Règles de design dans la recherche design

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Manuel de recherche en technologie éducative
Module: Designs de recherche orientés recherche design
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à améliorer débutant
2015/04/25 ⚒⚒ 2015/03/27


1 Introduction

La recherche design - contrairement à d'autre recherches - exige que le design crée ou amélioré soit précisément décrit, en tout cas à la sortie de la recherche. L'idée étant que le design est un produit académique et qu'en conséquence il doit être décrit avec autant de précision que les analyses. Cela va de soi dans les sciences de l'ingénieur, mais pas en éducation. C'est pour cette raison que l'on introduit ici le concept de la règle de design.

La notion de règle de design

La règle de design (ou règles technologique ou recommandation de design) est une théorie sue «comment faire les choses». Une règle de design peut être le point de départ d’une recherche (problématique). Elle peut également être le point d’arrivée (résultats) d’une recherche. Elle peut enfin être les deux: un point de départ et un point d’arrivée (règle de design A au point de départ et règle de départ A++ au point d’arrivée). Ces règles de design spécifient comment faire les choses et ont été élaborées à partir de théories et de pratiques précédentes.

Bunge (cité par Järvinen:99) définit la règle technologique comme une instruction pour accomplir un nombre fini d'actes dans un ordre et avec un objectif donnés. Une règle technologique se définit comme un domaine de connaissances, reliant une intervention ou un artéfact à un résultat ou une performance désirés dans un domaine d'application donné.

2 Types de résultats (artéfacts, interventions) d’une recherche design

Une recherche orientée design doit utiliser et créer des langages de design clairs. Nous pouvons distinguer parmi les 4 types suivants de productions issues d’une recherche orientée design:

  • Les blocs de base (ou concepts), qui forment le langage d'un domaine;
  • Les modèles, qui sont des ensembles de propositions exprimant des relations entre les blocs de base;
  • Les méthodes, qui sont un ensemble d'étapes pour accomplir une tâche (lignes directrices, algorithmes);
  • Les instanciations, qui sont les réalisations d'un artéfact dans son environnement

De ce fait, il existe deux principaux types de recherche orientée design:

(1) Les études qui construisent quelque chose / créent un artéfact: L’objectif de ces études est de démontrer la faisabilité d'un artéfact ou d'une intervention. Exemple: la création d’un environnement d’apprentissage à distance pour supporter un enseignement/apprentissage par projet, dans le domaine des langues vivantes.

(2) Les études qui évaluent quelque chose: L’objectif de ces études consiste à développer des critères d’évaluation et des évaluations de la construction et de l'utilisation de l'artéfact. Exemple: l'efficacité d'un LMS (Learning Management System) mieux conçu.

Si nous combinons types de productions et types de recherche orientée design, nous obtenons 4*2 manières (production * types) de conduire une recherche intéressante (Tableau 26). Bien entendu, ces dernières peuvent être combinées (et le sont généralement) dans un projet de recherche donné.

Créer de nouveaux concepts Appliquer de nouveaux concepts
Construire des modèles Évaluer des modèles
Créer des lignes directrices Évaluer des lignes directrices
Appliquer des lignes directrices pour construire quelque chose Évaluer une création
Tableau 26: Différentes manières de conduire une recherche orientée design

Habituellement, ce n'est pas l'artéfact (e.g. un logiciel) que vous construisez qui est intéressant, mais quelque chose derrière ce dernier (réflexions profondes, modèles, méthodes) ou autour de ce dernier (utilisation).

3 Exemples de règles de design dans la technologie éducative

En technologie éducative, il existe toute une variété de niveaux de design. Le modèle Developing design documents (3D) [Développer des documents design] (Boot et al. 2007: 917) est un exemple qui essaie de promouvoir une pensée plus systématique en matière de design. Il comprend trois dimensions principales:

  • la stratification: structures éducatives et techniques fonctionnellement différentes
  • le degré d'élaboration: conceptuel, spécification ou mise en oeuvre
  • le formalisme: formel vs. informel

Pour en savoir plus sur ce modèle: http://edutechwiki.unige.ch/en/Developing_design_documents_%283D%29_model

