Soutenance mémoire
Expression des scénarios pédagogiques dans le champ des praticiens
Ce qui a été fait dans un établissement donné, avec un public donné, sur un objet d’étude donné, est décrit sous forme narrative ou structurée en rubriques. Ces descriptions se présentent sous forme de fiches ou de formulaires. Des travaux ont recensé les termes les plus utilisés dans ces fiches et leurs équivalents [12]. Ils constituent une sorte de thesaurus ad hoc dans lequel on pioche pour décrire les scénarios pédagogiques. On retrouve les termes suivants (leurs équivalents rencontrés lors de l’analyse étant indiqués entre parenthèses) :
But (objectif général, objectif)
Compétence (habileté visée, objectif spécifique, résultat attendu …)
Compétence disciplinaire (objectif référentiel, compétence du domaine)
Compétence transversale
Déroulement (déroulement de l’activité, réalisation, pendant, situation d’enseignement/d’apprentissage)
Discipline (matière visée, contenu disciplinaire)
Domaine (domaine d’apprentissage, thème général)
Durée
Evaluation (correction, bilan de séances)
Mise en situation (avant, introduction)
Niveau (niveau d’enseignement, degré, niveau scolaire, public)
Objectivation
Particularité des élèves
Phase pédagogique (approche pédagogique, démarche d’intervention, démarche pédagogique)
Présentation de l’activité
Réinvestissement (transfert, le mot du maître, pour aller plus loin, après, activités connexes, enrichissement, approfondissement)
Ressources (ressources requises, matériel)
Résumé (description courte du projet, description)
Séance (séquence, étape)
L’avantage de ces termes est qu’ils sont familiers aux enseignants et qu’ils permettent de décrire différents aspects du scénario en les organisant thématiquement. Cependant, ils ne permettent pas d’indiquer le type d’interaction entre les différents éléments du scénario : interactions entre les activités, interactions entre les différents acteurs du scénario, interactions entre les ressources et les activités, etc. La description du déroulement demeure statique et elle ne permet pas de définir la façon dont le scénario pédagogique va s’organiser (qui va réaliser l’activité ? quelle ressource va être utilisée pour cette activité et par qui ? quelles sont les conditions de clôture de l’activité ?). Il manque, par ailleurs, la dimension « rôle » que l’enseignant et l’élève peuvent prendre dans le scénario et qui est étroitement liée à la nature et à l’objectif de l’activité d’apprentissage. Cette dimension « rôle » a été mise en avant dans les travaux sur les langages de modélisation pédagogique, notamment dans le langage EML que nous évoquerons dans le chapitre qui suit. Enfin, les choix pédagogiques de l’enseignant sont rarement explicités et l’approche pédagogique semble périphérique par rapport aux autres rubriques, alors qu’elle devrait être centrale et constituer le socle explicite du scénario. De fait, ces scénarios pédagogiques n’offrent qu’une description statique du déroulement qui réduit leur réutilisabilité dans la mesure où ils sont difficilement instrumentables par les TICE. En effet, cette forme de description serait insuffisantepour qu’un enseignant reprenne un scénario existant et définisse les paramètres et les interactions enjeu entre les acteurs, les activités, les ressources afin d’en permettre l’exécution sur une plate forme . Dans le monde scientifique, et notamment dans les domaines de l’informatique appliquée à l’éducation tels que l’ingénierie pédagogique et les EIAHs, le concept de scénario pédagogique est perçu de manière différente.
