interfaces et scénarisation (com2571) 26 novembre 2013 grégory petit
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Les environnements d’apprentissage
Interfaces et Scénarisation (COM2571)26 novembre 2013
Grégory Petithttp://lrcm.com.umontreal.ca/greg/COM2571/
La semaine dernièreQu’est qu’un jeu?
Théorie sur les jeux
Théorie sur les jeux vidéos
De nouveaux modes d’interaction
Retour sur les structures dynamiques
Benjamin Franklin
Tu me dis, j’oublieTu m’enseignes, je me souviensTu m’impliques, j’apprends
Et donc on fait quoi aujourd’hui?
Un prof vs. un ordinateur
Théories sur l’apprentissage
La motivation
Apport de ces théories
Types d’environnements informatisés d’apprentissage
Les environnements d’apprentissageOn apprend où?
Écoles, cours à distance, Internet, etc. Musées Services publics vos droits, procédures à suivre Documentation des logiciels Support à la clientèle
On y fait quoi? Besoin d’information à rassembler Besoin de connaitre les étudiants … et les professeurs! Types d’apprentissages : quelle pédagogie employer?
Qu’est-ce qu’enseigner? Un prof vs un système informatique…
Un prof vs. un ordinateur
La question qui tue!
Peut-on remplacer un prof par une machine?
Peut-on compléter un prof par une machine?
Un prof et une interfaceCe sujet pose beaucoup de questions :
Comment reproduire ou compléter la relation prof-élèves?
Comment rendre cette interface transparente?Comment maintenir l’intérêt des élèves (et du
prof)?Comment apporter les connaissances?Comment savoir si quelque chose rentre dans
la petite tête des élèves?Est aussi difficile pour le prof que pour les
élèves?
Théories sur l’apprentissage
Apprendre, c’est quoi?Qu’est-ce qu’apprendre ?Comment apprend-t-on ?
La pédagogie suggère des façons d’enseigner, mais l’apprentissage reste un processus individuel.
La compréhension suppose que l’apprenant intériorise,qu’il reconstruit ce qui lui est exposé et même plus!
Qu’est-ce qui les pousse à apprendre?Quels systèmes et quelles interactions aident?
Apprendre c’est …développer sa compréhension des chosesC’est …
s’adapter, s’améliorer,extraire d’une expérience ce qui est important,organiser les informations d’une façon utile et
générale,apprendre les solutions que d’autres ont trouvées,pratiquer,l’accommodation et l’assimilation (Atherton, 2003),répéter, généraliser, transférer devenir meilleur.
Behaviorisme
Stimulus A
Stimulus B
Stimulus C
Comportement A
Comportement B
Comportement C
BehaviorismeÉtude objective du comportement, refusant
l'introspection, ramenant les conduites à une chaîne de comportements observables.
Doctrine en psychologie qui limite son champ d'étude aux seuls comportements extérieurs, enregistrables et mesurables, et tente d'établir des lois entre les stimuli et les réactions.
Auteurs : I. Pavlov, J.B. Watson, B.F. Skinner
Behaviorisme
Conditionnement stimulus-réponse
Effet de la pratique
Rôle de l’exploration
Renforcement positif > renforcement négatif
Le chien de PavlovPavlov = papa du behaviorisme
Pour lui, un organisme répond par un comportement bien établi à un nouveau stimulus.
Il a entrainé un chien à saliver au son d’une cloche
Cognitivisme
Stimulus A
Stimulus B
Stimulus C
Comportement A
Comportement B
Comportement CProcessus de
traitement de l’information
Cognitivisme
Théorie en psychologie qui fait l’étude scientifique et expérimentale des processus de traitement d’information et du comportement en ayant recours aux méthodes scientifiques, mais pas aux explications d’ordre physiologique.
CognitivismeImportance de la réflexion, de la
rationalisation dans le processus d’assimilation.
L’activité de l’être humain se base sur des représentations mentales.
Ces représentations sont en fait des reconstructions personnelles de la « réalité » par le sujet sur la base des afférences de ses systèmes perceptifs et des connaissances antérieures.
Jean PiagetIl s’est consacré à l’étude du développement de
l’intelligence chez les enfants et a même fait des expériences sur ses propres enfants …
Il a comparé des enfants de différents âges dans des opérations cognitives complexes comme la catégorisation, la conservation de la matière, etc.
Par exemple, on présente à l’enfant 2 images de chiens et 5 images de lapins, et on lui demande s’il y a plus de lapins que d’animaux.
