Ordinateur

Master IBM- Module e-learning
Médiation des savoirs et TICE
Gérard Soula
LERTIM, Faculté de Médecine
Université de la Méditerranée
Marseille
http://www.lertim.fr
Souriez…
TICE ?
Pédagogie et technologie
Un nouveau sujet ?
FOAD ?
TICE
e-pédagogie
e-teaching
e-learning
e-learning ...
 "si quelqu’un est en train d’apprendre en utilisant les
technologies de l’information et de la communication (les
fameuses TIC), il fait du e-learning"
Department of education and skills
http://www.dfes.gov.uk/elearningstrategy
 "l’e-learning se définit comme un apprentissage facilité
et soutenu par l’utilisation des TIC"
Joint Information Systems Committee
http://www.jisc.ac.uk
e-teaching
e-learning
e-pédagogie
L'apprentisssage
"L'apprentissage peut être vu comme un processus actif au travers duquel l'apprenant
manipule stratégiquement les ressources cognitives disponibles de façon à créer de
nouvelles connaissances en extrayant l'information de l'environnement et en l'intégrant
dans sa structure informationnelle déjà présente en mémoire"
R.B. Kozman, Learning with media, 1991
(s')
INFORMER
(se)
MOTIVER
INTERAGIR
(s')
ACTIVER
PRODUIRE
Le pentagone de l'apprentissage
©Marcel
Lebrun
FOAD
?
TICE
e-pédagogie
Dans
Dans
e-Pédagogie
e-Pédagogie
e-Learning
e-Learning
e-Teaching
e-Teaching
Ce
Ce n'est
n'est pas
pas le
le "e"
"e" qui
qui compte
compte le
le plus
plus
©Marcel
©MarcelLebrun
Lebrun
Institut
de
Institut depédagogie
pédagogieuniversitaire
universitaireetetdes
desmultimédias
multimédias(IPM)
(IPM)
Université
Universitécatholique
catholiquede
deLouvain
Louvain
e-teaching
e-learning
TICE
 Des outils informatiques intégrés dans des dispositifs de
formation
 Pour faire de la e-pédagogie (e-teaching, e-learning)
 Objectifs
 Améliorer le cadre de travail de l'enseignant et de l'étudiant
 Contribuer à la rénovation des pratiques pédagogiques
 Mise en oeuvre
 Politique
 Méthodes
 Outils
 Moyens
Que fait un enseignant SANS les TICE ?
un acte pédagogique : la médiation des savoirs
Enseignant
Apprenant
Savoir
Médiation des savoirs
Objectifs – Méthodes - Outils
1-Objectifs
Médiation
des savoirs
3-Outils
2-Méthodes
E
V
A
L
U
A
T
I
O
N
Comprendre
SavoirInformation
encyclopédique
xit
é
mp
le
?
Pratiquer
ité
ac
Travailler
fic
Co
Ef
?
1-Objectifs pédagogiques
2-Méthodes pédagogiques
 Une méthode pédagogique décrit le moyen pédagogique
adopté par l’enseignant pour favoriser l’apprentissage et
atteindre son objectif pédagogique
 Exemples
 Méthode magistrale (transmissive, passive)
 Méthode démonstrative (faire faire)
 Méthode interrogative (faire dire)
 Méthode active (individuel ou collaboratif)
 …
3-Les outils
 Les outils permettent la mise en oeuvre de la méthode
pédagogique
 Des outils (technologies)
 Le tableau
 Les livres
 Une présentation avec projection
 Un film
 TICE
 …
Evolution constante
Que fait un enseignant AVEC les TICE ?
un acte pédagogique : la médiation des savoirs
Enseignant
TICE
Apprenant
Savoir
Objectifs – Méthodes – Outils (TICE)
1-Objectifs
Médiation
des savoirs
3-Outils
TICE
2-Méthodes
E
V
A
L
U
A
T
I
O
N
 "Il y a toujours un risque que la vision focalise
exclusivement sur l’outil technologique et très peu sur la
démarche d’apprentissage"
Seymour Papert
 "L’effort d’intégration des TIC n’aurait d’ailleurs d’intérêt
que dans la mesure où elles permettent d’améliorer la
pédagogie en permettant à l’apprenant d’établir un
meilleur rapport au savoir"
Thierry Karsenti
Médiation des savoirs & TIC
La nécessité de dispositifs
 Présentation de l'information (médias, …)
 Diffusion (Internet, ....)
