Modélisation d’une Interaction
Didactique Distante Individuelle Synchrone (ID2IS)
Nathalie MASSEUX  Laboratoire
PAEDI, IUFM d'Auvergne
 RÉSUMÉ : Notre
objectif est de saisir la complexité « temps réel
» d’une interaction didactique médiée par
ordinateur. Les expérimentations, instrumentées par
un dispositif de visiocommunication et de partage d’environnement
de travail, nous ont conduit à préciser les influences
concomitantes des déterminants technologiques et humains
sur une interaction caractérisée par deux processus :
enseigner et apprendre. La spécificité de notre démarche
consiste à mettre en synergie cette approche (inhérente
aux champs IHM & CSCW), avec l’approche systémique
du didacticien. Cela nous permet de modéliser graduellement
l’interface du dispositif, l’environnement de chacun
des acteurs et l’univers partagé par les acteurs aux
différentes phases de l’interaction. Cette modélisation,
formalisée au moyen du logiciel MOT, est appliquée
à l’interprétation d’une interaction en
géométrie supportée par Cabrigéomètre.
MOTS
CLÉS: visiocommunication, interaction didactique synchrone,
transposition informatique, micromonde, géométrie,
milieu didactique, environnement partagé, modalité,
Interaction Didactique Assisté par Ordinateur.
ABSTRACT : Our
goal is to grasp the “real time” complexity of a didactical
interaction supported by computer. The experiments, instrumented
by a device of video-communication and shared environment of work,
led us to specify the concomitant influences of technological and
human determinants on an interaction characterized by two processes :
teaching and learning. The specificity of our approach consists
in putting in synergy this reasoning (inherent in the fields HCI
& CSCW), with the systemic reasoning of the didactician. That
enables us to gradually modelize the device’s interface, each
actor’s environment and the universe shared by the actors
at different steps of the interaction. This modelization, formalized
using the MOT software, is applied to the interpretation of an interaction
in geometry supported by Cabri-geometry.
KEYWORDS :
visio-communication, synchronous didactical interaction, computering
transposition, micro-world, geometry, didactical milieu, shared
environment, modality, Computer Assisted Didactic Interaction.
1. Introduction
Nous définissons le champ de l'interaction didactique assistée
par Ordinateur (ID2IS) comme champ
d'étude des interactions entre les trois pôles du système
didactique [Brousseau86]
à savoir : deux humains distants, l'un apprenant, l'autre
enseignant et un dispositif informatique.
Le travail présenté dans cet article relève du champ
de l'interaction didactique assistée par ordinateur et a pour objet
d'étude l'interaction didactique distante individuelle synchrone
(ID2IS). Notre travail a pour but d'identifier
les spécificités de l'ID2IS.
Pour amorcer l'étude de l'ID2IS,
nous procédons à son investigation croisée. Cette
investigation cible une question initiale : la médiation de l'interaction
didactique par un dispositif informatique l'influence-t-elle ? Si oui,
comment ? Répondre à cette question sans réduire
sa complexité propre exige son investigation mutuelle par le didacticien
et l'informaticien. Sans quoi, l'informaticien serait tenté de
l'investir sous l'angle interaction humain machine (IHM)
centré sur le dispositif informatique comme médiateur d'une
interaction entre humains, réduisant l'interaction didactique à
une communication quelconque et neutralisant, de fait, sa singularité
didactique. Quant au didacticien, il serait tenté de l'explorer
sous l'angle de l'interaction didactique centrée sur les acteurs
humains avec leurs conceptions relatives aux connaissances en jeu dans
l'interaction minimisant l'influence du potentiel d'interaction du dispositif
informatique.
Comme préalable à la mise en œuvre de notre stratégie
de modélisation, nous explicitons dans une première partie,
les fondements théoriques et la méthodologie de notre modélisation
de ID2IS. Nous présentons successivement
les outils théoriques qui cadrent notre démarche de modélisation.
Nous avons mobilisé ces outils conjointement pour la faire aboutir.
Un premier cadrage didactique est instrumenté par le concept d'interaction
didactique au sens de la théorie des situations puis par le concept
de transposition informatique. Un deuxième cadrage motive le choix
méthodologique d'utilisation de l'éditeur MOT pour
formaliser graphiquement notre modèle conceptuel et fonctionnel
de l'ID2IS. Il résume son formalisme
pour faciliter la lecture des modèles présentés ultérieurement.
Un troisième cadrage est fourni par un travail antérieur
de définition et de modélisation du caractère multiforme
d'une interface homme/machine inscrit dans le champ du travail collaboratif
entre pairs.
En deuxième partie de l'article, nous présentons notre
modélisation des pratiques expérimentales de l'ID2IS
observées. L'organisation séquentielle de ces pratiques
est précisée. Un premier niveau d'analyse des pratiques
de diagnostic coopératif est conduit. Une modélisation de
l'environnement d'un acteur (enseignant ou apprenant) s'appuie sur cette
analyse. Nous explicitons deux étapes de la modélisation.
Une première étape est consécutive à la prise
en compte du processus d'activation de faits passés de l'ID2IS.
Une deuxième étape est induite par l'asymétrie de
perception et d'inférence qui distingue l'enseignant de l'apprenant.
En troisième partie de l'article, nous étendons notre investigation
à la modélisation de l'univers partagé dans l'ID2IS.
Nous introduisons un modèle générique de l'ID2IS,
centré sur l'univers artificiel en tant qu'outil d'aide à
la détermination de l'univers partagé par l'enseignant et
l'apprenant. Nous précisons les notations utilisées pour
modéliser cet univers partagé. Nous exposons ensuite une
modélisation de la phase de diagnostic coopératif de l'ID2IS
en quatre étapes. Nous en déduisons les propriétés
de la phase de diagnostic. Nous résumons l'application de cette
investigation à la phase d'interaction collaborative de l'ID2IS
qui suit celle de diagnostic. Pour ce faire, nous livrons un extrait de
protocole de cette phase d'interaction en l'accompagnant de ses propriétés.
Enfin, nous concluons en situant l'apport de notre travail de modélisation
l'ID2IS relativement aux objectifs de recherche visés
par le département STIC[2]
du CNRS et à la tendance actuelle
des travaux exposés aux colloques Environnements Interactifs
d’Apprentissage avec Ordinateur (EIAO),
Artificial Intelligence and Education (AIED),
Computer Supported Collaborative Learning (CSCL),
Interaction Homme Machine (IHM) et
World Conference on Computers in Education (WCCE).
C'est une occasion d'argumenter la finalité des STIC
concrétisée dans notre travail. Nous évoquons
également le prolongement de ce travail en explicitant ses
perspectives.
2. Fondements théoriques et méthodologie
de notre modélisation de ID2IS.
Avant d'entamer notre modélisation,
il convient d'expliciter notre problématique et d'en situer
les ancrages théoriques des champs IHM et didactique que
nous allons mobiliser dans ce travail.
Compte tenu de la multiplicité des travaux axés, plus ou
moins directement, sur l'enseignement à distance, notre intention
est de souligner ici ceux qui explicitent les éléments théoriques
se rapportant à notre problématique. Une synthèse
des études expérimentales sur l’enseignement à
distance [DessusLemaire97]
montre que les recherches en EAD se sont
focalisées sur la mise en œuvre expérimentale de la
technologie et explicitent rarement leur approche théorique. Cette
tendance ne facilite pas l’articulation de notre travail avec les
études mentionnées dans cette synthèse.