L’IDM dans les EIAHs
Plusieurs recherches sur l’interface entre l’ingénierie des EIAH et l’IDM ont été menées durant ces dernières années [34] [35] [36] [37] [38] [w3]. Le positionnement des différents laboratoires dans le cadre de l’Action Spécifique « Conception d’une plate-forme pour la recherche en EIAH » [39] par rapport aux trois (03) niveaux de l’architecture MDA est représenté par la Figure 1.3 ci-dessous. Ces travaux s’intéressent à l’apport de l’ingénierie des modèles sur l’ensemble du processus d’ingénierie, à chaque niveau correspondant un méta-modèle et des transformations à définir. Deux axes de travail se dégagent de ce schéma : d’une part les équipes travaillant autour des modèles métiers et mettant en œuvre des transformations CIM vers PIM (LIUPPA, CLIPS) ou PIM vers CIM (LIUM), d’autre part celles travaillant autour des plateformes d’exécution des scénarios modélisés avec IMS-LD ou LDL et mettant en œuvre des transformations PIM vers PSM (TRIGONE, SYSCOMCLIPS). Nous précisons les approches des différentes équipes.
LIUPPA : Les travaux du LIUPPA (Laboratoire d’Informatique De l’Université de Pau et des Pays de l’Adour) concernent la conception du langage de modélisation pédagogique CPM (Computer Problem-based Meta-model), que nous détaillerons dans le prochain chapitre. CPM est un langage de modélisation pédagogique basé sur un profil UML et dédié aux situations problèmes coopératives ; il peut être transformé (transformation CIM vers PIM) vers le niveau A du langage IMS-LD.
CLIPS : L’approche de l’équipe scénario du CLIPS intégrée aujourd’hui au sein de l’équipe MeTAH, s’inscrit dans la même perspective que le LIUPPA. Elle concerne la mise au point de langages d’expression métier de niveau CIM pour la modélisation de scénarios pédagogiques [w2], [8], [5]. Dans ce cadre, les transformations CIM vers PIM vers les langages IMS-LD et LDL ont été particulièrement explorées notamment au moyen de transformations XSL [40] [41] [42]. Ainsi, l’éditeur graphique GenScen [40] a été développé au CLIPS, en collaboration avec des enseignants des maisons familiales et rurales, et permet de créer ou de modifier, à l’aide de primitives graphiques, un scénario pédagogique qui est ensuite généré en IMS-LD. Bien que n’ayant pas été construit dans une perspective d’IDM, cet outil met en œuvre ce type de solution. Il permet, en effet, la transformation d’une expression de scénarios de niveau CIM vers une expression de niveau PIM (IMSLD en l’occurrence).
LIUM : L’approche du LIUM présentée ici concerne les transformations PIM vers CIM dans le cadre du projet REDiM (Réingénierie des EIAH Dirigée par les Modèles) qui propose une rétro-conception d’un EIAH à partir de l’identification d’informations pertinentes : les« observables », issus de l’observation et de l’analyse de sessions d’apprentissage, de parcours effectués par des étudiants (c’est-à-dire, les scénarios a posteriori) [43]. Dans [44], les auteurs précisent que « la réingénierie d’un scénario pédagogique s’effectue en assistant les concepteurs dans la phase de définition des observables qui leur permettront de comprendre a posteriori le déroulement d’une session d’apprentissage ». Dans le cadre du présent travail, il s’agit de supporter la réalisation de deux tâches par le concepteur qui utilise un langage de modélisation pédagogique centré activité : « établir le scénario prédictif de la situation d’apprentissage envisagée, et également anticiper sur la construction des scénarios descriptifs en définissant des besoins d’observation de la situation permettant l’évaluation effective de l’activité des apprenants ». Le scénario descriptif décrit « a posteriori le déroulement effectif d’une situation d’apprentissage » [w2].Plusieurs langages métiers (ou Domain Specific Languages) basés sur Eclipse EMF [w4] ont été développés dans le cadre du projet REDiM, notamment BOSIC utilisé pour définir les besoins d’observation dans le contexte des situations d’apprentissage utilisant les TICE [45].
