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Prise en compte des connaissances, capacités et
préférences pour une personnalisation multi-aspects des
activités sur les profils d’apprenants
Blandine Ginon, Stéphanie Jean-Daubias (LIRIS, Lyon)
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RÉSUMÉ : Dans
la lignée des recherches sur le modèle ouvert de
l’apprenant, de plus en plus d’Environnements Informatiques pour
l’Apprentissage Humain (EIAH) permettent aux utilisateurs de visualiser
les profils d’apprenants et d’effectuer des activités autour
de leur visualisation : négociation du contenu,
auto-évaluation, comparaison avec d’autres profils... Nous nous
sommes intéressées à la personnalisation de telles
activités, d’une part en fonction des connaissances et
compétences des apprenants, et d’autre part en fonction des
particularités de chaque utilisateur, de ses capacités et
éventuels handicaps, ainsi que de ses préférences.
Après un état de l’art détaillé, nous
présentons notre modèle de personnalisation unifiée
multi-aspects des activités sur les profils et la mise en œuvre que
nous en avons faite. Nous terminons en présentant la mise à
l’essai des logiciels réalisés, ainsi que les conclusions et
perspectives qui s’ouvrent à l’issue de ce travail de
recherche.
MOTS CLÉS : profils,
visualisation, personnalisation, Environnements Informatiques pour
l’Apprentissage Humain
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ABSTRACT : In
the line of research on open learner models, more and more Interactive Learning
Environments (ILE) allow users to visualize learners profiles, and to perform
certain activities on their visualization: content negotiation, self-assessment,
comparison with other profiles... We are interested in the personalization of
these activities, first in terms of learners' knowledge and skills, and secondly
according to the particularities, abilities and preferences of each user. After
a detailed state of the art we present PERSUMAP, our model of unified and
multi-aspects personalization of activities on profiles and its implementation.
After presenting an evaluation of thatimplementation, we conclude and discuss
perspectives that this researchhas open.
KEYWORDS : profiles,
visualization, customization, models, implementation, Interactive Learning
Environments
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1. Introduction
Dans
cet article, nous présentons les modèles et outils que nous
proposons pour rendre possible la personnalisation d’activités
interactives autour de la visualisation de profils d'apprenants dont la
structure est générique. Cette recherche est l’occasion de
combiner deux problématiques essentielles des EIAH : la
personnalisation et la réflexivité dans l’apprentissage. Ces
problématiques sont étroitement liées aux profils
d’apprenants qui sont au cœur des recherches en EIAH. En effet, ils
ont plusieurs usages qui concernent différents acteurs de
l’apprentissage (Moulet,
2011) : apprenants, familles d’apprenants, enseignants, chercheurs,
institutions...
En ce qui concerne la personnalisation, elle reste l’une des
problématiques majeures en EIAH actuellement (Marty & Mille, 2009). Elle permet en effet
d’une part d’améliorer l’apprentissage en proposant des
contenus plus pertinents en prenant en compte les connaissances et
compétences des apprenants (éventuellement sous une forme
adaptée, à un moment adapté) (Wenger, 1987) (Brusilovsky, 2001), et d’autre part de
proposer des contenus plus accessibles, en prenant en compte les
capacités des utilisateurs et leurs éventuels handicaps (OMS_CIF, 2001). Pour cela, la
personnalisation peut être mise en place dans les activités
pédagogiques proposées aux apprenants (Bruillard, 1997) ; (Vincent et al., 2005), mais aussi dans les
activités connexes à l’apprentissage (par exemple le travail
sur les profils d’apprenants) (Bull & Kay, 2007) ; (Jackson et al., 2009) ; (Mitrovic & Martin, 2007). La personnalisation manuelle de
l’apprentissage, pourtant de plus en plus demandée par les
institutions éducatives, n’étant pas envisageable à
grande échelle en raison de l’engagement et du temps
nécessaires, la proposition d’outils facilitant cette
personnalisation est un enjeu important à la fois pour le milieu
éducatif et pour les recherches en EIAH.
En ce qui concerne la réflexivité dans l’apprentissage,
les enjeux de la visualisation des profils d’apprenants sont
multiples. Tout d’abord, la visualisation des profils des apprenants par
l’enseignant peut aider celui-ci à mesurer le niveau et la
progression générale de ses apprenants (Bull et al., 2007) ; (Bull et al., 2003) ; (Hartley & Mitrovic, 2002), afin de
définir des activités de remédiation pour certains
élèves en particulier, ou des objectifs pour la classe. De plus,
visualiser son propre profil permet à un apprenant d’avoir une
démarche réflexive (Bull & Mabbott, 2006a) ; (Bull & Mabbott, 2006b) ; (Bull & Pain, 1995) ; (Zapata-Rivera & Greer, 2004), de faire le point sur ses
connaissances et ses conceptions erronées (Mitrovic & Martin, 2007), ou de prendre
conscience de ce que l’EIAH perçoit de ses compétences (Bull et al., 2003). Certains EIAH
proposent une négociation entre le système et l’apprenant
sur le contenu de leur profil (Bull
& Mabbott, 2006b) ; (Bull
& Pain, 1995) ; (Hartley
& Mitrovic, 2002) ; (Zapata-Rivera & Greer, 2004). Enfin, visualiser le profil
d’un apprenant permet à sa famille de comprendre ses points forts
et ses points faibles (Hartley
& Mitrovic, 2002), et visualiser des profils de groupe permettent aux
chercheurs et aux institutions de prendre connaissance du niveau global des
apprenants (McCalla et al.,
2007a) ; (McCalla et al.,
2007b).
À l’intersection de ces deux problématiques, le travail
de recherche que nous présentons ici concerne la proposition de
modèles et outils permettant de fournir à chaque utilisateur des
activités interactives personnalisées basées sur les
profils d’apprenants, en fonction des connaissances et compétences
des apprenants, mais aussi des capacités et préférences des
utilisateurs. La personnalisation des activités sur les profils peut
concerner différents aspects : capacités cognitives
(connaissances, compétences) de l’apprenant, capacités
physiques et préférences de l'utilisateur. Si certains travaux
prennent en compte quelques-uns de ces critères, il n’existe pas
à notre connaissance de démarche générique de
personnalisation des activités sur les profils qui puisse porter sur tous
ces aspects. En réponse à ce manque, nous présentons notre
modèle de PERSonnalisation Unifiée Multi-aspects des
Activités sur les Profils : PERSUMAP. Notre modèle permet
dans un premier temps à l’enseignant de préparer des
séances d’activités sur les profils d’apprenants. Ces
séances s’adressent à un type d’utilisateur
donné (apprenants, enseignants, familles d’apprenant, chercheurs,
institutions...) et sont personnalisées d’une part en fonction des
connaissances et compétences de l’apprenant dont le profil est au
cœur de l’activité, et d’autre part en fonction des
capacités de l’utilisateur. Notre modèle permet de proposer
dans un second temps des séances d’activités sur les profils
d’apprenants personnalisées pour chaque utilisateur en fonction des
choix définis par l’enseignant, mais aussi des
préférences de l’utilisateur. Nous avons mis en œuvre
PERSUMAP dans deux modules de l’environnement EPROFILEA. Le premier
module, Regards, permet à l'enseignant de préparer des
séances d’activités autour de la visualisation de profils
d’apprenants pour chaque type d’utilisateur. Le second module, Perl, propose ensuite des activités personnalisées sur les
profils aux utilisateurs, en fonction de leurs capacités et de leurs
préférences, ainsi que des choix de l'enseignant. Un utilisateur
peut par exemple visualiser l’évolution du profil d’un
apprenant, comparer le profil d’un apprenant avec le profil de la classe,
définir des objectifs pour un apprenant...
Dans cet article, nous présentons le contexte de ce travail, ainsi
qu’un scénario d’usage suivi d’un état de
l’art sur la personnalisation des activités basées sur la
visualisation de profils en fonction des connaissances, compétences,
capacités et préférences. Nous exposons par la suite notre
modèle de personnalisation multi-aspects des activités sur les
profils, ainsi que la mise en œuvre que nous en avons faite. Enfin, nous
revenons sur notre scénario d’usage et nous présentons la
mise à l’essai de notre approche. Nous concluons par les
perspectives de notre travail.
1.1. Contexte
Le projet PERLEA
(Profils d'Elèves Réutilisés pour L'Enseignant et
l'Apprenant) vise à proposer des modèles et des outils permettant
une réutilisation et une exploitation mutualisée de profils
d'apprenants hétérogènes, existants ou à venir,
papier-crayon ou logiciels, dans des contextes différents et par des
acteurs autres que leur auteur (Jean-Daubias et al., 2009).
Dans ce cadre, nous manipulons dans cette recherche différents types
de profils. Un profil d'apprenant est un ensemble de données
informatiques. Il est conçu à partir d'informations
pédagogiques concernant un apprenant. Plus spécifiquement, le
profil d’apprentissage d’un apprenant rassemble des informations,
jugées pertinentes par l’auteur à l’origine de sa
création, sur ses connaissances et compétences, comme son niveau
d’anglais ou son taux de réussite à un examen de
géographie. Nous distinguons la structure du profil qui définit
l’organisation des données et les données elles-mêmes.
