LO18 Printemps 2007 1 Aide à lévaluation et la conception dhypermédias adaptatifs pour le eLearning PhilippeTrigano UMR CNRS 6599 Heudiasyc, Université

LO18 Printemps 2007 1

Aide à l’évaluation et la conception d’hypermédias adaptatifs pour le

eLearning

PhilippeTriganoUMR CNRS 6599 Heudiasyc,

Université de Technologie de Compiègne, France


Plan de l’exposé

Problématique • eLearning et Self Regulated Learning

Normes et standards• LOM, SCORM

IMS Learning Design


A propos du eLearning Nombreux avantages

• Edition Suppression de l’édition papier Facilité de mise à jour

• Nouvelle alternative pédagogique Disponibilité à distance Compléments de cours

• Interactivité

Mais aussi des inconvénients• Nécessité d’une ingénierie pédagogique

Scénarisation Problèmes informatiques

• Un apprentissage difficile Isolement de l’apprenant Plus difficile à suivre qu’un cours classique, abandons fréquents Nécessité d’une auto régulation de l’apprentissage


Self Regulated Learning

Une boucle de trois étapes dans l’apprentissage• Planification (planning)• Suivi (monitoring)• Evaluation (Assessment)

Quatre aspects à prendre en compte• Cognitifs• Motivationnel• Emotionnel• Social


Meilleure prise en compte de l’apprenant

Nécessité d’une adaptation (pour diminuer l’échec)• Contenu

Aspects cognitifs

• Multimédia : sonore, textuel, images.. (type d’interface) Aspects motivationnels et émotionnels

• Ambiance : jeux, exemples, animations, compagnon Aspects émotionnels et motivationnels

• Travail Collaboratif : pédagogie par projets Aspects sociaux

D’où l’importance des hypermédia adaptatifs


Adaptation des scénarios pédagogiques

Scénario classique avec un présentation des concepts théoriques et résolution d’exercices avec solutions

Scénario de type « résolution d’exercice » dans le cadre d’un travail individuel et/ou collaboratif, avec progression

Scénario de type « apprentissage par projet » dans le cadre d’un travail collaboratif et/ou individuel (Nelson, 1999)

Scénario de type « apprentissage par projet basé sur la pédagogie active » (Nelson, 1999)

Scénario de type « apprentissage par modélisation et résolution de problèmes » inspirée de l’approche « cognitive apprenticeship » (Palincsar et Brown, 1998)


Adaptation aux préférences cérébrales(Ned Hermann)

Faits

Références

Statistiques

Scientifiques

BleuFutur

Impact sur la vie (environnement)

Créatifs

Jaune

Vert

Organisation

Structuration

Séquences Rouge

Relations

Témoignages

Aspects sociaux

Expériences


eLearning => Adaptative Learning Adaptation des contenus

• Hypermédia dynamiques adaptatifs• Modélisation des contenus et modélisation du domaine• Scénarisation pédagogique adaptative (dynamicité, tests & propriétés)

Adaptation des modes d’apprentissage (scénarios adaptatifs)• Cognitiviste

Théorie, exercices…• Constructiviste

Action, simulations, jeux, bases de cas, par l’exemple…• Socio-constructiviste

Projets en groupes, recherche d’information nécessaire pour le projet Adaptation des IHM

• Textuel, auditif, kinesthésique, visuel (images & vidéos)… Adaptation des canaux de diffusion : Ubiquitous Learning

• Sorties multi-supports : textes (pdf), PréAO, Web• Mobile Learning• Ordinateur fixe, ordinateur portatif, PDA, Téléphone portable


eLearning Normes et Spécifications

Exemple du chemin de fer : • Au début, les voies étaient de tailles diverses• Certaines pouvaient être employés par

quelques trains, mais pas par d'autres• Conséquences : inefficacité, plus grand coût et

un manque d'Interopérabilité

Exemples des prises électriques :

• les normes au Royaume Uni diffèrent des normes européennes


Pourquoi avons-nous besoin des normes dans le eLearning ?

• La description technique du support de cours pour être interprétée par la machine

• L’accessibilité aux informations (contenus pédagogiques)

• L’interopérabilité des contenus éducatifs

(partage de documents)

Les normes dans le eLearning sont conçues pour:


Qui développe des normes ?

