La présente thèse porte sur l’aspect novateur de la situation d’enseigner et d’apprendre qui intègre le numérique, les conditions d’innovation entourant la situation d’enseigner et d’apprendre avec le numérique et les manifestations de l’engagement des enseignants et de celui des étudiants. La recherche en éducation lie l’engagement des étudiants à la persévérance et à la réussite scolaire (Christenson, Reschly, & Wylie, 2012; Mosher & McGowan, 1985), des préoccupations incontournables pour le milieu de l’éducation collégiale au Québec. Toutefois, il n’est pas rare de lire une recherche portant sur l’engagement sans y trouver une définition du concept. Appliquant la méthodologie de l’expérimentation de devis, notre recherche se penche sur deux situations d’innovation où enseignants et étudiants utilisaient des technologies numériques. L’engagement des étudiants a été étudié selon ses dimensions comportementale, affective et cognitive (Fredricks, Blumenfeld, & Paris, 2004), la variation dans le temps de leur niveau d’engagement étant plus spécifiquement analysé, et l’engagement des enseignants selon trois dimensions (absorption, vigueur et dévouement) proposées par Schaufeli, Salanova, González-Romá et Bakker (2002) auxquelles nous avons ajouté une dimension socioaffective plus largement comprise. Les données proviennent d’un collège de la région de Québec où sept enseignants et 358 de leurs étudiants ont participé à l’étude. L’engagement des enseignants ainsi que les conditions d’innovation ont été analysées à partir d’entretiens avec les enseignants et de notes ethnographiques collectées. Notre recherche confirme que, dans une situation novatrice en matière d’intégration du numérique, la présence de conditions d’innovation importe. Celles que nous avons analysées sont les suivantes : une vision partagée, des ressources, la compétence du personnel ainsi que l’adéquation entre les principes pédagogiques et l’environnement sociotechnique. Concernant la condition d’adéquation, l'adoption de nouveaux outils technologiques en éducation et l’adoption de nouvelles pédagogies allaient de pair. En matière d’engagement, notre étude dégage des variations relativement importantes concernant les niveaux d’engagement des étudiants en cours de session. Le niveau d’engagement des étudiants (dimension affective) a été le plus élevé, particulièrement en début de session. Du côté de l’engagement des enseignants, nos résultats permettent d’en rendre compte, toutefois, des recherches complémentaires demeurent nécessaires pour en consolider de la définition, les caractéristiques et les manifestations. Mots-clés: engagement des apprenants, engagement des enseignants, technologies numériques, innovation pédagogique, technologies de l'information et de la communication, apprentissage amélioré par la technologie / This thesis deals with the innovative aspect of the teaching and learning situation that integrates digital technologies, the conditions of innovation, and the manifestations of teacher and student engagement. Educational research links students' engagement to perseverance and academic achievement (Christenson, Reschly, & Wylie, 2012; Mosher & McGowan, 1985), an undeniable concern for the educational college community in Quebec. However, it is not uncommon to read a research about engagement without a clear definition of this concept. Applying a design-based research approach, our work focuses on two situations of innovation where teachers and students were using digital technologies. Student engagement was studied according to its behavioral, affective and cognitive dimensions (Fredricks, Blumenfeld, & Paris, 2004), the variation of their level of engagement being more specifically analyzed, and the engagement of teachers according to three dimensions (absorption, vigor and dedication) proposed by Schaufeli, Salanova, González-Romá and Bakker (2002) to which we added a socio-affective dimension (more widely understood). The data come from a college in the Quebec region where seven teachers and 358 of their students participated in the study. Teacher engagement and innovation conditions were analyzed on the basis of interviews with teachers and ethnographic notes collected. In an innovative situation of digital tool integration, our research confirms that the presence of innovation conditions matters. Those that were analyzed are: a shared vision, resources, staff competence and the adequacy between pedagogical principles and the sociotechnical environment. Concerning the condition of adequacy, the adoption of new technological/digital tools in education and the adoption of new pedagogies went hand in hand. In terms of engagement, our results show relatively large variations in levels of student engagement during the session. The levels of student engagement (affective dimension) were highest, especially at the beginning of the session. Regarding teacher engagement, our results make it possible to account for them, however, further research is needed to consolidate its definition, characteristics and dimensions. Keywords: learner engagement, student engagement, teacher engagement, digital technologies, educational innovation, information and communication technologies, technology-enhanced learning

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.

