1 Les projets Pépite et Lingot M2-IFL, DU-TICE, 12-11-2010 Diagnostic cognitif et EIAH.

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1 1 Les projets Pépite et Lingot M2-IFL, DU-TICE, 12-11-2010 Elisabeth.Delozanne@lip6.fr Diagnostic cognitif et EIAH

2 Objectifs du cours  Donner un exemple  de diagnostic cognitif  de modèle d’apprenant  Faire manipuler  des prototypes de diagnostic cognitif  plusieurs type de représentations d’un modèle Analyse didactique (analyse métier) : tableau Modèle conceptuel : tableau, diagramme Modèle de données : structure d’un fichier xml  Suivre sur l’évolution des prototypes, les étapes d’une recherche itérative et pluridisciplinaire en EIAH 2

3 3 Le projet Lingot  Objectifs  Instrumenter l’enseignement différencié en algèbre élémentaire  3 axes de recherche  Diagnostic (projet Pépite) 1.Analyser les réponses à des exercices 2.Détecter des cohérences dans l’activité d’un élève -Obstacles/Leviers pour l’apprentissage 3.Situer un élève (un groupe d’élèves) par rapport à la compétence de référence  Apprentissage Parcours d’apprentissage adaptées au profil/classes de profils  Instrumentation de l’activité des enseignants

4 Pépites ? Lingot ?  Dans la boue des productions des élèves…  x + 8 = 8x  Il ne faut pas additionner les puissants  … trouver les granules de connaissances pour forger  … des connaissances conformes au référentiel des programmes 4

5 5 Projet pluridisciplinaire IA Didactique des Mathématiques Environnements Informatiques d’Apprentissage Humain Psychologie et Ergonomie Cognitive IHM GL IA Enseignants Formateurs Association ACA Informatique

6 6 Cadres conceptuels  Informatique  Conception centrée utilisateur-participative (Norme ISO 13407, Caroll 00, Mackay 97, 04)  Modélisation et prototypage (Beaudoin-Lafon & Mackay 2003)  Ingénierie dirigée par les modèles (Favre et al. 06)  EIAH  Conception centrée sur les usages (Bruillard et Vivet 94, Bruillard et al 00, Caroll 00)  Evaluation et diagnostic cognitif (Koedinger08, VanLehn05, Shute08, Sander09, Nicaud04)  Analyse de traces (Dimitracopoulos09, Choquet07, Marty&Mille09)  Didactique des mathématiques  Dialectique outils/objets, jeu de cadres et registres, ingénierie didactique, approche anthropologique (Douady 90, Grugeon 95, Artigue 91, Chevallard, Kieran)  Ergonomie  Activité instrumentée (Rabardel 95, Rogalski 03)

7 Plan  Diagnostic cognitif ?  Une définition  Un exemple  Les projets Pépite et Lingot  Contexte, objectifs et questions de recherche  Une recherche itérative  Tests de différents prototypes  Résultats et perspectives 7

8 Diagnostic cognitif ?  Processus  « Processus qui consiste à produire de façon automatique une description des connaissances ou des savoir-faire qu’un système a cru déceler chez un élève en analysant les traces de son activité » (Delozanne et al. 2010)  Résultat du processus  Diagnostic cognitif  Modèle de l’élève  Profil cognitif  Bilan des connaissances et des compétences 8

9 Diagnostic cognitif  Analyse de la résolution de problème par un sujet  Performance  Connaissances, procédures et stratégies Correctes ou inadaptées  Objectifs  Intervention Améliorer la performance, certifier Réguler les apprentissages  Scientifique Comprendre -des processus de résolution de problèmes, d’apprentissage, d’enseignement, de conception Modéliser pour simuler, prédire, classifier 9

10 Enjeux  Recueillir des données sur l’activité de l’élève  Tâches diagnostiques : exercice + analyse didactique des connaissances et capacités + grille d’analyse des réponses anticipées  Test : ensemble de tâches diagnostic  Construire des descripteurs qui caractérisent l’activité de l’élève  décrire les connaissances d’un élève ?  inférer automatiquement les descripteurs à partir des données ?  Exploiter les résultats  Parcours d’apprentissage  Réflexion métacognitive de l’élève sur son profil 10

