.2.5 Qualité du scénario co-construit
2.2.5.1 Mode d’évaluation par compensation souple
2.2.5.2 Mode d’évaluation par compensation contraignante
2.2.5.3 Mode d’évaluation stricte
2.2.6 Progression dans l’apprentissage
2.2.6.1 Progression séquentielle
2.2.6.2 Progression rapide
2.2.6.3 La progression bloquée (non-progression)
2.2.6.4 Les stratégies pour garantir la progression
2.2.7 Garantie de l’apprentissage
2.2.8 Synthèse
3 Implémentation
3.1Les plates-formes d’apprentissage en ligne
3.1.1 Introduction
3.1.2 Les besoins pour l’implémentation des modèles
3.1.3 Quelques plates-formes d’apprentissage en ligne
3.1.4 Choix de la plate-forme pour l’implémentation des modèles
3.1.5 Synthèse
3.2Plugin EGbKST : outils technologiques d’accompagnement des acteurs de l’apprentissage
3.2.1 Introduction
3.2.2 Présentation du système pédagogique initial ou classique
3.2.2.1 Conception du cours
3.2.2.2 Apprentissage et tutorat
3.2.3 Vue générale du nouveau système pédagogique
3.2.4 Outils de l’enseignant pour la conception multi-scénarios
3.2.4.1 Scénarisation d’un cours pas à pas
3.2.4.2 Scénarisation d’un cours par importation de l’organisation pédagogique
3.2.5 Outils du gestionnaire pour la gestion administrative du cours
3.2.6 Outils de l’apprenant pour la co-construction du scénario durant l’apprentissage
3.2.6.1 Interface dynamique d’apprentissage
3.2.6.2 Tableau de bord de visualisation des résultats d’apprentissage
3.2.7 Outils du tuteur pour le suivi pédagogique : vers une approche tableau de bord
3.2.7.1 Le tableau de bord collectif
3.2.7.1.1 Prise en compte de la réactivité du tuteur
3.2.7.1.2 Prise en compte de la proactivité du tuteur
3.2.7.2 Le tableau de bord individuel
3.2.8 Synthèse
Expérimentation
4. Conclusion

Lire le rapport complet