Comment investir notre objet d'étude sans en dénaturer
la complexité singulière qui motive notre travail ? Nous
avons introduit son investigation par une première question : la
médiation de l'interaction didactique par un dispositif informatique
l'influence-t-elle ? Si oui, comment ?
Poser cette question est une manière de privilégier un
angle d'approche particulier de cet objet parmi d'autres. Il s'agit d'une
investigation centrée sur l'objet interaction
didactique défini et largement exploré par les
didacticiens.
Une hypothèse est sous-jacente à cette investigation didactique
: celle de l'influence du dispositif informatique sur cet objet initial.
Cette hypothèse s'appuie, en partie, sur des travaux antérieurs
de didactique axés sur un concept didactique connexe : la transposition
informatique [Balacheff91],
concept résumé dans le paragraphe 3.3. Nous lions ce processus
de transposition à une des conceptions de l'interface à
savoir : l'interface en tant qu'espace interactif et sémiotique
hétérogène [PochonGrossen97].
Nous explorons la singularité sémiotique de l’interface
d’un micromonde dans le prolongement d’autres travaux tels
que [HoylesNoss92]
en l’intégrant dans une interface dédiée à
l’interaction distante. Nous avons antérieurement nourri
cette approche d'une étude des propriétés modales
de l'interface d'un environnement support d'une régulation distante
de l'interaction didactique par l'enseignant [Masseux00].
Conjointement à cette conception de l'interface, nous abordons
la complexité d'interaction homme/machine pour l'éducation
en terme d'asymétrie d'interaction homme/machine pour l'apprenant
et l'enseignant engagés dans une interaction didactique distante.
Celle complexité a récemment été pointée
en terme de distinction d'espaces cognitifs entre utilisateur notamment
entre un concepteur expert et un utilisateur novice [Linard01].
Notre investigation nous a conduit à considérer cette asymétrie
discriminante entre un enseignant, expert du savoir à enseigner
et régulateur averti de l'interaction didactique et un apprenant,
apprenti constructeur des objets de connaissances manipulables à
l'interface d'un micromonde.
Pour situer cette complexité dans le contexte d'une interaction
distante entre un apprenant et un enseignant, nous avons exploré
des investigations en IHM et en Computer-Supported
Cooperative Work (CSCW). Une investigation
visant à modéliser les environnements utilisateurs
d'espace de travail partagé [Caelen96]
dans un contexte de travail coopératif a retenu notre attention.
Nous interrogeons l’extension de son domaine de validité,
à savoir la communication entre pairs, à l'interaction
entre personnes douées d'aptitudes cognitives distinctes.
Pour y répondre, nous avons d'une part approfondi notre hypothèse
d'asymétrie d'interaction homme/machine à partir de
nos travaux précédents sur l'enseignement à
distance synchrone [Masseux00].
D'autre part, nous avons confronté cette investigation à
d'autres travaux axés sur les capacités de perception
et d'inférence d'informations partagées en temps réel
et potentiellement mutualisables [ZouinarSalembier00],
[HeathLuff91]
pour le pilotage de tâches distribuées. La contrainte
du temps réel de l'interaction didactique synchrone revêt
de nombreuses similitudes avec les situations d'interaction coopérative
synchrone finalisées par la prise de décision en temps
réel appliquée, entre autres domaines, au contrôle
aérien. Ce rapprochement nous invite à considérer
les tâches utilisateurs de pilotage en temps réel,
mises en œuvre dans une interaction didactique, tant par l'enseignant
(régulation de l'interaction apprenant/milieu didactique
informatisée) que par l'apprenant (action sur les modalités
visuelles support des connaissances à l'interface du milieu
didactique informatisé).
Cette complexité du temps réel d'interaction homme/machine
dans le domaine de l'enseignement à distance est une des conséquences
du caractère dynamique des processus d'apprentissage et d'enseignement.
Si cette complexité est omise dans les travaux se prévalant
de l'enseignant à distance distinguant approximativement, voir
omettant, ces processus en jeu dans les phases d'interaction asynchrone
et synchrone, nous sommes pour notre part, de par la nature de notre objet
d'étude, motivée par l'étude approfondie de cette
complexité.
3. Modélisation de l'interaction didactique
distante individuelle synchrone (ID2IS)
Notre démarche de modélisation a pour but de répondre
à la question suivante : les propriétés
du modèle IHM de l'environnement s'articulent-elles aux faits
saillants des observations révélés par l'analyse
didactique des interactions observées ? Pour y répondre,
nous partons de l'hypothèse que s'il existe des corrélations
entre ces modèles, elles nous renseignent sur l'impact du
dispositif informatique influant le processus d'interaction didactique.
3.1. L'ID2IS cadrée par la théorie des situations
La stratégie de modélisation de l'ID2IS que
nous avons conduite a pour fondement la modélisation de l'interaction
didactique cadrée par la théorie des situations [Brousseau86].
La didactique a pour objet, l'étude des conditions et des processus
d'apprentissage dans un système de contraintes, le système
didactique. Le système didactique est un système dont les
trois pôles (enseignant, élève, milieu) interagissent.
Un milieu, au sens de la théorie des situations, est porteur de
connaissances visées par l'apprentissage. L'interaction didactique
se joue entre les trois pôles du système pour être
productrice de nouvelles connaissances.
Figure 1: Interaction didactique distance individuelle
synchrone
Cette dynamique d'interaction est soumise à au moins deux contraintes.
Une contrainte temporelle : l'apprentissage doit s'accomplir dans
une durée déterminée. Une contrainte épistémologique :
la connaissance, ou la compétence, acquise doit être conforme
à une référence institutionnelle (connaissance de
référence). Dans ce système, l'enseignant interagit
avec l'élève et le milieu didactique avec l'intention de
provoquer et de contrôler l'apprentissage, c'est-à-dire de
le réguler. Ainsi, pouvons-nous considérer la formalisation
du didacticien comme systémique et interactionniste. En se sens,
elle rejoint l'approche interactionniste des théories sociocognitives
de l'action mais sans illusion de transparence du support informatique
de l'action.
L'interaction didactique, médiée par notre dispositif est
schématisée selon la figure 1.
Les pratiques d'ID2IS observées illustrent le rôle
de régulateur de l'interaction élève/dispositif tenu
par l'enseignant pour contrôler l'activité d'apprentissage
de l'élève. Cette régulation s'effectue soit directement
auprès de l'élève via l'interface de communication
audio/vidéo, soit par modification de l'interface des applications
partagées (micromonde et site web).
L'implication du dispositif informatique dans l'ID2IS consiste
en deux rôles : un rôle de médiateur de la communication
entre humains et un rôle de composante informatisée de milieu
didactique. La contrainte de distance entre les acteurs est une variable
géographique que nous situons dans un cadre théorique didactique.
Ce qui importe pour le didacticien, ce n'est pas la distance en soi mais
l'instrumentation informatique de cette distance relativement à
son objet d'étude. Nous posons en hypothèse que cette variable
aurait le même impact sur l'interaction didactique entre un élève
et un enseignant situés dans deux pièces distinctes voisines.
Ceci est une hypothèse acceptable à condition que le contexte
humain, matériel et temporel de l'interaction didactique soit identique
par ailleurs, c'est-à-dire en dehors des moments d'interaction
didactique contraints par la distance.