11 Une tâche diagnostique 11

12 12 Diagnostic d’un raisonnement  Réponse (x+8)×3-4+x=3x+24-4+x=3x+20+x=4x+20/4=x+5+2-x=7  Diagnostic (à confirmer sur l’ensemble du test)  Leviers : utilisation de l’algèbre pour prouver  Fragilités utilisation du signe égal comme annonce de résultat traduction abréviative expression algébrique comme processus de calcul et non comme un objet mathématique utilisation incorrecte des parenthèses  Exploitation : travailler sur les expressions équivalentes

13 13 Autre exemple  Diagnostic (partiel) Leviers Calculs numériques corrects Fragilités Preuve par l’exemple numérique Démarche arithmétique  Exploitation  Situation nécessitant l’usage de l’algèbre 3 + 8 = 11 11 × 3 = 33 33 - 4 = 29 29 + 3 = 32 32/4 = 8 8 + 2 = 10 10 - 3 = 7

14 Analyse des réponses  Réponses anticipées  Une vingtaine de types de réponses  Chaque type de réponse est codé sur plusieurs dimensions  Diagnostic local  Comparer la réponse de l’élève a une des réponses anticipées 14

15 Diagnostic local(1) Réponses d’élèvesCodes + interprétations 3 + 8 = 11 11 × 3 = 33 33 - 4 = 29 29 + 3 = 32 32/4 = 8 8 + 2 = 10 10 - 3 = 7 V3 incorrecte L5 pas de lettres E2 = annonce de résultat J2 justification : par l’exemple T2 traduction pas-à-pas séparée EN1 écritures numériques correctes x + 8 = 8x 8x 3 × 8x = 24+3x= 27x 27x-4 = 23x 23x+x=24x 24x/4=6x 6x+2=8x 8x-x=7 V3 incorrecte L3 lettres et règles fausses E2 = annonce de résultat J31 pseudo-formelle T2 traduction pas-à-pas séparée EA42 règle incorrecte d’ assemblage Règles utilisées (incorrectes) : A+B = AB A X  B = (A  B) X A X - X = A – 1 15 Dimensions d’évaluation Validité Usage des Lettres Singe d’ É galité Justification Traduction Écritures Numériques Écritures Algébriques

16 Diagnostic local (2) Réponses d’élèvesCodes + interprétations 5+8 =13 × 3=39-4 =35+5=40 40/4=10 10+2=12 12-5= 7 V3 incorrecte L5 pas de lettres J2 justification par l’exemple T4 traduction pas-à-pas enchainée EN1 écritures numériques correctes [ x+8] × 3 = 3x+24-4 = 3x+20 = 4x+20 = [4x+20]/4 = x+5 = x+5+2 = x+7 = x+7-x = 7 V3 incorrecte L3 lettres et règles fausses J31 pseudo-formelle T4 traduction pas-à-pas enchainée EA 1 calcul correct Règles utilisées : (A+B)C = AC+BC Règle correcte (A+B)/C = A/C+B/C Règle correcte AC+BC = (A+B)C Règle correcte 16

17 Diagnostic local (3) Réponses d’élèvesCodes + interprétations (3+8 × 3-4+3)/4+2-3 32/4+2-3 8+2-3 10-3 V3 incorrecte L5 pas de lettres J2 par l’exemple T3 globale non parenthésée EN1 : écritures numériques correctes ((5+8)×3-4+5)/4+2-5=7 ? ((13)×3-4+5)/4+2-5=7 ? (39-4+5)/4+2-5=7 ? 10+2-5=7 ? 10-3=7 ? 7=7 ? V3 incorrecte L5 pas de lettres J2 par l’exemple T1 globale parenthèsée, équation EN1 : écritures numériques correctes ((x + 8) × 3 - 4 + x) / 4 + 2 - x =( 3x + 24 - 4 + x)/4 + 2 - x =(4x +20) / 4 + 2 - x =x + 5 + 2 - x =7 V1 correcte, L1 nb généralisé J1 preuve algébrique, T1 globale, parenthésée, EA1 : écriture alg. Correcte Règles utilisées (A+B)C = AC+BC Règle correcte AC+BC = (A+B)C Règle correcte (A+B)/C = A/C+B/C Règle correcte AC+BC = (A+B)C Règle correcte 17

