SCIENCES ET TECHNIQUES EDUCATIVES
Résumés - Volume 4 - 1997
Volume
4 n°1 - 1997
Numéro spécial sur l'interaction
Introduction
Valérie St DIZIER De ALMEIDA
Modélisation d'une assistance interactive pour améliorerl'accessibilté
d'un logiciel
Résumé.
L'article présente la conception d'un système informatique
d'assistance interactif capable d'intervenir, en situation d'interaction
homme-machine, aux moments opportuns pour permettre à des utilisateurs
novices d'utiliser convenablement un logiciel. La singularité
de la démarche de conception tient en deux points. D'une part,
la démarche est ascendante - c'est à partir des analyses
inductive et interlocutoire d'interactions verbales authentiques que
l'architecture du système est définie ; d'autre part,
les théories et la méthodologie employées relèvent
d'une approche psycho-sociologique interactionniste et constructiviste.
l'article développe la technique utilisée pour recueillir
un corpus d'interactions tutorielles homme-machine a-didactiques, les
méthodes d'analyse, ainsi que leurs résultats. Il se poursuit
en exposant comment, sur la base de ces résultats, l'architecture
du système a été définie, et s'achève
par la validation de la maquette du système.
MOTS CLEFS: démarche ascendante - action située - activité
d'assistance - interaction homme-machine - pragmatique - logique interlocutoire
ABSTRACT :
This paper presents the designing process of an interactive computational
assistance system, which should be capable of helping a novice user,
in the context of his interaction with machine, to use a software correctly.
The peculiarity of this designing process is twofold : on the one hand,
it is bottom-up - i.e. we determine the assistance system architecture
from the results of inductive and interlocutionary analyses of a conversational
corpus ; on the other hand, we use a methodology and theories coming
from an interactional and constructivist psycho-sociological approach.
This paper describes the technique employed to collect a corpus of tutorial
non-didactic human-computer interactions, the methodology and the theories
used for the analysis, and their results. Next, the paper explains how
the architecture has been determined on the basis of these results,
and concludes with a validation of the system model.
KEY WORDS : bottom-up approach - situated action - assistance activity
- human-computer interaction - pragmatic - interlocutionary logic.
Luc-Olivier Pochon et Michèle Grossen
Les interactions homme-machine dans un contexte éducatif: un
Espace interactif hétérogène
Résumé.
Se situant dans une approche interactionniste, cet article propose de
considérer les interactions homme-machine, non pas comme une
interaction utilisateur-interface, mais plus largement comme un espace
interactif hétérogène. La caractéristique
de cet espace est de réunir directement ou indirectement des
acteurs qui appartiennent à différents groupes sociaux,
ont développé leurs propres usages de la machine et orientent
la machine vers la réalisation d'un projet spécifique.
Une étude de cas portant sur l'utilisation de l'ordinateur en
situation d'apprentissage illustre les différents éléments
et acteurs (l'utilisateur, ses pairs, les formateurs, mais aussi les
concepteurs) qui font partie de cet espace interactif. A partir de ce
cadre théorique, l'article distingue quatre niveaux qui vont
de la conception d'un système à une application dans un
domaine précis et examine les différents types de cadrages
ascendants et descendants que ces niveaux exercent les uns sur les autres.
On montre alors que les notions de "concepteur" et d'"usager" sont relatives
et conclut que la notion d'expertise ne peut se définir indépendamment
des usages effectifs de la machine et des finalités poursuivies
par les utilisateurs en situation.
MOTS-CLES : interactions homme-machine, culture informatique, formation,
cognition située
ABSTRACT.
From an interactionist standpoint, human-machine interactions cannot
be restricted to human-interface interactions but create an heterogeneous
interactive space, the main characteristic of which is to gather directly
and indirectly various actors belonging to different social groups who
have developed their own uses for the machine and orientated the machine
towards the achievement of specific projects or scopes. A case-study
concerning the use of the computer in a learning situation illustrates
which are the various elements and actors (the learner, his or her peers,
the teachers, but also the designers) taking part in this interactive
space. The article proposes then to make a distinction between four
levels ranging from the design of a system to an application in a specific
field. It shows that each of these four levels frames the other levels
from the bottom to the top, and vice versa. The result of this analysis
shows that the notions of "designer" on the one hand, and "user" on
the other, are closely related and do not constitute separate categories.
