Introduction aux Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain

Article réalisé dans le cadre du cours ADID par Marie G.

Résumé

Le développement des Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain (EIAH) pose de nombreuses questions dans des champs de recherche très variés. Cette courte introduction présente quelques unes de ces questions et tente d'y apporter un début de réponse. Il explique aussi globablement le processus de conception d'un EIAH.

Introduction

Si les révolutions technologiques successives ont souvent été porteuses d’un espoir de révolution pour l’enseignement, finalement, les salles de classe ont peu évolué au cours du dernier siècle. Pourtant, de la radio à la réalité virtuelle en passant par l’arrivée de la télévision, les “nouvelles” technologies apportent toutes de nouvelles façons d’enseigner et permettent une diversification des supports pour l’apprentissage mais elles ont eu du mal à se démocratiser dans les écoles. Il apparaît donc indispensable de se questionner sur ces technologies, en se demandant par exemple : pourquoi ne se sont-elles pas imposées plus largement, comment développer de nouvelles technologies qui répondent à un véritable besoin de la part des enseignants et des apprenants, quelles sont les caractéristiques de l’enseignement par la technologie ou encore l’impact des technologies sur les apprentissages ? Les recherches concernant les Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain (EIAH) tentent de répondre à ces questions.

Développement

Ce domaine de recherche s’est développé alors que deux communautés, celle des sciences de l’éducation et celle de l’informatique, travaillaient sur des sujets proches, les hypermédias pour l’éducation d’un côté et l’enseignement assisté par ordinateur (EAO) de l’autre (Balacheff, 2018). Un nouveau terme est alors créé, il comprend deux éléments : les Environnements Informatiques, très large, qui correspondent aussi bien aux ordinateurs qu’aux salles de classes connectées et l’Apprentissage Humain, qui vient se différencier (dans le domaine de l’informatique) de l'apprentissage des machines. Dans ce terme, Balacheff insiste sur l’importance du “pour” qui vient lier les deux éléments. Ce petit mot met l’accent sur le fait que l’environnement informatique doit permettre à l’Homme d’apprendre quelque chose, il est développé dans ce but. Concevoir un EIAH revient donc à créer un dispositif qui prend en compte un objectif d’apprentissage, des moyens techniques informatiques mais aussi des acteurs humains : l’enseignant et l’apprenant (Tchounikine et Tricot, 2011).  Pour cela, il convient que la recherche soit orientée par la conception et menée en collaboration entre le chercheur et des enseignants, des ingénieurs pédagogiques ou des informaticiens (Sanchez, 2018). Tchounikine et Tricot (2011) développent plusieurs points d’entrées pour la conception d’EIAH qui peuvent s’inscrire dans deux démarches différentes de l’apprentissage par la technologie : la démarche centrée sur la technologie ou celle centrée sur l’apprenant (tableau 1). Pour la première, l’utilisation d’une technologie particulière est le point d’entrée et la motivation principale de l’utilisation de l’environnement, alors que pour la deuxième se base sur les connaissances concernant le fonctionnement de l’esprit humain (Mayer, 2010).

Tableau 1 : Répartition des points d’entrée dans la conception d’un EIAH en fonction de l’approche envisagée.

	Démarche centrée sur la technologie	Démarche centrée sur l’apprenant
Points d’entrée de la conception	Technologie particulière Processus d'ingénierie	Théorie générale issue des sciences humaines et sociales Analyse didactique
	Enseignant ou tuteur Guides de conception issus de la recherche

Si l’on s’intéresse de plus près à la démarche centrée sur l’apprenant, il faut prendre en compte les connaissances actuelles en psychologie cognitive. De ce point de vue, la recherche recommande d’utiliser différentes techniques pour accompagner l’apprenant dans ses apprentissages avec la technologie (Mayer, 2010). Ces techniques ont plusieurs visées:

• Réduire le traitement inutile et donc la charge cognitive nécessaire en limitant les informations non pertinentes, en mettant en évidence les informations essentielles et en rapprochant, aussi bien de manière spatiale que temporelle, les informations qui sont liées entre elles.
• Contrôler le traitement essentiel (qui consiste à se représenter les informations à retenir). Pour cela, il est notamment possible de segmenter l’information pour la présenter en différents morceaux adaptés à l’apprenant. Cette technique est  particulièrement recommandée pour un apprentissage efficace avec des vidéos instructionnelles (Fiorella et Mayer, 2018). Il est aussi possible de varier les modalités de présentation des informations.
• Favoriser le traitement génératif qui permet d’organiser mentalement les informations pour les intégrer aux connaissances préalables. Pour cela, il est possible d’associer un mot à son image et de présenter les mots de manière personnalisée (en conversation) plutôt que de façon formelle.