3.2. Interface de l'ID2IS
Pour intégrer les rôles de médiateur de communication
et de composante de milieu didactique informatisé, l'interface
du dispositif est constituée de trois applications, l'une interfacant
la médiation audio/vidéo de la communication, une deuxième
interfacant le micro-monde (lieu de résolution de la situation
problème dans laquelle l'apprenant est engagé), la troisième
interfacant l'énoncé de la situation problème en
cours de résolution.
Nous avons choisi d’abord de procéder à une modélisation
IHM modulaire de ces trois interfaces, puis de les réunir dans
un modèle intégrateur. Cette modélisation a pour
but d'articuler les propriétés du modèle IHM de l'environnement
aux faits saillants des observations révélés par
l'analyse didactique de l'interaction faisant l'hypothèse que le
dispositif informatique influe le processus d'interaction didactique et
réciproquement.
Figure 2 :Image écran de l'interface de l'ID2IS
3.3. Réactivité de l'interface de l'ID2IS sur le processus
d'interaction didactique
Pour préciser ce qu'un didacticien entend par non transparence
de l'interface du dispositif informatique sur l'ID2IS, revenons
au processus de transposition informatique [Balacheff91],
concept apparu avec la genèse de la didactique computationnelle
[Vergnaud92].
Ce concept formalise le processus de transformation du savoir, du fait
de son implémentation informatique et de l'impact de cette transformation
sur l'apprentissage de l'élève. Le codage informatique d'un
savoir à enseigner dans un environnement de type EIAO
conditionne le sens de la connaissance que va construire l'élève.
Ainsi, notre investigation situe le processus de transposition informatique
dans un nouveau champ d'application, celui de l'interaction didactique
distante médiée par un dispositif informatique. Pour formaliser
cette intention de transformation de connaissance dans notre investigation
IHM, nous avons choisi d'utiliser le logiciel de modélisation par
objets typés (MOT) [Paquette96]
de représentation graphique de modélisation de connaissances
évolutives. Nous en résumons le formalisme dans le paragraphe
suivant pour faciliter la lecture des formalisations graphiques qui composent
notre modélisation IHM.
3.3.1. Outil de formalisation du modèle de l'interface H/M (logiciel
MOT)
L’éditeur MOT a été conçu et
développé au Centre de recherche LICEF
(Laboratoire d’informatique cognitive et environnements de formation),
il est utilisé notamment en ingénierie de systèmes
d’apprentissage. Il est fondé sur des travaux en sciences
cognitives qui visent à intégrer les points de vue conceptuel
et fonctionnel des connaissances. Cet éditeur nous est apparu pertinent
pour modéliser une interface Homme/Machine dans une perspective
Computer-Supported Collaborative Learning (CSCL).
L'éditeur MOT regroupe un certain nombre d’icônes
graphiques représentant, d'une part, les différents types
de connaissances (concrètes : les faits, abstraites :
les concepts, les procédures et les principes) et d'autre part,
les divers types de liens (composition, régulation, spécialisation,
précédence, intrant/produit, instanciation) entre types
de connaissances.
Tableau 1 : Formalismes MOT de types de connaissances
Tableau 2. Formalismes MOT de types de liens entre
types de connaissances
3.3.2. Formalisation IHM du processus de transposition informatique
La transposition informatique, est ici modélisée avec l'éditeur
MOT comme un processus de transformation de la connaissance à
enseigner, en connaissance implémentée sous contrainte des
formalismes interne (codage) et externe (représentation graphique)
du langage de programmation. Celle-ci est composée de modalités
d'interaction via lesquelles l'utilisateur va pouvoir interagir à
l'interface écran du logiciel. Ces modalités sont, soit
de type actionnel (exemple : sélection, déplacement,
rotation...), soit de type visuel. Ce dernier étant au minimum
doté d'une représentation graphique statique et au mieux
doué d'un comportement dynamique porteur du sens de la connaissance
manipulée à l'interface du dispositif.
Figure 3 : Modélisation MOT de la transposition
informatique
3.4. Modèle IHM de l'univers d'un utilisateur de dispositif informatique
Si le concept de transposition informatique souligne l'influence des
contraintes de codage informatique des connaissances sur la transformation
de leur sens, il ne permet pas de questionner avec complétude l'interdépendance
des connaissances et de leur support matériel de formalisation.
En didactique des disciplines, l'étude de l'influence de la représentation
externe a été amorcée [LabordeCapponi94],
elle n'a pas produit, à notre connaissance, d'outils conceptuels
spécifiques de la didactique qui nous permettent de préciser
cette interdépendance. C'est l'approche IHM de modélisation
de l'univers d'un utilisateur qui nous permet d'approfondir l'hypothèse
de réactivité de l'interface d'un dispositif informatique
avec un utilisateur.
Nous l'avons investi par un travail antérieur de définition
et de caractérisation des interfaces IHM [Caelen96].
Pour modéliser le caractère multiforme d'une interface H/M,
J.Caelen s'appuie sur les éléments suivants : l'usager,
les univers de l'usager et son environnement (ensemble d'univers). Parmi
les univers d'usager, il définit l'univers artificiel, l'univers
réel proche et l'univers réel lointain. Cette modélisation
oppose les qualificatifs artificiel et réel des univers utilisateurs.
Artificiel qualifie ce qui est produit par une technique et non par la
nature, et réel ce qui existe réellement. L'univers artificiel
Ua est l'ensemble des objets partagés de l'espace de
travail et représentés dans la machine. L'univers réel
proche Urp est l'ensemble des objets du monde réel de
l'utilisateur. L'univers lointain proche Ulp est l'ensemble
des objets du monde réel éloignés de l'utilisateur
et rendus perceptibles ou artificiellement perceptibles par la machine.
Sa définition de l'environnement utilisateur tient en cette égalité :
EH = Ua + Url + Urp.
4. Modélisation des pratiques expérimentales
d'ID2IS observées
Avant l'établissement d'une communication entre l'élève
et l'enseignant, les deux acteurs travaillent de manière
autonome sur leur machine. Quand un élève sollicite
un enseignant à distance, l'ID2IS s'initialise
avec l'activation de canaux d'audio et visiocommunication. Elle
se stabilise en quelques secondes avec l'activation de la fonctionnalité
de partage d'applications sur les exécutables de la machine
élève. Dans cette configuration initiale de la communication
H/M/H, l'élève montre son travail à l'enseignant
tout en interagissant avec les applications installées sur
sa machine via sa souris et son clavier. Du côté enseignant,
les médias capteurs, souris et clavier, changent d'état.
Le clavier est inhibé et un clique de souris de l'enseignant
dans une des fenêtres d'applications partagées lui
permet de prendre le contrôle de l'interaction sur le poste
élève. Pour ces deux configurations de la communication
H/M/H, les modes de communication bidirectionnels (simultanéité
temporelle) sont l'audio et la visiocommunication.
4.1. Organisation séquentielle des pratiques de l'ID2IS
Le contexte institutionnel et social d'usage du dispositif d'ID2IS
conditionne une organisation séquentielle de l'interaction didactique
en trois phases.
– Une phase autonome d'apprentissage : elle
est antérieure à la visio-interaction avec l'enseignant.
