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===Présentation du projet===
===Présentation du projet===
Suite aux premières itérations dans l'empathie et la définition du projet, nous avons identifié plusieurs points clés qui ont réorienté notre projet :
Suite aux premières itérations dans l'empathie et la définition du projet, nous avons identifié plusieurs points clés qui ont réorienté notre projet :
* la création d'un réseau de cartes Bluetooth contrôlées par Arduino s'est révélé trop ambitieux, suite au manque de projets existants ou d'expertise sur lesquels s'appuyer,  
* la création d'un réseau de cartes Bluetooth contrôlées par Arduino s'est révélée trop ambitieuse, suite au manque de projets existants ou d'expertise sur lesquels s'appuyer,  
* l'envie marquée de notre échantillon cible qui s'est dirigée sur l'aspect création de groupe plus que sur la connaissance des états affectifs.
* l'envie marquée de notre échantillon cible qui s'est dirigée sur l'aspect création de groupe plus que sur la connaissance des états affectifs.


Nous avons donc revu le projet en le divisant en 3 niveaux de difficuté, afin de réaliser un prototype utilisable, puis de l'améliorer en fonction des retours et du temps à disposition.
Nous avons donc revu le projet en le divisant en 3 niveaux de difficulté, afin de réaliser un prototype utilisable, puis de l'améliorer en fonction des retours et du temps à disposition.
* '''Niveau 1 : Création de groupe aléatoire''' : intérêts : facilitation de la création des groupes (demande reçue d'un formateur : "parce que Zoom nous a bien aidé pour cela à distance, je veux la même chose en présence!")
* '''Niveau 1 : Création de groupe aléatoire''' : intérêts : facilitation de la création des groupes (demande reçue d'un formateur : "parce que Zoom nous a bien aidé pour cela à distance, je veux la même chose en présence!")
* '''Niveau 2 : Communication du groupe à l’apprenant''' : intérêts : gamification, sentiment d’appartenance, coopération, cohésion
* '''Niveau 2 : Communication du groupe à l’apprenant''' : intérêts : gamification, sentiment d’appartenance, coopération, cohésion

Version du 14 juin 2021 à 21:56

Projet réalisé par Djamileh & Simon

Introduction

Durant la dernière année, le passage forcé à la téléformation, soit la formation synchrone à distance, a eu comme effet positif de pousser certains spécialistes de l’éducation à revisiter leurs scénarios pédagogiques pour revenir aux fondamentaux : comment aider les élèves à apprendre ce qu’ils sont sensés apprendre et comment les accompagner au mieux dans leur apprentissage ? Souvent, les difficultés relevées lors des bilans des derniers mois de distantiel ont fait émerger des problèmes qui existaient déjà en présence, mais qui restaient latents ou ignorés.

En ce sens, l’apprentissage est fortement influencé par les émotions par lesquelles passent les élèves au cours de la formation, et en particulier pendant les moments synchrones. Pourtant, il est très complexe de détecter, mesurer, ou même faire exprimer les étudiant-es sur leur ressenti.

En donnant leurs cours en visioconférence, nombreux formateurs et formatrices ont exprimé leur frustration de ne pas réussir à évaluer l’état émotionnel et autres indices non verbaux de leurs participant.e.s, retours essentiels pour adapter une explication ou ajuster le rythme. Et cet effet est loin d’être limité à la distance : il est également bien présent dans une salle de classe où il reste complexe de capter en temps réel les émotions d’un étudiant, processus complexe et dynamique.

Notre projet prend sa racine dans ce constat. Deux questions ont alors émergé :

  • comment mesurer l'état émotionnel d'un-e apprenant-e,
  • et surtout, pour quel usage ?

Dans ce contexte, nous avons pensé un dispositif de partage des ressentis de la classe à destination de l'équipe enseignante, et une utilisation de cette donnée comme retour au groupe.

Problème

Le but de ce projet est de proposer une solution ludique à la constitution de groupes en classe, que cela soit en présence, à distance ou de manière comodale. En utilisant un Arduino Uno ou des CPX, la phase de constitution de groupes sera ainsi rapide, aléatoire et "fun" !

Le Problem Statement peut s’exprimer ainsi : « Comment peut-on aider les formateurs et formatrices à identifier rapidement les difficultés dans l’apprentissage et, le cas échéant, à réagir ? »

Cahier des charges

Contexte et public

Le public cible est composé de formateurs et formatrices d’adultes, en entreprise ou en institut. Il pourrait également être élargi aux enseignante.s du scolaire, mais la conscientisation et l’expression d’une émotion sont suffisamment complexes pour limiter notre premier dispositif à des adultes, disposant, à priori, d’une compréhension plus fine de leur état émotionnel. De plus, l’asymétrie dans la relation est supposée moins forte dans un groupe d’adultes en formation que dans une classe avec un enseignant et des enfants ou adolescents.

