Dissertations / Theses on the topic 'Didacticiels – Conception'

Nos travaux ont pour but de concevoir et de développer un méta-atelier de conception de systèmes de formation. Notre méta-atelier MATIF (méta-atelier d'ingénierie de la formation) permet de générer des ateliers de conception basés sur une méthode de conception de systèmes de formation. Par rapport à cet objectif, nous avons développé une double problématique : la conception d'un méta-modèle des méthodes spécifique au domaine de la formation basé sur trois composantes (des méta-concepts, des méta-formalismes et des méta-règles) et le développement d'un ensemble complet de règles portant sur le métamodèle. Ces règles ont un triple objectif : assurer l'intégrité du travail de modélisation de l'expert, définir la démarche de conception du méta-atelier et proposer une aide à l'expert tant sur l'utilisation du méta-atelier que sur la modélisation de méthode<br>Our goal is to design and to develop a meta-case (computer assisted software engineering) tool to design training systems. Our meta-case tool allows us to generate design tools based on a training system design method. To reach this goal, we developed a dual problematic : firstly we designed a method meta-model, specific to the educational domain that is based on three components (meta-concepts, meta-rules and metaformalisms) and secondly, we developed a complete set of rules concerning the method meta-model. These rules have three objectives : to ensure the designer's modelling integrity, to define the meta-case design process and to help the expert to use the meta-case tool

Cette thèse s'inscrit dans un souci d'étude d'un modèle de base et d'un système pour les environnements de développement de didacticiels (EDDI). Notre hypothèse est de disposer d'une expertise représentée suivant le modèle de représentation démo, basé sur une typologie des objets et des relations. Notre étude montre qu'il est alors nécessaire de compléter l'expertise avec des composants spécifiques, dans le but de la transférer à un apprenant. Ces composants regroupent : 1) un ensemble de concepts à rattacher aux objets de l'expertise ; 2) un modèle de l'apprenant ; 3) et un ensemble de stratégies tutorielles les exploitant. Ces stratégies tutorielles sont elles-mêmes décomposées en trois catégories fondamentales : les stratégies de conduite de session, les stratégies tutorielles de décision et les stratégies tutorielles d'application. L’originalité du modèle proposé est de s'intéresser à l'étude du comportement de la structure des connaissances manipulées durant le transfert d'expertise plutôt qu'aux connaissances elles-mêmes. EDDI propose donc une abstraction par rapport à l'expertise, par extraction de connaissances génériques sur la façon de transmettre les connaissances à l'apprenant et par rattachement des stratégies tutorielles à la structure des connaissances manipulées. EDDI constitue un enrichissement sémantique du modèle démo par intégration d'une couche spécifique au sein d'une architecture décrivant trois niveaux de représentation. EDDI est implémenté sous la forme d'un prototype en Loops

L'objectif est de generer des didacticiels adaptes a l'enseignement du droit dans une approche pedagogique differente de celle proposee dans les systemes d'eao classiques. Une organisation des connaissances qui peuvent etre contenues dans un didacticiel en quatre modules est proposee: le module logique; le module legislatif; le module jurisprudentiel; et le dictionnaire. Si le module logique est uniplante sous la forme d'une arborescence, les autres modules ont plutot l'aspect de bases documentaires classiques

Le travail proposé dans cette thèse a pour objectif de dépasser certaines limites liées aux plates-formes de la e-formation. Dans une première étape, nous avons examiné les besoins des utilisateurs, puis, nous avons confronté certains environnements existants à ces besoins. Dans une seconde étape, nous avons spécifié et organisé les fonctionnalités du système sous forme d'un noyau. Dans une troisième étape, nous avons étudié l'interopérabilité des données du système, nous avons analysé quelques normes et standards existants, puis nous avons proposé un modèle de métadonnées d'une ressource d'enseignement et un modèle de données apprenant. Ensuite, nous nous sommes intéressés à la description de l'activité. Nous avons proposé un modèle d'activité qui prend en compte les différentes activités du processus global de la e-formation. Enfin, et pour concrétiser l'interopérabilité du système, nous avons mis en œuvre les deux standards SCORM et AICC, puis nous avons défini deux services Web<br>The work proposed in this thesis aims at exceeding some limits related to the e-learning platforms. In the first step, we examined the needs of the users, and we confronted certain existing environments with these needs. In the second step, we specified and organized the functionalities of the system following two basic models. In the third step, we studied the data interoperability of the platform, we analyzed some existing standards, and then we proposed a model of teaching resource metadata and a learner data model. In a fourth step, we were interested in the activity description in a global open and distance learning cycle. We proposed a new model of activity which takes into account the various activities of the global cycle. Finally, for providing our system with effective the interoperability, we implemented two standards SCORM and AICC, and we defined two Web services