1995 Dublin Core Metadata Initiative• Création d’une première base d’un système de descripteurs de documents (15

catégories générales: type, créateur, sujet, date…)

1996 ARIADNE (Projet européen, financé par l’UE et l’Office fédéral suisse pour l’éducation et la science)

• But: développement d’outil et des ressources pédagogiques interactives (simulateurs, générateur des questionnaires, etc.)

1997 IEEE LTSC (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Learning Technologies Standard Committee

• Utilisation des spécifications du projet ARIADNE, base pour la LOM

1997 Instructional Management System (IMS)• Description des objets constituant les systèmes d’enseignement

1997 ADL (Advanced Distributed Learning)• Projet pour la description des ressources d’apprentissage électronique

(Spécifications du SCORM, intègrent celles de l’IMS et ARIADNE)


Qui développe des normes et des spécifications pour le eLearning ?

IEEE & Learning Technology Standards Committee (LTSC)

• Définition d’un modèle d'objet d'apprentissage (LOM) dans lequel on prévoit la syntaxe et la sémantique des métadonnées pour la description complète d'un objet pédagogique

• « Learning Object Metadata » : toute entité, numérique ou non, que l'on peut utiliser, réutiliser

ou invoquer lors d'un apprentissage soutenu par la technologie • Limites :

focalisation exclusive sur les contenus sans prise en considération de la démarche pédagogique qui lui est associée


Exemples des spécifications et normes

Learning Object Model

Description de l’objet pédagogique selon 9 catégories• Général

l'identifiant de l'objet, son titre, sa description, la liste des langues utilisées, une liste de mots clés, niveau de granularité d’une ressource (de 1 à 4, 1 désignant un cours entier).

• Cycle de vie l'historique et l'état courant de l'objet pédagogique (draft,

final...), les personnes qui l'ont modifié, à quelle date, leur rôle

• Metametadata cet ensemble décrit le schéma ou la spécification utilisée

(metadatascheme).


Exemples des spécifications et normes Learning Object Model

Description de l’objet pédagogique selon 9 catégories• Informations techniques

exigences techniques en terme de navigateur (type, version), type des données ou format;

• Pedagogical définir les conditions d'utilisation de la ressource, savoir quel

est son type (exercice, figure,..), à qui s'adresse la ressource (apprenant, enseignant, auteur...)

• Droits, annotation, relation (relations avec d'autres OP)• Classification

définition du type de ressource discipline, prérequis, objectifs pédagogiques, niveau de compétence


SCORM (1)

SCORM (Shareable Content Object Reference Model)• Synthétiser différents systèmes présents (IMS, LOM) dans un but

simple : en faire un standard « rentable », c’est à dire facilement utilisable et

permettant la réutilisation des ressources. Le modèle SCORM propose trois choses:

• Découper le « cours » en grains: le contenu n’est pas vu comme monobloc mais comme un ensemble de plusieurs Unités d’Apprentissage;

• Décrire chaque cours, mais aussi chaque grain, par un ensemble de données clairement identifiées.

• Faire communiquer le contenu produit avec une plate-forme e-learning SCORM informe sur la manière dont les grains s’agencent entre eux, et

quelles ressources (média ou liens) ils utilisent.


SCORM (2)

Les principales informations demandées par SCORM:

• Des informations générales de la ressource (titre, langue, description, mot clé, structure,..)

• Des données techniques (format, taille de fichier …)• Des données pédagogiques (type de ressources, d’interactivité,

difficulté, …)• Des données relatives à la protection des droits• Les relations entre cette ressource et d’autres• Des informations sur l’existence d’annotations portées sur chaque

ressources


IMS Question & Tests Interoperability• Favoriser l’échange des différents types d’exercices et de tests

d’évaluation et/ou d’auto-évaluation

• Enregistrer les résultats des tests dans des bases de données spécialement conçues pour ce type d’applications

SCORM (Shareable Content Object Reference Model)• Favoriser l’enchaînement séquentiel des éléments de contenus

pédagogiques• Utilisation de l’XML• Vision simple de point de vue pédagogie, sans prise en compte des

rôles des acteurs et de l’interactivité entre ces rôles

LOM (Learning Object Metadata)• Favoriser la description des ressources pédagogiques


LMS & LCMSLearning Management Systems & Learning Content Management Systems

plateformes libres :• Dokeos / Claroline• Moodle• Ganesha• Spiral / Ulysse / Scenari

Produits commerciaux• WebCT• Blackboard

Outil de prototypage• netUniversité


IMS Learning Design

Décrire et mettre en application des activités d'apprentissage basées sur différentes pédagogies

