Actuellement, avec l’essor de l’informatique ubiquitaire, un intérêt grandissant est porté à l’exploitation du contexte de l’utilisateur pour une adaptation des applications et de leur contenu à ses besoins et activités en temps réel, dans divers domaines (tourisme, maisons intelligents, hôpitaux). De cet intérêt résulte bon nombre de projets traitant la définition et l’élaboration de modèles de contexte et de plateformes de gestion dudit contexte. Dans le cadre du projet GéoÉduc3D, l’utilisation du contexte pour l’amélioration de l’aspect immersif et interactif de jeux éducatifs revêt un intérêt certain. Ce cadre applicatif (jeux éducatifs, réalité augmentée, téléphones intelligents) est complètement différent et amène la question de l’interopérabilité peu abordée dans les précédents travaux. Nos travaux ont donc pour objectif de concevoir et d’implémenter une solution informatique dédiée à l’acquisition et à la diffusion de contexte spatial dans un environnement multi-joueurs sur et pour des téléphones intelligents. Dans ce but, nous proposons tout d’abord une nouvelle définition et une modélisation du contexte spatial adapté à notre cadre particulier. Ensuite, nous présentons l’architecture d’un système orienté service pour la gestion de cette information contextuelle. Afin de tester notre approche, un prototype de service Web a été élaboré selon trois fonctions principales : récupération des informations auprès des téléphones intelligents ; enregistrement des données dans la base de données et interrogation flexible en mode synchrone ou asynchrone des données. Ce travail de recherche ouvre ainsi la voie à la conception et au développement d’applications de jeux éducatifs, destinées à n’importe quel type de téléphone intelligent, sensible au contexte spatial des joueurs dans un environnement multi-joueurs. / Currently, with the rise of ubiquitous computing, one is growing interest in using the user context, for adapting applications and their contents to users’ needs and activities in real time, in different fields (tourism, smart homes, and hospitals). Many projects dealing with the definition and context models and management platforms have emerged. In the GeoEduc3D project, exploiting the context to improve the immersive and interactive aspects of interactive educational games is to be explored. This particular application framework (serious games, augmented reality, smart phones) is completely different and brings the issue of interoperability, which was not really addressed in previous work. Therefore, our work aims to design and implement a solution dedicated to the acquisition and dissemination of spatial context in a multi-players environment on and for smart phones. For this purpose, we first propose a definition and modeling of spatial context. Then we define the architecture of a service-oriented system for managing that information. To test our approach, a Web service prototype was developed according to three main functions: retrieving information from smart phones, storing data in the database and query flexible synchronous or asynchronous data. This research opens the way for the design and development of context-aware serious games applications for any type of smart phone, in a multiplayer environment.