Cette thèse a pour thème la conception d'environnements interactifs d'apprentissage avec ordinateur (EIAO). L'une des difficultés de ce domaine est que les solutions proposées sont rarement acceptées par les enseignants car non conformes à leur propre conception pédagogique de l'enseignement à dispenser. L'objectif du travail est donc de prendre en compte les souhaits des enseignants dès la conception du produit, en identifiant et catégorisant les différents besoins pédagogiques, pour pouvoir offrir à l'enseignant prescripteur (celui qui utilise le logiciel) un environnement ouvert où il pourra choisir la configuration adaptée à sa pédagogie. Le champ d'application que nous avons choisi est celui de l'enseignement de la géométrie dans l'espace, via la réalisation d'un logiciel de type micromonde, calques 3d. Afin d'atteindre les objectifs fixés, nous avons collaboré, lors de la conception du logiciel, avec deux groupes d'enseignants auteurs qui ont enrichi la maquette par leurs approches variées. Pour en favoriser le développement, nous avons mis en place un formalisme, les contextes d'utilisation de logiciels pédagogiques, permettant aux enseignants auteurs d'exprimer leurs choix de présentation des connaissances et les activités qu'ils souhaitent mettre en place autour de ces connaissances. Ce formalisme nous a permis en retour d'extraire les informations pertinentes à implanter et de choisir les représentations internes adéquates. Ces documents ont ainsi servi de support à la négociation entre enseignants auteurs et informaticiens pour l'obtention d'un accord sur les connaissances géométriques embarquées dans le logiciels et leurs présentations externes à l'interface.

Les applications Web en général ont connu d’importantes évolutions technologiques au cours des deux dernières décennies et avec elles les habitudes et les attentes de la génération de femmes et d’hommes dite numérique. Paradoxalement à ces bouleversements technologiques et comportementaux, les logiciels d’enseignement et d’apprentissage (LEA) n’ont pas tout à fait suivi la même courbe d’évolution technologique. En effet, leur modèle de conception est demeuré si statique que leur utilité pédagogique est remise en cause par les experts en pédagogie selon lesquels les LEA actuels ne tiennent pas suffisamment compte des aspects théoriques pédagogiques. Mais comment améliorer la prise en compte de ces aspects dans le processus de conception des LEA? Plusieurs approches permettent de concevoir des LEA robustes. Cependant, un intérêt particulier existe pour l’utilisation du concept patron dans ce processus de conception tant par les experts en pédagogie que par les experts en génie logiciel. En effet, ce concept permet de capitaliser l’expérience des experts et permet aussi de simplifier de belle manière le processus de conception et de ce fait son coût. Une comparaison des travaux utilisant des patrons pour concevoir des LEA a montré qu’il n’existe pas de cadre de synergie entre les différents acteurs de l’équipe de conception, les experts en pédagogie d’un côté et les experts en génie logiciel de l’autre. De plus, les cycles de vie proposés dans ces travaux ne sont pas complets, ni rigoureusement décrits afin de permettre de développer des LEA efficients. Enfin, les travaux comparés ne montrent pas comment faire coexister les exigences pédagogiques avec les exigences logicielles. Le concept patron peut-il aider à construire des LEA robustes satisfaisant aux exigences pédagogiques ? Comme solution, cette thèse propose une approche de conception basée sur des patrons pour concevoir des LEA adaptés aux technologies du Web. Plus spécifiquement, l’approche méthodique proposée montre quelles doivent être les étapes séquentielles à prévoir pour concevoir un LEA répondant aux exigences pédagogiques. De plus, un répertoire est présenté et contient 110 patrons recensés et organisés en paquetages. Ces patrons peuvent être facilement retrouvés à l’aide du guide de recherche décrit pour être utilisés dans le processus de conception. L’approche de conception a été validée avec deux exemples d’application, permettant de conclure d’une part que l’approche de conception des LEA est réaliste et d’autre part que les patrons sont bien valides et fonctionnels. L’approche de conception de LEA proposée est originale et se démarque de celles que l’on trouve dans la littérature car elle est entièrement basée sur le concept patron. L’approche permet également de prendre en compte les exigences pédagogiques. Elle est générique car indépendante de toute plateforme logicielle ou matérielle. Toutefois, le processus de traduction des exigences pédagogiques n’est pas encore très intuitif, ni très linéaire. D’autres travaux doivent être réalisés pour compléter les résultats obtenus afin de pouvoir traduire en artéfacts exploitables par les ingénieurs logiciels les exigences pédagogiques les plus complexes et les plus abstraites. Pour la suite de cette thèse, une instanciation des patrons proposés serait intéressante ainsi que la définition d’un métamodèle basé sur des patrons qui pourrait permettre la spécification d’un langage de modélisation typique des LEA. L’ajout de patrons permettant d’ajouter une couche sémantique au niveau des LEA pourrait être envisagée. Cette couche sémantique permettra non seulement d’adapter les scénarios pédagogiques, mais aussi d’automatiser le processus d’adaptation au besoin d’un apprenant en particulier. Il peut être aussi envisagé la transformation des patrons proposés en ontologies pouvant permettre de faciliter l’évaluation des connaissances de l’apprenant, de lui communiquer des informations structurées et utiles pour son apprentissage et correspondant à son besoin d’apprentissage.<br>Web applications in general have experienced significant technological developments over the last two decades and with them the habits and expectations of the generation of men and women called The Digital Generation. Paradoxically to these technological and behavioral changes, e-learning software (ELS) does not quite follow the same curve of technological change. Indeed, its design model remained so static that its pedagogical usefulness is questioned by pedagogical experts who say that current ELS does not take sufficient account of educational theory. So how to improve the inclusion of pedagogical requirements in the ELS design process? There are several approaches to designing robust ELS. However the use of pattern concept in this design process is of great interest to both educational experts as well as experts in software engineering. The pattern concept allows ones to capitalize on the experience of ELS design experts and also simplifies the software design process, thus also reducing the design process cost. A comparison of patterns-based ELS design processes in the litterature has shown that there is no collaboration framework for the ELS design team, that is to say, educational specialists and software engineers. There is also a lack of important steps in the proposed software life cycles which may not be rigorously described to allow the design of efficient ELS. Finally patterns used in the design process of ELS meet either educational or software requirements but not both. As a solution, this thesis proposes a design approach to designing pattern-based ELS suited to Web technologies. More specifically, this thesis primarily proposes a pattern-based systematic approach, showing what should be the sequential steps for designing an ELS that meets pedagogical requirements. Furthermore this thesis also proposes a repository of 110 patterns that are used in the approach. These patterns can easily be found using the pattern search guide proposed in this thesis. The design approach was validated with two application examples to conclude that firstly the ELS design approach is realistic and secondly, that the patterns are valid and functional. The proposed ELS design approach is original and differs from those found in the literature as it is entirely based on the pattern concept. The approach also allows the ELS engineer to take into account the educational requirements. It is generic because it is independent of any hardware or software platform. However, the process of educational requirements translation is still not very intuitive nor very straight forward. Further work must be done to complete the results obtained, in order to bring usable artifacts from pedagogical requirements to software engineers. A pattern-based metamodel for ELS design that will allow the definition of a typical modeling language for ELS design, or the development of a more intelligent method for patterns search in a large directory is also considered. Adding patterns that will help adding a semantic layer at the ELS could be considered. This semantic layer will not only adapt pedagogical scenarios but will also automates the process of adaptation to the needs of a particular student. Finally another futherwork that can be addressed is how the transformation of proposed patterns in ontologies that can help facilitate the assessment learner’s knowledge in order to provide him structured and useful information for his learning process.