Pour rendre compte de l’évolution de l’apprentissage, ces
informations doivent pouvoir évoluer dans le temps. Notons que le profil
d’apprentissage se distingue du portfolio (Eyssautier-Bavay, 2004) ; (Moulet, 2005) par le fait
qu’il n’intègre pas les productions des élèves,
mais seulement le résultat des évaluations associées :
notes, appréciations, commentaires... Afin de permettre une prise en
compte des capacités et des préférences d’un
utilisateur, il est nécessaire de stoker ces informations dans des
profils. Le profil de capacités d’un utilisateur concerne ses
capacités physiques et mentales (OMS_CIF, 2001), comme son niveau d’audition ou la
durée moyenne de concentration qu’il est capable de fournir sur une
activité pédagogique. Le profil de préférences
d’un utilisateur peut contenir des informations telles que ses couleurs ou
polices préférées. La prise en compte de ces
préférences, qui peut paraître anecdotique, peut
néanmoins se révéler indispensable dans le cas où
l’enseignant n’a pas lui-même défini de règle de
personnalisation à destination des élèves en situation de
handicap. Par exemple, dans le cas d’un élève daltonien, le
choix des couleurs revêt une grande importance ; de même pour
des élèves dyslexiques, l’utilisation d’une police
sans sérif peut faciliter la lecture : l’application des
préférences de tels utilisateurs permet de pallier l’absence
de règles spécifiques de prise en compte de leur handicap.
La réutilisation de profils
souhaitée dans le projet PERLEA nécessite que ces profils soient
décrits selon un formalisme commun. PERLEA dispose d’un tel
formalisme avec le langage de modélisation de profil PMDLe (Eyssautier-Bavay,
2008) ; (Ginon &
Jean-Daubias, 2011) ; (Jean-Daubias et al., 2009). PMDLe permet de créer des
modèles de profils qui seront par la suite instanciés en profils
d’apprenants, dont la structure sera commune, mais qui contiendront des
données propres à chaque apprenant. De plus, la
généricité de PMDLe permet d’exprimer des profils
adaptés aux besoins spécifiques des enseignants les plus
variés. Un profil d’apprenant respectant le formalisme PMDLe est
composé d’un ensemble d’éléments,
précisés en composantes et sous-composantes et associés
à une échelle, respectant sPMDLe, une extension du langage PMDLe.
Cette échelle peut être numérique (une note sur 10 ou sur
20, un pourcentage...), ou textuelle (acquis/non acquis, ABCDEF...). Certains
éléments peuvent être associés à un autre type
d’échelle, comme les éléments de types commentaires
qui sont associés à une échelle de type « texte
libre ».
Le projet PERLEA a donné lieu au développement d'un EIAH,
l'environnement EPROFILEA, dans lequel sont mis en œuvre les modèles
définis dans le projet. EPROFILEA s'adresse principalement à des
enseignants et est adapté à tous les niveaux, dans
différentes matières. Il est composé de deux phases. La
phase de préparation permet d’obtenir des profils
d’apprenants décrits selon un formalisme commun : le langage
PMDLe. Ces profils peuvent ensuite être exploités dans la phase
d'exploitation des profils. Dans l’environnement EPROFILEA, ces
exploitations sont de deux types : d’une part la personnalisation
d’activités pédagogiques basée sur le profil des
apprenants est proposée dans le module Adapte (Lefevre et al., 2011b), et
d’autre part des activités interactives et personnalisées
autour de la visualisation des profils d’apprenants sont proposées
par les modules Regards et Perl, présentés dans cet
article.
1.2. Scénario d’usage
Pour
illustrer notre problématique, prenons le scénario d’usage
suivant : Alex est enseignant dans une classe de CM1. Il évalue ses
élèves dans deux matières, le Français et les
Mathématiques, chacune divisée en plusieurs composantes. Alex
évalue les connaissances en Français à l’aide de
l’échelle textuelle : maîtrisé (M)/ partiellement
maîtrisé (PM)/ non maîtrisé (NM), et les connaissances
en Mathématiques par une note entre 0 et 20. La grille
d’évaluation utilisée par Alex est donnée en Fig. 1. Alex a
évalué ses élèves pour les trois trimestres de
l’année, leurs résultats sont donnés en Fig. 2.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p01.jpg)
Fig.
1 • Grille d’évaluation utilisée par Alex
Alex souhaite proposer différentes activités réflexives
basées sur les profils aux élèves de sa classe. Il
désire que chaque élève visualise son profil, et que les
élèves ayant amélioré leurs résultats en
Français ou en Mathématiques visualisent l’évolution
de leur profil. Alex souhaite également que les bons élèves
puissent comparer leur profil avec le profil de la classe et que les autres
élèves définissent des objectifs pour la prochaine
période d’évaluation.
De plus, Alex souhaite que la visualisation de profils soit
personnalisée en fonction des connaissances représentées
dans les profils, mais également en fonction d’informations
complémentaires dont il dispose. Il connait par exemple les
éventuels problèmes de vision de ses élèves, ainsi
que leurs préférences en matière de couleurs et de
polices.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p02.jpg)
Fig.
2 • Résultats des élèves de CM1 d’Alex
En l’état actuel, Alex ne peut pas facilement obtenir une telle
personnalisation en raison de l’absence de système le permettant et
en raison du temps important nécessaire pour établir une telle
personnalisation manuellement.
2. État de l’art sur la visualisation des profils et la
personnalisation des activités sur les profils
La
visualisation de profils étant au cœur des activités
basées sur les profils, nous avons étudié les
manières de représenter les profils et les données
qu’ils contiennent. Nous avons ensuite étudié les
différents aspects à prendre en compte pour proposer une
personnalisation des activités basées sur la visualisation de
profils d’apprenants.
2.1. Représentations de profils
Dans
cette partie, nous distinguons d’une part la représentation de la
structure du profil (par exemple un profil peut être organisé sous
forme d’une liste hiérarchique contenant des informations relatives
à l’Histoire et à la maîtrise de la Géographie)
et d’autre part la représentation des données contenues dans
ce profil (par exemple une note sur 20 en Histoire et un commentaire relatif
à la Géographie). Par exemple, dans la représentation
utilisée par SQL-Tutor (Mitrovic & Martin, 2007) (cf. Fig. 3), la structure des
profils est représentée par une liste
d’éléments, alors que les données contenues dans un
profil sont représentées par une barre de progression.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p03.jpg)
Fig. 3 •
Représentation d'un profil sous forme d'énumération dans
SQL-Tutor
Les EIAH représentent la structure des profils d’apprenants sous
des formes variées : tableaux, listes, graphes ou encore structures
hiérarchiques. Chacune de ces représentations possède ses
avantages et ses limites. Les EIAH qui représentent les profils
d’apprenants sous forme de tableau ou de liste ont fait le choix
d’une structure de profils simple et fixe. C'est le cas par exemple de
SQL-Tutor (Mitrovic &
Martin, 2007), dont les profils ne contiennent que 6 éléments
( cf. Fig. 3). Les
éléments sans lien hiérarchique peuvent être
visualisés côte à côte aisément, ce qui permet
de comparer facilement ces éléments. Néanmoins, les
éléments des profils doivent être peu nombreux dans ce genre
de représentations pour que la visualisation reste claire et attractive.
Cette représentation n’est donc pas adaptée à des
structures de profils complexes. Certains EIAH proposent une visualisation de
profils sous forme de graphes. C’est le cas dans Vismod (Zapata-Rivera & Greer,
2004), dont les profils d’apprenants sont des réseaux
bayésiens (cf. Fig.
4). D’autres EIAH, comme Sam text Editor (Kay, 1997) et e-Kermit (Mitrovic & Martin, 2007), ont choisi de
représenter les profils sous forme hiérarchique. Cliquer sur un
élément permet d’afficher ou de masquer ses descendants,
afin d'avoir plusieurs niveaux de détails dans la visualisation. De plus,
si les éléments fils d'un nœud partagent la même
échelle, il est possible d'attribuer au nœud père la moyenne
des valeurs de ses enfants. Cela permet d'avoir des valeurs à tous les
niveaux de la structure hiérarchique et d'aboutir éventuellement
à une visualisation simplifiée du profil comme le propose
e-Kermit.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p04.jpg)
Fig. 4 •
Représentation d'un profil sous forme de graphe dans Vismod
Intéressons-nous maintenant à la manière de
représenter les données contenues dans les profils. Les
pourcentages sont souvent représentés par des barres de
progression parfois détaillées et associées à une
représentation textuelle, comme dans C-Polmile (Bull et al., 2003), SQL-Tutor (Mitrovic & Martin, 2007), ou e-Kermit (Mitrovic & Martin, 2007).
Les nombres entiers peuvent être représentés par des
histogrammes, comme dans MoreMaths (Bull et al., 2003) ou CosyQTI (Lazarinis & Retalis, 2007). Les données d’un
profil peuvent également être représentées de
manière textuelle comme dans Mr. Collins (Bull & Pain, 1995) ou iStart-me (Jackson et al., 2009) ou par un
code couleur comme dans OLMlets (Bull et al., 2007) ou Flexi-OLM (Bull & Mabbott, 2006a). Cependant, les codes couleur peuvent poser
problème, pour les personnes daltoniennes notamment, et devraient donc
être combinés à d’autres représentations ou
dépendre des capacités des utilisateurs, ce qui n’est pas le
cas dans les systèmes qui utilisent de tels codes. Plusieurs EIAH
utilisent une représentation symbolique des données de profils
d’apprenants, comme QuizPACK (Brusilovsky & Sosnovsky, 2005), en particulier lorsque la
visualisation du profil s’adresse à des enfants comme Wandies (Bull et al., 2005) ou à des
personnes handicapées mentales, comme Clique et Gagne (Jobert & Michel, 2008).