The conclusion is that the notion of expertise itself is relative and
cannot be defined independently from the way the users actually use
the machine and from the objectives they try to reach.
KEY WORDS : human-machine interactions, computer culture, training,
situated cognition.
Celia Hoyles et Lulu Healy
Un micro-monde pour la symétrie axiale : une base de co-construction
de concepts mathématiques ?
Résumé.
Dans cet article, nous explorons les processus par lesquels les élèves
parviennent à négocier les significations mathématiques
de la symétrie axiale. Nous décrivons un micro-monde,
Miroir des Tortues, conçu ans le but de fournir des outils pouvant
aider les élèves à se centrer simultanément
sur les actions, les relations visuelles et les représentations
symboliques. Par une étude de cas approfondie des processus de
pensée mis en oeuvre par une élève en train de
travailler sur une séquence d'activités du micro-monde,
nous examinons comment les interactions avec sa partenaire et la machine
ont permis la fusion de concepts spontanés et scientifiques et
offert un moyen de compléter la compréhension implicite
de la symétrie par une formulation mathématique plus explicite.
MOTS-CLES : micro-monde, symétrie axiale, conception, co-construction
de savoir, interactions homme-machine, connexions visuo-symboliques.
ABSTRACT.
In this paper, we explore the processes through which students come
to negotiate mathematical meanings for reflective symmetry. We describe
a microworld, Turtle Mirrors, designed to provide tools to help students
focus simultaneously on actions, visual relationships and symbolic representations.
Through a detailed case study of the thinking-in-change of one student
working through a sequence of microworld activities, we examine how
the interactions with her partner and with the machine supported a fusion
of spontaneous and scientific concepts by offering a means to supplement
implicit understandings of symmetry with those with a more explicit,
mathematical formulation.
KEY WORDS : microworlds, reflective symmetry, design, thinking in change,
co-construction, user-machine interactions, visual-symbolic connections
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Volume 4 numéro 2
Philippe DESSUS, Benoît LEMAIRE, Jacques
BAILLÉ
Études expérimentales sur l'enseignement à distance.
Experimental studies on distance teaching and learning
Résumé.
Les nombreuses études sur la communication et l'enseignement
à distance ont plus été centrées sur le
programme que sur la théorie ou l'expérimentation contrôlée.
Les chercheurs se sont longtemps plus préoccupés de concevoir
de nouveaux produits plutôt que d'évaluer, sur un plan
théorique et/ou expérimental, l'efficacité de ces
derniers. Nous commençons par analyser la manière dont
sont traitées, dans le champ de l'enseignement à dis-tance,
les théories sur l'apprentissage, l'enseignement, la conception
de séquences d'enseignement et la communication. Nous recensons
ensuite une quinzaine d'études expérimentales. Ces études,
issues des champs de recherche suivants : CMC, CSCW, CHI et EAD, mesurent
les effets comparatifs de divers facteurs et sont regroupées
selon la tâche des sujets : communication interpersonnelle, production
de document ou de procédure et enfin suivi de cours. Les principaux
résultats de ces études ne nous permettent pas de poser
que l'utilisation de nouveaux médias opère une influence
significative sur la communication ou l'apprentissage.
MOTS-CLÉS : enseignement à distance (EAD), média,
communication, face à face, visioconférence, computer-mediated
communication (CMC), computer-supported cooperative work (CSCW), computer-human
interaction (CHI).
Abstract.