Objectifs

Le but du dispositif est de :

  • permettre la communication d'un niveau émotionnel perçu par l'étudiant.e à l'enseignant.e
  • faire émerger un état général de la classe et les différences dans l'acquisition du contenu
  • de manière plus pragmatique, de créer des groupes sur la base des éléments communiqués

Besoins et contraintes

L'idée du projet a beaucoup évolué entre la phase d'identification des besoins et les constatations sur les possibilités offertes par la technologie et l'expertise à disposition. Nous détaillons ci-dessous les besoins et contraintes qui nous ont menés à la solution présentée plus bas.

Partant au début d’une idée de jauge émotionnelle dynamique, donnant en tout temps l’état émotionnel d’un groupe de participants, nous avons rapidement détecté, en phase d'idéation avec plusieurs spécialistes en éducation, un aspect extrêmement anxiogène pour le formateur dont le groupe enverrait des signaux d’ennui ou de frustration, durant une explication.

Afin de juguler cet effet, tout en conservant la possibilité de communiquer un message sur l’état, nous avons adapté le dispositif pour permettre aux étudiants de transmettre leur état à des moments spécifiques de la formation, intégrés dans le scénario pédagogique. L'émotion étant un élément sensible à conscientiser, exprimer et partager au sein d'un groupe, nous avons estimé plus judicieux de faire exprimer son niveau d'aisance face à un contenu qui vient d'être transmis. Ainsi, un-e enseignant-e scénarisera des moments d'autodiagnostic des étudiant-es sur leur perception de compétence sur la thématique. Cette information peut être utilisée pour réaliser des groupes de travail : (1) les personnes qui ont compris peuvent être orientées sur un contenu plus avancé, en échange pendant que l'enseignant organiser une séance de question-réponse avec les personnes en difficulté ou (2) des groupes peuvent être créés pour intégrer des étudiant-es qui ont compris avec des étudiant-es qui ont besoin d'aide.

Le dispositif est donc pensé comme un outil de sondage à certains moments du cours, pour évaluer les besoins du groupe, dans son ensemble. Il est souvent difficile de récolter des informations sincères lors d’évaluations à chaud, les étudiants réticents à communiquer publiquement leurs difficultés ou désintérêts pour le contenu. Par la technique de transmission, les étudiants pourraient communiquer leur émotion de manière anonyme, favorisant l'authenticité.

De manière intéressante au fur et à mesure de l'avance du projet, il est ressorti des discussions avec un échantillon du public cible que l'aspect de notre projet qui les intéressait était moins la communication des émotions, mais la création facilitée des groupes. En effet, les formateurs et formatrices ayant travaillé à distance durant la dernière année se sont habitués à disposer d'une fonction de création de groupe aléatoire, selon un nombre total de participants et un nombre de groupe visé. Cette fonction serait très utile également en présence, en utilisant une carte Arduino ou un CPX pour calculer une répartition des élèves par groupe, avec en entrée le nombre d'élèves et les sous-groupes. Une fois les groupes constitués, l'étape suivante est de communiquer ces groupes à l'ensemble de la classe au travers de Lilypad ou autres technologies portables qui s'allument selon la couleur de leur groupe.

Apports

  • Cohésion et sentiment d'appartenance au groupe comme soutien à l'apprentissage
  • Expression d'un état émotionnel épistémique comme bénéfique à l'apprentissage

Présentation du projet

Suite aux premières itérations dans l'empathie et la définition du projet, nous avons identifié plusieurs points clés qui ont réorienté notre projet :

  • la création d'un réseau de cartes Bluetooth contrôlées par Arduino s'est révélée trop ambitieuse, suite au manque de projets existants ou d'expertise sur lesquels s'appuyer,
  • l'envie marquée de notre échantillon cible qui s'est dirigée sur l'aspect création de groupe plus que sur la connaissance des états affectifs.

Nous avons donc revu le projet en le divisant en 3 niveaux de difficulté, afin de réaliser un prototype utilisable, puis de l'améliorer en fonction des retours et du temps à disposition.

  • Niveau 1 : Création de groupe aléatoire : intérêts : facilitation de la création des groupes (demande reçue d'un formateur : "parce que Zoom nous a bien aidé pour cela à distance, je veux la même chose en présence!")
  • Niveau 2 : Communication du groupe à l’apprenant : intérêts : gamification, sentiment d’appartenance, coopération, cohésion
  • Niveau 3 : Communication de son sentiment de compétence  : intérêts : plus facile que d'exprimer ses émotions, et plus facile à gérer par l'enseignant.e, par exemple les gens qui ont compris avec celles-ceux qui n'ont pas compris

Nous avons réalisé complètement le niveau 1, ainsi que prototypé et testé le niveau 2 avec des cables avant de pouvoir gérer par Bluetooth un Bluefruit spécifique dans un réseau comprenant plusieurs Bluefruits. Les solutions avec code et prototypes sont décrites dans la section suivante.

