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Sur la base d'un modèle des fonctions essentielles requises pour l'écriture d'un didacticiel, nous étudions les problèmes posés par la spécification de ces fonctions et leur programmation informatique. Les méthodes proposées sont issues d'une expérience concrète et réussie de production de didacticiels de taille importante. De plus nous rendons compte sur le plan génie logiciel, et nous décrivons l'ensemble des outils que nous avons du spécifier et réaliser pour favoriser la production de didacticiels fiables, portables et modifiables.

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Bien que les environnements informatiques pour l'apprentissage humain (EIAH) aient apporté une amélioration à la qualité de l'apprentissage, des recherches restent à mener pour bien comprendre et interagir avec l'apprenant. Dans notre recherche, nous avons tenté d'extraire des règles comportementales d'un agent artificiel pouvant offrir de l'aide à l'apprenant. Nous avons mis en place un environnement d'apprentissage d'un cours en sciences physiques sur l'effet photo-électrique vu sous l'angle quantique. Il s'agissait d'un apprentissage en sciences basé sur l'utilisation d'un simulateur et fondé sur l'expérimentation et le conflit cognitif. Les apprenants utilisaient des ordinateurs personnels dotés d'un oculomètre et de capteurs physiologiques et étaient connectés en réseau à un tuteur humain placé dans un local distant. Durant le déroulement du cours, les apprenants étaient soutenus par le tuteur humain avec qui ils pouvaient échanger des paroles ou des messages textuels pour surmonter les difficultés éprouvées et qui nuisaient à la qualité de l'apprentissage. Le tuteur humain était capable de déceler les faiblesses et de chercher des indices reflétant l'état de la compréhension des apprenants et intervenait pour aider et soutenir, malgré son éloignement et l'impossibilité de voir les gestes ou expressions faciales de l'apprenant. Tout au long des expérimentations, nous avons recueilli des informations oculométriques, physiologiques, des mouvements et actions de la souris et sur les variations des variables du simulateur. Nous avons également enregistré une vidéo de l'apprenant et du dialogue avec le tuteur. Nous disposions de données qui n'étaient pas à la portée du tuteur humain. Dans nos analyses de ces données non verbales et des traces d'utilisation, nous avons essayé de trouver des indicateurs pouvant être associés aux interventions du tuteur humain. Ces indicateurs ont servi à l'élaboration de règles pouvant être utilisées par un agent tuteur artificiel lui permettant d'identifier le comportement de l'apprenant et d'agir de la même façon qu'un tuteur humain pour le soutien à l'apprentissage. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Environnements informatiques pour l'apprentissage humain, Cyberapprentissage, Simulation informatique, Expérimentation assistée par ordinateur, Soutien à l'apprenant, Systèmes tutoriels intelligents, Apprentissage constructiviste, Modèle de l'apprenant, Suivi oculaire, Réponse psycho-galvanique.

Depuis plusieurs années, une polémique est constamment présente dans la communauté scientifique. Elle se retrouve notamment dans le domaine de la formation à distance. Il s’agit de l’impact controversé des avancées technologiques sur l’efficacité de cette formation. Certains auteurs mettent en relief l’apport positif de ces avancées et certains autres insistent sur les nombreuses déceptions au regard des technologies plus récentes. Ces positions discordantes se retrouvent également au sein de la particularité de la formation à distance au niveau postsecondaire (FAD). Une partie de la communauté scientifique convient alors que les études concernant l’efficacité de la FAD selon les avancées technologiques n’en seraient encore qu’à leurs débuts. Il s’avère donc important de mener des recherches afin de voir si les technologies plus récentes ont une influence sur cette efficacité. L’objectif de cette recherche est ainsi de vérifier l’efficacité de la FAD selon les avancées technologiques à l’aide d’une méga-analyse. Ce type de recherche fait la synthèse d’études méta-analytiques comprenant, elles-mêmes, de nombreuses sources primaires. Cette recherche présente une forte pertinence sociale. Premièrement, une place centrale est accordée à la formation à distance au sein de l’objectif mondial de l’apprentissage tout au long de la vie. Ce type de formation est reconnu comme un des piliers de l’évolution socioéconomique et fait l’objet d’une demande exponentielle. Deuxièmement, une mégaanalyse propose un regard minutieux et rigoureux sur l’ensemble des travaux pertinents qui permet, selon les cas, de dénouer une controverse persistante. Troisièmement, des réponses globales pressantes sont nécessaires compte tenu notamment de la fracture numérique. En effet, la disparité mondiale dans les modes de communication de pointe entraine une grande inégalité dans l’accessibilité à une FAD utilisant des technologies récentes. Les acteurs de la FAD, dont les gestionnaires et les professeurs, doivent alors se positionner au regard des infrastructures et des technologies à privilégier. Ainsi, la pertinence sociale de la mégaanalyse est soulignée avec vigueur, car ces trois éléments sont liés à l’objectif international de la bonification de la condition individuelle et socioéconomique à l’échelle mondiale Quant à la pertinence scientifique de la méga-analyse, elle est mise en relief par diverses recensions des écrits qui montrent une rareté des recherches liées son objectif. Ainsi, la question principale se lit comme suit. L’efficacité de la FAD diffère-t-elle selon les avancées technologiques ? Et la question complémentaire demande quelles sont les variables qui peuvent influencer l’efficacité de la FAD selon qu’elle utilise des technologies anciennes (PDE), récentes (ODE) ou un combiné des deux (PDE/ODE). Étant donné qu’il n’y a pas de méta-analyses qui répond directement à ces questions, nous avons choisi des méta-analyses qui déterminent l’efficacité de la FAD en la comparant à l’enseignement en présentiel. À l'aide d'une classification originale, nous avons précisé le degré d’ancienneté ou de nouveauté des technologies utilisées. Les principaux résultats montrent que l’efficacité de la FAD diffère effectivement selon les avancées technologiques, en ce sens qu’elle est plus élevée si elle utilise des technologies plus récentes. Ce constat se fonde sur 16 méta-analyses ayant examiné 862 études primaires. Chacune de ces dernières est menée à l'aide d'un schéma de recherche rigoureux, et comprend au-delà de 200 000 participants. Avec un indicateur d’une valeur ≥0.20, le pourcentage des effets d’ampleur est plus grand avec les technologies ODE (44 %) comparativement à celui obtenu avec les technologies PDE/ODE (29 %) et PDE (0 %). Il en va de même avec un indicateur d’une valeur de ≥0.40, le pourcentage d’effets d’ampleur est plus grand avec les technologies ODE (31 %) comparativement à celui des technologies PDE/ODE (0 %) et PDE (0 %). Quant aux résultats complémentaires relatifs aux variables modératrices, ils sont diversifiés, et ce, tant au regard des stratégies pédagogiques, des contenus de cours et des niveaux de formation. Étant donné que les écrits portant sur l’efficacité de la FAD selon les avancées technologiques n’en sont qu’à leurs débuts, les résultats principaux de notre méga-analyse s’avèrent un point important. Un certain pas serait franchi. Il permettrait d’affirmer, à partir d’un vaste ensemble d’études validées, que si la FAD emploie des technologies plus récentes, son efficacité est généralement plus élevée. Ce pas ne constitue en rien une assertion que les avancées technologiques sont une panacée. Des implications méthodologiques, conceptuelles et pratiques sont présentées.