"Le constat à l'origine de cette recherche est simple : les étudiants qui arrivent à leur premier cours de littérature au niveau collégial ont certes développé des stratégies de lecture au cours de leur cheminement scolaire antérieur, mais elles ne sont pas nécessairement adaptées au travail d'analyse qui est attendu d'eux au cégep. Pire : forts de cette confiance en leurs capacités de lecture, les étudiants ne semblent pas remettre en cause leur façon de lire des textes, même lorsque leur nature littéraire impliquerait une approche quelque peu différente de la lecture pragmatique ou ludique à laquelle ils sont habitués. Or, c'est un des objectifs de la formation générale au niveau collégial que d'amener les étudiants à développer une démarche de réflexion et d'analyse indispensable au travail intellectuel (donc des stratégies transférables) - en plus des objectifs culturels et littéraires spécifiques à un enseignement plus proprement disciplinaire. Après leur premier cours de littérature, les étudiants devraient avoir développé des stratégies propres à la lecture littéraire, au premier chef une forme de questionnement métacognitif à la base de l'approfondissement des oeuvres au programme. Afin de favoriser une meilleure compréhension des oeuvres au programme dans le cours Ecriture et littérature, nous avons tenté de mettre en place dans nos classes une approche par problèmes fondée sur une pédagogie socioconstructiviste. Pour permettre aux étudiants de bénéficier de tous les avantages d'une pédagogie de la discussion et afin de rendre visible leur questionnement (d'une part pour voir où se situaient leurs difficultés réelles et, d'autre part, pour tenter de baliser le travail de réflexion attendu d'eux), nous avons aussi introduit le Web Knowledge Forum® dans nos cours. Il s'agit d'une plateforme aux fonctionnalités propres à soutenir le discours progressif, développée par des chercheurs canadiens, Bereiter et Scardamalia, à la suite de travaux centrés sur l'écriture dans le développement de la pensée. Si elle nous apparaissait satisfaisante du point de vue de l'intervention, la dynamique de la stratégie d'enseignement méritait d'être étudiée, à notre avis. C'est ainsi que notre recherche de type expérimentation de devis examine le potentiel d'utilisation d'une telle plateforme liée à une approche par problèmes dans des classes de niveau collégial pour favoriser le développement de la compétence en lecture, c'est-à-dire une compréhension plus en profondeur des textes littéraires et, peut-être, amener les étudiants à produire des interprétations originales des oeuvres au programme. Notre première hypothèse était qu'une approche par problèmes liée à l'utilisation du Web KF dans une classe de littérature de niveau collégial pouvait être source d'utilisation de stratégies métacognitives. Nous avons ainsi analysé l'utilisation de ces stratégies par les étudiants participant au forum et les avons sondés afin de connaître leurs perceptions quant à l'utilité du KF dans la remise en cause de leur posture de lecture et quant à leur capacité à se poser des questions devant l'oeuvre à l'étude. Notre deuxième hypothèse était qu'une telle pédagogie liée à l'utilisation du Web KF dans une classe de littérature de niveau collégial pouvait offrir aux étudiants un espace de créativité et, partant, encourager une telle créativité. Notre avons donc analysé cette inventivité des étudiants, leur capacité à sortir du connu pour interpréter les oeuvres au programme. Notre troisième et dernière hypothèse de recherche était que l'utilisation du Web KF intégrée à une approche par problèmes en littérature favoriserait une meilleure explication des textes littéraires que ceux de non-utilisateurs, grâce au savoir construit collectivement par l'activité sur le forum. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons analysé autant la profondeur des propos échangés sur le forum que celle des explications offertes en démonstration de la compréhension de lecture au terme de l'exercice, explications que nous avons comparées à celles d'étudiants n'ayant pas participé au dialogue électronique, mais soumis aux mêmes conditions générales."