Solutions explorées

1er prototype

La première solution envisagée comporte deux objets :

  • Un émetteur : facile d’utilisation et agréable à porter, nous penchons pour la solution d’un bracelet contenant un micro circuit type Lilypad, Arduino Gemma ou Tinyduino. L’apprenant disposerait de 4 boutons-pressoirs pour 4 émotions majeures à transmettre (intérêt, confusion, frustration, incompréhension), symbolisés par des logos ou émoticônes. Les messages sont transmis par Bluetooth.
  • Un récepteur : Une jauge, comprenant une bande Neopixels, connectée à un Arduino Uno. Les LED symboliseraient deux dimensions fournies : la couleur pour le type d'émotion et le nombre pour la quantité d'étudiant.e.s ayant transmis l'information. L'Arduino pourrait gérer l'information, en émettant un son lors du dépassement d'un seuil prédéfini sur une émotion par exemple.

Maquette

L'Arduino Uno lance une séquence de randomisation de couleur, en affiche une, puis les participant.e.s font de même sur leur CPX. Si les couleurs affichées "matchent", le groupe est constitué et on peut ainsi passer à la constitution aléatoire du groupe suivant.

Maquette du projet

Code

Version 1.0 du code CPX :

input.buttonA.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    light.setPhotonPenHue(color2)
    durée = 30
    tonalité = 200
    for (let i = 0; i < Math.randomRange(20, 100); i++) {
        light.photonForward(1)
        music.playTone(tonalité, durée)
        pause(40)
        color2 += Math.randomRange(1, 3)
        light.setPhotonPenHue(color2)
    }
    light.photonFlip()
})
input.buttonsAB.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    control.reset()
})
input.buttonB.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    light.setPhotonPenHue(color2)
    durée = 30
    tonalité = 300
    for (let i = 0; i < Math.randomRange(20, 100); i++) {
        color2 += 3
        light.photonForward(1)
        music.playTone(tonalité, durée)
        pause(50)
    }
})
let tonalité = 0
let durée = 0
let color2 = 0
light.setBrightness(158)
music.setVolume(167)
forever(function () {
	
})

2e prototype

Maquette

Code

Une étape dans le test du code - 5 binomes de noël!

La solution présentée ici s'occupe du niveau 1, soit la création de groupe aléatoire à l'aide d'un CPX Bluefruit. Elle a été codée en CircuitPython. Nous n'avons pas utilisé de code existant, et la première partie de dictionnaire a été finalisée grâce à l'aimable contribution de notre collègue Jérôme.

# Groupify !
# Un projet de S!m & Dja

# code python pur pour la répartition dans les groupes
import random

# Librairie pour gérer la bande neopixel du bluefruit
from adafruit_circuitplayground import cp

participants = int(input("Combien y a de participants : "))
groupe = int(input("Combien tu veux de groupes : "))

liste_part = list(range(1, participants + 1))
liste_groupe = list(range(1, groupe + 1))

clé_tableau = str(participants) + "_" + str(groupe)
# ajouter combinaisons pas possible --> genre un tour de roue lumineuse/un son pourri
grille_repartition = {"10_5": [2, 2, 2, 2, 2], "10_4": [2, 2, 3, 3], "10_3": [3, 3, 4]}

taille_groupe = grille_repartition[clé_tableau]

dict_repartition = {}
for i in range(0, len(taille_groupe)):
    dict_repartition[liste_groupe[i]] = []
    for j in range(0, taille_groupe[i]):
        etu = liste_part[random.randint(0, len(liste_part) - 1)]
        dict_repartition[liste_groupe[i]].append(etu)
        liste_part.remove(etu)
print(dict_repartition)

# Définition des groupes avec couleurs
groupeTotal = dict_repartition.values()
groupeList = list(groupeTotal)
print(groupeList)

# créer un test pour si existe pas --> ignorer / boucle sur la base de len(groupeList)
groupe1 = groupeList[0]
groupe2 = groupeList[1]
groupe3 = groupeList[2]
groupe4 = groupeList[3]
groupe5 = groupeList[4]

# Gestion des LEDs
cp.pixels.brightness = 0.05

groupe1_color = (0, 255, 0)
groupe2_color = (255, 0, 255)
groupe3_color = (255, 255, 0)
groupe4_color = (0, 255, 255)
groupe5_color = (255, 0, 0)

