Des erreurs aux stéréotypes

Présentation au sujet: "Des erreurs aux stéréotypes"— Transcription de la présentation:

1 Des erreurs aux stéréotypes
Le 17/12/2004 Des erreurs aux stéréotypes Des modèles cognitifs de différents niveaux dans le projet Pépite Je vais vous présenter le travail que j’ai effectué dans le cadre de mon DEA à l’université du Maine et introduire le concept de stéréotype comme outil pour articuler le diagnostic individuel des compétences d’un élève en algèbre et la gestion de tous les élèves de la classe par un enseignant. 1 Christian Vincent AIDA, 17 décembre 2004

2 Plan Contexte et problématique
Le 17/12/2004 Plan Contexte et problématique Analyse de l’activité de diagnostic actuelle des enseignants Un outil conceptuel: les stéréotypes Un outil logiciel : PépiStéréo Résultats et perspectives Après avoir présenté le contexte et la problématique de ce travail, je résumerai les résultats d’une étude ergonomique de l’activité de diagnsotic des enseignants de mathématiques. Ensuite je définirai le concept de stéréotype avant de présenter le logiciel Pépistéréo qui opérationalise cette recherche. Enfin je mettrais en évidence quelques résultats et perspectives 2

3 Contexte Le projet Lingot [Delozanne et al 2002]
Objectifs Assister les enseignants dans la régulation des apprentissages en algèbre élémentaire Trois axes axe diagnostic : le projet Pépite axe apprentissage axe instrumentation de l’activité des enseignants [Delozanne et al 2002] Le con,texte est celui du projet Lingot dont l’objectif est… Ce projet comporte 3 axes L’axe diagnostic qui constitue le projet pépite et sur lequel ce situe mon travail L’axe apprentissage qui définit des stratégies d’enseignement adaptées en fonction du diagnostic L’axe instrumentation qui étudie les conditions d’appropriation de ces recherches par les enseignants 3

4 Le projet Pépite Objectifs Permettre aux enseignants Problématique
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 d’apprenants en algèbre 4

5 Objectif de mon travail
Le 17/12/2004 Objectif de mon travail Pour instrumenter le diagnostic il faut instrumenter son exploitation Lier diagnostic et gestion de la classe Lier diagnostic et situations d’apprentissage Fin du cycle 2 : Ce logiciel a permis un certain nombre d’expérimentations dans différents contextes Tout d’abord, Pépite a permis de recueillir un corpus numérique auprès de 300 élèves, corpus sur lequel s’appuient différentes recherches ultérieures (didactiques, linguistiques, conception d’interface, …) Il a permis d’observer ou d’imaginer différents scénarios d’utilisation. De plus, on a coutume de dire qu’un EIAH s’adresse à deux catégories d’utilisateurs les élèves et les profs. Ces expérimentations ont mis en évidence d’autres catégories de stackholders avec des besoins différents (« utilisateurs » concernés par le projet) : les formateurs de profs, chercheurs et concepteurs . En ce qui concerne les enseignants, les expérimentations ont montré un intérêt certain pour ce type d’outil (le rêve : correcteur automatique de copies) mais également un certain nombre d’obstacles a son intégration dans les pratiques habituelles. L’obstacle le plus fondamental nous apparaît être le suivant : leur métier est d’enseigner et le diagnostic sophistiqué de Pépite ne les intéresse que dans la mesure où il permet d’améliorer leur enseignement. 5

6 Questions de recherche
Le 17/12/2004 Questions de recherche Quelles sont les pratiques habituelles de diagnostic des enseignants ? Comment s’appuyer sur ces pratiques pour les faire évoluer et bénéficier des résultats de recherche en EIAH ? Sur quelles modélisations s’appuyer pour supporter ces pratiques nouvelles ? Quel logiciel concevoir pour instrumenter ces pratiques ? 6

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 d’actions Le diagnostic s’appuie sur les erreurs récurrentes des élèves Nécessité d’un diagnostic « light » Lourdeur de Pépite (accès aux machines, temps de passation, trop de tâches d’exploitation à la charge du prof) Nécessité d’une formation et d’un temps de maturation pour le prof Conséquences Confirme et affine les 1ières expériences Aide à reformuler les questions de recherche sur les deux autres axes 7

8 Régulation des apprentissages
Le 17/12/2004 Régulation des apprentissages Nécessité d’articuler Personnalisation de l’enseignement Gestion de classe ou de groupes d’élèves 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 l’élève : 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 À couper 8