L'apprenant utilise les applications, traitement de texte et Cabri-géomètre,
disponibles sur son ordinateur pour résoudre un problème
de géométrie. L'apprenant et l'enseignant peuvent dans cette
phase communiquer de manière asynchrone (courriel, envoi de fichiers)
pour organiser le temps pédagogique à longue échéance
(gestion des objectifs d'apprentissage d'un trimestre, énoncé
de problèmes accompagnés de consignes personnalisées
de résolution).
– Une phase de diagnostic coopératif :
quand l'apprenant rencontre une difficulté de résolution
ou s'il désire avoir une évaluation de l'enseignant sur
son travail en cours, il peut appeler l'enseignant via la visiocommunication.
Une phase de télépréceptorat s'engage alors. L'objet
de cette phase est d'établir de manière coopérative
un diagnostic des difficultés de l'apprenant. Pour permettre ce
diagnostic, ils décident de partager les applications (Cabri-géomètre
et site web de géométrie) en un espace de travail commun.
Ils se voient, se parlent et ont les mêmes possibilités d'actions
sur les applications qu'ils ont choisies de partager pour aboutir à
un premier niveau de diagnostic. Le diagnostic est coopératif au
sens où les deux acteurs de l'ID2IS assurent des tâches
différentes participant à la finalité de diagnostic.
L'enseignant questionne l'apprenant et manipule la construction géométrique
de l'apprenant qui commente oralement sa construction à l'enseignant.
- Une phase d'interaction H/M collaborative : l'apprenant
et l'enseignant s'engagent dans une manipulation des objets présents
à l'interface des applications partagées. Cette phase d'interaction
est supportée par une communication synchrone dont les faits partageables
sont, soit des faits présents qui se produisent dans l'interaction
temps réel apprenant/enseignant, soit des faits passés produits
par l'apprenant dans une phase antérieure à l'interaction
synchrone. L'apprenant attend de cette phase une aide effective de l'enseignant
pour surmonter ses difficultés. Cette phase d'interaction H/M est
collaborative au sens où les deux acteurs assurent des tâches
identiques de manipulation de la construction géométrique
(sélection, déplacement, effacement, création d'objets
géométriques) à l'interface du dispositif.
4.2. Modélisation des pratiques de diagnostic coopératif
de l'ID2IS
Pour illustrer les différents phases d'interaction en temps réel
de l'ID2IS , nous présentons, ci-après, les transcriptions
de deux protocoles d'interactions didactiques motivées par des
intentions différentes de l'enseignant : d'une part, poser
un diagnostic des difficultés de l'apprenant, et d'autre part,
remédier à ses difficultés en coopérant avec
lui dans l'interaction avec le milieu didactique informatisé.
4.2.1. Pratiques de diagnostic coopératif observées
L'extrait de protocole, étudié ici, est représentatif
d'une pratique de diagnostic réitérée par plusieurs
dyades enseignant/apprenant lors des expérimentations. Nous avons
organisé la transcription des protocoles en trois colonnes. Dans
la première et la deuxième colonne figurent respectivement,
les modalités visuelles et actionnelles de l'univers artificiel
partagé en temps réel par l'enseignant et l'apprenant, les
modalités verbales du même univers. La troisième colonne
montre les modalités visuelles et actionnelles de l'univers artificiel
passé de l'apprenant pour faciliter l'interprétation de
l'ID2IS par le lecteur. Ainsi, les copies d'écran de
cette troisième colonne ne sont pas partagées en temps réel
par les deux acteurs de l'ID2IS.
Dans cet extrait, l'apprenant vient d'appeler l'enseignant. Il lui permet
de visualiser l'énoncé de l'exercice 9 en partageant l'application
web de géométrie qui comporte une base d'exercices
et dont cet exercice fait partie. Après avoir lu l'énoncé
et visualisé la figure de géométrie construite par
l'apprenant dans le micromonde pour résoudre l'exercice, l'enseignant
interroge l'apprenant pour savoir comment celui-ci a abouti à cet
état actuel de la construction. Pour amorcer une interprétation
de l'ID2IS en référence au modèle IHM
d'univers utilisateur décrit au paragraphe 3.4., nous commentons
dans le paragraphe suivant les quatre étapes du protocole A.
Figure 4 : Protocole A
4.2.2. Analyse des pratiques de diagnostic coopératif observées
Etape 1 : l'ID2IS
s'amorce avec le partage de l'univers artificiel de l'apprenant qui a
pour intention de permettre à l'enseignant de voir son travail.
Cette intention s'interprète sous l'angle de notre modélisation,
en une volonté de l'apprenant de rendre perceptibles à l'enseignant
les modalités visuelles représentatives de son travail.
Ces modalités participent du milieu didactique informatisé
au même titre que celles représentant l'énoncé
de l'exercice. Plus précisément, ces modalités visuelles
correspondent, d'une part, à la représentation textuelle
de l'énoncé de l'exercice, d'autre part, à la représentation
graphique de la figure géométrique construite par l'apprenant
lors de sa phase d'apprentissage autonome. L'enseignant interroge ensuite
l'apprenant pour connaître les étapes antérieures
de sa construction. Les modalités visuelles de l'univers artificiel
qu'il partage en temps réel avec l'apprenant ne lui permettent
que de faire des suppositions quant à la procédure complète
de construction conduite par l'apprenant.
Etape 2 : l'apprenant communique
verbalement à l'enseignant la procédure de construction
qu'il a activée ultérieurement. A cette étape,
celle-ci montre que l'apprenant avait antérieurement activé
la troisième icône graphique pour visualiser le menu
déroulant des objets géométriques constructibles
sous Cabri-géomètre et activé la commande
de construction d'un segment [AB].
Pour répondre à la question de l'enseignant, il est
donc amené à transposer verbalement les modalités
visuelles et actionnelles de son interaction passée avec
le milieu didactique informatisé en modalités orales
adressées à l'enseignant.
Etape 3 : l'enseignant poursuit
son investigation pour compléter ses premières hypothèses
de construction de la figure géométrique par l'apprenant.
Cette fois, il demande à l'apprenant l'autorisation d'interagir
directement sur la figure qu'il a construite au lieu de continuer
à questionner l'apprenant et d'attendre que celui-ci lui
commente oralement le déroulement de sa construction passée.
Compte tenu du grand nombre d'étapes de la construction,
nous faisons l'hypothèse que ce changement de stratégie
d'explicitation de l'univers artificiel passé de l'apprenant
est initié par l'enseignant pour réduire sa charge
cognitive. Comme pour l'étape 2, nous avons fait figurer
les modalités visuelles et actionnelles passées de
l'univers artificiel de l'apprenant dans la troisième colonne
du tableau pour faciliter l'interprétation du lecteur. Elles
montrent que l'apprenant avait antérieurement activé
la cinquième icône graphique pour construire une droite
parallèle au segment [AB]
et passant par le point D.
Etape 4 : avec l'accord
de l'apprenant, l'enseignant s'engage dans une interaction directe
avec la figure représentative de la construction. Simultanément,
il verbalise, à l'intention de l'apprenant, une modalité
textuelle (parenthèse autour de DC) perçue à
l'interface de l'énoncé de l'exercice. Il l'invite
ainsi à confronter sa construction aux données de
l'énoncé. La répartie de l'apprenant à
cette invitation lui apprend que celui-ci a négligé
cette modalité visuelle. L'enseignant souligne cette omission
en exprimant vivement le droit légitime pour chacun d'interpréter
différemment un même fait. Un fait est ici considéré
comme une modalité générique pouvant se spécialiser
(au sens de MOT) soit en modalité visuelle, soit en
modalité verbale, soit en modalité actionnelle. La
modalité visuelle en jeu ici est le couple de parenthèses
qui formalise l'objet géométrique droite. Cette différence
d'interprétation se traduit dans notre modélisation
en considérant une asymétrie de perception/inférence
d'une modalité visuelle par les deux acteurs de l'ID2IS.
