Suivi des apprenants - UE IA4 - EIAH Élise Lavoué Université Jean Moulin Lyon 3 - LIRIS Master 2 Recherche IADE - CNRS
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Suivi des
apprenants
Élise Lavoué
Université Jean Moulin Lyon 3 – LIRIS
elise.lavoue@univ-lyon3.fr
Master 2 Recherche IADE
UE IA4 – EIAH
Plan du cours • Théories cognitives et métacognitives • Problématiques et questions de recherche • Outils de reporting et tableaux de bord • Exemples de projets de recherche
Théories cognitives et métacognitives
Auto-régulation des apprenants
(Zimmerman 2002)
Apprenant
4
Cycle de l’apprentissage de Kolb
Basé sur (Kolb,
1984), mis à
jour en 2006
http://www.bu
sinessballs.com
/kolblearningst
yles.htm
Régulation de groupe / sociale
• Conflit socio-cognitif (Doise et al. 1975)
• En apprentissage collaboratif, la réflexion est un processus
socialement situé, i.e. suscitée par des échanges avec le groupe
d’apprentissage
• Constructivisme (Doise et Mugny 1984)
• Les interactions entre apprenants jouent un rôle dynamique dans
l’apprentissage individuel
• Co-réflexion (Yukawa 2006 ; Dragon et al. 2013)
• Processus de pensée critique collaboratif impliquant des interactions
cognitives et affectives entre deux ou plusieurs personnes qui
explorent leurs expériences en vue d’atteindre de nouvelles
compréhensions et appréciations intersubjectives
Co-régulation / Régulation partagée
• Co-régulation :
• Fait référence à des activités où les membres du groupe aident à
alléger la charge cognitive de la tâche d'apprentissage en partageant
la charge métacognitive du suivi, de l'évaluation et de la régulation
des processus liés à l’activité (Hadwin, Järvelä, & Miller, 2011; Jarvela & Hadwin, 2013; Volet
& Vauras, 2013).
• Les individus peuvent à tour de rôle aider à des tâches séparées, mais
l'objectif général est que chaque membre du groupe auto-régule son
propre apprentissage.
• Régulation partagée :
• Exige une interdépendance et une coopération totale des participants
pour atteindre un objectif commun (Hadwin et al., 2011).
Régulation des activités d’apprentissage par
l’enseignant (Perrenoud, 1997)
• Rendre les élèves actifs, les aider à se faire une meilleure
représentation de la tâche et de sa finalité, les guider dans le
choix des outils et des procédés, soutenir une démarche plus
méthodique, un meilleur usage des ressources et du temps
disponibles, une moindre dispersion de l’attention et de
l’énergie…
• L’enseignant observe immédiatement les effets de ses
interventions
• A distinguer de la régulation des apprentissages :
• Le contrôle des activités peut empêcher la régulation des apprentissages
• Action indirecte, aléatoire et faiblement observable sur les processus
mentaux
Régulation des processus cognitifs (Perrenoud,
1997)
• La régulation des apprentissages passe par une régulation
des processus cognitifs, qui n’est elle-même
qu’indirectement maîtrisable et prévisible
• Interventions de l’enseignant :
• Dire, expliquer, montrer et SURTOUT prendre en compte les
représentations acquises et les fonctionnements cognitifs du sujet et
l’accompagner dans un travail métacognitif (réfléchir à ses
acquisitions)
• Besoins pour l’enseignant :
• Retour d’informations sur les difficultés, les connaissances, la logique
de l’apprenant
Régulation par l’enseignant et pédagogie
différenciée (Perrenoud, 1997)
• 2 niveaux de gestion des situations favorables à la
régulation interactive des processus d’apprentissage :
• organisation du travail (en amont) : mise en place de situations
d’apprentissage et gestion de classe ;
• ce qui se passe à l’intérieur des situations d’apprentissage elles-
mêmes.