Ci-dessous, nous présenterons quelques exemples de règles de design (résultats de recherche) qui sont répandues en technologie éducative. Comme vous le verrez, le design (ou son essence en termes de règles de design) peut être exprimé de différentes manières, notamment comme:

  • une carte conceptuelle
  • une liste
  • un diagramme UML
  • un langage de design formel ou non formel

3.1 Exemple 1: IMS Learning Design

Le design d'apprentissage IMS [IMS Learning Design] (IMS LD) est un standard pédagogique formel. C'est un langage de modélisation éducatif, pour décrire des scénarios pédagogiques supportés par la technologie, focalisé sur des activités apprenants. Actuellement, il constitue le langage formel le plus répandu pour décrire des scénarios d'apprentissage. Dans la terminologie IMS LD, un scénario pédagogique est appelé pièce de théâtre. Les composants principaux de ce langage de modélisation sont(Figure 44):

  • les rôles qui sont joués par les apprenants, les enseignants, les tuteurs, etc.
  • les activités
  • les environnements comprenant des services (e.g. un forum) et des ressources d'apprentissage
  • Le scénario est appelé méthode et contient tour à tour pièce, acte et rôles.
Figure 44: Le cœur du IMS - LD

L'IMS LD est formellement défini en XML (langage de balisage), mais à un niveau de granularité plus élevé, il est spécifié comme un diagramme de classe UML (http://edutechwiki.unige.ch/en/UML_class_diagram ) dont la Figure 45 est un exemple.

Si vous souhaitez en savoir plus, en français, sur la question, nous vous proposons de lire l’article de Lejeune, A. (2004). IMS Learning Design. Distances et Savoirs 4 (2). http://www.cairn.info/zen.php?ID_ARTICLE=DIS_024_0409#re4no4

Figure 45: Diagramme UML du IMS LD

3.2 Exemple 2: La méthode d’ingénierie pédagogique MISA

La MISA (Méthode d'Ingénierie des Systèmes d'Apprentissage) est une méthode d'ingénierie pédagogique décrivant graphiquement les processus d'ingénierie pédagogique et leurs produits, ce qui définit un système d'apprentissage dans son entièreté. La MISA est décrite de manière complète dans l’article suivant de Paquette, G. (2004). L'ingénierie pédagogique à base d'objets et le référencement par les compétences. L'ingénierie pédagogique à l'heure des TIC : pratiques et recherches, 1 (3), pp.45-55. https://halshs.archives-ouvertes.fr/edutice-00001374/document

La MISA comporte 35 tâches principales, ou processus, et environ 150 sous-tâches. La méthode a été totalement représentée au sein de l'éditeur de connaissances MOT (Modélisation par Objets Typés). Pour des détails sur ce langage de représentation graphique et semi-formel de la connaissance, nous vous renvoyons à l’article sur wikipedia: http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A9lisation_par_objets_typ%C3%A9s

Un concepteur de cours travaille sur "4 modèles"

1. Représentation des connaissances et des compétences
DC: Design du contenu [DC: Design of Content] (connaissances et savoir-faire)
2. Application de Méthodes et d'approches d'enseignement
DP: Design des spécifications Pédagogiques [DP: Design of Pedagogical specifications]
3. Spécification de la documentation d'apprentissage [Learning Materials]
DM: Design de la documentation [DM: Design of Materials]
4. Planning du Rendu
DD: Design du Rendu [DD: Design of Delivery]

Les 4 composants divisés sur les 6 phases mènent aux 35 tâches principales.

En ce qui concerne les scenarios d'apprentissage, l'éditeur de design graphique MOT adopte le modèle du IMS-LD. Un modèle IMS dans MOT ressemblerait à ceci(Figure 46). Pour des détails, veuillez consulter l’article suivant: Paquette, G., Léonard, M., Lundgren-Cayrol, K., Mihaila, S., & Gareau, D. (2006). Learning Design based on Graphical Knowledge-Modelling. Educational Technology & Society, 9 (1), 97-112. http://www.ifets.info/journals/9_1/9.pdf

Figure 46: MOT + IMS-LD (Paquette et al., 2006, p. 102)

Remarque: Utiliser de telles méthodes et outils pour l'ingénierie pédagogique représente un travail important, qui n’en vaut la peine que si vous prévoyez de concevoir des cours entiers pour de nombreux étudiants. Examinons maintenant des modèles d'ingénierie pédagogique qui pourraient être mis en oeuvre à l'aide de telles méthodes.

