L'apprentissage collaboratif assisté par ordinateur et les technologies d'e-learning devenant de plus en plus populaires et intégrés dans des contextes éducatifs, le besoin se fait sentir de disposer d'outils d'évaluation automatique et d'aide aux enseignants ou tuteurs pour les deux activités, fortement couplées, de compréhension de textes et collaboration entre pairs. Bien qu'une analyse de surface de ces activités est aisément réalisable, une compréhension plus profonde et complète du discours en jeu est nécessaire, complétée par une analyse de l'information méta-cognitive disponible par diverses sources, comme par exemples les auto-explications des apprenants. Dans ce contexte, nous utilisons un modèle dialogique issu des travaux de Bakhtine pour analyser les conversations collaboratives, et une approche théorique visant à unifier les activités de compréhension et de collaboration dans un même cadre, utilisant la construction de graphes de cohésion. Plus spécifiquement, nous nous sommes centrés sur la dimension individuelle de l'apprentissage, analysée à partir de l'identification de stratégies de lecture et sur la mise au jour d'un modèle de la complexité textuelle intégrant des facteurs de surface, lexicaux, morphologiques, syntaxiques et sémantiques. En complément, la dimension collaborative de l'apprentissage est centrée sur l'évaluation de l'implication des participants, ainsi que sur l'évaluation de leur collaboration par deux modèles computationnels: un modèle polyphonique, défini comme l'inter-animation de voix selon de multiples perspectives, un modèle spécifique de construction sociale de connaissances, fondé sur le graphe de cohésion et un mécanisme d'évaluation des tours de parole. Notre approche met en œuvre des techniques avancées de traitement automatique de la langue et a pour but de formaliser une évaluation qualitative du processus d'apprentissage. Ainsi, deux perspectives fortement interreliées sont prises en considération : d'une part, la compréhension, centrée sur la construction de connaissances et les auto-explications à partir desquelles les stratégies de lecture sont identifiées ; d'autre part la collaboration, qui peut être définie comme l'implication sociale, la génération d'idées ou de voix en interanimation dans un contexte donné. Des validations cognitives de nos différents systèmes d'évaluation automatique ont été réalisées, et nous avons conçu des scénarios d'utilisation de ReaderBench, notre système le plus avancé, dans différents contextes d'enseignement. L'un des buts principaux de notre modèle est de favoriser la compréhension vue en tant que " médiatrice de l'apprentissage ", en procurant des rétroactions automatiques aux apprenants et enseignants ou tuteurs. Leur avantage est triple: leur flexibilité, leur extensibilité et, cependant, leur spécificité, car ils couvrent de multiples étapes de l'activité d'apprentissage, de la lecture de matériel d'apprentissage à l'écriture de synthèses de cours en passant par la discussion collaborative de contenus de cours et la verbalisation métacognitive de jugements de compréhension, afin d'obtenir une perspective complète du niveau de compréhension et de générer des rétroactions appropriées sur le processus d'apprentissage collaboratif.

Afin de comprendre les démarches d'apprentissage des apprenants dans un campus numérique, nous avons focalisé notre recherche sur l'analyse de leurs interactions synchrones en situation tutorale et avec les pairs. L'idée est de rechercher des facteurs pour l'encadrement et le soutien à distance des apprenants qui font face aux problèmes tels que l'isolement, la démotivation et l'incertitude. Bien que les technologies de l'information et de la communication (TICs) soient considérées comme un outil indispensable pour combler la distance, elles ne suffisent pas pour aider les apprenants à persister dans leurs études. Par le biais d'un questionnaire, nous avons découvert les étapes importantes des démarches des acteurs et par la suite, nous avons entamé l'analyse qualitative : nous nous sommes appuyés sur les modèles de Kuutti [96] et d'Engeström [87] au niveau macro et, pour approfondir davantage notre étude, la grille d'analyse Panchoo/Jaillet a su relever la nature des interactions. L'analyse quantitative couplée avec les représentations visuelles ont pu démontrer les tendances diverses dans les réunions synchrones et les comportements des acteurs. Les 84 réunions analysées ont dévoilé qu'il y a davantage d'échanges qui abordent le sujet des règles que de la pédagogie. Ainsi, avec les soutiens adéquats par rapport à l'usage de la technologie, l'environnement éducatif, la stratégie d'apprentissage et l'accompagnement des tuteurs et les pairs, les apprenants ont prouvé être capables et responsables ; ils ont réussi leurs formations en s'entraidant, en coopérant et en collaborant tout en faisant les activités demandées à leurs propres rythmes. Suite à notre recherche, nous pouvons avancer que l'interaction dispensée au bon moment anticipe une démarche proactive des apprenants dans l'apprentissage. / With the aim of studying the learning processes of students in an online environment, we have focused our research on the analysis of their synchronous interactions during tutorial and team work activities, with and without the presence of their tutors. The emphasis is to search for factors which would serve as support to distance education students who face problems such as isolation, lack of motivation and uncertainty. Although the Information and Communication Technologies (ICT) is considered to be the acquired tool to bridge the distance today, they are not sufficient to help students persevere in their studies. With the help of a questionnaire - survey, we have come up with important learning phases of students, and then we proceeded with the qualitative analysis: at macro level, we made use of Kuutti [96] and d'Engeström [87] models and, to deepen further our queries, the Panchoo/Jaillet methodology has successfully brought to light more details on the nature of those exchanges. The quantitative analysis along with the visual presentations used, showed the various trends that existed in the different online meetings as well as in the behavior of tutors and students. The 84 meetings analysed revealed that the interactions consisted more of rules exchanges than those relating to pedagogy. Therefore, with relevant support such as the use of technologies, the educational environment, the learning strategies and the company of tutors and peers, students have proved to be very capable and responsible; they succeeded in their studies by helping each other, by cooperating and collaborating while doing the requested activities at their own pace. Further to our research, we can deduce that the interactions given at the right time can trigger proactive learning activities of relevant actors.