Cette recherche se situe dans le contexte des environnements informatiques destinés à favoriser les apprentissages (EIAO, Environnement Interactif d'Apprentissage avec Ordinateur). Les nombreux prototypes développés en recherche implantent une ou plusieurs fonctionnalités requises pour la formation (simulation, explication, etc.) mais jamais l'ensemble de ces fonctionnalités. Au lieu de chercher à développer un nouvel outil qui proposerait cet ensemble, on peut franchir une étape supplémentaire en faisant coopérer divers prototypes offrant des fonctionnalités complémentaires. L'objectif du travail est donc de définir des critères, une architecture et des outils permettant cette coopération. Nous focalisons notre proposition sur la coopération de prototypes existants et nous restreignons l'application au champ de l'enseignement de la géométrie plane au niveau collège et lycée. Nous proposons un atelier logiciel qui permet à un enseignant ou un chercheur d'utiliser des fonctionnalités implantées dans des prototypes différents, à travers une interface unificatrice, à peu près comme s'ils étaient disponibles dans le même logiciel. Pour le définir, nous avons modélisé une activité d'apprentissage du point de vue de l'exécution de logiciels et de l'échanges de données. Notre modèle comprend des scénarios découpés en étapes munies de transitions, des fonctionnalités offertes par un prototype, et la notion d'observable construite à partir de traces d'interaction et d'événements sémantiques. Nous proposons la notion de macro-définition avec les grammaires et interprètes associés pour adapter aussi bien des données du domaine que des observables. Notre atelier est implanté dans une maquette en Java et toutes les propositions sont faites avec un objectif de généralité qui confère aux propositions un caractère générique.

Actuellement, avec l’essor de l’informatique ubiquitaire, un intérêt grandissant est porté à l’exploitation du contexte de l’utilisateur pour une adaptation des applications et de leur contenu à ses besoins et activités en temps réel, dans divers domaines (tourisme, maisons intelligents, hôpitaux). De cet intérêt résulte bon nombre de projets traitant la définition et l’élaboration de modèles de contexte et de plateformes de gestion dudit contexte. Dans le cadre du projet GéoÉduc3D, l’utilisation du contexte pour l’amélioration de l’aspect immersif et interactif de jeux éducatifs revêt un intérêt certain. Ce cadre applicatif (jeux éducatifs, réalité augmentée, téléphones intelligents) est complètement différent et amène la question de l’interopérabilité peu abordée dans les précédents travaux. Nos travaux ont donc pour objectif de concevoir et d’implémenter une solution informatique dédiée à l’acquisition et à la diffusion de contexte spatial dans un environnement multi-joueurs sur et pour des téléphones intelligents. Dans ce but, nous proposons tout d’abord une nouvelle définition et une modélisation du contexte spatial adapté à notre cadre particulier. Ensuite, nous présentons l’architecture d’un système orienté service pour la gestion de cette information contextuelle. Afin de tester notre approche, un prototype de service Web a été élaboré selon trois fonctions principales : récupération des informations auprès des téléphones intelligents ; enregistrement des données dans la base de données et interrogation flexible en mode synchrone ou asynchrone des données. Ce travail de recherche ouvre ainsi la voie à la conception et au développement d’applications de jeux éducatifs, destinées à n’importe quel type de téléphone intelligent, sensible au contexte spatial des joueurs dans un environnement multi-joueurs.<br>Currently, with the rise of ubiquitous computing, one is growing interest in using the user context, for adapting applications and their contents to users’ needs and activities in real time, in different fields (tourism, smart homes, and hospitals). Many projects dealing with the definition and context models and management platforms have emerged. In the GeoEduc3D project, exploiting the context to improve the immersive and interactive aspects of interactive educational games is to be explored. This particular application framework (serious games, augmented reality, smart phones) is completely different and brings the issue of interoperability, which was not really addressed in previous work. Therefore, our work aims to design and implement a solution dedicated to the acquisition and dissemination of spatial context in a multi-players environment on and for smart phones. For this purpose, we first propose a definition and modeling of spatial context. Then we define the architecture of a service-oriented system for managing that information. To test our approach, a Web service prototype was developed according to three main functions: retrieving information from smart phones, storing data in the database and query flexible synchronous or asynchronous data. This research opens the way for the design and development of context-aware serious games applications for any type of smart phone, in a multiplayer environment.