3.3 Exemple 3: Les neuf événements d'enseignement selon Gagné

Les neuf évènements d'enseignement de Gagné représentent un ensemble de neuf règles séquentielles spécifiant les contenus d'une leçon (unité d'apprentissage) de "bonne qualité". Il est ancré dans la théorie behavioriste-cognitiviste de l’enseignement

(http://edutechwiki.unige.ch/fr/Th%C3%A9orie_des_conditions_d%E2%80%99apprentissage ).

  1. Gagner l'attention, e.g. présenter un bon problème, une situation nouvelle, utiliser une annonce multimédia.
  2. Informer l'apprenant de l'objectif: e.g. présenter ce que les apprenants seront en mesure d'accomplir et comment ils seront capables d'utiliser les connaissances; donner une démonstration, si nécessaire.
  3. Stimuler le rappel d'une connaissance acquise précédemment, e.g. inviter les apprenants à utiliser des connaissances acquises précédemment et pertinentes pour la leçon en cours (faits, règles, procédures, ou compétences). Montrer comment les connaissances sont connectées, fournir à l'apprenant un cadre de travail qui aide à l'apprentissage et à la mémorisation. Cela peut comprendre des tests.
  4. Présenter le matériel-stimulus qui doit être appris, e.g. texte, graphique, simulations, figures, images, son, etc. Découper l'information (éviter la surcharge cognitive et rappeler l'information).
  5. Guider l'apprenant e.g. la présentation du contenu et les instructions sur la façon d'apprendre sont deux choses différentes. Utilisation d'un canal différent (e.g. boîtes latérales).
  6. Faire ressortir les performances, laisser l'apprenant faire quelque chose avec le comportement nouvellement acquis, ou le laisser mettre en pratique des compétences, ou encore appliquer des connaissances. Utiliser au minimum des QCM.
  7. Donner un feedback formatif sur les performances, montrer la conformité de la réponse de l'apprenant, analyser le comportement de l'apprenant, présenter éventuellement une bonne solution (étape par étape) au problème.
  8. Evaluer les performances, tester si la leçon a été apprise. Donner également parfois des informations générales sur les progrès effectués.
  9. Améliorer la rétention et le transfert: informer l'apprenant à propos de situations de problème similaires, fournir des exercices supplémentaires. Mettre l'apprenant dans une situation de transfert. Laisser éventuellement les apprenants revoir la leçon.

3.4 Exemple 4 : Learning scenario design rules expressed with UML diagrams

UML (Unified Modeling Language) est le langage de design le plus répandu en informatique car il permet de modéliser des problèmes de nature très différente. Certains standards de formation à distance sont par exemple modélisés avec des diagrammes UML. Exemple: le modèle de diagramme de classe d'ingénierie pédagogique IMS ci-dessus (Figure 45).

UML peut aussi être considéré comme un outil d'analyse de données qualitatives et, en tant que tel, il est utilisé dans certaines recherches en technologie éducative pour décrire des scénarios d'apprentissage. La Figure 47, issue du guide des meilleures pratiques IMS-LD (http://www.imsglobal.org/learningdesign/ldv1p0/imsld_bestv1p0.html ) montre un diagramme définissant la structure d'une activité d'apprentissage basé sur la compétence. Il définit deux possibilités principales: conseiller-puis-anticiper et anticiper-puis-conseiller.

Figure 47: Diagramme d'activité pour l'apprentissage basé sur la compétence (source: site internet IMS)

Alors que le IMS-LD est plutôt un standard pour décrire les designs d'apprentissage, les outils conceptuels qu’il propose, et notamment les diagrammes d’activité en UML, sont aussi utilisés dans la recherche en technologie éducative.