Dans la plupart des EIAH que nous avons étudiés, les profils
d'apprenants ne comportent que des éléments partageant une
même échelle. Par exemple, les profils de SQL-Tutor contiennent
uniquement des pourcentages, ceux de Sam Text Editor uniquement des
éléments acquis ou non acquis. Cependant, les profils doivent
pouvoir contenir des éléments associés à
différentes échelles variées, par exemple numériques
(pourcentage, note sur 5 ou sur 20, nombre entier...), ou textuelles (non
acquis/ acquis, non maîtrisé/ partiellement maîtrisé/
maîtrisé). En conséquence, tous les éléments
d'un profil ne pourront pas être représentés de la
même manière, et la visualisation devra s'adapter au type
d'échelle de chaque élément.
Dans le cadre de certaines activités sur les profils
d’apprenants, il peut être nécessaire de représenter
l’évolution des données contenues dans un profil. De
même que pour la représentation de données, il existe
plusieurs manières de représenter l’évolution de
données. Tout d’abord, les données représentant un
même élément mais pour plusieurs dates peuvent être
représentées côte à côte.
L’évolution de données peut être
représentée de manière textuelle, en précisant si
une donnée a augmenté ou diminué, c’est le cas dans
CosyQTI (Lazarinis &
Retalis, 2007). L’évolution de données peut aussi
être représentée de manière symbolique, c’est
parfois le cas dans les pratiques des enseignants, qui peuvent par exemple
utiliser une flèche vers le haut ou vers le bas ou une barre horizontale
pour représenter l’évolution de l’acquisition
d’une compétence. Cette représentation est simple et claire,
elle peut convenir pour tous les types d’utilisateurs, enfants ou adultes.
Néanmoins, elle est imprécise : il est impossible de
différencier un élément ayant légèrement
évolué d’un élément ayant beaucoup
évolué. De plus, les représentations symboliques ne
permettent pas de représenter l’évolution d’un
élément sur une période comportant plus de deux
évaluations. L’évolution de données est par ailleurs
très fréquemment représentée de manière
graphique, par exemple par une courbe de progression.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p06.jpg)
Fig. 5 •
Représentations graphiques utilisées dans les jeux vidéo
Star Craft 2 (à gauche) et Wii Fit (à droite)
Dans le domaine de l’apprentissage, la motivation des apprenants est
essentielle, c’est pourquoi la comparaison entre les apprenants ou entre
l’évolution de plusieurs apprenants peut être pertinente dans
certaines activités sur les profils. En effet, cela permet
d’inciter les apprenants à progresser en les plaçant dans
une démarche compétitive (Bull et al., 2007). Une manière très simple de comparer
des données de plusieurs apprenants ou d’un apprenant et du groupe
est de les représenter côte à côte (Bull & Mabbott, 2006a) ; (Bull & Pain, 1995). Il est
également possible de comparer des données sans préciser
leur valeur, à l’aide d’une représentation symbolique
(Bull & McKay, 2004). Par
ailleurs les résultats de différents apprenants peuvent être
représentés par une courbe sur un même graphique,
c’est un choix de représentation particulièrement
fréquent dans le domaine des jeux vidéo. Cette
représentation permet de comparer facilement les résultats des
apprenants, tout en visualisant leur progression respective, c’est par
exemple la représentation utilisée par le jeu Star Craft 2 (cf.
partie gauche de la Fig.
5) pour représenter l’évolution du score de plusieurs
joueurs. Au contraire, une autre représentation graphique permet de
comparer aisément l'évolution des apprenants, sans préciser
les résultats réels de ces apprenants, en faisant partir chaque
courbe du même point, pour ne représenter que
l’évolution. C’est le choix qui a été fait dans
le jeu Wii Fit (cf. partie droite de la Fig. 5) pour
représenter l’évolution de l’IMC (Indice de Masse
Corporelle) de plusieurs joueurs. L'imprécision sur le score réel
peut être souhaitable. Par exemple, si un élève a des
résultats faibles mais en augmentation, l'enseignant peut souhaiter le
valoriser en lui montrant que sa progression est plus importante que celles des
autres élèves, sans insister sur le fait que ses résultats
sont inférieurs à ceux des autres élèves.
2.2. Personnalisation des séances d’activités sur les
profils par l’enseignant
Afin
de proposer à chaque utilisateur des activités
personnalisées sur les profils, l’enseignant doit pouvoir choisir
quelles activités seront accessibles à un utilisateur, mais aussi
quels seront les éléments visibles, et de quelles manières
ils seront représentés. Nous présentons ici les travaux qui
abordent cette question.
Les
EIAH offrant une ou plusieurs activités sur les profils ne permettent pas
à l’enseignant de contrôler l’accès à ces
activités. Par exemple, avec Mr. Collins (Bull & Pain, 1995), l’apprenant peut
à tout moment comparer son profil d’auto-évaluation avec le
profil créé par le système, modifier son profil
d’auto-évaluation et négocier le contenu du profil
créé par le système : aucune activité ne peut
être bloquée par l’enseignant.
Certains EIAH ne présentent pas la totalité du contenu du
profil. Cela s’explique par le trop vaste contenu du profil, qui
surchargerait d’informations l’utilisateur, ou par la volonté
de masquer aux apprenants certaines informations utilisées par
l’EIAH. Certains logiciels utilisés par les établissements
scolaires pour le suivi des élèves permettent de masquer des
informations en fonction du type d’utilisateurs. Par exemple, Nota Bene
(Nota_Bene, 2010) permet
au chef d’établissement de masquer les commentaires des enseignants
jusqu’au conseil de classe, mais cette personnalisation ne concerne que
les commentaires. Il peut également être pertinent de ne pas
montrer les mêmes éléments à deux utilisateurs du
même type. Par exemple, un enseignant peut choisir de masquer certains
résultats pour un apprenant très faible, afin d’insister
plutôt sur les points positifs de son profil pour ne pas le
décourager. À notre connaissance, cette personnalisation
n’est pas possible avec les systèmes actuels.
Des logiciels proposent une visualisation adaptée à
différents types d’utilisateurs, c’est le cas pour MoreMaths
(Bull & McKay, 2004) qui
propose une visualisation à l’aide d’histogrammes pour les
enseignants et une visualisation à l’aide de smileys pour les
apprenants ; le public ciblé par cet EIAH étant des enfants
de 8 à 9 ans. Néanmoins, le choix des représentations pour
les utilisateurs est fait par le système. L’enseignant n’a
pas la possibilité de choisir lui-même quelles
représentations seront proposées à un type
d’utilisateurs. Par ailleurs, l’enseignant peut souhaiter attribuer
des représentations différentes à deux utilisateurs
d’un même type. Par exemple, un enseignant peut vouloir
représenter les éléments d’un profil de
manière symbolique pour tous les apprenants, et ajouter une
représentation textuelle précisant le niveau de maîtrise de
l’apprenant uniquement pour les apprenants sachant lire. Cette
personnalisation en fonction des capacités et connaissances de
l’apprenant n’est pas, à notre connaissance, proposée
par les travaux existants sur la visualisation.
Il existe néanmoins des travaux sur la personnalisation de
l’apprentissage qui permettent de prendre en compte les capacités
et connaissances d’un apprenant. Ces travaux sont basés sur la
définition de règles de la forme « if X then Y else
Z ». Par exemple CosyQTI (Lazarinis & Retalis, 2007) et aLFanet (Van Rosmalen et al., 2006) permettent
à l’enseignant de définir des règles pour
personnaliser l’enchaînement des questions dans des QCM ou des
questionnaires d’auto-évaluation. Adapte (Lefevre et al., 2011a) permet
quant à lui de personnaliser des séances d’utilisation
d’un EIAH ou des feuilles d’exercices à l’aide de
règles. Adapte met en œuvre le modèle de
personnalisation unifiée d’activités pédagogiques
PERSUA2 (Lefevre et al.,
2011b). Cependant, dans ces trois approches, les règles de
personnalisation portent exclusivement sur les connaissances et
compétences des apprenants, mais ne portent pas sur les capacités
ni sur les préférences des utilisateurs.
Bien qu’il existe de nombreuses représentations possibles pour
les données d’un profil, les EIAH existants imposent souvent une ou
plusieurs représentations. L’enseignant n’a pas la
possibilité de sélectionner lui-même la ou les
représentations qui lui semblent adaptées. Il pourrait
également souhaiter personnaliser les représentations
proposées par un EIAH, pour qu’elles répondent plus
précisément à ses besoins, ou soient plus adaptées
à un utilisateur particulier. Ainsi, CosyQTI (Lazarinis & Retalis, 2007) et
PépiProfil (Jean, 2000)
proposent aux enseignants de personnaliser une représentation textuelle
en modifiant les seuils d’appartenance à une catégorie. Par
exemple, l’enseignant peut définir qu’un résultat est
considéré comme excellent à partir de 80 % de
réussite au lieu de 70 %. Néanmoins, la personnalisation est
limitée puisque l’enseignant ne peut pas modifier le nombre de
catégories ni choisir l’intitulé avec lequel elles seront
présentées.