Ce travail, dont l'objectif est de réduire la dispersion scolaire, explore diverses formes de fréquentation universitaire destinées aux éudiants travailleurs ou chargés de famille, basées sur l'utilisation de matériaux multimédia et sur l'intégration de l'apprentissage à distance et en présence. La thèse se propose de dessiner le rôle du concepteur de produits multimédia didactiques, sa fonction devant ^etre celle de médiateur entre les différents acteurs de la relation formative (institutions, enseignants et apprenants). Elle comporte les indications opérantes à la conception et la réalisation des matériaux multimédia aptes à favoriser la communication et à optimiser les temps et les stratégies d'études. Elle a pour point de départ un projet que j'ai réalisé concrètement auprès de l'Université italienne à Bologne, à la Faculté des Sciences Politiques de Forli'. Ce projet, dénommé STEMP (Studenti a TEMpo Parziale) a concerné quatre cours universitaires (Economie, Politique, Histoire Contemporaine, Statistique et Sociologie) sous forme de cours sous tutorat et sur deux cycles trimestriels. Le relevé constant des besoins des utilisateurs grâce à des questionnaires a fourni une base de données qui constitue le "corpus" de la thèse et a permis de définir quelques profils caractéristiques d'étudiants et la récursivité de besoins particuliers. Son analyse m'a servi de base pour la conception et la réalisation des matériaux multimédia. Lors de la rédaction de ma thèse il m'est apparu judicieux, dans l'optique d'une présentation ergonomique précise mais compréhensible, d'utiliser un personnage fictif dont j'ai élaboré le profil gr^ace à l'analyse des données recueillies dans le questionnaire, mon but étant de réduire les différences inter-individuelles dans l'évolution intra-individuelle du sujet ; son parcours d'étude incarne le déroulement de ma recherche.

Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre du projet LINUMEN (LIttératie et NUMératie Emergentes par le Numérique), lauréat de l’appel à projets e-FRAN (PIA2). Ce projet avait pour objectif de développer et tester une application éducative sur tablette numérique à l’usage d’enfants dans le contexte de la maternelle. Pour ce faire, le travail s’est divisé en deux phases : une première phase de co-conception et une seconde phase d’expérimentation. Durant les premières années du projet (mars 2017 - octobre 2018) une équipe pluri-catégorielle constituée de chercheurs, d’acteurs éducatifs et d’ingénieurs en informatique ont participé à la co-conception de l’application éducative AppLINOU (Apprendre avec Linou en maternelle). La phase d’expérimentation de ce projet (octobre 2018 - juin 2020) consistait à tester AppLINOU selon une méthodologie quasi-expérimentale et longitudinale. Les enseignants du groupe expérimental utilisaient l’application AppLINOU avec leurs élèves alors que, dans le groupe contrôle, les enseignants suivaient les programmes de l’école maternelle sans modification dans leur pratique. L’étude a porté sur 725 élèves de maternelle, scolarisés en moyenne section (356 filles et 369 garçons). Des mesures des compétences en littératie et en numératie émergentes ont été réalisées en début et en fin d’année.Les objectifs de la thèse sont liés à ces deux phases. Concernant la phase de co-conception, les objectifs du travail de thèse étaient de définir dans un premier temps le cadre théorique de co-conception. Dans un second temps, il s’agissait de participer, de décrire et d’analyser les différentes étapes de la co-conception. Concernant la phase d’expérimentation, les objectifs étaient d’étudier l’acceptance de l’application éducative AppLinou par les enseignants du groupe expérimental. Ces enseignants du groupe expérimental ont été recrutées sur la base du volontariat et ont suivi des formations afin de pouvoir utiliser l’application. Nos résultats montent que l’application AppLinou est bien acceptée par les enseignants. Cependant, des variables modèrent cette acceptance, comme le lieu d’exercice. En effet, les enseignants exerçant en réseau d’éducation prioritaire (REP) présentent des scores d’acceptance significativement plus bas que les enseignants exerçant en dehors des REP. Par ailleurs, des analyses de régression multiniveaux ont permis de montrer que l’acceptance de l’application par les enseignants avait un impact positif sur les performances des élèves<br>This PhD work is part of the LINUMEN project (LIttératie et NUMératie Emergentes par le Numérique), laureate of the e-FRAN call for projects (PIA2). The objective of this project was to develop and test an educational app for children in the context of kindergarten. To do this, the work was divided into two phases: a first phase of co-design and a second phase of experimentation. During the first years of the project (March 2017 - October 2018) a multidisciplinary team consisting of researchers, educational actors and IT engineers participated in the co-design of the educational app called AppLINOU (Apprendre avec Linou en maternelle). The experimentation phase of this project (October 2018 - June 2020) consisted in testing AppLINOU according to a quasi-experimental and longitudinal methodology. The teachers in the experimental group used AppLINOU with their students, while in the control group, the teachers followed the usual kindergarten curriculum without any changes in their practice. The study involved 725 kindergarten students scholarized in ‘moyenne section’ (356 girls and 369 boys). Measures of emergent literacy and numeracy skills were taken at the beginning and end of the year.The objectives of this thesis are linked to these two phases. Concerning the co-design phase, the thesis goals were to first define the theoretical framework of co-design. In a second time, it was to participate, describe and analyze the different stages of co-design. Concerning the experimentation phase, the goals were to study the acceptance of the educational app AppLinou by the teachers of the experimental group. These teachers from the experimental group were recruited on a voluntary basis and received training to be able to use the application. Our results show that the AppLinou application is well accepted by teachers. However, there are variables that moderate this acceptance, such as the location of practice. Indeed, teachers working in a ‘Réseau d’éducation prioritaire’ (REP) have significantly lower acceptance scores than teachers working outside REPs. Furthermore, multilevel regression analyses showed that teachers' acceptance of the application had a positive impact on students' performance