18 Diagnostic global  Calculer des taux en fonction des codes sur différents types d’exercices  Pour décrire sur 3 composantes de la compétence algébrique  Des taux de réussite  Des leviers et des fragilités  Un niveau  Exemple : Bilan d’AuroreAurore 18

19 Questions de recherche  Comment modéliser les connaissances d’un élève ?  Modèle de référence : didactique/informatique  Quelles situations mettre en place pour recueillir des observables ?  Modélisation des tâches diagnostiques, Banque de tests  Comment inférer les descripteurs à partir des observables indicateurs ?  Typer les réponses : diagnostic local  Détecter les cohérences : diagnostic global  Situer l’élève par rapport à une référence : stéréotypes  Comment exploiter le diagnostic en prenant des décisions à partir des observables ?  Prise de décisions didactiques (enseignants ou machine)  Réflexion métacognitive avec l’élève 19

20 Différents modèles  Approches symboliques  Psychologie cognitive ACT : geometry tutor, Algebra tutor (Anderson et son équipe 1983 etc…) Diane : problèmes additifs école primaire (Sander, Labat, Hakem 2005) Plasturgie (Richard, Pastré, Labat)  Didactiques des disciplines Balacheff (1995), Vergnaud, Stacey (2003) Lingot, Pépite (Delozanne, Grugeon et al. 1995 etc…)  Approches numériques  Réseaux bayésiens Labat, Hibou (2007) 20

21 21 Une démarche itérative  Problèmes et questions de recherche  Analyse  De l’activité mathématique des élèves,  De l’activité des futurs utilisateurs professeurs, chercheurs  Des situations d’usage En partie imprédictibles  Modélisation et Prototypage  Évaluations formatives  Résultats  Formulation d’un problème plus général  De nouvelles questions de recherche

22 22 Une conception itérative (Landay 02)

23 Une recherche itérative 23 (Mackay et Fayard, 1997)

24 Une recherche itérative et ascendante  Des itérations longues  Un problème éducatif et un problème informatique  Questions de recherche en EIAH  Analyses  Modèles  Prototypes (pré-opérationnels)  Évaluations en situation réelle Meilleure compréhension du problème Formulation d’un problème plus général Et bouclage  Des itérations rapides  Modéles, prototypes et évaluations pour ajuster et modifier 24

25 Cycles de recherche 1.Une analyse didactique cognitive et épistémologique  un outil de diagnostic papier 2.Une conception centrée-utilisateur pour automatiser (partiellement) le diagnostic  Prototype preuve de concept : Pépite 3.Une nouvelle modélisation de l’élève  3 niveaux : Pépistéréo 4.Une modélisation générique du diagnostic  Génération de l’analyse automatique des raisonnements : PépiGen 5.Actuellement : Dissémination de la recherche  Prototype/application disponible à large échelle : PépiMep 25

26 26 Le projet Pépite : cycle N° 1 (C1)  Un travail didactique fondateur (Grugeon 1995)  Un problème d’enseignement  Les hypothèses et les questions de recherche  H1 : Les réponses des apprenants à des problèmes bien choisis révèlent des cohérences dans leur raisonnement Q1 : Comment identifier ces cohérences ?  H2 : Détecter ces cohérences permet aux enseignants de définir des stratégies différenciées d’enseignement Q2 : comment différencier les apprentissage en s’appuyant sur ces cohérences ?