2.3. Prise en compte des préférences de l’utilisateur
Nous traitons
maintenant la question de la prise en compte des préférences de
l’utilisateur. Elle peut se faire selon deux démarches, qui peuvent
être complémentaires. La première démarche consiste
à permettre à l’utilisateur de configurer le système.
La seconde consiste à personnaliser automatiquement le système
pour un utilisateur.
Tout d’abord, certaines approches permettent à
l’utilisateur d’un système de le configurer, afin que
celui-ci soit personnalisé pour lui. Dans le cas des
représentations de profils sous forme hiérarchique,
l’utilisateur peut choisir le niveau de détails qu’il
souhaite visualiser, en affichant/ masquant certaines branches du profil, comme
dans Sam Text Editor (Kay, 1997)
ou e-Kermit (Mitrovic &
Martin, 2007). Dans i-start-me (Jackson et al., 2009), la personnalisation de l’interface est
une activité ludique, disponible comme récompense pour les
apprenants ayant progressé. Dans UMPTEEN (Bull et al., 2007), l’utilisateur peut choisir
le niveau de précision de la représentation d’un
élément. Certains EIAH proposent en outre à
l’utilisateur de choisir entre plusieurs modes de visualisation de leur
profil comme flexi-OLM (Bull et
al., 2005) et OLMlet (Bull &
Mabbott, 2006a). Cependant, dans ces systèmes, les choix de
l’utilisateur ne sont pas stockés pour lui être
présentés par défaut lors d’une prochaine
utilisation.
Une autre démarche de personnalisation consiste à prendre en
compte les préférences de l’utilisateur, stockées au
sein de l’application. Ces préférences peuvent être
déduites des utilisations précédentes. C’est le cas
par exemple avec Microsoft Office 2003 qui personnalise les menus en fonction
des actions les plus fréquentes de l’utilisateur. La
personnalisation peut également être basée sur des
informations complétées par l’utilisateur, stockées
sous forme de profil de préférences par exemple. De tels travaux
sur la personnalisation des interfaces ont été menés dans
le domaine des hypermédias adaptatifs (Brusilovsky, 1996). L’environnement
CUMAPH (Habieb-Mammar
& Tarpin-Bernard, 2004) permet ainsi d’adapter la
présentation d’hyperdocuments au profil cognitif de
l’utilisateur, en générant des feuilles de styles
personnalisées en fonction de ses préférences. Par
ailleurs, il existe des hypermédias proposant une représentation
personnalisée des hyperdocuments en fonction du profil de
l’utilisateur, mais aussi une interface personnalisée pour cet
utilisateur (Samaan,
2006).
Certaines approches de la personnalisation sont basées sur le profil
de l’utilisateur tout en permettant un certain contrôle de la part
de celui-ci. (Czarkowski et
al., 2005) proposent une démarche de personnalisation du contenu
pédagogique basée sur un profil de personnalisation que
l’utilisateur peut visualiser et modifier. De plus, l’utilisateur
peut voir ce qui a été personnalisé pour lui et
connaître la raison de cette personnalisation. L’étude
menée par les auteurs montre que les utilisateurs apprécient de
pouvoir comprendre et contrôler la personnalisation. Néanmoins, si
les utilisateurs veulent modifier la personnalisation, ils doivent modifier leur
profil de personnalisation. Cependant, un utilisateur peut souhaiter modifier un
paramètre de personnalisation seulement dans un cas bien précis,
sans modifier pour autant son profil de préférences.
2.4. Bilan de l’état de l’art
Pour
représenter la structure des profils, nous avons vu qu’il existe de
nombreuses représentations. Les structures hiérarchiques nous
paraissent particulièrement intéressantes, car elles sont
adaptées pour représenter des structures de profils
variées. Pour représenter les données d’un profil, il
existe également de nombreuses représentations, textuelles,
numériques, graphiques ou encore symboliques. Néanmoins,
l’enseignant n’a pas la possibilité dans les systèmes
actuels de déterminer quels éléments d’un profil
seront visualisables par quels utilisateurs, ni de quelles manières ils
seront représentés. Certaines approches existantes peuvent
cependant être utilisées pour permettre une telle personnalisation.
D’une part, la définition de seuils (Bull et al., 2007) ; (Jean, 2000) permettrait à l’enseignant de
personnaliser les représentations. Par exemple, si un
élément est représenté par une barre de progression,
l’enseignant pourrait définir des seuils indiquant la couleur de la
barre en fonction de la valeur de l’élément. D’autre
part, la création de règles (Lazarinis & Retalis, 2007) ; (Lefevre et al., 2011a) ; (Van Rosmalen et al., 2006)
permettrait à l’enseignant d’attribuer des activités
ou des représentations différentes selon les utilisateurs. Ces
règles porteraient sur les connaissances et compétences des
apprenants, et sur les capacités et particularités de tous les
utilisateurs. Nous aurions pu nous appuyer sur le modèle PERSUA2 (Lefevre et al., 2011b) de
personnalisation des activités pédagogiques à partir du
langage PMDLe, et en proposer une extension. Cependant les activités sur
profils d’apprenants sont particulières, car basées sur la
visualisation des profils. Il était dès lors
préférable de s’appuyer sur PMDLe pour personnaliser ces
activités et non les aborder comme n’importe quelle activité
externe personnalisable par PERSUA2. Un modèle différent de
PERSUA2 était donc nécessaire.
Concernant la personnalisation par la prise en compte des
préférences de l’utilisateur, notre état de
l’art met en évidence deux approches : proposer à
l’utilisateur de configurer le système, ou personnaliser
automatiquement ce système à partir d’informations sur les
préférences de l’utilisateur. Ces deux approches peuvent
être combinées (Czarkowski et al., 2005), néanmoins l’enseignant
n’a actuellement pas la possibilité de déterminer ce que
l’utilisateur pourra personnaliser.
3. Propositions théoriques pour la personnalisation
d’activités sur les profils
Le travail présenté dans cet article
vise à proposer des activités sur les profils d’apprenants,
personnalisables en fonction du type d’utilisateurs, des connaissances et
compétences des apprenants, des capacités et
préférences des utilisateurs, et de manière adaptée
à des profils ayant une structure générique décrite
à l’aide du langage de modélisation de profils PMDLe (Eyssautier-Bavay,
2008) ; (Ginon et al.,
2011).
Pour cela nous avons établi une typologie des activités
possibles sur les profils d’apprenants. Nous avons également
défini un modèle de personnalisation unifiée multi-aspects
des activités sur les profils d’apprenants PERSUMAP. Ce
modèle permet à un enseignant de préparer des
séances d’activités sur les profils en définissant
des vues qui spécifient comment le profil pourra être
visualisé. Une vue est constituée d’un ensemble
d’associations entre des éléments d’un profil
décrit en PMDLe et un ensemble de représentations
d’éléments. Chacune de ces représentations peut
être soumise à un ensemble de conditions qui permettent de
spécifier dans quels cas une représentation
d’éléments sera disponible pour un utilisateur, en fonction
de ses capacités et du profil d’apprenant visualisé. Si
l’enseignant l’autorise, certaines représentations peuvent
tenir compte des préférences de chaque utilisateur, au niveau des
couleurs et des polices notamment. De plus, lors de la visualisation d’un
profil, PERSUMAP prend en compte les préférences de
l’utilisateur, pour sélectionner par exemple la ou les
représentations qui conviennent le mieux à un utilisateur, parmi
celles qui lui sont attribuées dans la vue définie par
l’enseignant. Dans la suite de cet article, nous décrivons plus
précisément la typologie des activités sur les profils
d’apprenants, puis le modèle de personnalisation de ces
activités que nous proposons.
3.1. Typologie des activités sur les profils
Une
étude détaillée, fondée à la fois sur une
étude précédente (Eyssautier-Bavay, 2008) ; (Eyssautier-Bavay &
Ollagnier-Beldame, 2006), sur les pratiques d’enseignants et sur une
étude bibliographique nous a permis de définir une typologie des
activités sur les profils. Cette typologie vise à identifier le
spectre des activités possibles sur les profils d’apprenants. Dans
sa version détaillée, elle fournit des informations sur les
acteurs principalement concernés par ces activités (apprenants,
familles d’apprenants...), ainsi que sur le niveau des apprenants sur
lesquels elles portent (maternelle, primaire...) (Jean-Daubias, 2011). Toutefois, la typologie
que nous proposons ne porte pas de jugement sur l’intérêt
pédagogique de telles activités. Cette typologie (cf. Fig. 6), regroupe les
activités en cinq catégories. Pour les trois premières
catégories, on distingue les activités portant sur un profil de
celles portant sur l’évolution de ce profil (qui sont
encadrées).
