Quelques éléments sur la conception et l ingénierie des EIAH

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1 Quelques éléments sur la conception et l ingénierie des EIAH Lium Université du Maine Pierre.Tchounikine@lium.univ-lemans.fr

2 EIAH : définition EIAH = Environnement Informatique pour l Apprentissage Humain un environnement informatique des agents humains et artificiels des interactions des accès à des ressources formatives Évolutions récentes généralisation des Tic (communication, distance ; «E-Learning») recherche de partenariats entre l homme et la machine différentes déclinaisons de l apprentissage : enseignement, formation, autodidaxie, diffusion de connaissances susciter ou accompagner un apprentissage Association des Technologies de l Information pour l Education et la Formation (Atief) : 2/20

3 EIAH et recherche en informatique EIAH = intention didactique + environnement informatique artefacts prédéfinis conception / organisation d un dispositif artefacts à créer conception d un artefact (problèmes spécifiques) spécificités liées à l intention didactique ou au contexte pédagogique artefact dispositif phénomènes à comprendre - apprentissage -usages 3/20

4 Les artefacts Tuteur intelligent Micromonde Outil de communication? prise en compte de difficultés liées à l intention didactique ou au contexte pédagogique? Plateforme FOAD? Environnement agençant des outils «standard»? 4/20

5 Conception d un EIAH Difficulté de réalisation d un module spécifique modélisation des connaissances et/ou résolveur de problème fondés sur une analyse didactique conception et maintenance d un modèle de l apprenant Difficulté de conception liée à la nature de l objectif comment définir les spécifications? comment prendre en compte les usages? quels problèmes? quels modèles / théories? 5/20

6 EIAH : problèmes spécifiques La conception d un EIAH passe par des modélisations multiples connaissances du domaine connaissances «de référence» connaissances de l apprenant... et de leur évolution perception et interprétation des actions de l apprenant contrôle de l interaction communication médiatisée gestion des caractéristiques personnelles... qu il faut concevoir, articuler et évaluer 6/20

7 EIAH : problèmes généraux La conception d un EIAH multiplie les problèmes «classiques» Étude des aspects sociaux un EIAH crée / modifie un système de relations sociales Étude des usages ce que fait l apprenant du système / ce que fait le système à l apprenant Étude des processus d instrumentation l instrument en tant que médiateur entre le sujet et l action Étude des dimensions «réutilisation» et «généricité» Des critères spécifiques validation/vérification du logiciel impact en terme d apprentissage 7/20

8 Conception / recherche en EIAH Objectif et enjeux de la recherche sur la conception des EIAH : pour identifier les théories pertinentes / problèmes EIAH comprendre les liens théorie / conception dépasser le simple «prototypage itératif» des idées capitaliser les connaissances avancer sur les «savoirs» (théories, modèles) quelles théories? 8/20

9 Les théories Théories habituellement citées : «approche» constructiviste théorie des situations didactiques «théorie» de l activité Zone Proximale de Développement cognition distribuée étayage Brunnerien 9/20

10 Exemple : une théorie Théories habituellement citées : «approche» constructiviste théorie des situations didactiques «théorie» de l activité Zone Proximale de Développement cognition distribuée étayage Brunnerien - réduction des degrés de liberté - maintien de l'orientation - signalisation des caractéristiques déterminantes - contrôle de la frustration - présentation de modèles de solutions préceptes pour construire un environnement qui supporte le tuteur d une FOAD 10/20

11 Exemple : un «modèle» Communication textuelle Communication audiovisuelle Visualisation Pointage Communication Partage des matériaux physiques Partage des outils et ressources électroniques Assistance informatique Soutien à l'apprenant Partage de l'espace de travail Consultation du parcours Suivi Pédagogique Synchrone Perception de l'activité de l'apprenant Consultation du détail des actions Consultation des productions Gestion de l'activité de suivi Consultation des avertissements Gestion des appels Identification Annotation des interventions des apprenants Consultation de l'historique des interventions 11/20