 Communication (Forum, …)
 Aspects cognitifs
 Aspects pédagogiques
 Aspects sociaux et culturels
 Aspects structurels
C'est d'abord
une préoccupation pédagogique
Médiation des savoirs & TIC
La nécessité de dispositifs
Dispositif institutionnel majoritaire
 Connaissance à transmettre
 Médiation de l'enseignant
 L'élève-le répétiteur
 Professeur-lecteur
 Etudiant preneur de notes
 Examen de mémorisation
Unité :
• de lieu
• de temps
• de niveau
Avec le e-learning…
 Faire les mêmes choses autrement …
 Ou faire d’autres choses ?
Pédagogie et technologie
Un nouveau sujet ?
Informatique et Education
C'est un sujet très ancien
 Approches béhavioristes (skinner,..)
 Approches constructivistes (Piaget,…)
 Approches socio-cognitivistes (Vygotski,…)
Initiative ?
Machine
Apprenant
Evolution des méthodes & des techniques
1950
1970
1980
Technologies +++
Usages ?
Enseignement
programmé
EAO
EIAO
Tuteurs
Intelligents
1990
hypermédia
2000
Collaboration
Micromondes
Simulations
Environnements
Interactifs
d’Apprentissage
avec Ordinateur
RV
FOAD
ENSEIGNEMENT PROGRAMME
 Psychologie behavioriste : comportementale
 Linéaire (Skinner), Arborescent (Crowder)
 Principes :
 participation active du sujet
 séquences courtes
 progression graduée
 vérification immédiate
 réponse juste aux questions posées
EAO
Enseignement Assisté
Assisté par
par Ordinateur
Ordinateur
Enseignement
Quelle Assistance
Assistance ??
Quelle
EAO
 Implémentation d’enseignement programmé
 Prise en compte de l’apprenant
 branchement adaptatif (historique des réponses)
 rétroaction (aucune, correction, explication, score,…)
 Exemple :
SI l’étudiant a bien répondu
Alors on présente une nouvelle question
Sinon on reprend le même thème
 Structuration des cours (théorie des graphes)
 Langages auteurs (PLATO, TICCIT, DIANE)
 EAO Descartes (Plan IPT) : TP+cas cliniques
EAO : des problèmes
 Connaissances très faibles et "pré-cablées"
(arborescence, combinatoire)
 Incapable de résoudre les problèmes
 Peu flexible
 Lourd à mettre en œuvre (1/50)
 Interactions limitées : pas d'initiative
 Pas de personnalisation / apprenant
Pas de véritable
stratégie pédagogique
EIAO
Enseignement
Enseignement
Intelligemment Assisté
Assisté
Intelligemment
par Ordinateur
Ordinateur
par
Quelle Intelligence ?
 Objectif : reproduire un bon enseignement ?
 Utilisation des modèles et techniques IA
 TUTEURS INTELLIGENTS (ITS)
Apports de l'IA à l'EIAO
 Représentation des connaissances
 règles de production, frames, réseaux sémantiques, ...
 Acquisition des connaissances
 méthodes d'extraction, le cogniticien, ...
 Traitements sur les connaissances
 moteurs d'inférence, ...
 décision, explication, ...
EIAO
 Maîtrise du domaine enseigné
 Résolution des problèmes
 Stratégie pédagogique explicitée
 Prise en compte du profil de l'apprenant
 Flexibilité du dialogue
La plupart des EIAO
sont conçus autour de systèmes experts
MODELE GENERAL : what, who, how
(Hartley, Sleeman)
Modèle
de l’étudiant
Expertise
du domaine
Module
pédagogique
Interface
Etudiant
MODELE : variante
(O’Shea)
Historique
de l’étudiant
Générateur
d’exercices
Stratégies
pédagogiques
Administrateur
Etudiant
Modèle
de l’étudiant
MODELE : variante
Modèle
de l’étudiant
Expertise
du domaine
Simulations
de cas
Modèle
Instructeur
Interface
Etudiant
Situations
réelles
Modélisation de l’apprenant ?
 Que peut faire l’apprenant ?
 Qu’est ce qu’il connaît ?
 Quelles sont ses caractéristiques ?
 Qu’a-t-il fait ?
 Pour :
 Corriger les erreurs
 Déterminer le point suivant à étudier
 Contrôler la stratégie d’interaction
Des exemples
de Tuteurs Intelligents
 Scholar (Carbonell, 1970)
 réseau sémantique
 Sophie, Buggy (Brown & Burton, 1982)
 modèles procéduraux
 Guidon/Neomycin (Clancey, 1982)

Sphinx (Fieschi, 1984)
 règles de production
SCHOLAR, l'initiative mixte
Quelle est la langue parlée en Argentine ?
Probablement l'espagnol
Très bien, Quelle est la surface de l'Argentine ?
