Modèle conceptuel ISIS

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Définition

Le modèle conceptuel ISiS (Intentions, Strategies, interactional Situations) a comme objectif de favoriser la conception mais aussi la réutilisation, l’adaptation et le partage de "scénarios d'apprentissage" entre concepteurs.

Contexte

Raison d'être

Pernin, Emin & Guéraud (à paraître) citent surtout la complexité grandissante de l'orchestration de dispositifs d'apprentissage:

• Complexité des systèmes d’artefacts: types de ressources, outils de communication et d'interaction, espaces de stockage, supports hardware.
• Complexité des systèmes d’acteurs et d’interactions: changement/élargissement des rôles d'élèves et du maître et de leurs interactions. Implication d'autres acteurs.
• Complexité de l’évaluation de l’efficacité du dispositif et nécessaire malléabilité du système d’information: perspective de user-centered design.

«la mise à disposition d’un modèle conceptuel et d’un environnement informatique permettant la conception et la réutilisation par les enseignants de scénarios compréhensibles, appropriables et adaptables devrait faciliter la conception, la mise en place, l’adaptation et la réutilisation de dispositifs de formation utilisant les technologies numériques» (Pernin, Emin & Guéraud, à paraître).

Acteurs impliqués dans le projet

Informaticiens, enseignants détachés avec un background en TICE, enseignants de terrain (comme partenaires)

Méthode de développement

«La conception et la réutilisation de scénarios pédagogiques est une question complexe nécessitant des approches croisées : chercheurs de différentes disciplines, développeurs et usagers, attentes institutionnelles et besoins de terrain. Pernin, Emin & Guéraud (à paraître)»

Le projet se déroule en 5 phases:

• Analyse des usages et collecte des besoins de scénarisation (avec environ 200 enseignants)
• Co-élaboration d’un modèle conceptuel de scénario (avec 5 enseignants de terrain)
• Expérimentation du modèle avec des outils simples (avec 5 enseignants de terrain)
• Développement d’un environnement logiciel
• Expérimentation de l’environnement logiciel (en cours)

Les recherches préparatoires (journées d’études, journées de formation, enquête en ligne) ont permis de dégager: motivations, pratiques de mutualisation, difficultés de compréhension, d’appropriation et de réutilisation des scénarios élaborés par d’autres et finalement la notion de "qualité".

Ancrage théorique

(à faire ...)

Définitions, méthode de design et éléments d'architecture

Type de modélisation

ISIS soutient à la fois l’orchestration de l’activité des utilisateurs au sein du dispositif d’apprentissage et le processus d’ingénierie (conception, opérationnalisation, utilisation, adaptation) qui conduit à la mise en oeuvre de ce dispositif.

Notion de scénario

«Modèle préétabli et exécutable de l’organisation et du déroulement de situations d’interaction complexes» (Pernin, Emin & Guéraud: à paraître)

«Modéliser l’agencement et le déroulement des situations dans lesquelles seront impliqués un ensemble d’utilisateurs (élèves, étudiants, enseignants, tuteurs, etc.) sous la forme d’un système dans lequel les artefacts, les services informatiques et les tâches seront orchestrés sous la forme d’un scénario pédagogique». (Pernin, Emin & Guéraud: à paraître)

«la modélisation d’un système complexe d’informations réparties, multi-artefacts, multi-acteurs, personnalisable et ajustable « à la volée »»

Qualité d'un scénario

ISIS postule trois critères de qualité. Un scénario doit être:

• Compréhensible. Pernin, Emin & Guéraud (à paraître) mettent en avant la confusion terminologique, c.a.d. l'absence d'un vocabulaire commun dans les grandes bases de données
• Appropriable. L'enseignant doit pouvoir décider à la lecture du scénario à quoi il sert et s'il est transférable dans son contexte.
• Adaptable: Possibilité d'adapter le scénario à ses propres besoins.

Eléments et niveaux de scénarisation

ISIS distingue deux niveaux de scénarios: le scénario d’interaction qui décrit une situation durant laquelle un nombre défini d’acteurs interagissent avec un environnement donné pour un objectif précis et le scénario structurant (ou intentionnel) qui organise les situations d’interaction en composants de plus haut niveau grâce à des relations de séquencement, parallélisme, optionalité,entrelacement, etc. (Pernin, Emin & Guéraud: à paraître)

En résumé:

• Le scénario intentionnel permet d'organiser l'orchestration du dispositif en grandes phases
• Les scénarios d'interactions décrivent chacune de ces phases (voir le modèle pour plus de détails)

Les auteurs identifient 5 éléments (dimensions) constituants d'un scénario: intentions, stratégies, situations, activités, ressources.