• Pédagogie différenciée :
• en amont des situations, lorsqu’il s’agit de placer l’élève dans un
dispositif, un groupe, une situation ;
• à l’intérieur des situations, lorsqu’il s’agit d’optimiser sa participation et
ses apprentissages.Domaines de régulation et auto-régulation
(Pintrich 2004)
Apprenant
11Problématiques et
questions de recherche
du domaineSuivi par l’enseignant • Différents temps pour le suivi : • Temps réel • Rétrospectif (après l’activité d’apprentissage) • Différents types d’éléments : • Cognitifs, émotionnels, comportementaux, contexte • Différents niveaux de suivi : • Elève • Groupe • Membres du groupe • Classe
EIAH réflexifs pour l’apprenant
• Permet d’acquérir les compétences d’auto-régulation (Van den
Boom et al. 2004)
• Deux temps (Schön 1983)
• Réflexion en action :
Aider l’apprenant à réfléchir à l’expérience en cours et expliciter
les éléments notables et la compréhension qu’il en a
• Réflexion sur l’action :
Permettre de visualiser l’expérience passée et mettre en avant les
données non connues de l’apprenant afin de faciliter l’intégration et
l’appropriation de nouvelles connaissances
14Verrous et questions de
recherche
Tableau de bord
Intégration et analyse de données
hétérogènes
Représentations des
Collecte de données utilisateurs
connaissances utilisateurs
Saisie d’éléments sur Visualisations réflexives
- Apprentissages / Indicateurs de suivi
- Comportements
- Motivation / affect
- Activités
Comment
Comment représenter
produire desles
collecter de connaissances
nouvelles
données sur produites
connaissances
l’apprenant pour
àetpartir qu’elles
son activité supportent
des données le
d’apprentissage
hétérogènes
suivi
sous par
collectéesl’enseignant
forme par ou une? démarche
deleconnaissances
système réflexive
interprétables par un ou des apprenant(s)
par l’environnement ? ?
informatique
15Outils de reporting et tableaux de bord
Outils de reporting
• Blogs, e-portfolios (Abrami et Barret 2005 ; Chu et al. 2012)
• Texte libre complexe à traiter par le système informatique
• Difficultés pour structurer la réflexion
• Outils de reporting structurés
• Peu de libertés d’expression des idées, émotions ou comportements
Emotion
Awareness Tool
(Molinari et al.
2013)
Reflector (Phielix et al. 2011)
17Outil reporting semi-structuré
• Données de tous types (cognitives, comportementales, affects, contexte)
saisies sous forme de phrases semi-structurées
• Guidage des apprenants
• Mais difficulté à saisir les émotions
(Ji et al. 2013)
18Outil de reporting : marqueurs émotionnels
• Annotations textuelles et marqueurs associés (vert, rouge, noir)
• Contexualisation par annotation et video
Plate-forme VISU 2
(Lavoué et al. 2015)
• Manque de diversité dans les émotions et difficulté de pose en
interaction
19Systèmes régulants - Outils de suivi • Donnent un retour à l’utilisateur (apprenant ou enseignant) sur les interactions • Aident : • l’apprenant à s’auto-réguler • L’enseignant à suivre les apprenants • Apportent un certain coaching (assistance ou conseils de la part du système) • 3 types de systèmes : 1. Systèmes « miroirs » ou d’ « awareness » 2. Systèmes de « feedback » 3. Systèmes « conseillers » ou de « régulation »
Systèmes régulants : schéma général
2. Agrégation des données brutes 3.L état courant
dans un ensemble d indicateurs est comparé à
psychologiques et pédagogiques et l état désiré
qui représentent l état courant de 4. S il y a une différence, des
l interaction actions de remédiations sont
1. Collection des données proposées (encourager la
brutes sur les participation ou demander aux
comportements des participants de clarifier leurs
participants (clicks, explications)
messages, …)
Apprenants Système
Endroit du traitement
Systèmes Systèmes Systèmes
« miroirs » de feedback conseiller
(Synthèse de George, à partir de Jermann et al. 2001)1. Outils d’awareness • Conçus pour combler le manque d’information, surtout en collaboration médiée par ordinateur (Buder, 2011) • But : collecter des informations sur les caractéristiques et les comportements des apprenants pendant l’activité et renvoyer ces informations • Types d’information : comportement, cognitif, contexte social sur le groupe ou ses membres (Bodemer & Dehler 2011) • Généralement focus sur l’un de ces types
Drew : un grapheur collaboratif
CMapTools : un éditeur de cartes mentales
Utilisé dans
(Molinari, 2011)Emotion Awareness Tool (Molinari et al. 2013)
Outil d’awareness comportemental Le niveau de contribution de chacun des membres du groupe (Kimmerle & Cress 2008)
2. Outils de feedback • Feedback : information fournie pour améliorer la performance (Kluger & DeNisi, 1996) • Self and peer assesment • Le plus souvent calculée automatiquement • Fournissent des visualisations d’indicateurs pour : • Aider un ou plusieurs apprenants à s’auto-diagnostiquer (en comparant à une situation désirée) • Aider l’enseignant à suivre les activités et apprenissages des apprenants
Outil de feedback comportemental Le niveau de contribution de Martin comparé à celui de l’ensemble du groupe (Kimmerle & Cress 2008)
Mastery Grids (Loboda et al. 2014)
Student Activity Meter (Govaerts et al. 2012)
3. Systèmes conseillers • Apportent à la fois du feedback et les moyens de réfléchir sur ce feedback (ajustement des objectifs et des stratégies pour les atteindre) • Guident les utilisateurs en fournissant des conseils et des recommandations pour améliorer le travail collectif
(Narciss, Proske, et Koerndle 2007) Study Desk
Radar : évaluation par les pairs
(Phielix et al. 2012)Reflector : un outil de réflexion
Exemples de projets de
rechercheDDART : Dynamic Dashboard based on
Automatic and Reporting Traces
• Objectif : proposer un système qui assiste le processus
d’auto-régulation dans le contexte d’apprentissage par
projet (PBL)
• Permettre à l’apprenant de suivre toutes les activités du projet.