Coordonner les apprenants et les rôles multiples dans un modèle multi- apprenants, ou, alternativement, soutien les activités d'un seul apprenant

Coordonner l'utilisation du contenu avec des services de collaboration

Soutient les multiples modèles de distribution, y compris « l‘apprentissage hybride »


La dynamique du LD

Analogie script / acteur / pièce de théâtre

• La fin d'un acte fournit un point où il est possible de synchroniser les rôles pendant la pièce, de sorte que tous les participants commencent un nouvel ensemble d'activités en même temps

• Acte : comprend une ou plusieurs rôles, qui se réalisent « sur scène » en même temps

• Partition : se réfère au rôle et à l'activité élémentaire qui doit s'exécuter dans l'acte. Effectivement elle assigne une activité élémentaire à un rôle, analogue au scripte que le rôle doit jouer dans l'acte


Les parties principales du LD

Activité élémentaire • comprend une description d'activité et normalement une indication vers un « environnement »

• peut avoir ses propres objectifs et/ou pré-requis d'apprentissage

Structures d’activités • qui peuvent être assemblées en une séquence ou en une sélection

Environnements• font référence aux ressources et aux services utilisés par des

activités élémentaires


Vers netUniversité

Nouvelle direction de recherche

• Faire évoluer les fonctionnalités du guide CEPIAH netUniversité

– Un environnement d’aide à la conception des cours en ligne

– Basé sur la génération dynamique des structures de cours

• Public visé Enseignants sans compétence en informatique


Contexte et Problématique Proposer un outil qui permet à l’enseignant de :

• générer de structures de cours, • éditer le contenu et administrer les cours

Choisir un standard de représentation des contenus pédagogiques

Étude bibliographique, analyse de sites web éducatifs et entretiens avec les enseignants

• Déterminer des types de scénarios pédagogiques

• Déterminer des types d’interface graphique de sites web


netUniversité: cadre de conception

Générateur de cours online

Édition & Administration

Navigateur

Base de cours

Étudiant

Professeur

Utilisation de l’IMS LD pour la représentation des contenus pédagogiques


La dynamique du LD

SCENARIO

Acte 1

Acte 2

Acte 3

Acte 4

Acte 5

Partition 1

Partition 2

Partition 3

Partition 4

Rôle ActivitéDescription de l’activité

méthode

composants

Environnement

Objets d’apprentissage

Services

d’apprentissage


Trois niveaux de représentation

C B

A

Niveau A:

- Contient le noyau de la conception pédagogique d'IMS (les personnes, les activités élémentaires et les ressources) et leur coordination grâce aux éléments méthode, scénario, acte.

- Ceci prévoit simplement une série d'activités d'apprentissage ordonnées temporellement pour être exécutées par des apprenants, en utilisant les objets et/ou les services d'apprentissage.


C

B

A

Le niveau B - Un plus grand contrôle et une plus grande

complexité avec l'utilisation de propriétés et de conditions

- Les conditions permettent de décider de l’évolution d’un scénario pédagogique à un moment donné. Par l’évaluation d’une expression on peut décider, en fonction de son résultat, quel parcours suivra le scénario

Le niveau C intègre le niveau B en ajoutant les notifications

Dynamicité


R3< 10 10< R3<15

Exercice 4

Synthèse 2

Leçon 2

Exercice 3

R3>15

Chapitre 2

R1< 10

10< R1<15

R1>15

Leçon 1

Exercice 1

Exercice 2

Synthèse 1

R2>10R2<10


Structure de netUniversité

Réponses aux deux questionnaires

Générateur de structures de sites

web éducatifs

Base de connaissances

Questionnaire IHM Questionnaire pédagogique

Enseignant

Fichier XML IHM

Fichier XML IMS LD

Structure de site web éducatif


Scénario classique avec une présentation des concepts théoriques et résolution d’exercices avec solutions

• Types de scénarios déterminés

Scénario de type « résolution d’exercice » dans le cadre d’un travail individuel et/ou collaboratif, avec progression

Scénario de type « travail par projet » dans le cadre d’un travail collaboratif et/ou individuel

• Ceci nous a aidé à concevoir les questions du questionnaire pédagogique pour la génération des structures de cours

Questionnaire Pédagogique


Questionnaires : démarche de conception

Questionnaire Pédagogique (3)


NetUniversité Portail Web: administration, conception et

affichage de cours online

Documents

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