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1 Des erreurs aux stéréotypes Des modèles cognitifs de différents niveaux dans le projet Pépite Christian Vincent AIDA, 17 décembre 2004.

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1 1 Des erreurs aux stéréotypes Des modèles cognitifs de différents niveaux dans le projet Pépite Christian Vincent AIDA, 17 décembre 2004

2 2 Plan Contexte et problématique Analyse de lactivité de diagnostic actuelle des enseignants Un outil conceptuel: les stéréotypes Un outil logiciel : PépiStéréo Résultats et perspectives

3 3 Contexte Le projet Lingot Objectifs Assister les enseignants dans la régulation des apprentissages en algèbre élémentaire Trois axes axe diagnostic : le projet Pépite axe apprentissage axe instrumentation de lactivité des enseignants [Delozanne et al 2002]

4 4 Le projet Pépite Objectifs Permettre aux enseignants de dresser un bilan fin des compétences de leurs élèves pas simplement repérer des erreurs mais aussi des fragilités et des leviers pour réguler les apprentissages scolaires Problématique Déterminer des profils cognitifs dapprenants en algèbre

5 5 Objectif de mon travail Pour instrumenter le diagnostic il faut instrumenter son exploitation Lier diagnostic et gestion de la classe Lier diagnostic et situations dapprentissage

6 6 Questions de recherche Quelles sont les pratiques habituelles de diagnostic des enseignants ? Comment sappuyer sur ces pratiques pour les faire évoluer et bénéficier des résultats de recherche en EIAH ? Sur quelles modélisations sappuyer pour supporter ces pratiques nouvelles ? Quel logiciel concevoir pour instrumenter ces pratiques ?

7 7 Pratiques usuelles de diagnostic? Ergonomes de Paris 8 [J. Rogalski, M. El Jaafari, G.Cahors, L. Simoneau 03, 04 ] Entretiens + Observations de prise en main de Pépite Résultats Diagnostic orienté vers la classe, le groupe Résultat du diagnostic exprimé en 3 ou 4 catégories Bons rapides, moyens rapides, moyens lents, grandes difficultés Plus les profs sont expérimentés, plus ils font du «diagnostic dynamique » Lié à un répertoire dactions Le diagnostic sappuie sur les erreurs récurrentes des élèves Nécessité dun diagnostic « light » Lourdeur de Pépite (accès aux machines, temps de passation, trop de tâches dexploitation à la charge du prof) Nécessité dune formation et dun temps de maturation pour le prof Conséquences Confirme et affine les 1 ières expériences Aide à reformuler les questions de recherche sur les deux autres axes

8 8 Régulation des apprentissages Nécessité darticuler Personnalisation de lenseignement Gestion de classe ou de groupes délèves Différents modèles (de quoi on part) Diagnostic usuel des profs: bons, moyens, lents fondé sur les erreurs Demande des profs : Statistiques sur la classe, liste des erreurs fréquentes et des élèves qui les commettent etc. Nécessaire, pas suffisant Les modèles de Pépite Les réponses de lélève : les observables Le codage des réponses : le niveau comportemental Les profils cognitifs : le niveau épistémique 6 composantes avec chacune une dizaine de valeurs possibles Combler le fossé ?(objectif) instruments conceptuels : Les stéréotypes Restructuration et reformulation des profils cognitifs de Pépite instruments logiciels qui automatisent un maximum de traitements pour rendre la méthode écologiquement viable

9 9 Hypothèse de recherche Définition Un stéréotype = une classe de « profils cognitifs délèves » H : Les stéréotypes sont un outil conceptuel pour organiser la régulation des apprentissages dans la classe Faire progresser la classe Respecter les différences individuelles

10 10 Méthodologie Analyse de lactivité habituelle Travaux des ergonomes Scénarios dutilisation et de conception Mise au point dun outil conceptuel Identifier des stéréotypes à partir du corpus Pépite B. Grugeon, J.-M. Gélis, L. Coulange, J. Rogalski Affiner : atelier avec professeurs, chercheurs Conception de PépiStéréo Compléter et restructurer le diagnostic de Pépite Concevoir et réaliser un logiciel qui permet aux enseignants dorganiser des apprentissages en regroupant les élèves par profils cognitifs voisins Validation Des stéréotypes Du logiciel De lhypothèse de recherche