Le résultat de notre recherche est un logiciel opérationnel de formation en mécanique des structures. L'exploitation optimale des possibilités de la micro-informatique nous a conduit à mener une réflexion approfondie dans le domaine de la structuration et de la transmission des connaissances en mécanique. En nous fondant sur notre expérience d'étudiant, d'enseignant et d'ingénieur, nous avons adopté une philosophie de développement fondée sur l'approche progressive théorique et pratique des problèmes mécaniques, cherchant sans cesse à provoquer la curiosité, l'intérêt et la créativité de l'utilisateur. Le logiciel en couleurs starcolor constitue une application en vraie grandeur de cette philosophie, traitant, en une trentaine d'heures de cours, les calculs statistiques de structures de poutres et coques, les calculs en fatigue et les méthodes numériques.

Au sein du projet Tactiléo, nous considérons que l’appropriation d’une ressource numérique peut être évaluée sachant que « conception » et « usage » sont des processus itératifs. Nous proposons un modèle de conception et analyse d’usages de ressources numériques basé sur trois axes théoriques : la Théorie des Situations Didactiques (Brousseau, 1998) La Théorie de la Genèse Instrumentale (Rabardel, 1995) Et la Théorie de l’Activité (Leontiev, 1978 ; Vygotsky, 1978 ; Amigues, 2013). Nous avons construit une méthodologie pour évaluer l’appropriation de ressources numériques nous interrogeant : comment l’appropriation d’une ressource numérique peut-elle être évaluée lors de son usage ? Comment les résultats de l’évaluation de l’appropriation d’une ressource numérique peuvent-ils contribuer à sa réingénierie ? Et comment concevoir et utiliser un modèle de conception et d’analyse de ressources numériques basé sur l’appropriation ? Nous avons menées une étude exploratoire pour l’analyse d’une simulation en physique au collège ; l’analyse des réponses à un questionnaire par cinq équipes de concepteurs pour identifier les tâches qu’il est possible de prescrire à partir de la mise à profit des fonctionnalités techniques de la tablette ; une étude exploratoire de l’usage d’un jeu de cartes en tant qu’outil d’appui à la conception des situations d’apprentissage instrumentées par la tablette ; une analyse a priori du jeu Mets-toi à table ! (MTAT) pour identifier ses actions, activités et stratégies ; l’évaluation de l’appropriation du jeu MTAT par une classe (trace numérique d’interaction)<br>Within the Tactiléo project, we consider that the appropriation of a digital resource can be evaluated knowing that "design" and "use" are iterative processes. We propose a model of design and analysis of the uses of numerical resources based on three theoretical axes: The Theory of Didactic Situations (Brousseau, 1998) The Theory of Instrumental Genesis (Rabardel, 1995) and Theory of Activity, 1978, Vygotsky, 1978, Amigues, 2013). We constructed a methodology to evaluate the appropriation of digital resources interrogating us: how can the appropriation of a digital resource be evaluated during it is use? How can the results of the evaluation of the appropriation of a digital resource contribute to re-engineering it? And how to design and use a model of design and analysis of digital resources based on appropriation? We conducted an exploratory study for the analysis of a simulation in physics class at the college; The analysis of the answers to a questionnaire by five teams of designers to identify the tasks that can be prescribed from the use of the technical features of the tablet; An exploratory study of the use of a deck of cards as a tool to support the design of learning situations instrumented by the tablet; A priori analysis of the game Put yourself at the table! (MTAT) to identify its actions, activities and strategies; The evaluation of the appropriation of the MTAT game by a class (digital trace of interaction)

