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Analyses dactivité et IHM pour léducation : le projet Pépite Élisabeth DELOZANNE, Brigitte GRUGEON, Pierre JACOBONI IUFM de Créteil et dAmiens,LIUM (Le.

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1 Analyses dactivité et IHM pour léducation : le projet Pépite Élisabeth DELOZANNE, Brigitte GRUGEON, Pierre JACOBONI IUFM de Créteil et dAmiens,LIUM (Le Mans), DIDIREM (Paris 7) IHM 2002 IHM 2002

2 Nov Plan Introduction Ø Linterface pour les élèves Ø Linterface pour les enseigants Ø Les utilisations Ø Leçons

3 Nov Contexte : Le projet Lingot Ø Objectifs Instrumenter lactivité des enseignants pour réguler des apprentissages de lalgèbre Ø Diagnostic : Pepite, un assistant pour évaluer les compétences des élèves Ø Apprentissage et remédiation Conception de situations dapprentissage avec et sans ordinateur indexées par les compétences algébriques

4 Nov Pépite : Conception Ø Équipe : Didactique (Didirem): Thèse de B. Grugeon (1995), DEA de didactique (A. Lenfant, B. Hasquenoch, S. Iamarène) Informatique (LIUM) E. Delozanne, P. Jacoboni Thèse de Stephanie Jean (2000), DEA dinformatique (J. Provost) Construction dun prototype expérimenté dans les classes Téléchargement gratuit Enseignants du secondaire : N. Pernias et M.-T. Giacomo Déroulement Études de terrain, analyse didactique a priori ( ) Construction de maquettes et prototypes (papier puis delphi), ateliers, tests avec des élèves (en labo, en classe) Expérimentations auprès denseignants ( ) Retour sur les modélisations didactique et informatique, D. Prévit (2002)

5 Nov IHM pour des situations scolaires Ø 2 classes dutilisateurs Les élèves w Résoudre des problèmes dalgèbre w Analyse des tâches fondée sur des travaux de didactique de mathématique w Techniques de conception « classiques » en IHM Les professeurs w Établir un bilan des compétences de leurs élèves w Inventer de nouveaux scénarios dusage, de nouvelles pratiques w Conception participative w Formation des professeurs Ø … Et même 3 Les chercheurs en didactique w Les convaincre de la faisabilité du recueil de réponses sur machine w Disséminer des résultats de recherche en didactique w La technologie pour instrumenter lactivité des chercheurs Mettre en évidence des classes de profils cognitifs Étudier différentes stratégies dapprentissage et denseignement

6 Nov Le logiciel Pépite P ÉPI T EST P ÉPI P ROFIL Analyse transversale P ÉPI D IAG Interprétation des données Utilisateurs: Elèves Professeurs, Chercheurs Elèves ? Logiciel

7 Nov Copie décran pépitest

8 Nov Analyse (didactique) des tâches-élève Ø Objectifs : règles de formation des expressions algébriques signe de multiplication non écrit dans les écritures algébriques, rôle des parenthèses et des exposants. Ø Compétences mises en jeu : Traitement algébrique : Interpréter des expressions algébriques Niveau de rationalité : Utiliser lalgèbre pour prouver Ø Tâche (prescrite): Rechercher si les égalités portant sur des expressions algébriques sont vraies ou fausses. Donner une justification Ø Justification attendue égalité vraie : justification algébrique égalité fausse : donner un contre-exemple

9 Nov Analyse (didactique) de la tâche de codage Ø Solution correcte T1 … Ø Solution correcte et justification inadéquate T2 Si légalité est vraie : w preuve par des exemples numériques R2 w preuve avec utilisation de propriétés énoncées en langage naturel R3 w preuve par appel au légal R4 Si légalité est fausse : autre justification quun contre exemple R3 Ø Solution incorrecte et justification incorrecte T3 a 3 a 2 = a 5 jugée fausse M33 Justification : cf. plus haut Ø Etc.

10 Nov Codage des réponses de Charlotte

11 Nov Profil cognitif de lélève (1)

12 Nov Profil cognitif de lélève (2)

13 Nov Profil cognitif de lélève (3)

14 Nov Utilisations de Pépite ContexteSituationDonnéesEffectifConcepteur présent Test-élèvesEn classeQuestionnaire +observation 120oui RechercheConstructions de profils prototypes 3oui Form. de formateurs Étude dun élève donné Questionnaire +observation 40oui Form. Initiale ou continuée Support de form. à la didactique Cf. FFO Questionnaire +observation 100oui Utilisations pilotesAI (2nd) Bilan avant BEPC Étude de leurs élèves Observation+ entretiens (à chaud et 1an après) 3oui Utilisations spontanées En classe7non 87 téléchargements

15 Nov Résultats (1) Ø Interface de codage Les professeurs corrigent et complètent le codage automatique w entraînés : ½ H w première fois : 1 H 1/2 Quelques difficultés (didactiques) de codage (Cf. papier crayon) w Différences dappréciation En formation sont très intéressés En classe : pas le temps

16 Nov Résultats (2) Ø Interface de présentation des profils Validité ? w Les profils (corrigés) correspondent à ceux de lexpert w À ceux des prof ? ? Membres du projet Professeurs expérimentés, formateurs de prof Dépend de leur approche de lalgèbre Débutants w Correspond au savoir de lélève ? ? Satisfaction ? w Les didacticiens les utilisent w Les enseignants sont très mal à laise

17 Nov Utilisable par les profs? (1) Ø Ce quils apprécient : Pépitest leur donne des idées dexercices inhabituels Pépite : w Les aide à mieux comprendre lesprit des nouveaux programmes de mathématiques w Révele des compétences dont ils navaient pas conscience w Augmente leur confiance en la réussite de certains élèves en difficulté w Les aide à établir une relation différente avec les élèves à propos de leurs erreurs

18 Nov Utilisable par les profs? (2) Ø Ce qui les rebute : Difficultés avec lutilisation des ordinateurs Les bogues Bien pour le lycée mais inadapté en collège PépiProfil Jargon didactique Prend trop de temps Miroir déformant de leur enseignement Remet en cause leur conception de lalgèbre Met en défaut leur compétence professionnelle (didactique, informatique)

19 Nov Utilisable par les profs? (3) Ø Ce quils demandent: La possibilité de modifier le test pour ladapter surtout en collège Un feedback donné par le logiciel aux élèves Un profil de la classe Des propositions de remédiation associées au profil de lélève Une formation à lutilisation du modèle didactique de compétence algébrique

20 Nov Les perspectives… Ø Informatique Systématiser et modéliser le diagnostic w Pour laméliorer w Pour ouvrir / étendre le logiciel Plusieurs types de diagnostic selon lutilisation w Plusieurs utilisateurs : chercheur, formateur, enseignant, élève w Diagnostic statique / dynamique, automatique/assisté Ø Didactique profils types et activités de remédiation diagnostic pour lélève (et en discuter avec lui) Ø Ergonomie procédures de diagnostic implicites des enseignants expérimentés conditions de prises en main et dutilisation de Pépite en classe Ø Formations et autoformations des enseignants

21 Nov Conclusion Ø Sappuyer sur une analyse didactique des tâches w pour concevoir le logiciel élèves sur une méthodologie de conception participative w pour concevoir le logiciel enseignants permettant danalyser une activité qui nexistait pas sans lui Ø Intérêt dun travail pluridisciplinaire conception et tests de prototype pour w Se comprendre w Faire surgir de nouvelles questions de recherche w Définir des modélisations opérationnelles


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