Elle traduit la distinction des profils cognitifs de l'apprenant
et de l'enseignant. L'asymétrie de perception constatée
dans le présent protocole consiste en une opposition de perception,
un fait pouvant être perçu par l'enseignant et non
perçu par l'apprenant. En tant que didacticien, nous supposons
que cette distinction est consécutive à la mobilisation
par l'enseignant d'une conception complète et stable de la
connaissance " droite" alors que l'apprenant en a
une conception non encore stabilisée. Ainsi, peut-il, tantôt
inférer la modalité visuelle "(DC)" en construisant
la représentation graphique d'une droite DC (conception valide),
tantôt inférer la modalité visuelle "(AB)" en
construisant la représentation graphique d'un segment AB
(conception erronée). A cette étape 4, l'apprenant
n'a pas eu l'intention d'inférer le formalisme textuel "parenthèse".
Dans la suite du déroulement de l'étape 4, l'enseignant
communique verbalement à l'apprenant son intention de chercher
ce fameux point F. Il qualifie ce point de fameux dans la mesure où
son comportement dynamique n'est pas conforme à celui qu'il présageait.
L'enseignant s'avère en quête de faits qui puissent confirmer
l'hypothèse initiale qu'il s'est faite à propos de la construction
engagée par l'apprenant. De son côté, l'apprenant
communique verbalement son hypothèse à l'enseignant :
"...vous l'avez effacé, je pense".
Cela montre qu'il n'a pas perçu l'écart de comportement
dynamique du point F diagnostiqué par l'enseignant. Ce dernier
procède à un déplacement concentrique du point A
qui lui permet d'interpréter cet écart. A cet instant, il
a lié les multiples inférences de faits consécutives
à son interaction directe avec le milieu didactique informatisé
et peut exprimer un diagnostic : "Voilà
! C'est que ta figure... elle n'est pas correcte...". A ce
stade de la modélisation de l'ID2IS, rappelons que les
inférences de l'enseignant se sont construites dans une situation
d'interaction directe avec le milieu didactique informatisé et
à partir de son profil cognitif. Ce dernier est fixé par
ses connaissances de la discipline (la géométrie) et du
logiciel avec lequel il interagit (le micromonde de géométrie).
Par la suite, l'enseignant invite l'apprenant à interagir avec
le milieu didactique selon des étapes qu'il propose. A ce stade
de l'ID2IS, la phase de diagnostic est achevée, nous
étudions dans le paragraphe suivant le type de régulation
de l'ID2IS conduit par l'enseignant dans le but de remédier
aux difficultés de l'apprenant.
4.3. Modélisation de l'environnement d'un acteur de l'ID2IS induite
par les pratiques de diagnostic coopératif
A l'issue de l'analyse précédente, à savoir, celle
d'une pratique représentative du diagnostic coopératif,
nous synthétisons les premières propriétés
de l'ID2IS.
Cette analyse met en évidence deux propriétés de
l'ID2IS : l'activation de faits passés d'interaction
de l'apprenant avec le milieu didactique et l'asymétrie de perception
et d'inférence des deux acteurs de l'ID2IS.
4.3.1. Etape de modélisation induite par le processus d'activation
de faits passés
La réactualisation, engagée coopérativement par
les deux acteurs, nous conduit à considérer la succession
d'actions et de rétroactions, effectuée par l'élève
à l'interface du milieu didactique lors de la phase d'apprentissage
autonome, comme constitutive du processus de construction du sens d'une
connaissance.
L'asymétrie de perception/inférence, révélée
par la non inférence par l'apprenant d'un fait perçu et
inféré par l'enseignant, nous amène à modéliser
des faits inclus dans l'univers artificiel de l'apprenant. Ces faits sont
potentiellement perceptibles et inférables mais ne sont pas forcément
perçus et inférables par l’apprenant.
Nous avons intégré le processus de réactualisation
d'un fait dans la modélisation de l'ID2IS. Pour ce faire,
nous avons utilisé les concepts de virtuel et d’actuel mobilisés
dans des travaux [Bachimont96]
axés sur la réactivité du support informatique. B.Bachimont
distingue la raison graphique contextualisée
au support papier, de la raison computationnelle
supportée par l'outil informatique. Il propose ainsi
de différencier un fait virtuel d'un fait actuel comme suit : «
Un mode inactuel de la présence : le virtuel, c'est ce qui est
là, avec nous ou devant nous, mais qui n'est pas actuel, qui ne
possède pas d'effectivité dans la réalité. »
Ainsi lorsque l'enseignant propose à l'élève d'interagir
directement avec sa construction géométrique en sélectionnant
et en déplaçant des objets géométriques pour
distinguer les comportements dynamiques valides de ceux non valides de
ces objets, il procède à une actualisation de modalité
virtuelle. Cette actualisation le renseigne sur le sens des objets géométriques
construits par l'apprenant. La pertinence épistémique de
cette actualisation est d'autant plus probante que la spécificité
de Cabri-géomètre est de contraindre le comportement
de dynamique des objets géométriques en cohérence
avec les propriétés euclidiennes des connaissances qu'ils
représentent graphiquement.
L'icône graphique d'un objet géométrique est une
modalité visuelle présente à l'interface H/M, mais
son icône demeure virtuelle tant qu'un acteur de l'ID2IS
ne l’actualise pas en la manipulant par une action (production de
modalité actionnelle). Considérer la réactivité
du support informatique revient à avancer que l'outil technique
est porteur de sens. Nous partageons cette hypothèse : manipuler
une connaissance via sa représentation graphique et dynamique à
l'écran participe au processus de construction du sens de cette
connaissance.
Ainsi, nous proposons la définition suivante de l'univers
artificiel de l’apprenant en situation d'ID2IS :
Il se compose de deux univers :
l'univers virtuel UV et l'univers actuel UA.
Soit Ua = UV + UA.
L'univers virtuel UV est l'ensemble des objets virtuels de
connaissance représentés dans la machine. L'univers actuel
UA est l'ensemble des connaissances actualisées par
une interaction d'un des acteurs de l'ID2IS sur des éléments
de UV. Réinvestissant la démarche de modélisation
de J.Caelen [Caelen96],
décrit au paragraphe 3.4., en la contextualisant à l'ID2IS
et en l'enrichissant de faits saillants de l'analyse de la phase de diagnostic,
nous proposons la modélisation suivante de l'environnement
apprenant :
EA = UV + UA + Url + Urp
Figure 5 : Environnement apprenant dans le contexte
de l'ID2IS
4.3.2. Etape de modélisation induite par l'asymétrie de
perception/inférence des deux acteurs de l'ID2IS.
Pour modéliser cette asymétrie de capacité de perception
et d'inférence des acteurs qui se révèle dans l'instantanéité
de l'ID2IS, nous avons exploré les travaux issus du
champ CSCW axés sur l'étude des conditions de prise de décision
collaborative en temps réel. Comme nous l'avons évoqué
dans le paragraphe 2 (Fondements théoriques
et méthodologiques de notre modélisation de l'ID2IS),
nous avons retrouvé dans l'ID2IS une dimension de pilotage
en temps réel similaire à celle qui singularise la prise
de décision en temps réel appliquée au domaine du
contrôle aérien.