11 11 Identifier les stéréotypes Prise en compte du modèle multidimensionnel de la compétence en algèbre ce modèle permet de caractériser et de catégoriser les exercices proposés pour établir le diagnostic permet dexprimer le diagnostic sous la forme dun profil décrivant les principaux traits du comportement de lélève regrouper des élèves ayant des profils en algèbre qui révèlent des traits caractéristiques « voisins » Utilisation dun ensemble de protocoles disponibles Pour organiser des regroupements délèves dont les compétences algébriques puissent être jugées suffisamment proches Définition de trois modèles danalyse et synthèse regroupements obtenus par croisement étude des répartitions obtenues

12 12 Des stéréotypes en algèbre Définitions Un stéréotype est un ensemble de profils équivalents La relation déquivalence repose sur trois dimensions caractérisées par des niveaux de compétence En algèbre élémentaire, les dimensions UA : Usage de lalgèbre 4 niveaux : démarche arithmétique, quelques utilisations des lettres, utilisation de lalgèbre pour prouver non maîtrisée, maîtrisée T: Traduction dune représentation à une autre 3 niveaux : maîtrise insuffisante, partielle, bonne CA : Calcul Algébrique 3 niveaux Règles incorrectes pour la formation et la transformation des expressions Règles incorrectes de transformation Bonne maîtrise Ordre de grandeur Profils cognitifs possibles : 1 M, un nuage de points Stéréotypes : 36 et seulement, 13 en pratique, 6 à 10 dans une classe

13 13 PépiStéréo Métaphore : lorchestre, groupes dinstruments et le jeu de chaque musicien Une nouvelle modélisation cognitive Ancien Pépite : Profil individuel complexe PépiStéréo : Un Profil = Un stéréotype + des caractéristiques personnelles (leviers, fragilités et liste des erreurs) Fonctionnalités prioritaires Constituer des groupes Imprimer Communiquer un résultat aux élèves Associer stéréotype et remédiation

14 14 Associer des stratégies denseignement Ébauche lappartenance à un stéréotype permet de déterminer la compétence à travailler avec un fort niveau de priorité Il est possible dadapter les stratégies denseignement en considérant les caractéristiques propres du profil de lélève, cest-à-dire, les cohérences de fonctionnement mises en évidence par le diagnostic les leviers sur lesquels sappuyer

15 15 Restructurer les traces et les profils Par rapport aux stéréotypes Plus caractéristiques personnelles Leviers fragilités listes des erreurs

16 16 Compléter le diagnostic de Pépite La liste des erreurs

17 17 Conception de linterface Approche centrée utilisateur Conception itérative Approche centrée sur le contexte dutilisation Retours dusage Scénarios dusage (observés et de conception)

18 18 Réalisation Démonstration : Ouvrir PépiStéréoPépiStéréo Les groupes et stratégies de remédiation Les profils délèves

19 19 Validation (en cours) Double validation Fertilisation croisée des différentes disciplines Hypothèse de recherche Test dutilisabilité auprès de 4 collègues Pour le logiciel, expérimentation en cours (300 élèves) Utilisation Entretien, Questionnaire Interviews en fin dannée Définir Stratégies dapprentissage adaptées aux stéréotypes Tactiques : adaptées au caractéristiques personnelles

20 20 Résultats Structuration des données pour dautres utilisations en recherche (marqueurs linguistiques, fouille de données etc.) Opérationnalisation dun travail de recherche en didactique Logiciel opérationnel qui permet de recueillir des données sur les élèves et enseignants Observations pour tester lhypothèse de recherche

21 21 Niveaux de modélisation Stéréotypes groupe délèves décisions stratégiques Leviers et fragilités individus décisions tactiques (travail en cours …) Listes des erreurs entrée habituelle des profs niveau comportemental qui illustre les niveaux précédents Les observables : les réponses au test

22 22 Schéma comparatif Pépite [Jean 2000] Réponse de lélève.pep Matrice de codage.gri PépiProf [Jean et Prévit 2002] Affiche le profil cognitif PépiClasse PépiStéréo 2004 Réponse de lélève.xml Codage des réponses.xml PépiStéréo Bilan de compétence : Stéréotype + leviers et fragilités + remédiation PépiStéréo PépiDiag Jean 2000 et Prévit 2002

23 23 Essayez vous-même


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