Nos travaux de recherche se situent dans le domaine des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain (EIAH). Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du projet "Interaction et connaissances dans les EIAH pour la modélisation" mené au sein du laboratoire d'Informatique de l'Université du Maine (LIUM). Ce projet a pour objectif de concevoir des modèles, méthodes et outils pour la conception d’environnements informatiques dédiés à l’apprentissage de la modélisation dans le domaine de l'informatique.
L'objectif de nos travaux est d'étudier et d’organiser l'interaction dans un environnement d'apprentissage de la modélisation, afin de concevoir un modèle générique et applicable à différents domaines de la modélisation informatique. Dans le projet et dans nos travaux, nous étudions en particulier le cas de la modélisation orientée objet.
Nos travaux s’appuient sur une étude de la métacognition et de son importance dans l’activité de modélisation ainsi que sur l'analyse des activités de modélisation orientée objet dans le cadre de l'apprentissage de cette discipline. La modélisation est une activité qui nécessite des savoir-faire et des connaissances de niveau métacognitif car il n'existe pas de méthode unique pour construire un modèle et plusieurs modèles sont souvent possibles dans une même situation. L'activité réflexive de l'apprenant au sein d’un EIAH pour la modélisation doit donc être facilitée et supportée par des modes d'interaction et des outils d'aide spécifiques. Nous proposons un modèle d’interaction constitué de quatre éléments :

(1) Un ensemble de tâches et d’activités qui ont pour but de favoriser l’apprentissage et de mobiliser différents savoir-faire de la modélisation, en particulier sur le plan métacognitif.

(2) Différents modes d’interaction entre l’apprenant et l’EIAH qui reposent sur l'intégration de l’énoncé à l’interface, un ensemble d'outils graphiques de modélisation et une scénarisation globale des activités dans l'environnement.

(3) Des aides métacognitives mises en œuvre au cours de la modélisation qui ont pour but d’encourager l’apprenant à contrôler et à évaluer son activité dans l'EIAH. Ces aides se présentent sous la forme de messages contextualisés qui précisent l’action de création en cours ou qui reformulent localement les éléments du modèle.

(4) Des rétroactions à apporter à l'apprenant afin de l'encourager à réfléchir à la pertinence de sa solution. Elles sont élaborées à partir d'une taxonomie de différences entre la solution de l’apprenant et la solution de référence. Ces rétroactions sont proposées à l’apprenant sous forme de messages selon trois modalités que sont l’indication, la question, et la proposition.

Nous avons mis en œuvre les éléments de notre modèle d'interaction dans DIAGRAM, un EIAH pour l'apprentissage de la modélisation orientée objet développé dans le cadre du projet "Interaction et connaissances dans les EIAH pour la modélisation". Pour cela nous avons conçu et implémenté plusieurs artefacts informatiques afin de réifier dans DIAGRAM, les activités, modes d'interaction, aides métacognitives et rétroactions que nous proposons.

Nous avons mené plusieurs campagnes d'expérimentation de DIAGRAM. Ces expérimentations consistent en l'utilisation de DIAGRAM par plusieurs groupes d'apprenants au cours de séances de travaux pratiques intégrés à leur cursus. Les résultats de l'analyse de l'activité de l'apprenant au cours de ces séances nous ont permis de valider nos propositions.