Dans le cas de l'ID2IS, ce pilotage consiste en une régulation
multimodale en temps réel de l'interaction apprentissage/milieu
didactique informatisé qui a fait l'objet d'un travail précédent
Masseux00].
Notre but est ici d'intégrer cette complexité du temps réel.
Dans le cadre du développement d'un modèle inférentiel
de la communication, Sperber [Sperber89]
considère qu'un fait est manifeste pour un individu quand celui-ci
est capable d'en construire une représentation et d'accepter cette
représentation comme vraie ou probablement vraie [SperberWilson89].
Un fait manifeste pour un individu est un fait qui a la caractéristique
d'être perceptible et inférable par cet individu.
Ainsi, si nous revenons à la modalité visuelle "[DC]"
de l'énoncé de l'exercice (modalité considérée
comme un fait non perçu et non inféré par l'apprenant
contrairement à l'enseignant), nous traduisons l'asymétrie
de perception et d'inférence des deux acteurs de l'ID2IS
comme suit :
A l'instant t4 (correspondant à l'étape 4 du
protocole A), la modalité visuelle "[DC]"
est un fait non manifeste pour l'apprenant et un fait manifeste
pour l'enseignant. Nous accompagnons cette proposition d'une hypothèse
: cette modalité visuelle n'a pas été manifeste
pour l'apprenant aux instants antérieurs à l'instant
t4. Cet instant est pour l'enseignant révélateur
de la non manifesteté de ce fait pour l'apprenant.
L'asymétrie étudiée peut être qualifiée
d'asymétrie de manifesteté pour les deux acteurs
de l'ID2IS. L'apprentissage est un processus dynamique
que l'enseignant diagnostique, en validant ou invalidant, la propriété
manifeste d'un fait pour l'apprenant à l'instant ti
de l'ID2IS. Ce type de validation est un des outils de
diagnostic mis en œuvre par l'enseignant dans l'ID2IS,
nous verrons dans le paragraphe suivant qu'il n'est pas exclusif.
Intégrer la notion de manifesteté dans notre modélisation
de l'ID2IS, nous conduit à préciser notre modèle.
Nous distinguons alors dans l'univers virtuel UV (ensemble
des objets virtuels de connaissance représentés dans la
machine), les objets virtuels manifestes des objets virtuels non manifestes
pour un individu à un instant "t" de l'ID2IS. Par suite,
l'univers actuel UA qui est l'ensemble des connaissances actualisées
correspond à l’ensemble des faits devenus manifestes (l'actualisation
d'un fait consistant en la transformation d'un fait non manifeste en un
fait manifeste par un individu).
Ainsi, nous avons :
EA (t) = UV (t)+ UA (t) + Url
(t) + Urp (t),
tel que :
UVirtuel(t) = MNM (t) avec MNM (t) :
modalité non manifeste à l'instant t,
et
UActuel (t) = MM (t) avec MM (t) : modalité
manifeste à l'instant t.
Figure 6 : Modèle de l'environnement
d'un acteur de l'ID2IS
5. Modélisation de l'univers partagé
dans l'ID2IS
Lors les étapes précédentes de modélisation,
notre but était de modéliser l'environnement d'un
acteur de l'ID2IS. À cette étape de la
modélisation, notre objectif est de modéliser les
environnements des deux acteurs et leur intersection en terme d'environnement
partagé. Comme précédemment, les environnement
des acteurs sont modélisés à partir de faits
(modalité visuelle, actionnelle, orale, gestuelle) et de
processus de traitement de faits (production, inférence).
L'environnement partagé par l'enseignant et l'apprenant sera
déduit de l'intersection de leurs univers actuels respectifs.
Cet environnement partagé ne figure pas sur le modèle
générique dans la mesure où il est instancié
de manière dynamique à chaque étape du processus
étudié. Nous le préciserons dans le paragraphe
suivant.
5.1. Modèle générique de l'ID2IS avec partage d'environnement
Figure 7 : Modèle générique de l'ID2IS
avec partage d'environnements
Pour modéliser chacune des étapes de la phase de diagnostic,
nous avons choisi de centrer la formalisation MOT de notre modèle
sur les univers actuels et les univers réels. Ce choix s'est imposé
en considérant que la complexité du temps réel de
l'ID2IS, étudiée à ce stade de la modélisation,
se joue dans le processus d'actualisation et dans celui de communication
orale entre l'enseignant et l'apprenant distants. De plus, représenter
la totalité du modèle à chaque étape de la
modélisation aurait surchargé les schémas et rendu
leur interprétation moins aisée. Néanmoins, il va
s'en dire que l'instanciation de cette partie de modèle pour chaque
étape du processus de diagnostic s'intègre dans le modèle
générique de l'ID2IS représenté
figure 7.
Nous définissons l'univers partagé de l'ID2IS
comme l'intersection des univers actuels respectifs de l'enseignant et
de l'apprenant. Cette intersection est constituée des recouvrements
de sens portés par les représentations respectives de modalités
virtuelles identiques. Modéliser ainsi l'univers partagé
revient à considérer le caractère implicite du sens
qui se construit au fil des interactions successives de l'apprenant avec
le milieu didactique informatisé. Pour accéder à
ce sens, l'enseignant tend à actualiser les interactions de l'apprenant
avec la machine en les rejouant, c'est-à-dire en les mimant par
interaction directe avec la machine. Le chercheur qui observe et analyse
l'ID2IS est un peu mieux placé que l'enseignant pour
accéder à l'explicitation de ce sens : il rejoue également
des interactions utilisateurs/machine, mais autant de fois qu’il
le juge nécessaire et sans contrainte d’inférence
en temps réel.
5.2. Notations utilisées pour modéliser l'univers partagé
de l'ID2IS
Nous résumons dans le tableau, ci-dessous, les notations utilisées
dans notre modélisation de l'univers partagé.
Tableau 3 : Notations du modèle de l'ID2IS
Nous entendons ici par représentation d'un acteur à propos
d'une modalité de l'univers virtuel, ce qu'il en a perçu
et inféré relativement à son univers cognitif propre.
5.3. Instanciation du modèle générique de l'ID2IS
pour la phase de diagnostic
5.3.1. Modélisation de l'étape 1 de la phase de diagnostic
Au début de cette étape, l'apprenant vient de partager
l'énoncé de l'exercice qu'il résout ainsi que la
figure géométrique (figure 1)
à laquelle il a abouti après avoir activé successivement,
l'ensemble des commandes lui permettant de créer les objets géométriques
constitutifs de sa figure. Son univers actuel est constitué, d'une
part, des modalités visuelles qui lui sont manifestes (MVMA)
à savoir : sa représentation de l'énoncé
(RA - énoncé exercice 9) et
celle de sa figure géométrique (RA
– figure 1) et d'autre part, des modalités actionnelles
qui lui sont manifestes (MAMA) à savoir :
les commandes activées lors de sa construction géométrique
(RA - commandes figure 1).