Une fois l’EIAH développée, il conviendra de tester cet environnement car comme l’indique Choquet (2007, lu dans George & al. 2013) « la réingénierie à des fins d’amélioration de la qualité pédagogique d’un EIAH se pratique, par définition, après observation et analyse des utilisations antérieures ». Pour cela il est possible d’analyser les traces d’interaction, qui correspondent à l’enregistrement des informations laissées par l’utilisateur lors de son utilisation du système. Ces analyses permettront de connaître l’utilisation réelle de l’environnement et les usages de l’utilisateur et ainsi de mesurer l’acceptabilité et l’appropriation du système par les utilisateurs (Michel, 2018).

Au-delà de cet aspect évaluatif, les traces d’interaction peuvent avoir d’autres utilisations très intéressantes. Elles sont utilisées pour s’adapter à l’apprenant sans qu’il n’ai à intervenir et individualiser l’enseignement, dès le début de l’EAO, dans des activités de renforcement plus que d’apprentissage. L’arrivée de l’intelligence artificielle permet de voir apparaître des tuteurs intelligents pour lesquels les traces permettent de modéliser l’apprenant et d’agir en conséquence (George & al., 2013). Dans des systèmes plus ouverts, les environnements proposés visent plus à accompagner l’enseignant qu’à le remplacer et les traces sont utilisées différemment. Elles permettent de tracer les actions de l’apprenant (qui a plus de liberté dans la réalisation de ses actions) pour mieux le guider mais aussi d’aider l’enseignant à préparer et suivre le travail réalisé (George & al., 2013).

Conclusion

Figure 1 : Les recherches sur les EIAH sont au croisement de nombreuses disciplines.

Finalement,  on se rend compte que le domaine des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain se trouve au croisement de nombreuses disciplines comme indiqué sur la figure 1. Cette introduction montre bien toute la richesse de ce domaine de recherche et l’enthousiasme autour des serious games ou l’émergence de l’apprentissage nomade viennent s’ajouter à la longue liste des sujets de recherche potentiels (Balacheff, 2018). Il faudra aussi mieux définir les utilisations de ces environnements et leur impact sur les apprentissages tout en prenant en compte le métier de l’enseignant.

Bibliographie

- ATIEF, Balacheff N. (2018, décembre 14). Introduction : Historique et enjeux de la recherche en EIAH [vidéo]. Youtube https://www.youtube.com/watch?v=g-2QaqJsTEU&feature=emb_title(consultée le 03/12/2020)

- ATIEF, Caron T. (2018, décembre 18). Analyse de Traces : Objectifs de traçage [vidéo]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=aQMnhcq4HBM&feature=emb_title (consultée le 03/12/2020)

- ATIEF, Michel C. (2018, décembre 15). Adaptation : Analyser l'appropriation pour analyser l'adaptation. [vidéo] Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=9soVe48UClo&feature=emb_title (consultée le 03/12/2020)

- ATIEF, Sanchez E. (2018, décembre 14). Méthodes de conception : recherche orientée par la conception [vidéo]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=iiN3Axy5a9c&feature=emb_title (consultée le 03/12/2020)

- Fiorella L, Mayer R. (2018) What works and doesn't work with instructional video, Computers in Human Behavior, Volume 89, Pages 465-470, ISSN 0747-5632, https://doi.org/10.1016/j.chb.2018.07.015

- George S, Michel C, Ollagnier-beldame M. (2013). Usages réflexifs des traces dans les environnements informatiques pour l'apprentissage humain. Intellectica, 2013/1, 59pp.

- Mayer R. (2010). Comment apprend-on ? La recherche au service de la pratique. Chapitre 8 : Apprentissage et technologie.

- Tchounikine, Pierre & Tricot, André. (2011). Environnements informatiques et apprentissages humains.