27 27 C1 : Un prototype papier-crayon  Un modèle de la compétence algébrique (fin de collège)  Un ensemble d’exercices papier-crayon  Production et transformation d’expressions, modélisation, généralisation et preuve, interprétation  Une structure d’analyse multidimensionnelle  Grille d’analyse par exercice des réponses des élèves  Une modélisation de la compétence d’un élève en 3 parties  Profil d’un élève : Description quantitative (réussite/échec) Description qualitative -Types de traitement algébrique privilégiés, maîtrise du calcul algébrique, traduction entre registres de représentations, type de rationalité Description de la flexibilité entre registres de représentation

28 28 C1 : Méthode de diagnostic  Objectif  Positionner l’élève par rapport au modèle de compétence à ce niveau scolaire  Ne pas repérer seulement des erreurs/niveaux  mais repérer des cohérences À développer (leviers) À déstabiliser (connaissances inadaptées)  Tâche de diagnostic pour l’enseignant (tâche prévue)  Faire passer le test  Interpréter les réponses de l’élève à chaque exercice (codage, analyse locale)  Construire un profil cognitif de l’élève (analyse globale) sur l’ensemble du test  Exploiter le diagnostic

29 29 Cycle N°1 : Bilan Résultats intéressants du point de vue EIAH  Des modèles didactiques « semi-formels »  De la compétence algébrique  Des cohérences de fonctionnement en algèbre Profils cognitifs : situer l’élève par rapport au modèle de la compétence attendue  Un outil de diagnostic papier-crayon validé du point de vue didactique  Diversité cognitive des élèves et des entrées possibles dans le champ de l’algèbre  Différentes stratégies d’enseignement  Un corpus papier-crayon de 600 réponses d’élèves  Pour fonder une analyse automatique des réponses d’élèves

30 30 Une recherche itérative : cycle N° 2  Les questions de recherche  Q2.1 : Est-il possible de recueillir sur machine des réponses d’élèves suffisamment riches pour un diagnostic cognitif ? Scepticisme des didacticiens  Q2.2 : Est-il possible d’automatiser (au moins partiellement) le diagnostic ? Scepticisme des didacticiens  Q2.3 : Les profils cognitifs élaborés par le logiciel aideront-ils les enseignants à réguler les apprentissages en algèbre ?  Un second prototype le logiciel Pépite [Jean 2000]

31 31 Pépite (Jean2000) P ÉPI T EST P ÉPI P ROFIL Analyse transversale Utilisateurs: Elèves Professeurs, Chercheurs Elèves ? Logiciel P ÉPI D IAG Interprétation des données

32 TD : partie 1  Tester le logiciel Pépite (Jean 2000) (Prévit 2002)  Sur la machine virtuelle Lingot  Téléchargeable http://pepite.univ-lemans.fr 32

33 33 Vérifier le codage automatique

34 34 Profil cognitif de l’élève (1)

35 35 Profil cognitif de l’élève (2)

36 36 Profil cognitif de l’élève (3)

37 37 Utilisations de Pépite ContexteSituationUtilisateurNombreDonnées collectées Test d’élèvesClasseélèves400Réponses d’élèves Questionnaires Observations Rapports RechercheRecherche de régularités dans les profils d’élèves, fouille de données chercheurs10Liste de problèmes d’utilisation ou des bogues Définition de classes de profils Formation de formateurs d’enseignants Etude d’un élève en algèbre, étude des compétences en algèbre formateurs40Questionnaires Formation d’enseignants Etude d’un élève en algèbre, étude des compétences en algèbre Stagiaires et professeur en responsabilité 100Questionnaires Observations Session piloteClasses (Aide individualisée et évaluation) Enseignants6Observations Rapports Cassettes audio Utilisations spontanées ClassesEnseignants9Rapports oral ou courriel

38 38 Cycle N° 2 : évaluation  Testé pendant 3 ans dans différents contextes [Delozanne et al 2002, Rogalski 2003]  Pour les chercheurs Pas de réduction du spectre des réponses des apprenants Recueil d’un corpus électronique de réponses d’élèves Expertise réifiée dans le prototype, testable et partageable Outil de formation  Pour les enseignants PépiTest : Repérage de compétences ou de fragilités non remarquées auparavant Travail sur les profils des apprenants intéressant dans certains contextes (formation)