Cycle de design

Pernin (2007) distingue quatre grande phases du cycle de la vie (conception, mise en place et utilisation) d'un scénario:

1. conception
2. opérationnalisation,
3. exécution et ajustement dynamique (modification, adaptation à la volée, suivi),
4. catalogage et réutilisation.

Les auteurs argument aussi que selon le contexte (formation à distance industrialisée v.s. formation académique) différents types d'acteurs interviennent. Dans la formation universitaire, il y cumul de rôles. D'où la nécessité d'établir des environnements de conception plus simples, centrés sur l'auteur (Murray, 2003).

En tout cas dans un contexte école/université, le modèle ISiS soutient cinq principes complémentaires pour la conception et les échanges:

(1) l’explicitation des dimensions intentionnelle, stratégique, tactique et opérationnelle associées à l’élaboration d’un scénario ;

(2) l’explicitation des éléments de contexte associés, en distinguant en particulier le contexte de connaissance qui s’intéresse aux connaissances du domaine, du contexte situationnel qui précise les conditions dans lesquelles doit se dérouler le scénario (lieu, temporalités, ressources, outils, services, effectifs, etc.) ;

(3) la mise en évidence d’objets intermédiaires : les situations d’interaction, qui permettent l’articulation entre le niveau intentionnel et le niveau opérationnel ;

(4) la possibilité de fournir des processus adaptables permettant à des profils variés d’utilisateurs d’enchaîner les étapes de conception selon des ordres différents et de les poursuivre pendant l’exécution du scénario (adaptation à la volée) ;

(5) la réutilisation de composants et la mise à disposition de gabarits et de patrons de conception permettant au concepteur d’élaborer plus efficacement un scénario.

(Pernin, Emin & Guéraud: à paraître)

Le modèle

Architecture globale

Les composants essentiels du modèle ISis peuvent être représentés semi-formellement avec un diagramme UML de classe

Le modèle ISiS

Le niveau intentions

Au niveau I sont exprimés les intentions et avec la formule suivante: le formulateur' souhaite que le sujet fasse l'opération X avec lobjet. Voici deux exemples (Pernin, Emin & Guéraud: à paraître):

• L’enseignant (formulateur) souhaite que l’apprenant (sujet) découvre (opération) la notion de sens du courant électrique (objet).
• l’enseignant (formulateur) souhaite que le groupe d’apprenant (sujet) renforce (opération) la compétence de communication au sein du groupe (objet).

Le niveau stratégies

Au niveau S il faut procéder au séquencement, c'est à dire définir les séquences d'activités. (sequencing). Cela inclut une possibilité de définir des stratégies de distribution, par exemple pour mettre en oeuvre une pédagogie de maîtrise.

Voici un exemple:

Pour répondre à l’intention « l’enseignant souhaite que l’apprenant aborde la notion de sens du courant », il est possible d’opter pour une stratégie de séquencement de type « démarche expérimentale », découpée en quatre phases : formulation d’un problème et élaboration d’une hypothèse, élaboration d'un protocole permettant de tester l’hypothèse, confrontation des résultats à l’hypothèse et bilan.(Pernin, Emin & Guéraud: à paraître).

Le séquencement peut être hiérarchisé. Autrement dit, les phases d'une stratégie peuvent être définies avec des sous-stratégies (vs. des simples actes/activités).

Finalement il également possible d'associer un même scénario à plusieurs intentions. Par exemple, dans un cours d'informatique appliqué, les étudiant peuvent apprendre une technique (faire une animation image par image en Flash), renforcer leur capacité à lire une documentation en ligne et apprendre à collaborer en groupe.

Le niveau des situations-types d’interaction

Le niveau iS (Situation-Type d’Interaction) représente le niveau tactique. Pour chaque élément d'une séquence d'activités, il faut décrire un ensemble d’interactions impliquant des rôles, des outils, des services, des ressources, des lieux dépendants du contexte situationnel.

Ce niveau doit être décrite de façon suffisamment détaillé pour pouvoir être opérationalisé (manuellement ou automatiquement) dans un environnement électronique. Pour faciliter ce travail de l'enseignant, l'outil auteur devrait mettre à disposition des patrons (activités prototypées) et qu'il suffit d'adapter si nécessaire au contexte.