A cette même étape, l'enseignant lit l'énoncé
de l'exercice et perçoit la figure géométrique (figure 1) construite par l'apprenant. A cet instant,
l'univers actuel de l'enseignant est constitué exclusivement d'une
modalité visuelle qui lui est manifeste (MVME)
: sa représentation de l'énoncé. N'ayant pas
encore interagit via la souris et le clavier avec cette figure, son univers
actuel ne contient aucune modalité actionnelle manifeste (MAME
= Ø).
Figure 8 : Instanciation du modèle (étape
1 de la phase de diagnostic)
Presque immédiatement après, l'enseignant demande à
l'apprenant comment celui-ci a construit le parallélogramme qu'il
perçoit sur sa figure. Cette expression orale adressée à
l'apprenant est modélisée en une première modalité
orale de l'enseignant (MOE1) constitutive
de l'univers réel proche de l'enseignant (URPE)
correspondant à l'univers réel lointain de l'apprenant (URLA).
L'existence de cette modalité orale montre que l'enseignant a perçu
et inféré le parallélogramme visible sur la figure
construite par l'apprenant. Le type interrogatif de son expression nous
montre que l'enseignant ne sait pas comment l'apprenant a procédé
pour construire ce parallélogramme. A cet instant, l'ensemble des
modalités visuelles manifestes pour l'enseignant se précise
: il comprend l'objet parallélogramme de la figure
1. L'ensemble de ses modalités actionnelles reste vide. Dans
cette étape 1, l'univers actuel partagé est exclusivement
constitué des recouvrements de sens portés par les représentations
respectives des modalités virtuelles identiques, à savoir :
l'énoncé de l'exercice 9 et le parallélogramme de
la figure 1.
5.3.2. Modélisation de l'étape 2 de la phase de diagnostic
Figure 9 : Instanciation du modèle (étape
2 de la phase de diagnostic)
5.3.3. Modélisation de l'étape 3 de la phase de diagnostic
Figure 10 : Instanciation du modèle (étape
3 de la phase de diagnostic)
5.3.4. Modélisation de l'étape 4 de la phase de diagnostic
Figure 11 : Instanciation du modèle (étape 4 de la phase
de diagnostic)
5.3.5. Propriétés des univers instanciés lors de
la phase de diagnostic
La modélisation des phases de diagnostic observées, nous
conduit à caractériser les différents univers constitutifs
de l'environnement de l'ID2IS comme suit :
− Propriétés de l'univers actuel de l'apprenant
:
Il est invariant : l’ensemble de ses modalités actionnelles
et visuelles manifestes ne change pas (MAMA = Cste et MVMA = Cste).
− Propriétés de l'univers actuel de l'enseignant
:
Initialement, l’ensemble de ses modalités actionnelles manifestes
est vide (MAME initial = Ø). Puis le nombre de ses modalités
visuelles manifestes s'accroît (MVME croît). Puis, l'enseignant
active une première modalité actionnelle (MAME devient
non vide). Enfin, le nombre de ses modalités actionnelles
manifestes s'accroît (MAME croît) au fil de ses manipulations.
− Propriétés de l'univers actuel partagé
:
Au début d’une phase de diagnostic, l’univers actuel
partagé est vide (MAMP initial = Ø). Nous constatons une
absence de modalités actionnelles manifestes partagées par
les deux acteurs.
Ensuite, il y a incrémentation du nombre de modalités visuelles
manifestes considérées par l'enseignant comme partagées
(manifestes pour les deux acteurs) tant que l'enseignant n'a pas
interagi via le clavier et la souris sur des modalités visuelles
manifestes de son univers actuel (si MAME=Ø alors MVMPcroît).
La non permanence visuelle du point F qui est tantôt visible,
tantôt invisible lors du déplacement du point A par
l'enseignant en est un exemple : elle est inférée
par l’enseignant et non par l’apprenant.
Enfin, il y a suppression des modalités visuelles considérées
comme mutuellement manifestes par l'enseignant (MVMP décroît) au début
du diagnostic puis avérées non manifeste pour l'apprenant
(exemple : le formalisme textuel de jeu de parenthèses signifiant
le statut de droite est soustrait des modalités visuelles manifestes
partagées à l'étape 3 du diagnostic).
5.4. Application du modèle générique pour la phase
d'interaction collaborative
5.4.1. Pratiques observées dans la phase d'interaction collaborative
La phase de diagnostic coopératif est suivie d'une phase d'interaction
collaborative. L'ensemble des expérimentations, nous montre qu'à
l'issu d'un diagnostic d'inadéquation de la construction géométrique
de l'élève, les deux acteurs coopèrent pour produire
des modalités visuelles et actionnelles visant à corriger
la construction. La suite du protocole précédent, fournit
une illustration de cette production coopérative de modalités
visuelles et actionnelles.
L'extrait de protocole, étudié ici, est représentatif
d'une pratique collaborative d'ID2IS. Il synthétise
les faits saillants de cette pratique concourants à plusieurs observations
impliquant des dyades enseignant/apprenant.
Figure 12 : Protocole B
5.4.2. Propriétés des univers instanciés lors de
la phase d'interaction collaborative
Les propriétés de l'univers actuel
de l’enseignant se distinguent selon les trois profils
d'enseignant suivant :
− profil 1 : l’enseignant laisse, très souvent, l'apprenant
interagir via le clavier et la souris. Il n’enrichit pas son univers
actuel de nouvelles modalités actionnelles manifestes (MAME = Cste).
− profil 2 : l’enseignant modifie ponctuellement une variable
du milieu didactique ainsi son univers actuel s’accroît de
quelques modalités actionnelles manifestes (MAME croît).
− profil 3 : l’enseignant monopolise l'interaction via le
clavier et la souris, il laisse rarement l'apprenant interagir via la
souris et le clavier avec le milieu didactique. Son univers actuel s’accroît
significativement (MAME croît significativement)
Propriété de l'univers actuel d'un enseignant constatée
quel que soit son profil : le nombre de ses modalités visuelles
manifestes s'accroît (MVME décroît significativement).
Propriétés de l'univers actuel
de l'apprenant :
− L’ensemble de ses modalités actionnelles manifestes
s’accroît significativement (MAMA croît significativement) si l’enseignant
a le profil 1 ou le profil 2, l’enseignant incitant le plus souvent
l'élève à interagir lui-même via le clavier
et la souris.
− Son univers actuel stagne (MAMA = Cste) si l’enseignant
a le profil 3. Le nombre de ses modalités actionnelles manifestes
ne s'accroît pas puisque l'enseignant monopolise l'interaction via
le clavier et la souris.
− Son univers de modalités visuelles manifestes croît
(MVMA croît), quel que soit le profil de l'enseignant. L'apprenant peut
voir à tout instant les modalités visuelles que l'enseignant
active et entendre à tout instant le commentaire de l'enseignant
à propos des modalités visuelles qui lui sont manifestes.
Propriétés de l'univers actuel
partagé :
− Quelque soit le profil de l'enseignant, l’ensemble des
modalités visuelles manifestes partagées s’accroît
(MVMP croît significativement).
− Si l’enseignant a le profil 1 ou le profil 2, l’ensemble
des modalités actionnelles manifestes croît significativement
(MAMP croît significativement). Dans le contexte d’un mombre de modalités
visuelles manifestes partagées croissant, cela permet à
l'élève de relier sa représentation d'une modalité
visuelle à celle de la modalité actionnelle via laquelle
il a manipulé la modalité visuelle en jeu.