12 Exemple : une architecture AgDétection AgAssistance Agent Agents multiples AgConnexion Tuteur AgServeur AgConnexion Apprenant Groupe AgAppel Apprenant Rôle(s) AgAppel Tuteur AgPerception Groupe Assistance Groupe Communication Groupe Connexion AgInterface Tuteur Groupe Perception de l'activité AgInterface Apprenant Groupe Interface 12/20

13 Exemple : un système Espace "Classe virtuelle" Partie supérieure de l'espace "Apprenant" Partie inférieure de l'espace "Apprenant" Espace "Apprenant" 13/20

14 Problème 1 : nature des théories Les théories «de référence» sont conçues pour interpréter les situations et les phénomènes plus que pour prescrire Les théories n ont pas été conçues pour le «milieu» informatique problème de «distance» entre la théorie et sa mise en œuvre problème de «transposition» de la théorie ou de reconceptualisation? 14/20

15 Problème 2 : articulation des théories EIAH = objet complexe soit une théorie de la cognition TC nous expliquant comment dans tel contexte telle activité favorise l apprentissage 1. TC ne suffit pas à fonder la conception, il faut résoudre une multitude de problèmes et donc articuler ce que nous dit TC avec d autres théories et modèles 2. TC n est (pour l instant) pas disponible modèle des connaissances du domaine modèles des actions de l apprenant et des rétroactions modèles de communication médiatisée contrôle de l interaction perception et interprétation des actions gestion des caractéristiques personnelles évaluation des apprentissages 15/20

16 Conception / recherche en EIAH Avancer sur le lien théorie / modèle / artefact AS «Fondements théoriques et méthodologiques de la conception des EIAH» RTP «Apprentissage, éducation et formation» (www-rtp39.imag.fr) En sachant que Le schéma «théorie qui permet de construire un modèle qui spécifie entièrement l artefact» est illusoire La conception passe toujours par un processus itératif 16/20

17 Une approche : l ingénierie des EIAH Ingénierie des EIAH : travaux visant à définir des concepts, méthodes et techniques reproductibles et /ou réutilisables facilitant la mise en place (conception réalisation expérimentation évaluation diffusion) d EIAH en permettant de dépasser le traitement ad hoc des problèmes Tchounikine P., 2002, «Pour une ingénierie des EIAH» Revue I3 2 (1) 17/20

18 Intérêt de l ingénierie des EIAH Ingénierie : des méthodes et techniques fondées sur des «savoirs» (triplet problématique théorie méthode) identifier et travailler sur les «savoirs» rôle définir un cadre général dénotant un type d approche proposer un ensemble de préceptes généraux proposer des résultats utiles à la résolution d un problème précis place pertinent pour un aspect particulier (une «fonctionnalité») couvre de façon intégrée (plusieurs problématiques de) la conception nature théories générales pouvant être appliquées/adaptées aux EIAH théories prenant en compte ce qu est, spécifiquement, un EIAH 18/20

19 EIAH : un domaine expérimental Articuler deux dimensions de recherche en EIAH : Creuser une «question de recherche» comprendre l influence d un outil de communication sur un apprentissage comprendre la notion de malléabilité / proposer une approche modèles pour comprendre Développer des systèmes tester les idées analyser les usages en situation (nécessite un prototype robuste) modèles de conception («embarqués» ou pas dans l artefact) On ne peut dissocier compréhension / théorisation («sciences» ; SHS) conception / implantation («techniques» ; informatique) EIAH = «objet artificiel» 19/20

20 EIAH : vers la transdisciplinarité? théories SHS Sciences Humaines compréhension des phénomènes d apprentissage Sciences Humaines et Informatique compréhension des phénomènes d apprentissage et d usages dans un milieu informatique spécifications modèles migration élaboration Informatique construction d un artefact théories EIAH traçabilité modèles artefact Sciences Humaines expérimentation intégration des approches disciplinaires en un cadre propre artefact spécifications 20/20