L'apport de l'EAO est -il à la mesure de ce qu'en attend le monde industriel ? Après avoir évoqué les raisons qui justifient l'emploi d'un tuteur pour ce type de formation, nous présentons l'architecture retenue. Ce tuteur est destiné à l'organisation d'un enseignement adapté à chaque élève. Pour cela, on doit permettre l'intégration de multiples scenarii et outils pédagogiques. Ceci lui confère un rôle de fédérateur. Pour décider du prochain scénario à exécuter, le tuteur s'appuie sur un modèle de l'élève, des objectifs d'enseignement, l'histoire de la session de formation et une famille de règles pédagogiques. La stratégie pédagogique en découle naturellement<br>Does the contribution of the CAT corresponds to the industrial world 'a expectation ? After having mentioned the reasons wich justify the use of a tutor for this type of training. We present the architecture retained. This tutorial intended to organize a teaching adapted to each student and for this has to enable the integration of multiples scenarii and pedagogical tools. This gives it the role of federation. In order to decide on the next scenario to execute, the tutor relies on a student model, on teaching objectives, on the history of the training session

Cette thèse aborde le problème de l'utilisation à des fins pédagogiques des connaissances contenues dans un système expert. Nous avons étudié les différents aspects de la conception d'un tutoriel intelligent capable d'organiser l'apprentissage à partir d'une base de connaissances (BC) sans être lié à un domaine particulier. Grâce à une analyse préalable de la BC, on peut dégager un ensemble de sous-arbres pouvant être considérés comme des cas déduits du savoir de l'expert. Nous avons introduit le concept de chemin de raisonnement pour représenter le raisonnement que ferait l'expert par rapport à un cas donné. L'ensemble des chemins de raisonnement d'une BC constitue la base d'apprentissage. Dans le tutoriel que nous avons baptisé PEDASYS, trois modes d' apprentissage sont conçus : 1) le mode Exploration permet à l'élève de découvrir à sa guise, l'ensemble des connaissances mises en œuvre dans une BC. 2) le mode question offre à l'apprenant la possibilité de poser des question sur des sujets Qui l'intéressent. 3) le mode Exercice utilise la technique de l'étude de cas permettant à l'élève d'effectuer un apprentissage plus systématique. Dans PEDASYS, un modèle de l'élève est construit au fur et à mesure que l'apprentissage progresse. Ce modèle est utilisé pour sélectionner un nouveau cas à étudier par l'élève. C'est ici qu'interviennent les stratégies pédagogiques telles que : trouver Un contre-exemple, faire travailler plus sur une règle particulière correspondant à un point faible de l'élève, sélectionner un cas Qui attire le plus son attention, etc. .<br>This thesis take into account the problem of using the knowledge base on an expert system for tutoring purposes. We have studied different aspects in the design of a domain-independent tutoring system capable to organize learning courses from a knowledge base (KB). Through a preliminary analysis of the knowledge base, we can obtain a set of reason trees which can be considered as a set of cases deducted from expert's knowledge. We have introduced the concept of reasoning path to represent expert's reasoning in a particular case. The set of reasoning paths of a KB can be used as the material for learning. In our tutoring system, named PEDASYS, three learning modes have been designed: 1) the Exploration mode give to learner the possibility to discover, in proper way, all the expert's knowledge of the KB. 2) the Query mode offer to learner with the possibility to ask Questions about subjects which are interesting for him. 3) the Training mode use the case-study method to organize a more systematic learning In PEDASYS, a student model is constructed and updated in different courses. This model is used to choose new cases to study. Pedagogical strategies come into work in this situation, for instance: find a counter-exemple, give to learner the chance to work on a particular rule to deal with one of his weak points, or choose the most interesting case for him, etc. .

La production de didacticiels souffre d'une absence d'outils opérationnels apportant une véritable assistance aux auteurs. L'observation des besoins, en particulier lors de l’élaboration de didacticiels d'apprentissage au pilotage de système technologiques, nous conduit à proposer une méthodologie de développement de logiciels éducatifs qui combine : analyse structurée, conception guidée et techniques d'évaluation avec une technique de prototypage dans un environnement d'hyperdidacticiel. Cet environnement éducatif de développement respecte une méthodologie d'élaboration et se compose d'un ensemble d'outils coordonnés et organisés dans un atelier de génie logiciel appliqué aux spécifications logicielles didactiques (appelé AGEDI). Cette approche a pour but d'améliorer le développement, la validation, l'affinement d'une maquette de didacticiel et donc de compléter les spécifications fonct. Ionnelles<br>The producation of conrseware requi res a powerflù tool for use in an instructional environment enabling the use of sophisticated instructi anal design strategies by authors. The way of proceeding in the context of building courseware, in particular within the framework of the technological process control training leads us to propose a methodology for courseware develo ment which combines : strucutural analysis, design and assessment techni ues with a protatypying technique in a hypercourseware fashion. This educational environment, based on a methodology of elaboration, provides a set of tools coordinated and organized in a computer-assista:i software engineering applied to courseware specifications (called AGEDI). This approaclLaccomodates the development demonstration and refinement of a working madel to complete set of courseware functional requirements