L’évolution de l’intelligence humaine selon Piaget
Chaque individu est obligé de passer par 4 stades et chaque stade conditionne le suivant :
L’intelligence sensori-motrice (de la naissance à 2 ans)
L'intelligence préopératoire (de 2 à 6 ans)Les opérations concrètes ou l'intelligence
opératoire (de 6 à 10 ans)Les opérations formelles (de 10 à 16 ans)
Cognition distribuée
La cognition est distribuée entre :
les personnes et/ou les agents informatiques (système expert) qui réalisent un travail, et entre
les éléments de la situation : les objets présents dans l’environnement incluant l’info sur les écrans et autres dispositifs de présentation d’infos, les pense-bête, les listes de commandes ou mots clés, les documents papier, etc.
Cognition distribuéeOn s’intéresse à une plus grande unité que le seul
individu: le groupe et toutes les formes de représentations utilisées dans le travail.
Cela permet d’analyser la façon dont les différentes composantes d’un système sont coordonnées.
Le cadre d’analyse est plus large que l’individu.
On reconnaît le rôle cognitif déterminant des objets présents dans l’environnement.
Apprentissage par imitation (Bandura, 1986)L’apprentissage est naturel Pourquoi et
comment apprennent les enfants en réalité?
Qu’est-ce qui déclenche et soutient l’apprentissage?
Il ne faut pas négliger les processus d’observation, d’imitation, de pratique.
L’intérêt, l’attention, la valorisation sont essentiels pour soutenir l’apprentissage
Assimilation (Atherton, 2003)Répéter une solution connue dans toutes les
situations où elle s’applique.
Associer la réalité à la théorie
Réalité RéalitéThéorie
Accommodation (Atherton, 2003)
Développer une nouvelle solution (inspirée des anciennes) face à une situation nouvelle.
Développer une théorie inspirée de la pratique.
Exemple : aspirateur Dyson
Théories constructivistesLa connaissance ne se diffuse pas seulement, elle
se construit.L’information est diffusée, mais c’est le traitement
de l’information qui permet la construction des connaissances.
La connaissance se développe dans l’action, l’apprenant doit être actif, ce sont ses activités qu’il construit. Spirale - difficulté graduée
Dépasser les conceptions erronées (un homme n’est pas fait pour voler … si!). Conflit cognitif (trouble maker, Aimeur et Frasson)
Comment organiser le contenu à apprendreApprentissage des modèles mentaux
ex : composantes d’un système Apprentissage procédural ex : montrer les séquences, les procéduresBastien, et al. 95
L’information dans un environnement d’apprentissage doit être organisée de façon rationnelle (en fonction du domaine, indépendamment des actions et des tâches)
et non pas de façon fonctionnelle (liées à la réalisation d’une tâche)
La motivation
Approche sur les motivationsQu’est-ce qui motive les gens ?
Qu’est-ce que la connaissance vient y faire?
On distingue différents niveaux de motivation, différents besoins à satisfaire.
Motivation et besoinsTableau des différentes théories de la
motivation http://netrover.com/~darveau/th-motiv.htm
Hiérarchie des besoins de Maslow (1954)Besoins
pouvoir
accomplissement
estime de soi
sociaux et d’affiliation
sécurité
physiologiques
Motivation et besoinsLes besoins déterminent ce qui nous
intéresse.
Il faut suivre la pyramide des besoins, mais là encore tous les individus ne suivent pas le même moule.
Pour certains …la sécurité prime être sûr de passerl’accomplissement prime devenir quelqu’unle pouvoir prime faire ce qu’on veutla socialisation prime s’intégrer dans une
communauté
Motivation et besoins
En clair, c’est :l’importance dans la vie de tous les jours,la reconnaissance par les autres,la progression personnelle,la créativité et l’autonomie personnelle,l’attribution de rôle, d’indépendance, de
pouvoir sur soi.
Les besoins font ressortir à quel point les relations personnelles sont importantes dans l’apprentissage.
Pourquoi les autres sont importants?Parce qu’elles viennent reconnaître notre
accomplissement!
Si personne n’approuve on n’est pas certain de savoir.
La compétition ou la collaboration sont essentielles pour donner cette rétroaction sociale à notre apprentissage pour fournir une rétroaction et une évaluation sur ce qu’on a appris.
Donc, pour avancer, il faut …Savoir où on va
Savoir quoi faire
Pouvoir le faire
Savoir si on avance (modèles : prof, parents, etc.)