Parle moi du Pérou
Le Pérou est un pays situé en Amérique du sud, réponds moi
la surface est de 1 100 000 miles carré
Approximativement, c'est 1200000, donnes un pays frontalier
Catholicisme
Faux le catholicisme est une religion , une réponse : Brésil
Est ce qu'il fait chaud à Asuncion ?
SCHOLAR
 Réseau sémantique :
 nœud = concept géographique avec des propriétés
 pondération pour la pertinence des propriétés dans un contexte
 mécanisme de parcours : règles d'inférence
 Adaptation à des situations inattendues
WHY, le dialogue socratique
 Formuler des principes généraux à partir d'exemples
 Déceler les contradictions
 Fournir des contre exemples
Pourquoi fait on pousser du riz en Chine
A cause de la présence d'eau
Fait on pousser du riz en Irlande ?
Développement d'un modèle causal
SOPHIE, un environnement réactif
 Entraînement au diagnostic de pannes dans un circuit
électronique
 Réponses aux sollicitations de l'apprenant
 Pas de prise d'initiative du système
Vite limité
WEST, l'interaction didactique discrète
 Moniteur discret (computer coach)
 Formule des critiques ou suggestions
 Vision constructiviste :
 erreur constructive si détermination de la cause et amélioration
par l'apprenant
 Quand conseiller ? Que faire ?
 "jeu de l'oie"
vers les systèmes conseillers
GUIDON
 Enseigner les règles diagnostiques et thérapeutiques
 Cas d'un patient simulé par le système
 Etudiant : faire des hypothèses, poser des questions,
demander de l'aide
Connaissances décision
#
Connaissances
pour l'explication/l'apprentissage
Problèmes dans la conception
des Tuteurs Intelligents
 Problèmes
 représentation des connaissances pour enseigner ?
 modélisation de l ’élève
 Problèmes IA : ingénierie de la connaissance
 Intégration dans les dispositifs de formation
VIPS
De l'EIAO vers l'EIAO
EIAO
EIAO
EnseignementIntelligemment
Intelligemment
Enseignement
Assistépar
parOrdinateur
Ordinateur
Assisté
Constructivisme
EIAO
EIAO
EnvironnementInteractif
Interactif
Environnement
d’Apprentissagepar
parOrdinateur
Ordinateur
d’Apprentissage
Socio-cognitif
(Vygotsky)
EIAO
Environnement Interactif
Interactif
Environnement
d’Apprentissage par
par Ordinateur
Ordinateur
d’Apprentissage
Quelle Interactivité ?
Quelle interactivité ?
 Interactivité fonctionnelle
 aspects techniques (interfaces graphiques, multimédias,...)
 Interactivité intentionnelle
 aspects cognitifs, pédagogiques
Habillage "racoleur"
facile, utile
Interactivité
Acquisition de connaissances
SIMULATIONS
 Dynamique de systèmes
 Rétroaction immédiate
 S'appuie sur une modélisation
 Exemples
 Pharmacologie
 Cas cliniques (HeartLab, Interactive Patient)
Des systèmes d'entraînement
MICROMONDES
 Contrôle rendu à l'apprenant
 Environnement à explorer librement
 Acquisition de schèmes généraux de résolution de
problèmes
 décomposition Pb en sous Pb
 analyse de ses erreurs
 LOGO (Papert, Piaget)
 Cabri-géomètre
REALITE VIRTUELLE
 Solutions nouvelles aux problèmes de
commande/contrôle et communication
 Si exposition au réel dangereuse, onéreuse
 Si pratique indispensable (ex:pilotes)
 Manipulation d'entités intangibles (molécules)
 IMMERSION dans un univers simulant le réel
 SIGNAUX SENSORIELS
 Réalité augmentée
 superposition d'images réelles et d'images virtuelles
Réalité Virtuelle : organisation générale
visualisation
visualisation
générateursde
desons,
sons,
générateurs
forces,tactiles,
tactiles,
forces,
odeurs,….
odeurs,….
HOMME
HOMME
physique
physique
sensoriel
sensoriel
décisionnel
décisionnel
Outils de sortie
souris,
souris,
gants,
gants,
joysticks,
joysticks,
boules,
boules,......
Outils d’entrée
Moteur de RV
Modèles
Modèlesde
delalascène,
scène,de
del’homme,
l’homme,des
desinteractions
interactions
Web et apprentissage
Le concept
 Approche cognitive :
 "la pensée humaine opère par associations. On ne peut espérer
reproduire ce processus mental dans sa totalité,....".