Afin d'étudier les rôles de l'élève, du maître et d'un logiciel dans le développement de la compréhension, on a procédé à une analyse de concepts géométrico-algébriques dans le cadre du modèle constructiviste élargi de compréhension élaboré par Bergeron et Herscovics (1988). Cette analyse a servi à élaborer des instruments pédagogiques et à sélectionner les moments où on peut utiliser le logiciel choisi en vue de développer et d'analyser la compréhension chez l'enfant qui apprend. Cette recherche peut être considérée comme un apport aux connaissances existantes de plusieurs points de vue: on y a brossé un portrait assez détaillé des grandes théories d'apprentissage en mettant en lumière leur influence sur la didactique et sur la pédagogie, on y a fait une analyse conceptuelle de la notion de droite et de son équation, on y a montré que l'analyse épistémologique de concepts favorise grandement l'atteinte de la compréhension et, enfin, les conclusions devraient conduire à une utilisation prudente et intelligente de logiciels d'enseignement. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2019

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Québec Université Laval, Bibliothèque 2015

Suite aux résultats d'une étude socio-pédagogique portant sur l'évaluation de la formation et du perfectionnement des maîtres en exercice, nous nous sommes demandé comment il serait possible de placer les enseignants au centre de leur propre perfectionnement. Dans le cadre d'une étude d'exploration, nous avons posé une première hypothèse stipulant que le fait de proposer des situations stimulantes aux enseignants est de nature à enclencher un processus de mise en marche d'un perfectionnement autonome. La vérification systématique de cette hypothèse aurait demandé la collaboration d’une équipe d'experts provenant de diverses disciplines. Mous avons restreint la recherche en choisissant d'exploiter un moyen parmi d'autres. Notre hypothèse de travail a porté sur l'impact d'un mode d'utilisation de l'ordinateur individuel. Nous avons proposé des situations stimulantes par le biais d'activités mathématiques à vivre. Nous croyions qu'un tel mode d'utilisation de l'ordinateur individuel aurait un impact sur la pratique quotidienne des enseignants. Ce dernier pouvait se manifester sous différentes formes: provoquer des discussions, susciter des idées de contenus ou de stratégies d'enseignement, et même avoir un impact direct dans la classe. Nous avons donc construit un certain nombre de didacticiels, et quatre d'entre eux ont été retenus pour les expérimentations. Douze enseignants de trois écoles de la région de Québec ont vécu les activités. Nous les avons rencontrés trois fois, à raison d'une heure par séance. Le mode d'utilisation privilégié a fait en sorte que les enseignants ont été appelés â construire des savoirs, à appliquer des techniques, à induire, à déduire, â réaliser des concrétisations; les enseignants ont été constamment actifs lors du déroulement des didacticiels. Les expériences ont eu un impact, tel que nous l'avions prévu. Les activités mathématiques proposées ont été, sans contredit, des situations stimulantes pour la plupart des sujets. Suite à certains commentaires des participants et quelques actions entreprises en classe, nous concluons qu'un tel mode d'utilisation de l'ordinateur individuel pourrait être le point de départ d'un véritable programme de perfectionnement pour les maîtres en exercice. L'élaboration de didacticiels et les suggestions de contenus pourraient provenir tant des enseignants que de ceux qui s'intéressent à la formation continue / Québec Université Laval, Bibliothèque 2015