TRIGONE : L’approche de TRIGONE concerne les transformations PIM vers PSM et l’outil GenDep développé dans le cadre du projet BRICOLES [40]. P.A. Caron a développé une approche par dispositif qui s’appuie sur les pratiques enseignantes, sur le bricolage pédagogique [47] ; elle est instrumentée par l’ingénierie des modèles, « en définissant pour cette approche un standard basé sur la définition des services proposés par une plateforme de formation » [46]. Cette approche s’inscrit dans une chaine de transformations plus complète développée au sein du laboratoire TRIGONEet présentée en Figure 1.4. Dans la Figure 1.4, ModX est l’outil graphique de méta-modélisation compatible avec le MOF qui constitue le support des activités de modélisation [48]. Il permet aussi bien l’édition des méta-modèles que la transformation des modèles de niveau PIM, et fournit en sortie un fichier au format XMI. ModX est utilisé pour écrire le modèle du dispositif en IMS-LD (modélisation PIM) et pour effectuer sa transformation vers un modèle PSM permettant plus facilement le déploiement sur la plateforme effective visée. L’outil GenDep (Figure 1.5) établit une correspondance entre le modèle PSM de dispositif pédagogique réalisé avec ModX et l’application concrète sur laquelle l’enseignant désire implanter son dispositif (exemple : Ganesha, Claroline, Moodle, …). Ce choix d’ingénierie retenu par P.A. Caron dans [46] s’inspire dans un cadre IDM des travaux portant sur les générateurs d’applications [w5]. GenDep est ainsi basé sur un DSL construit selon les principes des générateurs d’applications en isolant les abstractions de la plateforme applicative par l’étude de son fonctionnement, en spécifiant les concepts du langage et leurs règles, en créant une représentation graphique associée à ce métamodèle et en définissant les générateurs de codes [46]. GenDep permet la création des instances et génère une interface logicielle à partir du méta-modèle correspondant au modèle PSM. Pour déployer un scénario pédagogique vers une plate-forme, l’enseignant doit importer dans l’outil GenDep son scénario pédagogique écrit en IMS-LD à l’aide d’un éditeur comme ModX par exemple. Ensuite GenDep génère le scénario vers la plateforme cible à partir du méta-modèle correspondant au modèle PSM de cette plateforme en fournissant des éléments virtuels à implanter sur la plateforme. Pour réaliser l’implantation effective, les plateformes cibles ont été pourvues d’un greffon proposant des services de déploiement. Ces services Web encapsulent côté plateforme les fonctionnalités permettant la création, le paramétrage, la liaison et la destruction des éléments virtuels créés dans l’interface de GenDep.
Les Langages Formels de Modélisation Pédagogique
Plusieurs travaux de recherche se sont intéressés à la représentation des scénarios pédagogiques [53]. Certains d’entre eux se sont centrés sur la synthèse des concepts, tels que le concept de cadre descriptif neutre (neutral descriptive framework), qui permet la représentation des scénarios [54][w6][55], d’autres sur la présentation d’analyses comparatives entre les différents modèles et langages de formalisation de scénarios pédagogiques pour aider les praticiens à choisir entre les approches de conception, telles Learning Design Rashomon I [56], et Learning Design Rashomon II [57]. Dans ce contexte, les langages de modélisation pédagogique (EMLs) sont considérés comme une des approches les plus marquantes à représenter des scénarios pédagogiques. Ces EMLs permettent l’exécution des scénarios pédagogiques sur des systèmes d’apprentissage. Ils supportent le contrôle et la gestion du flux du processus d’apprentissage par le système d’apprentissage. Parmi les exemples de ce type d’EML, nous citons :
– PoEML (Perspective oriented Educational Modeling Language) [58] : il est basé sur une approche de séparation des préoccupations des enseignants pour permettre plus de flexibilité et de contrôle de flux du processus d’apprentissage lors de la modélisation. La structure du scénario pédagogique dans PoEML n’est pas en une seule pièce comme dans IMS-LD, mais en plusieurs parties selon la perspective de modélisation.
– IMS-LD [59]: est le langage le plus formel parmi les EMLs existants puisqu’il est développé pour servir comme un standard. Dans ce sens, il permet non seulement de modéliser une large gamme de type d’unité d’apprentissage, mais aussi l’interopérabilité des scénarios résultants entre institutions et systèmes de gestion d’apprentissage.