 Bush (1945) (projet Memex), Engelbart (projet NLS)
 Approche informatique :
 "un hypertexte est l'association de texte en langage naturel, des
capacités de l'ordinateur à établir des liaisons interactives dans le
but d'affichage d'un texte non linéaire...".
 Nelson (1960) (projet Xanadu)
Web et apprentissage
 Pas un instrument éducatif en lui même
 Induit des activités à potentiel éducatif
 Désorientation
Conklin
 Surcharge cognitive
INFORMATION vs FORMATION
Typologie d’usages éducatifs des hypertextes
 Explorer un réseau d’information important
 Accéder précisément et efficacement à des noyaux
d ’informations
 Opérer sur un réseau (annoter, extraire,…)
 Construire un réseau d’information
Apprendre, c’est créer ...
Hypermédias adaptatifs
 Ajouter des fonctions d'enseignement à un hypermédia
 Guidage, exercices, évaluation
 Hypermédia + Techniques IA
 contrôler la navigation
 contrôler la présentation
Hypermédias adaptatifs
Adaptive e-learning systems
La déferlante technologique
Impact sur l'enseigner, l'apprendre ?
Technologie & médiation des savoirs
Bilan des "Anciennes" TIC pour l'Enseignement
 Faible intégration réelle dans le cursus
 Faible appropriation par les acteurs
 Approche centrée technologie
 Faibles approches cognitives et pédagogiques
TIC et pédagogie : La nouvelle donne ?
 Outils +++
 Soutien politique
 Soutien économique
 Demande et pression sociale
 "Compétition" entre les institutions
Intégration sociale des TIC
Un nouveau rapport au savoir
 Vitesse d'apparition des savoirs
 Apprentissage tout au long de la vie
 Demandes nouvelles
 étudiants
 politique
 structure
Conception de l'apprentissage
&
de la construction des savoirs ?
The Internet :
Changing Everything
in Higher Education ?
EDUCAUSE Review
Number 4 – Vol . 36 (2001)
Les " Digital native"
EDUCAUSE Review
Number 5 – Vol . 45 (2010)
Et les outils ?
De multiples outils (mais pourquoi faire ?)
Face
à face
Collaboration
Forums
Chats
Salles en ligne
Tests, Devoirs
TP en ligne
Interactivité
Information
Ressources
en ligne
Un enseignant choisit les outils en fonction du projet pédagogique
et non l'inverse
Et les outils ?
De multiples outils (mais pourquoi faire ?)
(s')
INFORMER
Face
à face
Collaboration
Forums
Chats
Salles en ligne
(se)
MOTIVER
Tests, Devoirs
TP en ligne
Interactivité
INTERAGIR
Information
(s')
ACTIVER
PRODUIRE
Ressources
en ligne
Le pentagone de l'apprentissage
Des outils pour quel scénario pédagogique ?
Projet pédagogique
?
Etudiants
Enseignant
Taxonomie
Temps et lieu
 Temps
 Modèle synchrone (même temps)
 Modèle asynchrone (temps différents)
 Lieu
 En présence (même lieu)
 A distance (lieux différents)
Taxonomie
Temps
Autoévaluation
Devoirs
Forums
Collaboration
…
Asynchrones
Synchrones
Supports
TP en ligne
…
Présence
Visioconférence
Netconférence
Lieu
Distance
Des scénarios pédagogiques
Le continuum
Des outils pour des scénarios pédagogiques
 Présentiel enrichi par l'usage d'outils spécifiques
et de supports multimédias
 Présentiel amélioré en amont et en aval
e-learning
 Présentiel allégé
 Présentiel réduit ou (quasi) inexistant
Présentiel enrichi par l'usage d'outils
spécifiques et de supports multimédias
 Projection en salle de cours de ressources textuelles,
multimédias, audio et vidéo (CD, DVD, Internet)
 Outils spécifiques (Travaux Pratiques, lames virtuelles)
 Stratégie : renforcer le présentiel
Présentiel
TICE
Présentiel amélioré en amont et en aval
 Mise disposition de ressources consultables à distance
(avant et après le cours)
 AVANT : Planning de la formation , syllabus du cours,
préparation des TP et des TD, fiches méthodologiques,...
 APRÈS : supports de cours, compléments, autoévaluation,
échanges à distance entre les enseignants et les étudiants
 Stratégie : documentaire et de communication
Présentiel
TICE
Présentiel allégé
 Essentiel de la formation en présentiel
 Quelques heures de cours ou de TD remplacées par des
activités d'autoformation
 planifiées par l'enseignant
 qui peuvent être tutorées par d'autres personnes
 Stratégie : remplacement d'enseignement en face à face
par des temps d'autoformation tutorée
 pour améliorer la flexibilité des dispositifs et prendre en compte
les disponibilités des étudiants.