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'ouverture des EIAH (EnvironnementsInformatiques pour l'Apprentissage Humain), pour répondre à leur faible déploiement dansles établissements de formation, en facilitant leur appropriation par des usagers. Notre travailde recherche s'inscrit dans le cadre du projet REDiM (Réingénierie des EIAH Dirigée par lesModèles) mené au LIUM (Laboratoire d'Informatique de l'Université du Maine), dont un desobjectifs est d'intégrer les enseignants dans le processus de conception des scénariospédagogiques d'un EIAH.Nous proposons une approche d'ingénierie et de réingénierie pour rendre un EIAH ouvertà la conception et à l'adaptation de ses scénarios pédagogiques par les enseignantsutilisateurs. Nous avons défini un processus de conception basé sur la modélisationde scénarios pédagogiques ouverts (SPO), qui permet l'instrumentation des enseignantspour les aider dans la conception continue (i.e. qui se poursuit dans l'usage) d'une activitéd'apprentissage. Nous faisons trois propositions scientifiques :- Un modèle de représentation des SPO, qui permet de les structurer en variantes enfonction des contextes d'exécution. Nous qualifions ce modèle de rationnel puisqu'il s'appuieprincipalement sur l'approche du Design Rationale que nous avons adaptée à notreproblématique.- Un processus itératif et incrémental d'ingénierie et de réingénierie qui guide lesenseignants pour concevoir et adapter des SPO conformes au modèle que nous avonsdéfini.- Une méthode dirigée par les modèles et spécifique au domaine métier pour instrumenterle processus d'ouverture des scénarios pédagogiques d'un EIAH existant. Cette méthoded'instrumentation, reposant sur l'IDM (Ingénierie Dirigée par les Modèles) et le DSM(Domain-Specific Modeling), implique les enseignants utilisateurs de l'EIAH, considérés icicomme des experts du domaine. Elle est structurée en plusieurs phases qui amènentprogressivement à définir, de façon spécifique à l'EIAH considéré, un langage d'expressiondes SPO (ADSGEML - Adaptive Domain-Specific Graphical Educational ModelingLanguage) et un éditeur associé permettant la conception et l'adaptation des SPO dansl'univers métier de l'EIAH.Afin d'évaluer et de raffiner nos propositions, nous les avons appliquées sur l'EIAH"Hop3x", préalablement conçu au LIUM dans le cadre d'un autre projet pour pratiquer laprogrammation orientée objet. Nous avons donc élaboré un ADSGEML et un environnementd'édition graphique pour permettre aux enseignants de concevoir et d'adapterdynamiquement des sessions ouvertes de Hop3x, à un niveau élevé d'abstraction.

Certaines difficultés dans des activités de dénombrement sont imputables à la difficulté de passer d'un ensemble fini d'éléments à la détermination d'un ordre total sur cet ensemble. La capacité à faire ce passage peut être identifiée comme une connaissance que nous nommons énumération. L'apprentissage de l'énumération ne figure pas dans l'enseignement. Son existence culturelle même est faiblement reconnue. La première partie de notre étude montre d'une part que le contrôle du comptage et du dénombrement effectif des éléments d'une collection finie exige principalement de la part des élèves une conception de l'énumération, d'autre part que cette connaissance est nécessaire pour la construction et la compréhension des opérations arithmétiques. La deuxième partie étudie les conséquences dans l'enseignement : l'enseignement a besoin de connaissances qu'il ne prend pas en charge. L'impossibilité, pour l'enseignement, à réaliser une transposition didactique de l'énumération fait que cette connaissance est entièrement sous la responsabilité de l'élève et qu'il ne peut y avoir de négociation didactique à ce sujet. D'où des difficultés du côté des élèves comme du côté des professeurs. Nous étudions en particulier quels moyens l'institution enseignante se donne pour résoudre localement les problèmes posés par l'absence obligée de cette transposition, et les nouvelles difficultés que cela engendre. Pour permettre une transposition didactique de l'énumération, il est alors nécessaire de produire des situations a-didactiques de l'énumération et de réfléchir aux conditions de sa transformation en objet de savoir. Nous développons une ingénierie d'apprentissage de l'énumération d'ensembles. Nous posons ensuite la question du nécessaire choix, par le système enseignant, de la frontière entre les connaissances et les savoirs. Enfin, nous montrons comment notre ingénierie peut être comprise des enseignants en formation.

De multiples études indiquent que les approches traditionnellement utilisées pour enseigner les sciences devraient être modifiées. En effet, l'intérêt des jeunes pour les sciences est à la baisse et ceux-ci vivent typiquement peu de changements conceptuels au cours de leur cheminement scolaire, en particulier dans le domaine de la physique. Or, les lacunes des approches pédagogiques traditionnelles concordent avec des atouts intéressants des jeux vidéo. Ainsi, quelques études semblent montrer un certain potentiel pour les jeux vidéo éducatifs dans le domaine de la physique mécanique. Toutefois les faiblesses des méthodologies et des jeux utilisés ne permettent pas de conclure quant à leur efficacité. Mécanika est un nouveau jeu vidéo éducatif, disponible gratuitement en ligne et conçu spécifiquement pour intervenir sur les conceptions initiales identifiées par le test d'inventaire du Force Concept Inventory, un outil de mesure maintes fois validé. Une étude de l'impact de l'utilisation du jeu chez les jeunes indique qu'il favorise l'apprentissage des concepts de la mécanique newtonienne, en s'appuyant sur plusieurs indices. D'abord, l'utilisation de Mécanika en classe a produit un gain plus important sur la performance au FCI qu'un enseignement jugé « traditionnel ». Ce gain indique un changement conceptuel important, suite à une utilisation du jeu d'environ 2 heures. Ensuite, l'effet sur les résultats au FCI persiste à moyen terme, un mois après l'utilisation du jeu. Enfin, le support additionnel offert par les enseignants pour bien intégrer le jeu en classe, en se servant de guides pédagogiques conçus pour faire le pont entre les situations du jeu et les concepts scolaires, n'a pas aidé de façon notable les élèves à vivre un changement conceptuel plus important que si ceux-ci utilisaient le jeu sans aide externe. Cette étude démontre ainsi que les jeux vidéo peuvent jouer un rôle significatif dans le milieu de l'éducation. ______________________________________________________________________________