Après la description générale d'Arcade, un ensemble de réflexions et de propositions centrées sur l'activité de jeu est présenté. Ces réflexions sont axées sur l'intérêt des jeux pédagogiques dans l'enseignement de la programmation. Finalement, un jeu de rôles pratique par trois joueurs sur réseau d'ordinateurs est proposé

Les nouvelles technologies de l'information sont entrées au cœur de notre société et provoquent de profonds changements dans notre vie quotidienne, notamment dans le monde du travail. Or le métier d'enseignant n'a pas vraiment évolué, même si les méthodes éducatives changent, car toute tentative d'introduction de l'informatique se heurte à la méfiance des enseignants qui ont peur de perdre leur liberté de choix éducatifs. De plus, les avancées technologiques n'ont d'intérêt que si elles sont intégrées dans un processus global de conception d'applications éducatives. Nos recherches ont donc pour objectif principal de faciliter la tâche de l'enseignant dans la préparation de ses séquences pédagogiques. Nous définissons ainsi le support méthodologique d'un environnement informatique d'aide à la spécification des connaissances éducatives. Nous organisons alors nos travaux autour de trois axes. Tout d'abord, nous proposons la mise en place d'enseignements axés sur la notion de situations-problèmes au sens IUFM car elle met les apprenants en situation de projet tout en répondant aux objectifs pédagogiques fixés. Nous exposons ensuite la nécessité pour les enseignants de se reposer sur un processus de spécification formelle que nous définissons et pour lequel nous proposons un cycle de vie basé sur le prototypage rapide. Nous proposons aussi une ontologie de l'enseignement s'appuyant sur une architecture orientée-objet. Nous montrons enfin que l'utilisation de méta-outils CASE permet de développer un environnement ayant une assistance adaptée et suffisamment flexible pour permettre différentes façons de spécifier et différents points de vue et-ou formalismes de représentation sur une spécification. Le prototype développé couple le méta-outil CASE HARDY, qui fournit une interface diagrammatique supportant les étapes du processus de développement, et le générateur de système expert CLIPS qui assure la cohésion globale en terme de guidage et de flexibilité.

Dans cette recherche est abordé l'apprentissage de la fonction sinus par un processus de modélisation. La littérature nous montre, qu'à des fins de résolution, les élèves éprouvent des difficultés à traduire des situations concrètes en modèles mathématiques (Gravemeijer). De notre point de vue, la modélisation avec la manipulation combinée d'artefacts (au sens de Rabardel) physiques et technologiques peut supporter cet apprentissage. Puisque dans la pratique, la modélisation mathématique est surtout utilisée pour l'enseignement des relations fonctionnelles (O'Callaghan), et que l'apprentissage des fonctions sinus engendre énormément de difficultés (Kendal et Stacey), notre objectif est d'observer l'apprentissage des fonctions sinus à partir de la modélisation d'une situation donnée. Pourrions-nous arriver à cet objectif en utilisant des artefacts (physiques et technologiques)? Globalement, la recherche a suivi le modèle de l'ingénierie didactique. Lors de l'expérimentation nous avons précisément retenu la méthode d'enseignement ACODESA (Hitt), à cause du caractère social de construction des connaissances qu'elle permet. Cette expérimentation s'est déroulée en septembre 2010 sur sept séances de 60 minutes. Huit élèves de secondaire 5 ont participé volontairement à cette recherche. En début d'expérimentation, les élèves connaissaient les relations trigonométriques dans le triangle (secondaire 4), mais non la forme fonctionnelle du sinus. Dans un environnement d'apprentissage collaboratif, le travail sur la situation avec des artefacts physiques et technologiques a permis de récolter des données. Ces dernières ont été très riches en apprentissages pour moi en tant que chercheuse. En effet, l'analyse de ces données a permis de constater qu'en début d'apprentissage, à cause d'une rupture avec le contrat didactique habituel, les élèves éprouvent de la difficulté à commencer le processus de modélisation. Une fois le processus enclenché, les élèves construisent des modèles subséquents qui les amènent vers la représentation algébrique de la fonction sinus. Par contre, lors de la dernière étape de réflexion, allouée pour la déduction de l'expression algébrique, les élèves ne retournent pas vers la situation, ni même vers la table des valeurs, mais plutôt vers des savoirs acquis dans leur classe de mathématiques. Ils se sont trouvés en face de contradictions cognitives. Ce n'est qu'après un long moment de réflexion et de discussions, que les élèves ont dépassé ces contradictions et ont finalement proposé une expression algébrique qui fait intervenir le sinus. Cette approche a permis à des élèves d'une même classe d'atteindre un savoir à partir de manipulations d'artefacts et de discussions. Les échanges ont permis de combler les manques engendrés à la fois par la manipulation d'artefacts physiques et par la manipulation d'artefacts technologiques, dans une ambiance d'échanges et de collaboration. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Fonction sinus, modélisation, technologies, instrumentation, représentations.