39 39 Cycle N° 2 : évaluation   Des problèmes soulevés  Des lourdeurs d’utilisation (plantage, temps)  Des difficultés à entrer dans l’analyse didactique  Des différences avec les pratiques usuelles de diagnostic  Les attentes des enseignants  Imprimer  Test plus court  Des exercices et des tests adaptés à différents niveaux  Un bilan du logiciel à destination des apprenants  Une « géographie de la classe » (pas seulement des résultats cumulés)  Des stratégies pour faire évoluer l’apprenant à partir du diagnostic, mais aussi la classe  Un diagnostic complètement automatique

40 40 Cycle 2 : Bilan  Point de vue : utilisateurs :  Attentes et obstacles Instrumenter le diagnostic / son exploitation -Lier diagnostic et situations d’apprentissage -Lier diagnostic et gestion de la classe  Point de vue recherche  Valider la démarche d’automatisation  Systématiser, discuter, affiner, compléter, expliciter la modélisation didactique  Partager, discuter rendre visible une analyse didactique  Corpus (400 élèves), scénarios d’utilisation par les enseignants

41 41 Cycle N° 3 (2005)  Question de recherche  Q3 : Est-il possible d’articuler diagnostic individuel et gestion de la classe dans son ensemble ?  Résultats  Une étude ergonomique et didactique Une géographie de la classe  Un nouveau niveau de modélisation : Les stéréotypes : situer l’élève sur une échelle de compétence  Un algorithme de classification des élèves Fondé sur une analyse didactique et des seuils  Un prototype pour le diagnostic à ce niveau (Vincent 2005) PépiStéréo  Des pistes de parcours adaptés aux stéréotypes

42 Niveaux de modélisation LogicielsModèle individuel de l’élèveModèles des tâches et compétence algébrique PépiTestRéponses de l’élèveType d’exercice : technique, reconnaissance et mathématisation PépiDiagCodage des réponses de l’élève à chaque exercice Matrice de diagnostic Pour chaque exercice, une grille d’analyse multidimensionnelle : validiité, utilisation des lettres, calcul algébrique, traduction d’une représentation à une autre, type de justification PépiProfProfil global : -taux de réussite (global, questions traitées, type d’exercices, type de traitements privilégié) -description qualitative (cohérences de fonctionnement) -articulation entre représentations Analyse transversale des réponses à l’ensemble du test Types de traitements Seuils paramétrables de réussite Modalités de fonctionnement PépiStéréoStéréotype Sur chaque dimension, caractéristiques personnelles de l’élève : taux de réussite, points forts, points faibles, règles fausses Agrégation des codages Échelle de compétence multidimensionnelle Marqueurs de conceptions inadaptées 42

43 43 Une nouvelle modélisation cognitive  Ancien Pépite :  Profil individuel complexe Description quantitative : traitements maîtrisés Description qualitative sur 6 composantes Diagramme de flexibilité entre registre  Restructuration des profils :  Un Profil = Un stéréotype : niveau de compétence sur 3 composantes des caractéristiques personnelles -leviers, -fragilités -liste des erreurs -liste des réussites

44 44 Cycle n°4 : diagnostic générique Thèse de D. Prévit (2008)  Pépite :  Ensemble figé d’exercices figés  Utilisable une seule fois à un seul niveau de classe  Objectif :  la conception d’un nouveau système  Problème :  Comment passer d’un diagnostic ad hoc à un diagnostic plus générique ? Caractérisation des exercices équivalents du point de vue diagnostique (clones) Génération des clones Analyse multicritère automatique des réponses ouvertes à chacun de ces clones

45 45 Classe d’exercices diagnostiques  Ensemble d’exercices équivalents du point de vue du diagnostic  Clones = Exercices similaires (paramètres, invariants) solutions plausibles anticipées : de même nature diagnostic : mêmes capacités et mêmes erreurs  Utilisations  Didacticien : conçoit un exercice+réponses anticipées  Informaticien : conçoit un modèle de classe d’exercices  Système : génère des clones à partir des paramètres (générés aléatoirement ou saisis) analyse les réponses des élèves