− Si l’enseignant a le profil 3 : l’ensemble
des modalités actionnelles manifestes partagées est
sensiblement constant (MAMP est sensiblement Cste) car l'enseignant
monopolise l'interaction via le clavier et la souris. Dans le contexte
d’un accroissement du nombre de modalités visuelles
partagées, cela ne permet pas à l'élève
de manipuler la représentation d'une modalité visuelle
via une modalité actionnelle. Dans ces conditions, l'apprenant
ne peut pas inférer une représentation de la modalité
actionnelle dotée de ce potentiel.
5.4.3. Nature de la complexité temps réel de ID2IS
L'analyse des instanciations successives des univers acteurs en terme
de propriétés rejoint l'approche de la complexité
temps réel intrinsèque à la perspective de l’apprentissage
situé et du champ CSCW. Cette complexité
a été exprimée par Paul Dourish dans son intervention
au colloque EUROCSCL 2001. Pour lui, la signification
de l'expérience pour l'utilisateur est créée en temps
réel, elle n’est pas définie à l’avance
ni structurée, c’est la conséquence de son engagement
dans l'interaction. Elle est négociée entre les personnes
qui interagissent.
6. Conclusion
L'explicitation de notre investigation croisée, Didactique et
IHM, illustre la fertilité de
cette confrontation et apportent des réponses à un
questionnement orienté CSCL.
Notre démarche d'investigation de l'ID2IS nous
a permis en premier lieu d'identifier les questions singulières
soulevées par cet objet d'étude puis d'expliciter
la complexité de cet objet d'étude qui confirme sa
consistance originale. L'analyse des protocoles expérimentaux
illustre une complexité du temps réel de l'ID2IS formalisée
dans notre modélisation. Il était nécessaire
de confronter les approche didactique et IHM pour intégrer
les caractéristiques des interactions expérimentales
observées.
Si notre travail n'a pas été initié par le
champ d'étude CSCL[3]
stricto sensu, il lui emprunte sa méthodologie et ses outils.
La CSCL est un champ appliqué des sciences cognitives que
nous investissons ici via la mise en œuvre de modèles
et théories computationnelles articulant des concepts de
didactique et d'IHM pour étudier les représentations
externes de connaissances partagées par l'apprenant et l'enseignant
lors d'une interaction en temps réel. Cette étude
nourrit celle de l'évolution des conceptions des connaissances
d'un apprenant, favorisées ou contraintes par ces représentations
externes. Le dispositif informatique n'est plus réduit à
sa technologie mais revêt une dimension conceptuelle porteuse
de métaphores cognitives.
À ce stade de notre recherche, cette modélisation n'a pas
pour intention de livrer un modèle clé en main pour le développement
informatique d'un système d'aide à l'ID2IS. Cette
intention relève d'une perspective de ce travail. Son ambition
actuelle est de décrire et de formaliser la complexité inhérente
à l'ID2IS. Celle-ci nous apparaît légitime
à l'heure où les colloques EIAO, AIED, CSCL, IHM et WCCE
font état de l'absence de modèles précis de l'apprentissage
sous-jacents à de nombreux travaux. Pour exemple, le dernier colloque
EUROCSCL a été l'occasion de
constater que la focalisation sur la coopération oubliant l’apprentissage
est gênante. Ce constat nous questionne : comment
apprécier la validité de l'architecture d'un système
informatique d'aide à l'apprentissage qui n'explicite pas le modèle
d'apprentissage sur lequel il s'appuie ? La validité des travaux
relatifs aux STIC doit-elle se réduire au critère d'applicabilité
immédiate compte tenu de sa dimension technologique intrinsèque
? Est-ce à dire que le champ de recherche des STIC doit être
perçu comme un domaine d'application de travaux fondamentaux sur
l'apprentissage qui seraient conduits dans d'autres domaines de recherche
? Le travail visé par cet article revendique une finalité
des STIC : être le champ de recherche qui confronte et articule
les différents champs d'investigation concernés par l'influence
réciproque entre les processus humains d'apprentissage et d'enseignement
et le support informatique de sa réalisation.
7. Perspectives
Le prolongement de ce travail s'oriente vers la spécification
et le développement d'outils informatiques distribués
d'aide au diagnostic et à la régulation en temps réel
de l'ID2IS. Nous travaillons plus particulièrement
à l'élaboration de l'architecture conceptuelle d'un
système informatisé d'aide à ce type d'interaction.
Les principes et aboutissants de cette démarche ont été
explicité récemment [NigayCoutaz96].
Ils démontrent qu'il n'y a pas unicité d'architecture
pour un système informatique donné mais plusieurs
architectures correspondant à des perspectives différentes.
Appliquer ce principe pour élaborer l'architecture d'un système
d'aide à l'ID2IS revient à questionner
la nature des critères actuellement utilisés pour
évaluer l'interface Homme/Machine d'un dispositif informatique
utilisé pour l'enseignement. Ces critères sont, à
l'heure actuelle, validés pour les systèmes d'informations
au sens large c'est-à-dire sans qu'on puisse distinguer les
finalités d'un système de transmission des informations
de celles d'un système d'apprentissage au sens constructiviste
du terme.
Remerciements
L'auteur tient à remercier les différents acteurs,
institutionnels ou individuels, impliqués dans la réalisation
des expérimentations qui ont nourri ce travail. Les expérimentations
exploitées ici ont été supportées par
deux plateformes expérimentales. La DATAR Auvergne est remerciée
pour son soutien financier à la réalisation de la
plateforme d'enseignement et de formation à distance des
IUFMs du Massif Central, plate-forme support des expérimentations
actuelles de l'ID2IS. Les enseignants et les élèves
des établissements primaires et secondaires de la région
Auvergne impliqués dans le projet DATAR et du Lycée/collège
du CHU de Grenoble sont également chaleureusement remerciés
pour leur implication soutenue dans les programmes expérimentaux
d'usage de ces deux plateformes.
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[1] PAEDI : Processus d'Action des
Enseignants, Déterminants et Impacts
[2] Sciences et technologies de
la communication et de l'information
[3] CSCL : Computer Supported Collaborative
Learning
À propos de l'auteur
Nathalie
MASSEUX est Maître de Conférences en Informatique à
l'IUFM de Clermont-Ferrand. A l’issue d’un DEA de Didactique
des disciplines scientifiques, elle conçoit et développe,
pour les élèves ingénieurs de l’ENSIEG,
un environnement d'apprentissage fondé sur un modèle
des connaissances de l’automatique et axé sur la simulation
(thèse de l'Institut National Polytechnique de Grenoble,
1995). Lors d’un post-doctorat dans l'équipe EIAH du
laboratoire Leibniz (IMAG, Grenoble), elle développe la plate-forme
TéléCabri et en encadre les expérimentations.
Elle pilote actuellement un projet de recherche et de développement
de l'enseignement et la formation à distance, supporté
par la plate-forme des IUFM du Massif Central. Elle contribue à
la création de la jeune équipe de recherche PAEDI
à l'IUFM d'Auvergne en axant ses travaux sur les déterminants
et impacts des processus d’interaction didactique médiés
par la machine. Son travail est motivé par la confrontation
et l’articulation des champs d’investigation IHM, CSCW
et didactique, concernés par l’influence réciproque
entre le processus humain d’apprentissage et le support informatique
de sa réalisation.
Adresse : 20, av. R. Bergougnan.
63039 Clermond-Ferrand Cedex 2
Courriel : nmasseux@auvergne.iufm.fr
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