Le premier type d’activités, la consultation des profils,
regroupe les activités de visualisation des informations du profil,
activités très fréquentes dans les EIAH (Bull et al., 2005) ; (Hartley & Mitrovic, 2002) ;
(Zapata-Rivera &
Greer, 2004). Ce sont des activités qui permettent aux apprenants de
prendre connaissance du contenu de leur profil et d’intégrer ces
informations pour se situer par rapport à leur apprentissage. Ces
activités concernent le profil de l’apprenant lui-même, ou
éventuellement son évolution (Bull et al., 2005) ; (Lazarinis & Retalis, 2007) et ne comportent pas de modification de
ce profil. Le deuxième type d’activités rassemble les
activités de comparaison de plusieurs profils du
même apprenant. Il s’agit d’engager l’apprenant à
prendre du recul sur son apprentissage en lui permettant par exemple de comparer
son profil à son profil cible (un profil qu’il a
préalablement établi comme objectif à atteindre)
définissant ses objectifs en termes d’apprentissage ou de
résultats (Bull &
Mabbott, 2006a), ou de comparer son profil à son profil
d’auto-évaluation (un profil qu’il a préalablement
établi en s’auto-évaluant sur les activités
concernées), afin de confronter son point de vue à celui de son
enseignant ou du système qui l’a évalué (Bull & Pain, 1995). Il est
également possible de comparer deux profils d’un même
apprenant, correspondant à deux périodes. Par exemple, dans le cas
d’un élève redoublant une classe, l’enseignant peut
avoir choisi de conserver deux profils distincts et de permettre à
l’apprenant de les comparer tout au long de l’année pour
mettre en évidence les progrès qu’il a
réalisés. Le troisième type d’activités
regroupe les activités permettant un positionnement de
l’apprenant par rapport à ses pairs. Il concerne des
activités de comparaison de l’apprenant à l’un de ses
pairs (Bull et al., 2007) et
les activités impliquant d’une part le profil du groupe
(c’est-à-dire généralement le profil de la classe)
(Bull & McKay, 2004) ; (Lazarinis & Retalis,
2007) ou une cartographie des profils du groupe (Upton & Kay, 2009), et d’autre part la
place de l’apprenant dans le groupe (Bull & Mabbott, 2006a) ; (Bull et al., 2007). Les activités de type appropriation visent à donner les moyens à l’apprenant de mieux assimiler
son profil en le commentant ou le reformulant (Vygotski, 1997) ; (Vermersch & Maurel, 1997). Quant aux
activités d’intervention sur les profils, largement
traitées dans les recherches sur le modèle ouvert de
l’apprenant, elles permettent à l’enseignant (Lazarinis & Retalis,
2007), à l’apprenant (Bull & Mabbott, 2006b) ou à ces deux acteurs conjointement
sous forme d’une négociation (Bull et al., 2007) ; (Bull & Pain, 1995) ; (Dimitrova et al., 2001) ; (Zapata-Rivera & Greer, 2004), de modifier les données
du profil. Ce type d’activités concerne également
l’auto-évaluation (Eyssautier & Jean-Daubias, 2004) ; (Zapata-Rivera & Greer, 2004), et la
constitution d’un profil cible (Eyssautier-Bavay, 2008), correspondant
aux objectifs que l’apprenant tentera d’atteindre pour la prochaine
période d’évaluation.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p07.jpg)
Fig.
6 • Typologie des activités sur les profils
3.2. Modèle de personnalisation des activités sur les
profils : PERSUMAP
Pour permettre
d’une part de définir les règles de personnalisation des
activités sur les profils, et d’autre part de mettre en œuvre
cette personnalisation, nous proposons un modèle de personnalisation des
activités sur les profils : le modèle
PERSUMAP (PERSonnalisation Unifiée Multi-aspects des
Activités sur les Profils), cf. Fig. 7. Nous parlons de
personnalisation unifiée, car notre modèle prend en charge tous
les profils respectant le langage PMDLe et permet de personnaliser
l’ensemble des activités sur les profils d’apprenants
définies dans notre typologie. Nous qualifions de plus cette
personnalisation de multi-aspects dans la mesure où elle prend en compte,
à la fois les connaissances et compétences des apprenants, mais
aussi les capacités et préférences des utilisateurs.
Ce modèle donne la possibilité à l’enseignant de
proposer des activités sur les profils par la création de
séances d’activités personnalisées pour chaque type
d’utilisateurs. Une séance d’activités est
associée à une structure de profils décrite dans le langage
PMDLe et concerne un type d’utilisateurs (cf. partie haute de la Fig. 7). Ainsi, plusieurs
séances d’activités peuvent être associées
à une même structure de profils (représentées par
l’empilement de séances sur la Fig. 7), il peut par
exemple exister une séance d’activités pour chaque type
d’utilisateurs (apprenant, famille d’apprenants, enseignants,...).
Pour une structure de profils et un type d’utilisateurs donnés, une
séance d’activités associe aux
activités Act choisies parmi celles identifiées
dans notre typologie des activités sur profils d’apprenants, une
vue Vue et une condition C (éventuellement vide). Si
un utilisateur satisfait la condition associée à une
activité, alors il peut effectuer cette activité, qui lui sera
présentée selon les règles de présentation
énoncées dans la vue correspondante. Ainsi, notre modèle
donne la possibilité aux enseignants d’exprimer les
stratégies pédagogiques les plus variées, il ne
prétend pas évaluer la pertinence de ces choix.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p08.jpg)
Fig. 7 •
PERSUMAP : modèle de personnalisation des activités sur les
profils
Zoomons maintenant sur la vue (cf. partie basse de la Fig. 7). Une vue associe
à chaque élément Elt d’une structure de
profils, un ensemble de représentations Rep et une condition C. L’application des règles définies par
l’enseignant dans une séance d’activités permet de
personnaliser les activités, d’une part en fonction des
connaissances et compétences d’un apprenant, et d’autre part
en fonction des capacités de l’utilisateur (cf. partie
centrale basse de la Fig.
7). L’exploitation d’une vue se fait donc en deux temps. Dans un
premier temps, le système établit une liste des
représentations disponibles pour l’utilisateur et pour chaque
élément, en fonction des règles définies par
l’enseignant (cf. Ⓐ Fig. 7), ce qui permet la
personnalisation en fonction des connaissances et des capacités. Si un
utilisateur ne satisfait pas une condition associée à une
représentation, alors cette représentation ne sera pas disponible
pour lui (une représentation indisponible pour un utilisateur est
représentée grisée et barrée sur la partie Ⓐ
de la Fig. 7). Dans un
second temps, le système utilise les préférences de
l’utilisateur pour sélectionner parmi ces représentations
celles qui sont les plus adaptées pour lui (cf. Ⓑ Fig. 7).
Néanmoins, l’utilisateur a la possibilité de modifier ce
choix en sélectionnant lui-même d’autres
représentations parmi celles disponibles pour lui. Les
représentations sélectionnées pour représenter un
élément sont représentées par sur la partie Ⓑ
de la Fig. 7. Cette
exploitation de la vue en deux temps permet d’éviter tout conflit
entre les règles de personnalisation : les choix pédagogiques de
l’enseignant sont d’abord pris en compte pour établir la
liste des représentations possibles, puis les préférences
de l’utilisateur sont prises en compte pour ordonner cette liste. Notons
que dans le cas où un apprenant effectue une activité sur son
profil, l’utilisateur et l’apprenant ne font qu’un.
Le modèle
PERSUMAP permet également la prise en compte des
préférences des utilisateurs lors de la visualisation. Pour cela,
le système propose à chaque utilisateur des représentations
adaptées à ses préférences et respectant les choix
de l’enseignant. L’utilisateur peut également modifier cette
personnalisation, en sélectionnant d’autres représentations
parmi celles disponibles, toujours de façon cohérente avec les
choix de l’enseignant (cf. partie droite basse de la Fig. 7). Ainsi, en
définissant, grâce à une approche générique,
toute sa stratégie pédagogique dans une séance
d’activités, l’enseignant établit les modèles
qui permettront à chaque utilisateur d’effectuer les
activités qui le concernent de façon adaptée aux
connaissances et compétences de l’apprenant dont le profil fait
l’objet de l’activité, ainsi qu’aux capacités et
préférences de l’utilisateur qui réalise cette
activité.
4. Mise en œuvre d’un outil pour la personnalisation
d’activités sur les profils
Nous avons mis en œuvre dans
l’environnement EPROFILEA associé au projet PERLEA, notre
modèle de personnalisation unifiée multi-aspects des
activités sur les profils, présenté dans la section
précédente. Pour cela, nous avons développé en
langage Java deux nouveaux modules de l’environnement : Regards, le module de préparation de séances
d’activités personnalisées sur les profils
d’apprenants destiné aux enseignants, et Perl, le module
destiné à chaque utilisateur pour réaliser des
activités interactives sur les profils entièrement
personnalisées.
4.1. Regards : module de préparation des activités sur
les profils
Le
module Regards permet à l’enseignant de préparer des
séances d’activités sur les profils adaptées aux
connaissances et compétences de l’apprenant, ainsi qu’aux
capacités et préférences de l’utilisateur (cf. Fig. 8 et Fig. 9).
Pour créer une séance d’activités sur les profils
à l’aide de Regards, l’enseignant sélectionne
dans un premier temps une structure de profils (cf. Ⓐ Fig. 8) décrite
selon le langage de modélisation de profils PMDLe et créée
préalablement dans EPROFILEA. Les activités que l’enseignant
va personnaliser concerneront des profils d’apprenants qui respectent
cette structure de profils. Ainsi, pour faire le lien avec notre
scénario, Alex, qui souhaite préparer des séances
d’activités personnalisées sur les profils pour ses
élèves de CM1, choisira à cet instant la structure de
profils str_CM1 qui correspond à sa grille d’évaluation (cf. Fig. 1). Le module Regards permet donc de personnaliser des activités sur des profils
très variés, puisqu’il s’appuie sur la
généricité de PMDLe qui permet la définition de
profils correspondant aux besoins des enseignants de tous les niveaux et dans
toutes les disciplines. L’enseignant précise ensuite à quel
type d’utilisateurs est destinée cette séance
d’activités (cf. Ⓑ Fig. 8).