Studies on distance learning and communication are mostly based on the
program rather than on theories or experiments. Researchers are more
interested in designing new products than in evaluating on a theoretical
and/or experimental basis their efficiency. First, we analyze the way
the theories on learning, teaching, instructional design and communication
are handled in the field of distance learning. Then, we describe about
fifteen experimental studies in the field of CMC, CSCW, CHI and distance
learning. Their goal is to measure the comparative effects of various
factors. They are grouped together according to the subjects' tasks
: communicating with other people, designing a procedure or a document,
following a course. The major result of these studies is that using
new medias does not have a significant effect on communication or learning.
KEY WORDS : distance learning, media, communication, face-to-face, videoconference,
computer-mediated communication (CMC), computer-supported cooperative
work (CSCW), computer-human interaction (CHI).
Patrice VENTURINI, Louis VIEL
Base de données hypermédia pour la révisionde l'électricité
de seconde caractéristiques et analyse d'utilisation.
Hypermedia database for the revision of basic electricily course
for the tenth grade : spécification and use analysis
Résumé.
Dans cet article, nous présentons un travail de recherche en
didactique des disciplines scientifiques, dont l'objet était
de concevoir une base de données hypermédia pour réviser
le programme d'électricité en seconde, puis d'analyser,
à titre exploratoire, l'usage de ce produit par les élèves.
Après avoir décrit le contexte, l'objet et la méthodologie
de notre recherche, nous présentons quelques-unes des caractéristiques
de la base de données que nous avons conçue, relatives
au traitement de l'information et au traitement des problèmes
disciplinaires. Nous fournissons ensuite une partie des résultats
obtenus après expérimentation, concernant l'évolution
cognitive liée à l'usage de la base, la nature de l'information
consultée et le mode d'accès à cette information.
Une possible évolution du produit et de nouvelles pistes de recherche
concluent cet article.
MOTS-CLÉS : hypermédia, didactique de la physique, électricité,
nouvelles technologies, utilisation en autonomie.
Abstract.
This article presents a research work about science education. The scope
of this research was to design a hypermedia database for the revision
of a basic electricity course for the tenth grade, then to analyse,
as an experiment, the use of this product made by the pupils. After
describing the contexte the scope and the methodology of the research,
the article presents some of the features of the database that was designed,
involving data processing and dealing with specific curricular problems.
The article then gives some of the results of the experiment, with regard
to the cognitive evolution resulting from the use of the database, the
nature of the information consulted, and the mode of access to this
information. A possible evolution of the product and new lines for further
research conclude the article.
KEY WORDS : hypermedias, physics education, basic electricity, new technologies,
autonomous use.
Vol 4 numéro 3
Chihab CHERKAOUI, Michel CHAMBREUIL, Laurent
GAGUET
Aspects de la planification didactique : étude dans le cadre
d'un environnement d'aide à l'apprentissage de la lecture.
Some aspects of instructional planning : study within the context
of a computer assisted learning-to-read environment
Résumé.
Les problèmes de prise de décisions dans la conduite d'un
apprentissage tutoriel s'inscrivent dans deux grands domaines de recherches
théoriques : celui de l'apprentissage et de l'enseignement, d'une
part, celui de la planification comme résolution de problèmes
complexes, d'autre part. Dans cet article, nous abordons essentiellement
le second domaine dans le cadre d'un environnement informatique d'aide
à l'apprentissage de la lecture. Après avoir présenté
les grandes orientations d'un module tutoriel de cet environnement,
conçu selon une architecture multi-agents, nous aborderons la
planification didactique, restreinte à la conduite d'une session
de travail, à travers deux grands types de questions. Le premier
porte sur les constituants d'un plan didactique et leur représentation
comme connaissances pour l'agent gestionnaire de la planification didactique.
Le second concerne les tâches attribuées à cet agent
et les processus mis en œuvre pour les réaliser. Enfin, sous
forme de perspectives et de conclusions nous évoquerons ensuite
quelques-uns des prolongements des analyses présentées.
MOTS CLES : planification, représentation de connaissances, système
multi-agents, objectif action, intention, croyance, génération,
exécution, contrôle, replanification, apprentissage de
la lecture, individualisation
Abstract.