# recherche des participants (LED) dans les groupes
if 1 in groupe1:
    pix1 = groupe1_color
elif 1 in groupe2:
    pix1 = groupe2_color
elif 1 in groupe3:
    pix1 = groupe3_color
elif 1 in groupe4:
    pix1 = groupe4_color
elif 1 in groupe5:
    pix1 = groupe5_color

if 2 in groupe1:
    pix2 = groupe1_color
elif 2 in groupe2:
    pix2 = groupe2_color
elif 2 in groupe3:
    pix2 = groupe3_color
elif 2 in groupe4:
    pix2 = groupe4_color
elif 2 in groupe5:
    pix2 = groupe5_color

if 3 in groupe1:
    pix3 = groupe1_color
elif 3 in groupe2:
    pix3 = groupe2_color
elif 3 in groupe3:
    pix3 = groupe3_color
elif 3 in groupe4:
    pix3 = groupe4_color
elif 3 in groupe5:
    pix3 = groupe5_color

if 4 in groupe1:
    pix4 = groupe1_color
elif 4 in groupe2:
    pix4 = groupe2_color
elif 4 in groupe3:
    pix4 = groupe3_color
elif 4 in groupe4:
    pix4 = groupe4_color
elif 4 in groupe5:
    pix4 = groupe5_color

if 5 in groupe1:
    pix5 = groupe1_color
elif 5 in groupe2:
    pix5 = groupe2_color
elif 5 in groupe3:
    pix5 = groupe3_color
elif 5 in groupe4:
    pix5 = groupe4_color
elif 5 in groupe5:
    pix5 = groupe5_color

if 6 in groupe1:
    pix6 = groupe1_color
elif 6 in groupe2:
    pix6 = groupe2_color
elif 6 in groupe3:
    pix6 = groupe3_color
elif 6 in groupe4:
    pix6 = groupe4_color
elif 6 in groupe5:
    pix6 = groupe5_color

if 7 in groupe1:
    pix7 = groupe1_color
elif 7 in groupe2:
    pix7 = groupe2_color
elif 7 in groupe3:
    pix7 = groupe3_color
elif 7 in groupe4:
    pix7 = groupe4_color
elif 7 in groupe5:
    pix7 = groupe5_color

if 8 in groupe1:
    pix8 = groupe1_color
elif 8 in groupe2:
    pix8 = groupe2_color
elif 8 in groupe3:
    pix8 = groupe3_color
elif 8 in groupe4:
    pix8 = groupe4_color
elif 8 in groupe5:
    pix8 = groupe5_color

if 9 in groupe1:
    pix9 = groupe1_color
elif 9 in groupe2:
    pix9 = groupe2_color
elif 9 in groupe3:
    pix9 = groupe3_color
elif 9 in groupe4:
    pix9 = groupe4_color
elif 9 in groupe5:
    pix9 = groupe5_color

if 10 in groupe1:
    pix10 = groupe1_color
elif 10 in groupe2:
    pix10 = groupe2_color
elif 10 in groupe3:
    pix10 = groupe3_color
elif 10 in groupe4:
    pix10 = groupe4_color
elif 10 in groupe5:
    pix10 = groupe5_color

# Gestion de l'allumage de la bande neopixel
while True:
    cp.pixels[0] = pix1
    cp.pixels[1] = pix2
    cp.pixels[2] = pix3
    cp.pixels[3] = pix4
    cp.pixels[4] = pix5
    cp.pixels[5] = pix6
    cp.pixels[6] = pix7
    cp.pixels[7] = pix8
    cp.pixels[8] = pix9
    cp.pixels[9] = pix10

Test(s) de la solution

Documentation dans votre page projet avec un cognitive walkthrough ou similaire pour le testing + avec un test utilisateurs (3 personnes minimum) c'est à dire création d’un scénario (tâches à réaliser), passation et analyse des résultats.

Discussion

Cette partie inclus deux sous parties :

  • Discussion du design (et si c'était à refaire ou à améliorer),
  • Discussion des résultats de vos tests utilisateurs

Licence, fichiers et documentation

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  • Fichiers :

Insérer ici vos fichiers ou les liens vers vos fichiers

  • Documentation :

Insérer ici une petite documentation pour l'utilisation de l'objet si nécessaire

Bibliographie

  • Blair, C., Calkins, S., & Kopp, L. (2010). Self-regulation as the interface of emotional and cognitive development: Implications for education and academic achievement.
  • Pekrun, R., Goetz, T., Titz, W., & Perry, R. P. (2002). Academic emotions in students' self-regulated learning and achievement: A program of qualitative and quantitative research. Educational psychologist, 37(2), 91-105.