– LDL (Learning Design Language) [60] : il propose une approche de modélisation basée sur l’enseignant. La structure du scénario dans ce langage est adaptée particulièrement aux situations d’apprentissage collaboratives, vu que LDL est centré sur la modélisation des interactions qui surviennent entre les participants durant une activité d’apprentissage.
L’identification des éléments déterminants de la qualité du scénario
Un principe important a été utilisé pour identifier les éléments déterminants de la qualité du scénario : la Théorie de Distance Transactionnelle (TDT) [77]. Cette théorie sert particulièrement à définir la relation entre la contrôlabilité de ces éléments et la qualité du scénario. Elle a été introduite dans le domaine de l’enseignement à distance et a été utilisé pour guider de nombreuses recherches et pratiques. Elle a été proposée comme un outil de mesure de la distance transactionnelle qui réfère à l’espace psychologique et de communications qui résultent de la séparation physique entre les enseignants et les apprenants [90].La théorie vise à réduire cet espace afin d’améliorer la qualité d’apprentissage/ enseignement. Les principales constructions de la théorie sont :
– La Structure : caractéristique qualitative qui mesure l’étendue d’adaptation des cours aux besoins spécifiques des apprenants.
– Le Dialogue : lié à la qualité de la communication entre les apprenants et les enseignants et il se caractérise par une mesure et une nature. L’ampleur du dialogue représente la possibilité et le degré de réussite de communication qui détermine si la distance transactionnelle sera surmontée.
– L’Autonomie : représente le degré de la décision que les apprenants ont sur le processus d’apprentissage. Dans [99], M.G. Moore a émis l’hypothèse de la relation entre la structure, le dialogue et la distance transactionnelle : «as dialog increases, transactional distance decreases . . . As structure increases, transactional distance also increases». Selon cette hypothèse, Moore précise qu’un niveau de distance transactionnelle se réduit si le niveau de dialogue est augmenté, et inversement, il augmente si le niveau de structure est augmenté. La définition de la relation entre ces trois variables et la distance transactionnelle fournit un cadre intéressant pour définir la relation entre les éléments qui sont contrôlables par le responsable de conception, et la qualité du scénario (Figure 3.5). Le noyau de cette théorie est que, pour contrôler la qualité de l’apprentissage dans un contexte à distance et/ou en ligne, il est important de contrôler la distance transactionnelle lors de la phase de conception. Cela est réalisé à travers le contrôle du degré d’autonomie approprié aux apprenants, ainsi que le degré de dialogue et le degré de structure. Par exemple, si le responsable décide de donner un haut degré d’autonomie à l’apprenant durant le cours, il doit, selon la théorie, minimiser le degré de dialogue et maximiser le degré de structure du cours, en fournissant plus de choix dans les activités d’enseignements et moins d’opportunité de dialogue. En d’autres termes, pour contrôler la qualité du scénario, le responsable de conception décide du degré d’autonomie qu’il va donner aux apprenants, et donc décide s’il va permettre plus ou moins de degré de liberté dans le choix des activités d’apprentissage et de la structure du cours, ou au contraire restreindre la liberté de l’apprenant. En relation avec le degré d’autonomie il contrôle le degré de structure qui est le degré de flexibilité de cours pour couvrir les besoins et caractéristiques des apprenants en termes d’objectifs d’apprentissage, les stratégies d’enseignement et les différents éléments structurels du cours. En même temps, le responsable du cours contrôle le degré de dialogue et sa nature et décide la fréquence d’opportunités de dialogue offertes aux apprenants, en plus, il doit être conscients de la fréquence de participation de l’apprenant, comme recommandé dans [90] « Instructors must give everyone frequent opportunities to contribute and be aware of who is not contributing ». Comme résultat, les éléments déterminants de la qualité du scénario selon la théorie de distance transactionnelle, peuvent être considérés à partir de deux niveaux du point de vue du responsable chargé du design de l’apprentissage (Figure 3.5). Le premier, un niveau de conscience qui représente les éléments qui ne sont pas contrôlables et dont le responsable de conception doit être conscient lors du design comme : styles d’apprentissage, besoins des apprenants, caractéristique des apprenants…etc. Le second, un niveau de contrôle qui représente les éléments qui sont contrôlables par le responsable lors du design, principalement, le degré d’autonomie, le degré de flexibilité du cours (degré de structure) et le degré de dialogue. Il existe une dépendance entre les éléments déterminants de la qualité du scénario, particulièrement, selon les éléments du niveau de conscience, le responsable peut décider du degré d’autonomie approprié pour les apprenants, et selon ce degré le responsable de conception définit le degré de structure et le degré de dialogue.