The problems to make decisions when conducting a tutorial learning session
lie within two important domains of theoretical research : the domain
of learning and teaching, and the domain of planning as a resolution
of complex problems. In this paper, we mainly approach the second domain
within the framework of a computer assisted learning-to-read environment.
After presenting the major orientations of a tutorial module (unit)
of this environment, conceived according to a multi-agent architecture,
the didactic planning, limited to the supervision of one session of
work, will be approached with two main types of questions. The first
one concerns the constituants of a didactic plan and their representation
as knowledge for the administrator agent of the didactic planning. The
second one concerns the tasks assigned to this agent and the processes
brought into play to carry out them. As a conclusion and prospect, we
will finally eveke some of the extensions of the presented analyses.
KEY WORDS : planning, knowledge representation, multi-agent system,
objective, action, intention, belief, generation, execution, control,
reptanning, reading acquisition, individualisation.
Roger NKAMBOU, Gilles GAUTHIER, Claude FRASSON
Un modèle de représentation des connaissances relatives
au contenu dans un système tutoriel intelligent.
Modelling techniques for knowledge elements in high-scale intelligent
tutoring systems
Résumé.
Nous présentons dans cet article une approche, nommée
CREAM (Curriculum REpresentation and Acquisition Model), destinée
à la modélisation des connaissances d'une matière
à enseigner dans un STI. Cette approche permet d'organiser la
matière sous trois perspectives: domaine, pédagogie et
didactique. L'aspect relié au domaine est mis en œuvre, dans
cette approche, par un modèle de capacités (CREAM-C) qui
représente et organise les connaissances du domaine suivant des
liens logiques existant entre elles; ces connaissances sont catégorisées
selon la taxinomie de Gagné. Le volet pédagogique crée
un cadre de définition et d'organisation des objectifs d'enseignement
(CREAM-O et CKTN). L'organisation des objectifs consiste notamment à
modéliser les prédispositions nécessaires à
leur réalisation et à étudier l'impact que peut
avoir l'atteinte d'un objectif sur les connaissances du domaine. La
dimension didactique revient à produire un modèle qui
définit et organise les différents moyens tactiques nécessaires
pour l'enseignement de la matière considérée (CREAM-R).
MOTS-CLÉS: systèmes tutoriels intelligents, représentation
de connaissances, curriculum, connaissances du domaine, réseaux
de transition, organisation des connaissances.
Abstract.
In this paper we present an approach to modeling the subject matter
to be taught by a large scale Intelligent Tutoring System (ITS). This
approach, called CREAM (Curriculum Representation and Acquisition Model)
allows to organize the content information according to models concerning
respectively the domain, the pedagogy and the didactic aspects. The
domain is supported by the capability model (CREAM-C) which represents
and organizes domain knowledge. The pedagogical view allows to define
and organize instructional objectives in modeling the skills required
for their completion and in evaluating the impact of this completion
on the domain knowledge (CREAM-0 and CKTN). The didactic comportent
is based on a model of resources which defines the different means that
are necessary to support the teaching (CREAM-R).
KEY WORDS : intelligent tutoring systems, knowledge représentation,
curriculum, domain knowledge, transition network, knowledge structuration.
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Volume 4 n°4 - 1997
Martial VIVET
Editorial
François-Marie BLONDEL,
MoniqueSCHWOB, Martial TARIZZO
Diagnostic et aide dans un environnement d'apprentissage ouvert :un
exemple en chimie, SCHANPS.
Diagnosis and help in an open environment : an exemple in chemistry,
SCHNAPS
Résumé.