L’enseignant peut également préciser à quelle classe
sera destinée la séance d’activités (cf. Ⓒ Fig. 8), dans le cas par
exemple où il utilise la même structure de profils pour plusieurs
de ses classes, mais qu’il ne souhaite permettre l’accès
à cette séance d’activités que pour une classe
donnée. Ainsi, dans notre scénario, Alex choisira la classe de CM1
à laquelle il destine la séance d’activités. Pour
chaque activité disponible dans Perl et listée dans la
partie gauche de l’écran de définition de séance
d’activités, l’enseignant doit ensuite sélectionner
une vue sur profils (cf. Ⓓ Fig. 8) adaptée
à la structure de profils qu’il a choisie. Si l’enseignant
n’associe aucune vue sur profil à une activité, celle-ci ne
sera pas disponible dans Perl pour cette séance
d’activités et pour ce type d’utilisateurs. S’il le
souhaite, l’enseignant peut associer une règle à une
activité (cf. Ⓔ Fig. 8), celle-ci ne sera
disponible dans Perl que pour les utilisateurs qui vérifient cette
règle. La partie droite de l’écran de définition de
séances d’activités sur les profils dans Regards concerne les règles et les conditions. L’enseignant peut
créer des conditions sur le profil d’apprentissage, sur le profil
de capacités ou sur la liste des apprenants. Nous avons fourni avec le
logiciel Regards une structure de profils de capacités et une
structure de profils de préférences décrites dans le
langage de modélisation de profils PMDLe. Nous avons composé ces
structures de profils en nous basant sur des classifications existantes des
handicaps (OMS_CIF, 2001),
sur des pratiques d‘enseignants et des travaux en EIAH, afin de
sélectionner des informations, pertinentes pour la personnalisation des
activités sur les profils, tout en restant succinctes. Néanmoins,
il est tout à fait possible de les compléter ou de les modifier
totalement afin de prendre en compte les besoins particuliers de chaque
enseignant. Ainsi, un enseignant dans une ULIS (Unités Localisées
pour l’Inclusion Scolaire) pourra avoir besoin de profils de
capacités plus détaillés et plus spécifiquement
adaptés aux particularités de ses élèves qu’un
enseignant dans une classe générale. Les conditions
créées sont présentées dans un tableau (cf. Ⓕ Fig. 8 et Fig. 9).
À partir de ces conditions, l’enseignant peut créer des
règles (une règle est une formule logique contenant des
conditions), qui sont présentées également sous forme de
tableau (cf. Ⓖ Fig.
8 et Fig. 9).
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p10.jpg)
Fig. 8 •
Définition d'une séance d’activités dans le module
Regards
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p11.jpg)
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p12.jpg)
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p13.jpg)
Fig. 9 •
Agrandissements de l’écran de définition de séances
d’activités
En ce qui concerne la création de vues sur profils, toujours dans
Regards (cf. Fig. 10 et Fig. 11),
l’enseignant commence par sélectionner la structure de profils
définie en PMDLe dont il souhaite définir la visualisation. Les
éléments qui constituent cette structure de profils sont
présentés dans la partie inférieure gauche de
l’écran de définition de vues sur profils (cf. Ⓐ Fig. 10). En cliquant sur
un élément de la structure de profils, les composantes et
sous-composantes de cet élément sont présentées dans
la partie supérieure gauche de l’écran (cf. Ⓑ Fig. 10). S’il le
souhaite, l’enseignant peut associer un intitulé à un
élément de la structure de profils, afin qu’il soit
visualisé dans Perl sous cet intitulé lors d’une
activité respectant cette vue sur profils. Par exemple, dans notre
scénario, Alex choisit d’associer à
l’élément Exercices algébriques
l’intitulé Problèmes, plus compréhensible pour des
élèves de CM1. Par ailleurs, pour qu’un
élément du profil soit visible, il faut que l’enseignant lui
associe au moins une représentation. Pour cela, il doit cliquer sur un
élément, ce qui développe la partie supérieure
droite de l’écran, qui lui permet d’associer à cet
élément des représentations adaptées à son
échelle (cf. Ⓒ Fig. 10). Il peut
également associer une règle à une représentation
(cf. Ⓓ Fig. 10),
afin qu’elle soit disponible uniquement pour les utilisateurs qui
vérifient cette règle. La partie inférieure droite permet
à l’enseignant de créer des conditions et des
règles.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p14.jpg)
Fig. 10 •
Définition d'une vue dans le module Regards
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p15.jpg)
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p16.jpg)
Fig. 11 •
Agrandissements de l’écran de définition de vues sur
profils
Le module Regards permet également la création et la
modification de représentations d’éléments d’un
profil. Pour créer une nouvelle représentation, l’enseignant
doit préciser à quelle échelle la représentation
s’adaptera (note sur 20, ABCDEF...), ainsi que le type de
représentation qu’il souhaite créer
(textuelle/numérique, graphique, symbolique ou graphique
composée).
4.2. Perl : module d’activités personnalisées sur
les profils
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p17.jpg)
Fig. 12 •
Activité de définition d’objectifs dans le module
Perl
Le module Perl s’adresse aux différents acteurs de
l’apprentissage : apprenants, familles d’apprenants,
enseignants, chercheurs, institutions... Il met en œuvre les
activités proposées dans notre typologie des activités sur
les profils (cf. Fig.
6) et exploite les séances d’activités définies
par l’enseignant dans Regards pour proposer à chaque
apprenant des activités personnalisées sur les profils.
L’exemple de la Fig.
12 montre une activité de définition d’objectifs pour un
apprenant, dans la compétence Mathématiques. L’utilisateur
peut voir le résultat actuel associé à un
élément pour l’apprenant, et spécifier le
résultat ciblé pour la prochaine période
d’évaluation. La définition d’objectifs dépend
de la structure de profils utilisée. Ainsi, le profil-cible constitue une
version du profil initial dans lequel les évaluations sont
remplacées par les objectifs définis par l’utilisateur. Sur
la Fig. 12,
l’apprenant spécifie qu’il vise la note de 13/20 pour la
compétence Algèbre pour la prochaine période
d’évaluation, alors qu’il a actuellement 10/20. Selon
l’échelle de l’élément et la
représentation utilisée, le mode de définition des
objectifs varie : sur la Fig. 12,
l’élément est associé à une échelle
numérique (une note de 0 à 20), et à une
représentation graphique (un compteur). L’utilisateur
définit ses objectifs en faisant varier la note affichée par le
compteur grâce à un curseur.
Les activités proposées par Perl sont différentes
selon le type d’utilisateurs, mais elles peuvent également varier
entre utilisateurs de même type. De plus, chaque activité
proposée par Perl est basée sur une vue définie avec Regards et personnalisée pour l’utilisateur de
l’activité. La personnalisation se fait d’une part en
fonction des choix de l’enseignant, exprimés dans la vue, et porte
sur les connaissances et compétences de l’apprenant et sur les
capacités de l’utilisateur. Pour chaque élément du
profil, un ensemble de représentations est disponible pour
l’utilisateur ; il ne peut visualiser que les éléments du
profil pour lesquels au moins une représentation est disponible pour lui.
En conséquence, deux utilisateurs ne pourront pas nécessairement
visualiser les mêmes éléments de leur profil, et pour un
même élément, deux utilisateurs n’auront pas toujours
accès aux mêmes représentations.
D’autre part, Perl permet une personnalisation des
activités sur les profils en fonction des préférences de
l’utilisateur. Perl sélectionne parmi les
représentations disponibles pour un utilisateur la ou les
représentations qui correspondent le mieux à ses
préférences, exprimées dans son profil de
préférences. Ainsi, si pour un utilisateur trois
représentations sont disponibles pour un même
élément, et que cet utilisateur préfère voir une
seule représentation par élément, Perl affichera la
représentation préférée de cet utilisateur. Les
représentations préférées d’un utilisateur
sont sélectionnées en fonction de son profil de
préférences dans lequel il évalue chaque type de
représentations par l’échelle textuelle « pas du
tout apprécié / peu apprécié /
apprécié / très apprécié ». Les
représentations disponibles pour un utilisateur sont classées par
ordre de préférence, puis Perl propose à
l’utilisateur les n premières représentations de ce
classement, n étant le minimum entre le nombre de
représentations que souhaite voir l’utilisateur (stocké dans
son profil de préférences) et le nombre total de
représentations disponibles. L’utilisateur a néanmoins la
possibilité de choisir toute autre combinaison de représentations
disponibles pour lui.
4.3. Retour sur le scénario d’usage
Revenons
maintenant sur le scénario d’usage présenté en
section 1.2. Alex est
un enseignant en classe de CM1 qui souhaite proposer à ses
élèves des activités sur leurs profils,
personnalisées en fonction de leurs connaissances, compétences,
capacités et préférences. Grâce à EPROFILEA,
Alex peut maintenant établir les activités qu’il souhaite
proposer à ces élèves. À l’aide du module Regards, Alex prépare une séance d’activités
pour ses élèves. Pour cela, il définit des vues et une
séance d’activités qui sera proposée à ses
élèves dans Perl.