9 Hypothèse de recherche
Le 17/12/2004 Hypothèse de recherche Définition Un stéréotype = une classe de « profils cognitifs d’élèves » H : Les stéréotypes sont un outil conceptuel pour organiser la régulation des apprentissages dans la classe Faire progresser la classe Respecter les différences individuelles 9

10 Méthodologie Analyse de l’activité habituelle
Travaux des ergonomes Scénarios d’utilisation et de conception Mise au point d’un 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 d’organiser des apprentissages en regroupant les élèves par profils cognitifs voisins Validation Des stéréotypes Du logiciel De l’hypothèse de recherche 10

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 d’exprimer le diagnostic sous la forme d’un profil décrivant les principaux traits du comportement de l’élève regrouper des élèves ayant des profils en algèbre qui révèlent des traits caractéristiques « voisins » Utilisation d’un ensemble de protocoles disponibles Pour organiser des regroupements d’élèves dont les compétences algébriques puissent être jugées suffisamment proches Définition de trois modèles d’analyse et synthèse regroupements obtenus par croisement étude des répartitions obtenues Trois niveaux de description définissent les principaux traits de fonctionnement : une description quantitative en terme de taux de réussite/ échec (relatifs à chaque item de connaissance, aux questions traitées, aux exercices réussis, à la réussite par type d’exercice, par type de traitement, ce dernier étant affiché selon trois modes possibles selon leur valeur), une description qualitative en termes de cohérences de fonctionnement composante par composante. Un diagramme de changement de cadres complète la description du profil en précisant la flexibilité de l’élève à articuler les registres de représentation des objets dans deux cadres. L’ensemble de ce modèle est résumé à l’annexe 2 11

12 Des stéréotypes en algèbre
Le 17/12/2004 Des stéréotypes en algèbre Définitions Un stéréotype est un ensemble de profils équivalents La relation d’équivalence repose sur trois dimensions caractérisées par des niveaux de compétence En algèbre élémentaire, les dimensions UA : Usage de l’algèbre 4 niveaux : démarche arithmétique, quelques utilisations des lettres, utilisation de l’algèbre pour prouver non maîtrisée, maîtrisée T: Traduction d’une 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 12

13 PépiStéréo Métaphore : Une nouvelle modélisation cognitive
l’orchestre, groupes d’instruments 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 13

14 Associer des stratégies d’enseignement
Ébauche l’appartenance à un stéréotype permet de déterminer la compétence à travailler avec un fort niveau de priorité Il est possible d’adapter les stratégies d’enseignement en considérant les caractéristiques propres du profil de l’élève, c’est-à-dire, les cohérences de fonctionnement mises en évidence par le diagnostic les leviers sur lesquels s’appuyer 14

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

16 Compléter le diagnostic de Pépite
La liste des erreurs 16

17 Conception de l’interface
Approche centrée utilisateur Conception itérative Approche centrée sur le contexte d’utilisation Retours d’usage Scénarios d’usage (observés et de conception) 17

18 Réalisation Démonstration : Ouvrir PépiStéréo
Le 17/12/2004 Réalisation Démonstration : Ouvrir PépiStéréo Les groupes et stratégies de remédiation Les profils d’élèves 18

19 Validation (en cours) Double validation Hypothèse de recherche
Fertilisation croisée des différentes disciplines Hypothèse de recherche Test d’utilisabilité auprès de 4 collègues Pour le logiciel, expérimentation en cours (300 élèves) Utilisation Entretien, Questionnaire Interviews en fin d’année Définir Stratégies d’apprentissage adaptées aux stéréotypes Tactiques : adaptées au caractéristiques personnelles CF = fertilisation croisée (interdisciplinaire) 19

20 Le 17/12/2004 Résultats Structuration des données pour d’autres utilisations en recherche (marqueurs linguistiques, fouille de données etc.) Opérationnalisation d’un travail de recherche en didactique Logiciel opérationnel qui permet de recueillir des données sur les élèves et enseignants Observations pour tester l’hypothèse de recherche 20

21 Niveaux de modélisation
Le 17/12/2004 Niveaux de modélisation Stéréotypes groupe d’élèves 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 21

22 PépiDiag Jean 2000 et Prévit 2002
Le 17/12/2004 Schéma comparatif Pépite [Jean 2000] Réponse de l’élève .pep Matrice de codage .gri PépiProf [Jean et Prévit 2002] Affiche le profil cognitif PépiClasse PépiStéréo 2004 Réponse de l’élève .xml Codage des réponses .xml PépiStéréo Bilan de compétence : Stéréotype + leviers et fragilités + remédiation PépiDiag Jean 2000 et Prévit 2002 22

23 Essayez vous-même 23