Le modèle d'élaboration de la base de données suggéré dans cette recherche s'inscrit dans le domaine de la planification de l'enseignement. Il fait partie de l'un des quatre domaines d'activités distincts encore que connexes formant la technologie de l'éducation identifiés par Eraut (1972): - La préparation et l'emploi de matériel pédagogique; - l'application du savoir concernant l'enseignement et 1 'apprentissage; - la planification, la mise au point et l'application des programmes; - l'organisation du personnel, des ressources et des activités pédagogiques. Le modèle d'élaboration de la base de données dont nous traitons, implique la préparation et l'emploi de matériel pédagogique dispensé par ordinateur, dans un contexte d'enseignement individualisé, avec l'assurance que ce moyen sera au service de l'enseignant et non pas le contraire. L'objectif principal de notre recherche est de montrer qu'il est possible d'appliquer au domaine de l'enseignement assisté par ordinateur des connaissances développées pour l'élaboration des bases de données, de telle sorte que l'ordinateur puisse guider l'étudiant en fonction d'un champ de connaissances structurées, et non pas uniquement en fonction d'une réaction pré-déterminée à une réponse de l'élève, anticipée ou prévue par l'auteur. À cet effet, nous développerons un modèle d'organisation des données faisant partie d'un ensemble, dans une mémoire d'ordinateur, qui optimise chacun des éléments de l'ensemble en vue de créer un système d'enseignement assisté par ordinateur. L'ensemble, pour tout enseignant, c'est l'année scolaire. Le modèle d'élaboration de la base de données qui est proposé ici est une combinaison de deux domaines dans le but de développer un système d'enseignement assisté par ordinateur qui réponde aux attentes de l'enseignant. L'un de ces domaines est celui de la gestion, plus particulièrement celui des systèmes d'information aux fins de gestion, qui fournissent des résultats aidant les gestionnaires à la prise de décision. Nous utiliserons ici l'analyse par réseaux de Forrester (1961). L'autre domaine est celui du design pédagogique tel que proposé par Gagné et Briggs (Brien, 1981). Notre modèle est appliqué ici à la préparation de leçons individualisées en mathématiques, devant être dispensées par ordinateur; l'auteur peut partir d'un matériel original ou encore d'un matériel déjà existant, en autant que certaines conditions préalables soient remplies. Il permet d'identifier tous les éléments qui devront être présents à l'intérieur de la machine et qui devront également fonctionner en parallèle lors du déroulement de la leçon. C'est ici que l'analyse par réseaux fournira un outil de travail pour arriver à les identifier. Notre modèle n'implique pas nécessairement l'utilisation de l'ordinateur pour dispenser toutes les leçons d'un cours; l'ampleur de l'utilisation est laissée à la discrétion de l'enseignant. Il permet d'ajouter en tout temps des leçons, aussi bien que d'en retrancher, compte tenu qu'il permet d'obtenir une image des données qui se trouvent à l'intérieur de la mémoire de l'ordinateur. Pour parvenir à déterminer quel sera le contenu des leçons et quelle importance a un comportement visé dans tout l'ensemble de l'année scolaire, nous utiliserons le design pédagogique proposé par Gagné et Briggs (Brien, 1981), et plus particulièrement, les hiérarchies d'apprentissage. Le premier chapitre de cette recherche permet de situer celle-ci parmi les autres recherches effectuées dans le domaine des applications pédagogiques de l'ordinateur et ainsi préciser notre point de départ. Dans le second chapitre, nous présentons le modèle d'élaboration de la base de données pour un système d'enseignement assisté par ordinateur. Nous décrivons celui-ci en termes d'étapes pour lesquelles une série de tâches doivent être effectuées. Au troisième chapitre, nous traitons un cas pratique d'enseignement assisté par ordinateur appliqué à un contexte d'enseignement individualisé; nous appliquons le modèle d'élaboration de la base de données présenté au chapitre précédent et détaillons le travail effectué à chaque étape. La mise à l'essai du modèle opérationnalisé est présentée au quatrièmé chapitre; le dernier chapitre fait part des résultats obtenus lors de la mise à l'essai du modèle opérationnalisé, en comparaison avec un autre système dont certaines variables d'activité et certaines accumulations ont été retirées. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2015

Québec Université Laval, Bibliothèque 2015

Un rapport de l’Organisation de coopération et de développement économique (OCDE, 2006), souligne que « ces dernières années, le nombre d’étudiants en sciences et en technologie a augmenté en valeur absolue, mais a diminué en valeur relative ». Charland (2003) cite Fourez qui annonçait en 1994 que « les cours de sciences étaient souvent vus par les élèves, mais aussi par les enseignants, comme un simple processus de transmission de contenu, ce qui a eu pour effet d’entraîner une baisse de motivation et d’intérêt quant aux questions scientifiques ». Dans le même article, on propose une solution qui consisterait à « contextualiser » l’enseignement des sciences et à les rendre plus signifiantes pour les élèves. Klopfer et Squire (2007), quant à eux, proposent le Mobile Learning en tant que modèle d’apprentissage prometteur. Parmi les recherches innovatrices dans ce domaine, il y a le projet GéoÉduc3D de l’Université Laval. La présente étude vise à poser un regard sur des énoncés théoriques pouvant être retenus dans le développement d’un scénario pédagogique destiné à un jeu sérieux sur plateforme mobile. Le développement de la une pensée critique sera ciblé dans un contexte de résolution de problèmes à caractère environnemental chez nos élèves de quatrième secondaire, dans les classes de Science et technologie, poursuivant ainsi certaines visées du Programme de formation de l’école québécoise.