Après avoir défini les représentations et conditions
qu’il souhaite utiliser, Alex définit les vues sur profils
qu’il utilisera par la suite pour créer une séance
d’activités personnalisées pour ses élèves. Il
crée notamment avec Regards la vue VueCM1,
schématisée en Fig. 13 et
destinée à la visualisation de profils par les apprenants. Rgen1
et Rgen2 sont des représentations textuelles, adaptées à
tous les éléments d’un profil PMDLe, qu’il
s’agisse de commentaires ou d’éléments
d’échelle textuelle ou numérique. RtSt1, RgSt1 et RsSt1 sont
des représentations adaptées aux éléments
d’échelle textuelle. RtSt1 est textuelle, RgSt1 est graphique (le
niveau de l’apprenant est représenté par une barre de
progression) et RsSt1 est symbolique (le niveau de l’apprenant est
représenté par un feu tricolore). RnSn1, RnSn2, RgSn1, RgSn2 et
RsSn1 sont des représentations adaptées aux éléments
d’échelle numérique. RnSn1 et RnSn2 sont numériques,
RgSn1 et RgSn2 sont graphiques (le niveau de l’apprenant est
représenté respectivement par une barre de progression et un
compteur), et RsSn1 est symbolique (le niveau de l’apprenant est
représenté à l’aide de smileys). Rcomp1 est une
représentation adaptée aux éléments
d’échelle numérique ou textuelle qui contiennent plusieurs
sous-éléments. Ces sous-éléments sont
représentés par un diagramme en barre. Sur la Fig. 13, une case noire
signifie qu’une représentation ne peut pas être
utilisée pour un élément du profil. Par exemple, la
représentation Rcomp1 n’est pas utilisable pour
l’élément Grammaire car il ne contient pas de
sous-élément, alors qu’elle est utilisable pour
l’élément Français, qui contient les
sous-éléments Grammaire, Conjugaison et Orthographe. Sur la Fig. 13, une case vide
signifie que l’enseignant ne souhaite pas utiliser une
représentation. Le symbole signifie qu’une représentation est disponible pour tous les
utilisateurs. Dans les autres cas, une représentation est disponible pour
les utilisateurs respectant la condition spécifiée par
l’enseignant dans la case. Ainsi, pour l’élément Commentaire de la compétence Mathématiques, la
représentation Rgen1 est disponible à condition que la vision de
l’utilisateur soit strictement supérieure à 8 ; pour
l’élément Exercices algébriques de la
compétence Mathématiques, la représentation RnSn1
sera disponible uniquement pour les utilisateurs dont la moyenne en Mathématiques (notée Mmaths) est supérieure à
10.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p19.jpg)
Fig. 13 • VueCM1
schématisée
Après avoir défini les vues qu’il souhaite utiliser, Alex
définit une séance d’activités pour ses
élèves : SéanceCM1 dont la définition est
donnée en Fig.
14. La présence du symbole indique que l’activité de visualisation de son profil sera
disponible pour chaque élève d’Alex. Au contraire,
l’activité de comparaison de son profil avec le profil de la classe
ne sera disponible que pour les élèves remplissant les conditions
moyenne en Français (notée Mfra) au moins
« partiellement maîtrisé » et moyenne en Mathématiques (notée Mmaths) au moins égale à
12/20.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p20.jpg)
Fig. 14 •
Définition de la séance d’activités
SéanceCM1
Grâce
au travail de préparation effectué par Alex dans Regards,
le module Perl peut maintenant fournir à chaque
élève de sa classe de CM1 des activités
personnalisées, en respectant ses choix exprimés dans la
séance d’activités SéanceCM1. En utilisant cette
séance, la disponibilité d’une activité pour un
élève est déterminée par la condition
exprimée par Alex. La disponibilité des activités pour
certains élèves d’Alex est représentée en Fig. 15. La
présence du symbole indique qu’une activité est disponible pour un élève,
alors qu’une case vide indique que cette activité est indisponible
pour cet élève. Par exemple, Lucas, comme chaque
élève de sa classe, peut visualiser son profil. De plus,
l’enseignant souhaite que l’activité de visualisation de
l’évolution de son profil soit disponible pour les
élèves ayant amélioré leurs résultats en
Français ou en Mathématiques, or Lucas avait une moyenne de 10,25
en Mathématiques pour le premier trimestre et il a une moyenne de 14 pour
le troisième trimestre ; il peut donc également visualiser
l’évolution de son profil.
La personnalisation souhaitée par l’enseignant porte dans un
premier temps sur l’accès aux activités, le contenu de la
séance pédagogique ; et dans un second temps sur la
représentation du profil dans une activité, l’interface de
l’activité. En effet, deux utilisateurs accédant à
une même activité n’auront pas nécessairement
accès aux mêmes représentations. De plus, les
préférences des utilisateurs sont prises en compte.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p21.jpg)
Fig. 15 •
Activités disponibles pour les élèves de CM1
Intéressons-nous par exemple à la visualisation de leur profil
par Lucas et Olivia en fonction de la vue VueCM1 définie par Alex dans Regards. L’activité de visualisation du profil étant
personnalisée en fonction des compétences et des capacités
des élèves, Lucas et Olivia n’ont pas accès aux
mêmes représentations. Par exemple, pour
l’élément Commentaires de la compétence Mathématiques, RtSn2 est disponible pour Lucas qui a une vision
inférieure à 8 et RnSn1 est disponible pour Olivia qui a une
vision supérieure à 8. De plus, la personnalisation de
l’activité prend en compte les préférences des
utilisateurs, ainsi, le système ne proposera pas nécessairement
les mêmes représentations à deux utilisateurs qui ont
pourtant accès aux mêmes représentations. Par exemple, pour
la compétence Français, les éléments Grammaire, Conjugaison et Orthographe sont visualisables
pour Lucas et Olivia avec StRt1, RgSt1 et RtSt1. Son profil de
préférence indique que Lucas préfère voir deux
représentations à la fois, et il a une préférence
pour les représentations textuelles et pour les représentations
symboliques ; RtSt1 et RsSt1 lui sont donc proposées (cf. partie
gauche de la Fig. 16).
Son profil de préférences indique qu’Olivia quant à
elle souhaite voir une seule représentation à la fois et elle
préfère les représentations graphiques ; Perl lui propose donc RgSt1 (cf. partie droite Fig. 16). Lucas et Olivia
peuvent cependant choisir eux-mêmes une autre combinaison des trois
représentations disponibles. De plus, pour deux utilisateurs ayant
accès à une même représentation, cette
représentation pourra varier en fonction des préférences
des utilisateurs. Par exemple, pour la compétence Mathématiques, Rcomp1 est proposée à Lucas et
à Olivia. En cliquant sur l’icône œil,cf Fig. 17, une
fenêtre s’ouvre pour permettre de visualiser le diagramme en barres
associé à la compétence Mathématiques. Rcomp1
prend en compte les préférences de l’utilisateur,
c’est pourquoi les barres du diagramme seront cyans et horizontales sur
fond jaune pour Lucas et violettes et verticales sur fond blanc pour Olivia (cf. Fig. 18). Enfin, les
préférences des utilisateurs sont prises en compte au niveau de
l’interface de l’activité ; on voit notamment sur la Fig. 16 que la police
choisie par Lucas est différente de celle choisie par Olivia.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p23.jpg)
Fig. 16 • La
compétence Français visualisée par Lucas (à gauche)
et Olivia (à droite)
Grâce à notre modèle de personnalisation unifiée
multi-aspects des activités sur les profils PERSUMAP, ainsi qu’aux
outils le mettant en œuvre dans l’environnement EPROFILEA, Alex a pu
concevoir une séance d’activités personnalisée pour
ses élèves. Ses élèves ont ensuite pu travailler sur
des activités sur leurs profils, entièrement personnalisées
en fonction de leurs connaissances et compétences, mais aussi de leurs
capacités, tout en tenant compte de leurs préférences.
![](images/sticef_2012_NS_ginon_02p24.jpg)
Fig.
17 • La compétence Mathématiques visualisée par Lucas
(à gauche) et Olivia (à droite)
Fig. 18 •
Représentation composée de Mathématiques, pour Lucas (en
haut) et Olivia (en bas)
5. Mise à l’essai
Nous
avons mis à l’essai nos modèles et outils de
personnalisation d’activités sur les profils d’apprenants de
deux manières. Ces deux mises à l’essai ont
été réalisées par des étudiants,
considérés comme des apprenants dans une situation réelle
pour la première mise à l’essai, et considérés
comme des enseignants puis des apprenants dans une situation fictive pour la
seconde mise à l’essai.
Afin de tester notre approche de personnalisation des activités sur
les profils par des apprenants, nous avons demandé à 48
étudiants d’effectuer dans Perl des activités sur
leurs profils, que nous avions préparées à l’aide de Regards. Ces activités ont permis aux étudiants de prendre
connaissance de leur profil, contenant leurs résultats pour le cours
d’EIAH de master 1 auquel ils étaient inscrits. Une séance
d’activités durait environ 10 minutes et était suivie par un
questionnaire de satisfaction. Les étudiants ont réalisé
sans problème les activités qui leur étaient
proposées. Ils ont déclaré avoir compris le contenu de leur
profil, et l’intérêt des activités qui leur ont
été proposées. Ils ont également
apprécié la diversité et la richesse des
représentations d’éléments proposées dans Perl. Néanmoins, cette mise à l’essai a montré
que l’ergonomie de Perl nécessite d’être
améliorée, afin d’augmenter sa simplicité
d’utilisation et son attractivité.