Présentiel
Présentiel
TICE
TICE
Présentiel réduit ou (quasi) inexistant
 Formation ouverte et à distance (FAD, FOAD)
 Formation sans la présence physique de l'enseignant
(évaluation finale ?)
 Une plate-forme pédagogique indispensable pour la mise
en œuvre
 Stratégie d'ouverture de la formation pour un publics
contraint : disponibilité en temps, distance, coûts,…
 La " valeur ajoutée " est dans la communication, les
hommes et la logistique plus que dans les technologies
Présentiel
TICE
FOAD
Présentiel (quasi) inexistant
Nécessite une ingénierie pédagogique spécifique
Nécessite une logistique forte
Non adapté à toutes les formations
Impact sur les pratiques pédagogiques
Enseignant
 Présentiel enrichi par l'usage d'outils spécifiques
et de supports multimédias
 Présentiel amélioré en amont et en aval
 Présentiel allégé
 Présentiel réduit ou (quasi) inexistant
-
Rénovation
des méthodes
Pédagogiques
(tutorat,…)
+
La scénarisation d'un cours avec les TIC
(par l'enseignant)
 structurer le contenu d'un cours d’un point de vue
pédagogique
 par exemple
 regrouper les documents en thèmes
 hiérarchiser les ressources et les activités
 ordonner dans le temps
 organiser le suivi des étudiants (rendus, évaluation)
 …
C'est le plus important !!!
La médiation des savoirs
Un nouveau paradigme
Paradigme centré sur l'enseignant
Information transfer
?
Paradigme centré sur l'étudiant
Tutorial learning
 Travail en groupe
 Apprendre à apprendre (rechercher l'information)
…
Impact des technologies ?
 Good distance education is good education. There
are no unique principles inherent in distance education
which are not also inherent in mainstream education
Sewart 1987
 Notre analyse apporte des évidences convaincantes que
les technologies de l’information peuvent augmenter
l’apprentissage quand la pédagogie est de bonne
qualité et quand il y a une bonne concordance entre
les outils, les méthodes et les objectifs
Kadiyala and Crynes (2000)
A review of literature on effectiveness of
use of Information Technology in Education
Journal of engineering education
Un nouveau paradigme
Difficulté d'appropriation
 Présentiel enrichi par l'usage d'outils spécifiques
et de supports multimédias
 Présentiel amélioré en amont et en aval
-
CHOC
CULTUREL
 Présentiel allégé
 Présentiel réduit ou (quasi) inexistant
+
Difficulté d'appropriation (Piaget)
 Appropriation technologique
 Maîtrise des outils
 Information, formation
TICE
 Appropriation sociale
 Dimension professionnelle
 Remise en cause des acteurs
 Remise en cause des institutions
Impact sur les pratiques pédagogiques
Apprenant
 Présentiel enrichi par l'usage d'outils spécifiques
et de supports multimédias
 Présentiel amélioré en amont et en aval
 Présentiel allégé
 Présentiel réduit ou (quasi) inexistant
-
Rénovation de
l'apprentissage
(Autonomie,
travail
collaboratif,…)
+
Quel public cible ?
Visionnaires
Innovateurs
sceptiques
conservateurs
Pragmatiques
S'inscrire dans la durée
visibilité
Attentes
exagérées
Productivité
Eclaircissement
Top
technologique
Creux de la
désillusion
temps
Conclusion : Mise en œuvre des TICE
 Aider les enseignants à intégrer les outils dans un projet
pédagogique
 Aider les enseignant à s'approprier les outils
 Ne pas effrayer les enseignants par la technologie
 Ne pas essayer d'imposer les outils
 Mise en œuvre progressive
 Ressources en ligne d'abord
 Activités pédagogiques ensuite
Dans le cadre d'un projet politique
La question
L'évolution du métier d'enseignant ?
 Changement de paradigme
 Difficulté d'appropriation
 Rénovation des pratiques pédagogiques
 Valorisation
…
On ne devrait pas avoir
pour projet d'intégrer les TIC
mais plutôt
de transformer la pratique pédagogique
afin qu'elle réponde mieux
aux besoins de formation
"Notre analyse apporte des évidences convaincantes que
les technologies de l’information peuvent augmenter
l’apprentissage quand la pédagogie est de bonne
qualité et quand il y a une bonne concordance entre les
outils, les méthodes et les objectifs."
Kadiyala and Crynes (2000)
A review of literature on effectiveness
of use of Information Technology in Education
Journal of engineering education
Une bonne e-pédagogie …
… c'est d'abord une bonne pédagogie
Souriez
Souriez