46 46 Architecture générale Modules développés

47 47 PépiGen Auteur Système auteur PépiGen saisit les paramètres Pépinière expression algébrique arbre des solutions anticipées est chargé produit un clone Modèle de Classe exercices XM L Banques d’exercices XM L

48 48

49 49 Fichier du clone (x + 6)* 3 - 3 * x - Expressions partielles avec écriture pas à pas enchaînée en succession d’opérations V3,L3,T4,J3 (x+6)*3 x*3+18 V,7 3*x 3*x+18-3*x 18 V,31 (X+6)*3=3x+18-3x=18

50 50 Pépinière  Un logiciel de calcul formel qui manipule des arbres pour :  Analyse syntaxique des expressions algébriques Grammaire algébrique  Transformations algébriques Règles de réécriture correctes ou incorrectes  Génération des solutions plausibles anticipées Unification et heuristiques  Comparaison des expressions algébriques Arbres superposables

51 Arbre des solutions anticipées (x+6)*3-3x -2x+18 18 3x+18-3x x*3+6*3-3xx+6*3-3x 3x+18-3x 18x 21x-3x R1 R3 R2 R4 R3 21x-3x 18x Erreur de parenthèse avec mémoire Règles correctes R1 : (A+B)C AC+BC R3 : AB+AC A(B+C) R2: (A+B)C A+BC R4: AB+C B(A+C) Règles erronées 18 R3 R4 V1,EA1V3,EA42V3,EA31 V3,EA3142 V3,EA32

52 52 Interpréteur : PépiTest Elève XM L Interpréteur PépiTest Résout les exercices Charge le test avec les réponses de l’élève est chargé Enregistre le test avec les réponses de l’élève Test constitué d’exercices XM L Réponse de l‘élève

53 53 Diagnostiqueur : PépiDiag XM L Diagnostiqueur PépiDiag est chargé Module Pépinière Tester l’équivalence de 2 arbres d’expression retourne vrai/faux Enregistre les réponses avec le diagnostic local au test XM L grille de codage XM L Réponse de l’élève est chargé

54 C4 : Résultats  Avancée significative pour le projet Lingot  Fondement d’une chaîne logicielle Pour diversifier les tests diagnostiques  Création d’un module de calcul formel réutilisable Analyse des réponses ouvertes  Développement de classes paramétrées d’exercices diagnostiques  Définition de modèles et d’un métamodèle qui réifie une analyse didactique  Diffusion sur la plateforme Sesamaths 54

55 Cycle n°5 : Dissémination (2010-12)  Projet PICRI financé par la région Ile-de-France  Objectif  mise à disposition des enseignants sur la plateforme Sésamath Diagnostic fiable Parcours d’apprentissage adaptés au bilan cognitif des élèves  Question de recherche  Comment passer d’un prototype de recherche à un logiciel fiable et robuste ? Conception participative  Comment concevoir la différenciation ? Gestion de la classe/personnalisation 55

56 Résultats provisoires  Informatique  Fiabilisation du diagnostic Un an (Aso Darwesh, Dominique Prévit, Josselin Allys)  Interface de travail sur les bilan (Christian Vincent)  Un logiciel Lingot (TD partie 2)  Des modèles exécutables (TD partie 3)  Un premier test en ligne sur LaboMep (Décembre) Travail de Sesamath (Arnaud Rommens, Raphaël Lobato)  Didactique  6 parcours d’apprentissage pour les stéréotypes les plus fréquents (Julia Pilet) 56

57 TP : partie 2  Test du prototype développé pour les chercheurs  Test de la génération des exercices (les clones) et de leur grille de codage  Test des exercices  Tests du diagnostic  Lingot :  logiciel est complet  interface est minimale  Logiciel est en cours de déploiement sur LaboMep (Sésamath), projet Picri, financé par la région Ile de France 57

58 TP : partie 3  Exemples de modèles  Didactiques  Informatiques 58

59 Résultats du projet  Une méthode de diagnostic 1.Diagnostic local analyse de la réponse à une question 2.Diagnostic global individuel détecter des cohérences entre les réponses 3.Diagnostic global collectif Situer l’élève par rapport à une référence/au groupe  Des modèles exécutables  de tâches diagnostiques  de bilan cognitif sur trois niveaux d’abstraction  Une recherche pluridisciplinaire et participative  Un logiciel accessible sur une plateforme grand public 59