Nous avons complété cette mise à l’essai en
étudiant plus précisément notre approche de
personnalisation des activités sur les profils auprès de 66
étudiants de Master 1. Les étudiants ont utilisé
l’environnement EPROFILEA dans sa totalité. Afin de tester notre
approche du point de vue des enseignants, nous avons en particulier
demandé à ces étudiants d’utiliser le module Regards en tant qu’enseignants pour créer des
représentations, des vues et des séances d’activités
personnalisées sur les profils. Ils ont ensuite utilisé le module Perl en tant qu’apprenants pour effectuer ces activités.
Cette étude a montré que les étudiants parvenaient à
créer des représentations d’éléments et des
conditions sur les connaissances et capacités, puis à les utiliser
pour créer des vues sur profils et des séances
d’activités personnalisées. Cependant certains
étudiants ont été perturbés par la
généricité de l’approche et la grande
variété des possibilités offertes par le logiciel.
6. Conclusion et perspectives
La
visualisation de profils d’apprenants et les activités interactives
sur ces profils tiennent une importance grandissante dans l’apprentissage,
notamment dans les recherches sur le modèle ouvert de l’apprenant
(McCalla et al., 2007a) ;
(McCalla et al., 2007b). Les
activités basées sur la visualisation des profils
d’apprenants ont en effet de nombreux usages, adaptés aux
différents acteurs de la situation d’apprentissage :
démarche réflexive pour les apprenants, définitions
d’objectifs pour un apprenant et sa famille, suivi d’un groupe
d’apprenants pour un enseignant, observation de l’évolution
du niveau global des apprenants pour des chercheurs ou institutions... Ces
activités présentent un réel intérêt
pédagogique. En effet, de nombreux travaux ont mis en évidence
l’apport d’une démarche réflexive pour les apprenants,
ainsi que le rôle pouvant être joué par les autres acteurs de
l’apprentissage dans le but de favoriser la métacognition chez
l’apprenant (Allal &
Saada-Robert, 1992) ; (Noël, 1997).
Après une étude des activités sur les profils, tant dans
les pratiques des enseignants que dans les travaux en EIAH, nous avons
proposé une typologie des activités sur les profils. Nous nous
sommes ensuite intéressées à la personnalisation de telles
activités sur des profils à la structure générique,
en fonction des connaissances et compétences des apprenants, ainsi
qu’en fonction des capacités et préférences des
utilisateurs. En l’absence d’une approche existante de
personnalisation des activités sur les profils qui prenne en compte
différents aspects, nous proposons notre approche de personnalisation
unifiée multi-aspects des activités sur les profils : le
modèle PERSUMAP, qui permet à l’enseignant de
préparer et personnaliser des séances d’activités
pour tous les types d’utilisateurs. Notre approche est entièrement
générique dans le sens où elle s’appuie sur la
généricité du langage de modélisation de profils
PMDLe, qui permet la création de structures de profils adaptées
aux besoins variés des enseignants, pour tous les niveaux et dans toutes
les disciplines.
L’approche adoptée dans le projet aLFanet est proche de la
nôtre (aLFanet, 2005) ;
(Santos et al., 2004). La
plateforme de formation à distance associée à ce projet
aborde en effet à la fois des questions
d’interopérabilité et des questions de personnalisation.
Toutefois, l’interopérabilité n’est possible
qu’avec d’autres plateformes compatibles du point de vue des normes
pédagogiques respectées. Le projet se limite au monde IMS et
n’est compatible, ni avec la majorité des EIAH, ni avec les
approches papier-crayon. Quant à la personnalisation, elle concerne dans
aLFanet uniquement les scénarios et les activités qu’ils
comportent. aLFanet propose donc une approche intéressante, mais moins
générique que la nôtre et qui va moins loin que la
nôtre du point de vue de la personnalisation des activités. Une
autre approche analogue à la nôtre est celle proposée par le
modèle de personnalisation des activités pédagogiques
PERSUA2 (Lefevre et al.,
2011b). En effet, PERSUA2 permet de personnaliser des séances
d’activités pédagogiques par la définition des
règles de personnalisation basées sur des profils
d’apprenants décrits dans le langage de modélisation de
profils PMDLe. Néanmoins, cette personnalisation porte uniquement sur les
connaissances et compétences des apprenants et ne permet pas la prise en
compte des préférences et des capacités des utilisateurs.
Nous avons entièrement mis en œuvre notre modèle de
personnalisation unifiée multi-aspects des activités sur les
profils PERSUMAP dans l’environnement EPROFILEA associé au projet
PERLEA, en implémentant deux nouveaux modules : Regards et Perl (Ginon &
Jean-Daubias, 2011). Le module Regards fournit à
l’enseignant des outils pour préparer les activités sur les
profils, en définissant pour chaque type d’utilisateurs des
séances d’activités personnalisées en fonction des
connaissances de l’apprenant et des capacités des utilisateurs. En
ce qui concerne Perl, il est destiné aux différents acteurs
de l’apprentissage (apprenants, familles d’apprenants, enseignants,
chercheurs, institutions...). Il met en œuvre la personnalisation
définie par l’enseignant dans Regards et permet la prise en
compte des préférences de l’utilisateur. En fonction des
choix exprimés par l’enseignant dans Regards, chaque
utilisateur peut effectuer dans Perl des activités interactives
sur les profils d’apprenants entièrement personnalisées pour
lui.
Actuellement, notre approche ne permet pas à l’enseignant de
spécifier un ordre d’accès pour les activités, comme
c’est parfois possible dans les travaux sur les parcours
pédagogiques, notamment dans le domaine des hypermédias adaptatifs
(Brusilovsky &
Millán, 2009). Par ailleurs, notre approche ne permet pas à
l’enseignant de connaître et éventuellement de modérer
la fréquence d’accès d’un utilisateur à une
activité. Cela permettrait d’une part d’éviter que
certains apprenants ne consultent excessivement leur profil, et d’autre
part cela permettrait de repérer des utilisateurs qui ne consultent
jamais un profil, par exemple des parents d’élèves.
L’intégration de la gestion de ces limites dans notre approche
pourrait être étudiée à court terme.
D’autre part, une des forces de notre approche est qu’elle laisse
à l’enseignant une très grande liberté dans ses choix
pédagogiques. Cette liberté a toutefois un revers : un
enseignant peut tout à fait faire des choix non souhaitables. Ainsi,
certaines activités ne sont pas recommandées pour certains
publics, une surpersonnalisation peut conduire à des résultats
insatisfaisants en restreignant trop les possibilités offertes à
l’utilisateur final (Pariser, 2011). Pour pallier ce problème, la mise en œuvre
de patrons incitant à de bonnes pratiques constitue une perspective
intéressante qui viendrait compléter et enrichir notre
travail.
Nous avons mis à l’essai notre approche par plusieurs
études auprès d’étudiants. Ces études ont
démontré l’intérêt et la faisabilité de
notre approche, tout en mettant en évidence certaines limites, notamment
des difficultés dues à la complexité de l’utilisation
du module Regards. Au-delà des nécessaires
améliorations de l’interface, ces limites offrent des perspectives
de recherche intéressantes concernant l’assistance à
l’utilisateur pour l’utilisation de logiciels fortement
orientés connaissances. Nous envisageons en effet de proposer un
assistant à l’utilisation de tels systèmes. Cet assistant
sera destiné à des utilisateurs ayant divers degrés
d’expertise dans les différentes dimensions de l’utilisation
du système (domaine d’application, interface, modèle de
connaissances, processus). Il devra, là encore, prendre en compte les
spécificités de l’utilisateur : ses connaissances, ses
capacités et ses préférences, afin de proposer à
chaque utilisateur une assistance adaptée au contexte, à ses
spécificités et à l’application concernée.
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À
propos des auteurs
Blandine GINON commence une thèse en informatique
au sein de l’équipe Silex (Supporting Interaction and Learning by
Experience) du LIRIS (Laboratoire d'InfoRmatique en Images et Systèmes
d'information, UMR 5205). Après plusieurs stages sur le projet PERLEA,
elle travaille maintenant à la proposition d’un assistant
intelligent visant à faciliter l’articulation entre des EIAH
génériques et les spécificités des besoins de leurs
utilisateurs.
Adresse : Université de Lyon, CNRS
- Université Lyon 1, LIRIS, UMR5205, F-69622, France
Courriel : Blandine.Ginon@liris.cnrs.fr
Toile : http://liris.cnrs.fr/blandine.ginon/
Stéphanie JEAN-DAUBIAS est maître de
conférences en informatique à l’Université Claude
Bernard Lyon 1. Elle est rattachée à l'équipe Silex du
LIRIS. Ses recherches portent sur l’ingénierie des profils
d’apprenants et la personnalisation des apprentissages. Elles sont mises
en œuvre, principalement au sein des projets PERLEA et AMBRE, sous forme
d’outils d’assistance destinés aux enseignants.
Adresse : Adresse :
Université de Lyon, CNRS - Université Lyon 1, LIRIS, UMR5205,
F-69622, France
Courriel : Stephanie.Jean-Daubias@liris.univ-lyon1.fr
Toile : http://liris.cnrs.fr/stephanie.jean-daubias/
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