L'équipe ADIFOM du LIUM / Université du Maine (Le Mans) recrute un doctorant
en informatique, dans le domaine des environnements éducatifs.

Des informations complémentaires sont disponibles sur le site de l'école
doctorale STIM :

[http://edstim.univ-nantes.fr/ed-sujetsthese%202010-2011-informatique.htm ->http://edstim.univ-nantes.fr/ed-sujetsthese%202010-2011-informatique.htm]

Pour tout renseignements et acte de candidature contacter par mail Catherine
Cléder : [mailto://catherine.cleder@univ-lemans.fr->mailto://catherine.cleder@univ-lemans.fr ]

La date limite de réception des
dossiers de candidature est fixée au 30 avril, 2010.

-Encadrement
Directeur : Pascal Leroux

-Co-encadrantes : Catherine Cléder et Isabelle Audras

-Résumé :

La problématique à traiter concerne, la conception de dispositifs de
coopération apprenant-Machine pour aider l’apprenant à résoudre le problème
qui lui est posé, sans que les interactions avec la machine modifient
l’objectif pédagogique visé par l’enseignant.
Proposer un tel système implique différents domaines de recherche : nature
des interactions machine-apprenant, contenu des interactions, modélisation
de l’intelligence artificielle pour la coopération et l’évolution des
interactions dans le temps.

-Descriptif Détaillé :

Au sein du Laboratoire d’Informatique de l’Université du Maine (LIUM), nos
travaux se situent dans l’équipe ADIFOM (Appropriation de Dispositif de
Formation Ouvert Médiatisé) qui effectue des recherches sur les systèmes
d’information et de communication liés à l’apprentissage avec une
orientation recherche action dans une démarche participative.
Les thématiques de recherche communes aux membres de cette équipe sont 1)
l’instrumentation du tuteur pour le suivi de l’activité des apprenants 2)
l’autonomisation de l’étudiant en formation en ligne.

-I. Contexte et positionnement du sujet

Force est de constater qu’émergent de nouvelles exigences en ce qui concerne
l’usage des TIC (Technologies de l’Information et de la Communication) pour
améliorer l’offre éducative et intensifier les apprentissages en classe,
avec des classes toujours plus hétérogènes, et ce au niveau national
(développement des Ecoles Numériques), européen [1] et international [2].
Dans ce contexte, notre projet vise la création d’un système intelligent
coopératif, partenaire de l’enseignant en classe, et par conséquent,
compagnon de l’apprenant. Nous pensons qu’en accompagnant de manière
individualisée les élèves dans leurs apprentissages, l’agent intelligent
sera un réel partenaire pédagogique de l’enseignant qui, soulagé de
certaines tâches, pourra se concentrer sur des actions pédagogiques plus
complexes.

La recherche sur un tel sujet est de nature pluridisciplinaire et s’inscrit
dans une démarche de type recherche fondamentale et recherche-action, avec
un impact sociétal important. D’un point de vue recherche-développement, ces
travaux prolongent la conception d’IROPLAN, un EIAH (Environnement
Informatique pour l’Apprentissage Humain) utilisé dans le cadre de
l’apprentissage de la lecture.

Avec l’élaboration du logiciel IROPLAN [3], nous avons fait l’hypothèse que
proposer des activités sur un support médiatisé, telles que liées à
l’apprentissage de la lecture et adaptées au développement de l’élève,
permet de gérer cette hétérogénéité au sein de la classe. Cependant, lors
d’expérimentations en classe, nous avons constaté que des élèves placés en
autonomie sur des activités médiatisées, sollicitent encore souvent
l’enseignant. Plus précisément, nous avons observé que les sollicitations
concernent une demande d’aide à la navigation, méthodologique, à la
résolution de tâche et à l’implication dans la tâche ; nous faisons
l’hypothèse qu’une partie de ces demandes d’aide et d’attention, pourraient
être davantage prises en charge par les logiciels [4].

En appui sur les travaux menés par P. Leroux [5], nous pensons que
l’ordinateur peut apporter une assistance à l’enseignant, dans sa mission
professionnelle, en dédiant à la machine certaines activités et en mettant
en place un partenariat entre le système informatique et l’enseignant. C’est
cette problématique qu’il est proposé ici de traiter.

-II. Description scientifique et technique

La problématique à traiter pendant la thèse concerne, en particulier, la
conception de dispositifs de coopération apprenant-machine pour aider
l’apprenant à résoudre le problème qui lui est posé, sans que les
interactions de la machine modifient l’objectif pédagogique visé par
l’enseignant. C'est-à-dire que la machine ne doit pas « faire » les
exercices de l’apprenant à sa place. Lors d’observation d’interactions en
classe entre des enfants et leur enseignant pendant la pratique d’activités
médiatisées, nous avons identifié des interactions spécifiques, par exemple
liées à l’utilisation d’un média pour l’activité ou à la méthodologie de
travail. Le contenu et la forme de ces interactions évoluent dans le temps
et diffèrent d’une classe à une autre en fonction d’une « culture classe » :
habitude ou non de l’outil informatique par exemple.

Proposer un système coopératif pose différentes problématiques : nature des
interactions machine-apprenant, contenu des interactions, modélisation de
l’intelligence artificielle pour la coopération et l’évolution des
interactions. De plus, en étant suppléé sur certaines tâches, l’enseignant
perd son regard sur l’apprenant. Pour y palier, il faudra proposer des
moyens d’interactions entre la machine et l’enseignant, pour lui restituer
des informations sur le travail des élèves.

Ce travail se fera en appui sur le terrain scolaire de la classe qui fait
actuellement l’objet d’une convention avec l’Inspection d’Académie de la
Sarthe. Les enseignants et les apprenants seront impliqués dans la
conception et l’élaboration des modèles et artefacts. Finalement, les
différentes propositions de réponse à ces problématiques devront faire
l’objet de tests et d’expérimentations validant tant les modèles que
l’impact qualitatif du système final.

-III. Résultats attendus

L’objectif principal de ce sujet est la conception d’un système intelligent
coopérant {enseignant- machine, élève} dans la classe lors d’activités
médiatisées. Il recouvre en réalité plusieurs sous-objectifs que nous
déclinons ici dans un ordre chronologique de traitement :
• L’identification de la spécificité des interactions et de la
relation didactiques en classe ;
• En termes de connaissances et d’apprentissages machines, la
modélisation des connaissances pour une coopération auto-adaptative
• En termes d’interactions, la modélisation en terme de nature et de
contenu des interactions possibles

-IV. Eléments bibliographiques

[1] Understanding digital literacy, Rapport du projet Promoting Digital
Literacy, June 2004.

[2] Programme pour l'éducation de base en Afrique (BEAP) : répondre aux
exigences en matière d'accès, de qualité et d'équité 2009. Genève,
UNESCO-BIE ; Dakar, UNESCO-BREDA.

[3] Cléder C., Leroux P., Gendron E., Quanquin V. « Modélisation d'une
situation d'apprentissage en termes de connaissances et de regles pour
rendre compte de l'activité de l'élève - Étude dans le contexte de
l’apprentissage de la lecture en classe », in ALSIC, à paraître 2010

[4] Audras I., Cléder C. Analyse d'interactions didactiques en situation
d'apprentissage médiatisé, In: Actes de la conférence « Interactions
Didactiques », à paraitre juin 2010, Lyon (France).

[5] Leroux P., Machines partenaires des apprenants et des enseignants -
Étude dans le cadre d'environnements supports de projets pédagogiques,
Mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches, 2002.