Cette thèse porte sur l'intégration des technologies en milieu scolaire et défavorisé. Spécifiquement cette étude s'est déroulée à Harlem (New York) dans une école secondaire dont les élèves sont majoritairement hispaniques. L'objet de cette thèse est de comprendre l'usage des technologies en milieu scolaire et particulièrement leur possible contribution à la réduction des inégalités en favorisant l'apprentissage de cette technologie par les élèves et par leur usage pédagogique. Pour ce faire, nous avons réalisé une étude de cas dans une école en milieu défavorisé de New York ou la direction et des enseignants ont mis sur pied un projet d'établissement fondé sur l'usage des technologies informatiques dans les pratiques pédagogiques. À cet égard, nous avons constaté que cet objectif n'a été atteint que tardivement, d'où l'intérêt de suivre la mise en œuvre du projet afin de comprendre la fluctuation des effets. Dès lors, une première question consistait à s'interroger sur les modes d'implantation et d'intégration des technologies dans l'école en milieu défavorisé? Sur le plan théorique, nous avons orienté notre travail en reprenant les grandes catégories de l'évaluation sociale des technologies en milieu scolaire. L'analyse de l'implantation y est conceptualisée comme l'articulation entre les nouvelles technologies et les caractéristiques organisationnelles de l'établissement scolaire. Une de celles-ci est la transformation des modes de régulation des écoles par la mise en œuvre de nouvelles politiques éducatives. Ces nouveaux modes ont largement imprimé la trajectoire que prendra l'implantation du projet. Le projet proposé vise explicitement la réduction des inégalités. Afin de réellement saisir si cet objectif est atteint ou non, il nous fallait savoir si ses dimensions fondatrices pour agir sur la réduction des inégalités. Deux voies théoriques ont été empruntées. Nous avons repris quelques grandes lignes des sociologies des inégalités scolaires afin de saisir comment les inégalités étaient produites. Nous avons aussi tenu compte des travaux sur l'école efficace qui ont identifié des facteurs favorables à la réduction des inégalités. Les sources de cette analyse qualitative proviennent principalement de documents publiés, de statistiques, d'une observation désengagée dans l'école et d'entretiens. Ces entrevues se sont déroulées en deux temps, car l'école a fait l'objet d'une restructuration, et le personnel de l'école et ses projets ont changé avant et après la mise en place de cette politique. Un premier terrain a été effectué en 2004 et complété par des entrevues en 2009. Pour cette étude essentiellement qualitative, nous avons effectué des entrevues auprès du personnel de l'établissement. Ces entrevues ont été complétées par une recherche documentaire axée essentiellement sur les politiques d'éducation de la ville de New York. Nous ne pouvons pas généraliser notre conclusion à toutes les écoles en milieu défavorisé ayant recours à la technologie. Il reste qu'un résultat de cette thèse est d'avoir dégagé des conditions institutionnelles et organisationnelles qui modulent la contribution des technologies à la lutte aux inégalités scolaires et à la réussite scolaire. Notre recherche a montré que les meilleurs résultats des élèves ne sont pas dus à l'intégration des technologies dans l'école, mais plutôt des dimensions mises en évidence par les travaux sur les écoles efficaces ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Harlem, réussite, projet, école efficace, technologie, projet, régulation, mobilisation, école, éducation.

Québec Université Laval, Bibliothèque 2016

Québec Université Laval, Bibliothèque 2014

Québec Université Laval, Bibliothèque 2015