Cet article présente la conception et la réalisation d'un
environnement ouvert pour l'apprentissage de la résolution de
problèmes en chimie. Trois questions principales y sont étudiées
: les outils mis à la disposition de l'élève, l'analyse
de son activité et les aides que le système est en mesure
de lui apporter. La conception de ces trois composantes de l'environnement
s'appuie sur des analyses préalables des difficultés rencontrées,
des formes de résolution des élèves et des demandes
d'aide qu'ils ont formulées. Les outils de résolution
calqués sur un modèle de calculette chimique permettent
une aide indirecte et une observation détaillée de l'activité
de l'élève. Le diagnostic, inspiré de la classification
heuristique, cherche à reconnaître des formules et leurs
conditions d'application dans les opérations et les relations
exprimées par l'élève. Les informations qu'il fournit
sur la résolution et indirectement sur les connaissances de l'élève
permettent de proposer des interventions appropriées. L'organisation
des aides et des interventions en assistants chargés d'un seul
type d'aide offre une solution originale permettant de tenir compte
des multiples facettes de l'assistance qu'un tel système est
en mesure de prodiguer à un utilisateur.
M0TS-CLEFS : environnement ouvert, diagnostic, aide, conseil, résolution
de problèmes, chimie.
ABSTRACT.
This paper describes an open interactive learning environment for problem
solving in chemistry. Three main points are discussed - the tools made
available to the strident, the analysis of his/her activity, and the
help the system is capable to supply. The design of these three components
of the environment relies upon a deep analysis of the difficulties the
students encountered, the solutions they draw and the need for help
they expressed. The solving tools that are based on a model of a chemistry
calculator allow both an indirect help and a precise observation of
the students activity. The aim of the diagnosis which is derived from
heuristic classification is to recognize formulas in the operations
and relations written by the student. The results of the diagnosis which
contains information on the student solving process are sufficient to
build adequate help and advice. These are structured in independent
entities named assistants which are in charge of only one kind of help.
KEY WORDS : open environment, diagnosis, help, advice, problem solving,
chemistry.
Philippe ZELLER, Pierre
DILLEMBOURG
Effet du type d'activité sur les stratégiesd'exploration
d'un hyperdocument.
How the activity influences strategies for exploring a hyperdocument
Résumé.
Cet article présente une étude sur la navigation dans
les hyperdocuments. Notre question principale était de savoir
si les sujets explorent un hyperdocument de manière différente
selon l'activité pédagogique : dans une activité,
ils doivent rechercher dans l'hyperdocument les réponses à
une série de questions ; dans l'autre, ils peuvent explorer librement
l'hyperdocument. Les résultats montrent que les sujets parcourent
l'hyperdocument de manière différente. Les sujets qui
répondent à des questions ont des stratégies de
navigation plus ciblées, alors que les étudiants en exploration
libre ont tendance à suivre les cheminements induits par l'hypertexte.
Ces résultats triviaux illustrent un point qui l'est moins -
les effets d'un environnement d'apprentissage ne sont pas dus aux seules
propriétés intrinsèques de l'outil, mais dépendent
surtout de l'exploitation pédagogique qui en est faite. Nos résultats
montrent aussi que les stratégies de navigation sont influencées
par le niveau de connaissances préalables du sujet par rapport
au contenu de l'hypertexte et de sa familiarité avec l'informatique.
Ces trois effets (questions/libre, niveau de pré-acquis, familiarité)
semblent s'additionner en termes de charge cognitive.
MOTS CLES : hyperdocument, navigation, environnement d'apprentissage,
contexte pédagogique, charge cognitive.
ABSTRRACT.
This paper reports a study on navigation patterns in a hyperdocument.
Our main question is whether subjects explore differently a hyperdoctiment
through two different pedagogical activities : in one group, subjects
have to find information to answer to a set of questions, white in the
other group, they explore freely the hyperdocument. The results show
that the subjects explore differently the hyperdocument. Those who have
to answer questions use more focused navigation strategies, white subjects
who explore freely the hyperdocument tend to stick to the path induced
by the interface. These trivial results illustrate a point which is
not yet widespread: the effects of a hyperdocument are not only due
to its intrinsic features, but depend on the way it is used in educational
practices. Our results also show that navigation strategies are influenced
by the subjects level of prior knowledge (with respect to the content
of the hypertext) and by the familiarity with computers. These three
effects (questions/free, prior knowledge, familiarity) seem to cumulate,
what we interpret in terms of cognitive load.
KEY WORDS. : hyperdocument, navigation, learning environment, educational
context cognitive load.