Les sciences et la technologie font partie des moteurs de l'innovation et se situent donc au coeur du développement économique des sociétés contemporaines. Elles sont appelées à devenir des éléments de plus en plus déterminants du bagage de formation de tout citoyen. Afin de s'adapter à l'évolution de la société, aux nouvelles connaissances scientifiques et technologiques, un nouveau programme de formation québécois pour le primaire à été rédigé. L'école doit désormais favoriser le développement des habiletés intellectuelles complexes (ex: analyser et résoudre des problèmes) requises dans une société du savoir en mouvance. Au sein de ce programme, une place importante est faite à l'utilisation pédagogique des technologies de l'information et de la communication (TIC). C'est en considérant ces aspects et les avantages liés à l'expérimentation assistée par ordinateur (ExAO) que nous avons développé l'idée d'un environnement d'apprentissage supporté par l'ExAO pour le primaire. Ceci pour réponde au fait qu'il existe très peu d'environnement technologique pour l'enseignement de la science et de la technologie au primaire. Les objectifs de cette recherche sont de concevoir et développer un environnement d'ExAO pour l'enseignement de la science et de la technologie au troisième cycle primaire, d'évaluer l'appropriation que font les élèves de l'environnement et d'évaluer l'impact de l'utilisation de celui-ci sur l'apprentissage du langage de codage graphique. Cet environnement comprend des capteurs, une interface d'acquisition de données et un logiciel qui traite et affiche les données en temps réel sous forme de graphiques. L'environnement d'apprentissage supporté par l'ExAO permet de voir en contiguïté le graphique comme une représentation d'un phénomène réel et ainsi de sortir des détails techniques (axes, tableau de donné, titre) de celui-ci. L'environnement adapté que nous avons conçu pour le primaire utilise l'interface et les capteurs de d'µLabExAO. Pour répondre au besoin du primaire, nous avons développé un nouveau logiciel qui traite et affiche les données à l'écran. De plus, nous avons planifié 3 séances d'activités qui, dans un premier temps, permettent aux élèves de se familiariser avec le matériel et, par la suite, de développer des compétences sur le langage de codage graphique. Suite à cela, nous avons mis à l'essai notre environnement. Tout d'abord, une mise à l'essai fonctionnelle qui a pour but de vérifier le fonctionnement du prototype. Puis une mise à l'essai empirique avec des élèves du troisième cycle du primaire. Lors de celle-ci, nous avons observé que les élèves se montrent très intéressés à ce type d'environnement. En effet, ils apprécient le fait d'être actif dans leurs apprentissages. La prise en main de l'environnement d'ExAO par les élèves s'est faite très rapidement. Ils utilisent les différents modes de travail qu'offre le logiciel pour résoudre les problèmes proposés. Ces problèmes mettaient en jeu des variables qui peuvent être appréhendées par les sens (température, lumière et profondeur) de façon à soutenir les élèves dans le passage du concret vers le symbolique. De plus, nous avons observé que les élèves qui avaient participé à l'expérimentation obtenaient des résultats significativement plus élevé lors du post-test aux questions concernant la compréhension globale des graphiques. Aux questions relatives au repérage de points et à l'inter/extrapolation, les élèves obtiennent des résultats similaires au groupe témoin. Nous pensons que cela est dû au fait que les activités que nous avons développées ne travaillent pas ces aspects du langage graphique. Nous concluons donc qu'un environnement d'apprentissage supporté par l'ExAO est fort pertinent pour le troisième cycle du primaire. Il permet de rendre les élèves actifs dans leurs apprentissages en les amenant à se questionner, à expérimenter, à observer, à induire puis à mettre à l'épreuve leur conclusion dans de nouvelles expérimentations. Il s'agit là d'une approche innovante pour aborder les aspects globaux du langage graphiques au primaire. Suite aux résultats obtenus lors de cette recherche, nous croyons qu'il serait intéressant de poursuivre le développement de l'environnement d'apprentissage supporté par l'ExAO afin de le rendre encore plus polyvalent. Dans cette optique, il faudrait adapter le logiciel pour qu'il soit utilisable avec une plus grande variété de capteurs et de nouvelles activités pourraient être créées afin de développer les autres aspects de la compréhension des graphiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : ExAO, Science, Technologie, Expérimentation assistée par ordinateur, Primaire, Recherche développement, Graphique, TIC.