Un petit exemple

L'exemple suivant est issu du scénario collaboratif LearnElec (Lejeune et al. 2007) et il est décrit dans Pernin, Emin & Guéraud (à paraître). L’intention principale du scénario est de déstabiliser une conception erronée couramment rencontrée : « la proximité du générateur joue sur l'intensité ». Cette intention est mise en oeuvre par la stratégie didactique (séquence) «démarche expérimentale» composée de quatre phases successives : «Élaboration d’une hypothèse», «Élaboration d’un protocole d’expérimentation», «Confrontation des hypothèses et des résultats recueillis», «Bilan».

Des intentions supplémentaires permettent ensuite d'affiner les stratégies pédagogiques. Par exemple une deuxième intention d'ordre pédagogique «Augmenter la capacité à réaliser un travail collaboratif» permet d’affiner la phase «Élaboration d’une hypothèse». Elle est mise en oeuvre par une stratégie pédagogique « Élaboration collective d'une proposition » qui correspond à la fois à la phase «Élaboration d’une hypothèse» et à l’intention «Augmenter la capacité à réaliser un travail collaboratif»

Cette sous-stratégie "élaboration collective" est définie finalement par 2 phases qui comportent des activités simples et une situation d'interaction de tutorat en parallèle.

Voici la représentation graphique: Les boites vertes représentent des intentions, les rectangles bleus des scénarios et les ronds des phases. Les images représentent des situations d'interactions.

Exemple du scénario LearnElec

Outils

Le logiciel Scenedit est un environnement auteur.

Actuellement (janvier 2008) il est testé avec des enseignants-concepteurs afin de valider le modèle de visualisation de scénarios.

Prochainement il est prévu de pouvoir ajouter des patrons et des gabarits pour tous les niveaux (intentions, stratégies, et situations interactionnelles). Certains patrons seront insérés par l'équipe de développement et d'autres pourront être ajoutés par les utilisateurs, par exemple, en exportant des parties d'un scénario.

«Outre les learning design patterns, il est possible de définir d’autres éléments réutilisables, tels que des scénarios-types, des gabarits de démarches-types (les démarches d’investigation en sciences par exemple (Emin et al., 2007)), des enchaînements récurrents d’étapes correspondant à des stratégies pédagogiques (par exemple « réaliser un travail collaboratif ») ou encore des gabarits de situations-types (e.g.: QCM justifié, débat argumenté, recherche d’informations).» (Pernin, Emin & Guéraud: à paraître).

Ci-dessous une image pour la maquette d'un prototype:

Écran principal de l’environnement ScenEdit (version maquette)

Ci-dessous une copie d'écran d'une version démo (consulté le 5 mai 2011).

http://scenedit.imag.fr/

Liens

• Scenedit home page (y compris accès à la version de démonstration, papiers et présentations)

Bibliographie

• Emin V., Pernin J.P., Prieur M., Sanchez E., « Stratégies d'élaboration, de réutilisation et d'indexation de scénarios ». In Hotte R., Pernin J-P., Godinet H., actes en ligne du colloque Scénario 2007, LICEF/CIRTA et INRP, Montréal.

• Emin, Valérie, ScenEdit: an authoring environment to design learning scenarios,

• Lamsweerde,(2001). Goal-oriented requirements engineering:a guide dtour, 5th international symposium on RE, IEEE CS Press.

• Lejeune A. , David J.P., Martel C., Michelet S., Vezian N., To set up pedagogical experiments in a virtual lab: methodology and first results, International Conference ICL, Villach Autriche, 2007.

• Murray, T, Blessing, S., Ainsworth, S. (Eds.), Authoring Tools for Advanced Technology Learning Environment, Toward Cost-Effective Adaptive, Interactive and Intelligent Educational Software, Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2003, pp. 571.

• Pernin, Jean-Philippe; Emin Valérie & Guéraud, Viviane (à paraître). Intégration de la dimension utilisateur dans la conception de systèmes pour l’apprentissage Scénarisation pédagogique dirigée par les intentions.

• Pernin, J.-P., « Mieux articuler activités pour l’apprentissage, artefacts logiciels et connaissances : vers un modèle d’ingénierie centré sur le concept de scénario », In M. Baron, D. Guin & L. Trouche (Eds.), Environnements informatisés et ressources numériques pour l’apprentissage : conception et usages, regards croisés, Éditions Hermès, Paris, p. 161-190, 2007.

• Pernin, J.P., Emin, V., « Evaluation des pratiques de scénarisation de situations d'apprentissage : une première étude », actes du colloque TICE Méditerranée, Genova (Italie), 2006.

Cette entrée a été créée dans le cadre d'une collaboration avec l'équipe EducTice de l'INRP, dans le cadre d'une bourse de prof. invité attribuée à DKS en janvier 2009. Voir aussi le site scénario pédagogique (URL?) qui contiendra des informations plus finalisées.