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Table des matières
Introduction Générale
1. Contexte de recherche
2. Cadres théoriques
3. Questions, hypothèses et objectifs de recherche
4. Approche méthodologique
5. Retombées de la recherche
6. Conclusion
7. Organisation du manuscrit
Chapitre 1 : La Scénarisation Pédagogique
1.1. Introduction
1.2. Le concept de scénario pédagogique dans la communauté des praticiens
1.2.1. Définition du « scénario » dans le champ des praticiens
1.2.2. Expression des scénarios pédagogiques dans le champ des praticiens
1.3. Le concept de scénario dans le champ de la recherche
1.4. Le processus de scénarisation pédagogique
1.4.1. Définition du concept de scénarisation
1.4.2. Approches de scénarisation en EIAH
1.5. Ingénierie des scénarios et IDM appliquée à la scénarisation
1.5.1. Ingénierie des scénarios pédagogiques
1.5.2. L’IDM dans les EIAH
1.5.3. Apports de l’IDM à la scénarisation
1.6. Conclusion
Chapitre 2 : Les Langages Formels et Semi-Formels de Modélisation Pédagogique
2.1. Introduction
2.2. Les langages de modélisation pédagogique (Langages formels)
2.2.1. IMS-LD
2.2.2. Learning Design Language (LDL)
2.3. Limites des EMLs
2.4. Les langages semi formels de modélisation pédagogique
2.4.1. MISA
2.4.2. Le langage CPM
2.5. Classification des Langages de Modélisation Pédagogique
2.6. Conclusion
Chapitre 3 : Présentation du Méta-Modèle SDLD
3.1. Introduction
3.2. Contexte de conception visé : manques et besoins
3.3. Méthodologie d’élaboration du méta-modèle SDLD
3.3.1. Première étape : La réutilisation et l’opérationnalisation des scénarios
3.3.2. Deuxième étape : Accessibilité aux praticiens
3.3.3. Formalisation finale : Contrôlabilité de la qualité
3.4. Le méta-modèle Structure Dialogue Learning Design (SDLD)
3.5. L’approche de modélisation dans Structure Dialogue Learning Design (SDLD)
3.6. Positionnement de SDLD par rapport aux méta-modèles de la littérature
3.7. Conclusion
Chapitre 4 : Implémentation du Modèle SDLD : SDLD-Editor
4.1. Introduction
4.2. Approche d’implémentation du modèle SDLD
4.2.1. Les outils de développement
4.2.2. Les phases de développement
4.2.3. L’éditeur SDLD-Editor
4.3. Conception d’un scénario avec l’éditeur SDLD-Editor
4.3.1. Modélisation d’une situation d’apprentissage avec SDLD
4.3.2. Génération de scénarios textuels formels avec SDLD-Editor
4.4. Conclusion
Chapitre 5 : Expérimentation de SDLD et SDLD-Editor
5.1. Introduction
5.2. Contexte de l’expérimentation
5.3. Objectifs de l’expérimentation
5.4. Méthodologie de l’expérimentation
5.5. Résultats
5.6. Discussion et interprétation
Conclusion et Perspectives
Références Bibliographiques
Références webographiques
Annexes
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