60 Méthode de diagnostic  Trois temps 1.Diagnostic local  analyse de la réponse à une question 2.Diagnostic global individuel  détecter des cohérences entre les réponses 3.Diagnostic global collectif  Situer l’élève par rapport à une référence/au groupe 60

61 61 Résumé (1)  Coté recherche :  comprendre les difficultés des élèves et produire des modélisations exécutables  Coté application :  produit innovant en rupture avec les pratiques usuelles faciliter la genèse instrumentale  Dissémination de résultats de recherche

62 62 Résumé (2)  Cycle N°1 (1995) : outil papier-crayon  modélisation des compétences  Cycle N° 2 (2000) : logiciel Pépite  systématisation, réification du modèle de compétence  diagnostic semi-automatique  Cycle N°3 (2005) : exploitation du diagnostic :  vers un diagnostic automatique (langage naturel, raisonnement algébrique)  vers une géographie de la classe (stéréotypes)  Cycle N° 4 (2008) :  diagnostic plus générique (classes d’exercices)  diagnostic sur plusieurs niveaux scolaires  diagnostic pour l’élève  Cycle N° 5 (2012)  dissémination  parcours différenciés d’apprentissage  Scénarios plus ludiques

63 63 Travaux en cours et perspectives  Didactique  Mondialisation (C. Bardini) : Pépite en Australie, au Brésil, en Espagne  Diversification (Chenevotot, Grugeon) : test en 5, 4, 3, 2nd  Stratégies d'apprentissage associées aux stéréotypes (Grugeon, Coulange, Pillet)  Prise en main par les enseignants  Informatique  Générateurs de tests à partir de modèles (Prévit, master)  Bilan de compétences pour l'élève Agent conversationnel (Mohamedad Farouk) Soutien scolaire en ligne (stage master)  Système d’aide à la décision pour définir des parcours d’apprentissage en classe/en soutien scolaire  Diagnostic adaptatif(Darwesh)  En commun  scénarios ludiques  Autres domaines : géométrie (primaire), arithmétiques

64 Parcours d’apprentissage  Adaptés aux profils cognitifs des apprenants  Idée : pour que la différenciation des apprentissages soit gérable en classe  Définir les types de tâches à partir des stéréotypes les exercices à partir des caractéristiques personnelles et des objectifs des enseignants  Problèmes de recherche Fonctionnement des enseignants en classe Modéliser les types de tâches permettant d’acquérir les capacités attendues Définir des parcours  Coupler Thèse en didactique : Julia Pilet (2009-2012) Post-doc en informatique : Naïma El-Kechai (2010) 64

65 65 Proposition de stages /projet 1-Développement de classes d’exercices pour étendre la banque d’exercices 2- Conception et mise en place de parcours d’apprentissage adaptés au profil des élèves 3- Conception d’un test de compétence dans un autre domaine  géométrie en primaire, en 6-5°  autre 4- Développement de scénarios ludiques 5- Mise au point d’algorithmes de calcul des stéréotypes au moyen de méthodes numériques

66 66 Équipe pluridisciplinaire  Une formation de base dans chaque discipline  La construction de prototypes pré-opérationnels permet  Aux enseignants de préciser leurs attentes, de manipuler l’expertise didactique et d’inventer de nouveaux usages  Aux chercheurs du projet de tester, partager, approfondir leurs idées  Aux chercheurs d’autres projets D’étudier le corpus de réponses d’élèves recueilli De tester par eux-mêmes les prototypes produits

67 67 Conception participative La participation des enseignants  Difficile à mettre en œuvre  Nécessite du temps  Une réflexion pour faire leur place  Collaboration avec l’association Sésamath  Très importante pour appréhender les problèmes d’intégration  "Transformer une symétrie d'ignorance en symétrie de participation et en symétrie de connaissances"[Muller 03]

68 Différents cycles