• Permettre à l’apprenant de réfléchir sur la planification, la réalisation
et l’évaluation du projet.
• Notre approche
• Collecter et analyser toutes les informations sur le projet.
• Permettre aux apprenants de les exploiter dans un tableau de bord
avec leurs propres indicateurs.
Thèse Min Ji (2011 – 2015)DDART : Dynamic Dashboard based on
Automatic and Reporting Traces
• Quelle architecture technique est capable d’assister l’auto-
régulation en PBL ?
• Quelles traces sont utiles pour assister l’auto-régulation en
PBL ? Comment les collecter ? Quel modèle de données
permet de prendre en compte les différents types de traces ?
• Comment concevoir un tableau de bord personnalisable
et dynamique pour être directement utilisable par des
apprenants ?
Thèse Min Ji (2011 – 2015)DDART – Architecture générale
(Michel et al. 2017)
Module 3 : Calcul d’indicateurs
Base Calculer
d’indicateurs Traces intégrées
Module 2 :
Choisir Intégration de traces
Modèle
Visualisation d’indicateurs
Module 4 :
Intégrer
Mode de
visualisation
Visualiser
Tableau de bord
Trace déclarées:
Générer
Traces phrases semi-
d’activités structurées
Feedback
Gérer
Outils de travail Outil de
et reporting Ecrire
Proposer Utiliser d’apprentissage
Enseignant Apprenant Inclure Lirer
Activités non-
tracées
automatiquement
Module 1 : Collecte de tracesDDART : Indicateurs personnalisés
(Michel et al. 2017)DDART : tableau de bord
DDART : tableau de bord
DDART : tableau de bord
EMODA : a Tutor Oriented Multimodal and
Contextual Emotional Dashboard
M on i
t or
Live learning
Learner’s performance
Visualize
Learner’s emotions
u r e
p t
Ca Activities
Learner Tutor
Thèse Mohamed Ezzaouia (2017 – 2020)
44Système de visioconférence SpeakPlus : Vue apprenant
Système de visioconférence SpeakPlus : Vue tuteur
Système de visioconférence SpeakPlus : Vue tuteur
Questions de recherche
• Coment collecter des données sur les émotions des
apprenants pendant des sessions d’apprentissage en ligne ?
• Comment exploiter et combiner des sources différentes de
données pour inférer les émotions des apprenants ?
• Comment les émotions des apprenants peuvent être
visualisées par les tuteurs afin de leur permettre de renvoyer
un feedback pertinent ?
Thèse Mohamed Ezzaouia (2017 – 2020)
48EMODA: Emotional Dashboard (v1)
(Ezzaouia and Lavoué 2017) – LAK conference
49EMODASH 50
MétaEducation : Suivi de l’engagement dans
la construction de cartes mentales
nœud
lien
étiqueté
ressource
Web
51Questions de recherche
• Quels indicateurs permettent le suivi de l’engagement lors
de la construction de cartes mentales à partir de traces
d’interaction sur des outils informatiques ?
• Comment représenter ces indicateurs dans un tableau de
bord enseignant destiné à l’évaluation des productions des
élèves ?
Thèse Rubiela Carrillo Rozo (2015 – 2018)
52Implémentation du tableau de bord : architecture
logicielle
53Implémentation du tableau de bord : architecture
logicielle
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},
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logicielleTableau de bord MétaEducation (v1)
Tableau de bord MétaEducation (v1)
57Tableau de bord MétaEducation v2
Tableau de bord MétaEducation v2
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