Essayer plus d’une fois
Être valorisé pour le faire
Apport de ces théories
Implications pour la formationPour qu’ils apprennent, il faut placer les apprenants dans des situations où :
ils feront des expériences,la réponse sera utile ou importante,ils pourront évaluer ce qu’ils ont fait,ils pourront ajuster leur réponse,les éléments importants seront mis en relief,si la réponse a du être donnée, ils devront la
généraliser,ils pourront pratiquer, démontrer et profiter de ce
qu’ils savent.
Donc que doit faire le tuteur?Étude des transactions mère-enfant visant à développer des connaissances (Bruner, 1982)Attirer l’attention.Donner l’exemple, montrer comment.Donner une indice de la solution.Étaler la difficulté, découper la tâche.Développer à partir de ce qu’on vient
d’apprendre pour aller plus loin (extension).Dernière phase, explication lorsque l’action
est finie.
Donc que doit faire le tuteur?Étaler la matière dans le tempsRappeler les objectifsVérifier les échéancesAider les retardatairesValoriser l ’autogestion par l’apprenantSusciter la compétitionSusciter l’action
Styles de tuteursFournir des modèles stéréotypés répondant aux besoins des différents styles d ’apprenantsProfesseur distrait (intentionnel)
passif(rarement), personnel sur demande, il donne beaucoup de détails motivation intrinsèque décrit des concepts plutôt que des procédures Contexte = connaissance acquise ou à acquérir
Gérant (performant) autoritaire, pas de report des activités rétroaction, impersonnel motivation extrinsèque = notes, compétition décrit procédures attend de l’autonomie, compare aux autres contexte = date, compétition, résultats
Styles de tuteursReligieux(conformiste)
beaucoup de rétroactiondécrit procédure, motivation intrinsèquecontexte = date, modèle usager
Hacker (résistant)personnel, Actifdescription hors tâchemotivation socialecontexte = début, inaction
Styles d’apprenants Intentionnel
Autonome motivation intrinsèque, long terme effort selon ses intérêts
Conformiste Peu autonome motivation extrinsèque, normative effort minimal, cherche soutien
Performant Motivation extrinsèque - compétitif, normatif Effort Peu autonome
Résistant Peu d ’effort Autonome Motivé à faire le contraire
Types d’environnements informatisés d’apprentissage
Environnements informatisés d’apprentissage
Modèle de la tâche
Modèle de l ’apprenant
Modèle du tuteur
Modèle de communication
Interface
Objectifs Réalisation des objectifs
Stratégies pédagogiques
Types d’environnements informatisés d’apprentissageEAO (enseignement assisté par ordinateurs)
Enseignement assisté, enseignement programmé
EAIO (enseignement assisté interactivement par ordinateurs) EAO avec composante de diagnostic et d’intervention Analyse des réalisations et des erreurs
Simulations Offre niveau concret et parfois abstrait de représentation
des éléments du problème - reproduit ou transpose le contexte
Permet de les faire jouer et de “voir” le résultat.
Types d’environnements informatisés d’apprentissageTraining Wheel - Simulation à complexité
graduelle
Environnement de planificationSimulation mais structurée selon les buts et les
intentionsSuppose l’apprentissage d’un double langagePermet de guider l’apprenant
Cas types d’environnements d’apprentissageApprentissage technique et support
Faire un guide sur comment enregistrer une émission en différé
Apprendre en ligne sur StudiumComment ça se compare à la situation
traditionnelle ? Pour chacune des dimensions que peut-on
améliorer
Cas types d’environnements d’apprentissageLes forums dans Studium
Comment s’en servir?Que rajouter selon la théorie de l’activité?
Éducation en santé Site pour amener les gens à arrêter de fumer?
Dans un musée Quelles bornes interactives avez-vous
remarquées, pourquoi?Avez-vous appris?
Limites au soutien informatique à l’apprentissageEnvironnements de simulation - didactique
Moins générique Pas toujours possible L’aide y est souvent peu utilisée ou dérangeante (les petits avatars
d’aide peuvent devenir embêtants)
Interfaces adaptatives utilisant un modèle superposé de l ’apprenant. Soutien est réduit à la rétroaction et au contrôle de la navigation. Très peu de nuances sur le contexte. La navigation ne suffit pas pour construire un réel modèle de
l ’apprenant.
Visibilité du modèle de l ’apprenant? Souvent abstrait, reste extérieur à la tâche
Limites au soutien informatique à l’apprentissage
On revient à notre première question …
Peut-on remplacer un prof par une machine?
Atelier
Pas d’atelier!
On bosse sur le second travail!
Des questions???
Merci de votre attention!
A la semaine prochaine!
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