Les nouveaux dispositifs de formation à distance représentent de nouvelles modalités de formation dans l’enseignement supérieur. Ces dispositifs impliquent l’utilisation d’environnements pédagogiques adaptés qui favorisent les situations de travail collaboratif. La collaboration au sein de ces outils résulte non seulement des interactions entre les étudiants, mais aussi des modalités de travail et d’accompagnement mises en place au préalable par les enseignants, notamment pour que les interactions fassent sens pour les étudiants. Ainsi, la question qui guide cette étude de cas est la suivante. Comment se caractérise le travail collaboratif des étudiants dans les blogs dans le cadre du cours ETA 6538? Plus précisément, nous cherchons à comprendre comment les étudiants collaborent à l'intérieur des blogs et quels sont les indicateurs propices à cette collaboration. À l’issue de notre étude, nous proposons une liste de recommandations pour favoriser la mise en place et le déroulement du travail collaboratif au sein des blogs, ainsi que des indicateurs pouvant servir à l’évaluation de la collaboration. Les concepts exploités dans ce mémoire sont relatifs au processus d'acquisition de savoir à partir de la collaboration émanant des interactions au sein des TIC, des dispositifs d’apprentissage en ligne et plus particulièrement des blogues. Nous avons utilisé une méthode de type à la fois quantitative et qualitative. Les blogs de huit étudiants ont été analysés. Les résultats de ces analyses montrent que les étudiants ont collaboré au sein des blogs et qu’ensemble, ils ont fait émergé de nouveaux savoirs et connaissances. / New operations of distance learning represent new education’s modalities in higher education. These operations imply use of adapted learning environment, which promote collaborative work situations. Collaboration within these tools result from interaction between students and also from modalities work and support put in place by teachers in order to make sure that these interactions are clear for students. Thus, the question that leads this study case is as follows. What characterizes the collaborative work of students in blogs under ETA 6538 course? Specifically, we want to understand how students collaborate within blogs and what indicators are conducive to such collaboration. Following our study, we propose a list of recommendations to promote the establishment and conduct of collaborative work in blogs, as well as indicators that can be used for evaluation of the collaboration. The concepts used in this thesis are related to the process of acquiring knowledge from the collaboration from the interactions among ICT, online learning systems, especially blogs. We used a type of both quantitative and qualitative analyses. Blogs of eight students were tested. The results of these studies show that students have collaborated in blogs and together they have emerged from new knowledge and skill.

In this analytical research paper, the notions of second language acquisition and group dynamics are discussed in order to assess whether the latter is lacking in today’s Swedish upper-secondary schools’ French classes. In its theoretical section, this paper focuses on the foreign language didactics taught to students of foreign language education programs in Sweden and, most particularly, on their approach to the advantages and the benefits of group work and group dynamics. The didactic models of Lundahl (2012) and Tornberg (2015) are presented as well as the notions of primary and secondary groups found in Thornberg’s (2006) work. In its analytical section, this paper presents a written interview, built on Lundahl and Skärvad’s (1999) model, which was sent to ten upper-secondary school French teachers. This paper then provides an analysis of their answers based on Georgi’s model, as presented by Dimenäs (2007), and compares the main points to the theory. It emerges from the teacher’s answers that they tend to prefer middle sized groups, as they believe them to be best suited for a good work atmosphere and quality group dynamics. However, and contrary to the working hypothesis of this paper, most of the teachers seem not to think that small groups are an issue. In fact, it appears from their answers that they prefer to work with smaller rather than larger groups, which they find difficult to maneuver.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.

L’innovation pédagogique pour elle-même s’avère parfois discutable, mais elle se justifie quand les enseignants se heurtent aux difficultés d’apprentissage de leurs étudiants. En particulier, certaines notions de physique sont réputées difficiles à appréhender par les étudiants, comme c’est le cas pour l’effet photoélectrique qui n’est pas souvent compris par les étudiants au niveau collégial. Cette recherche tente de déterminer si, dans le cadre d’un cours de physique, la simulation de l’effet photoélectrique et l’utilisation des dispositifs mobiles et en situation de collaboration favorisent une évolution des conceptions des étudiants au sujet de la lumière. Nous avons ainsi procédé à l’élaboration d’un scénario d’apprentissage collaboratif intégrant une simulation de l’effet photoélectrique sur un ordinateur de poche. La conception du scénario a d’abord été influencée par notre vision socioconstructiviste de l’apprentissage. Nous avons effectué deux études préliminaires afin de compléter notre scénario d’apprentissage et valider la plateforme MobileSim et l’interface du simulateur, que nous avons utilisées dans notre expérimentation : la première avec des ordinateurs de bureau et la seconde avec des ordinateurs de poche. Nous avons fait suivre à deux groupes d’étudiants deux cours différents, l’un portant sur une approche traditionnelle d’enseignement, l’autre basé sur le scénario d’apprentissage collaboratif élaboré. Nous leur avons fait passer un test évaluant l’évolution conceptuelle sur la nature de la lumière et sur le phénomène de l’effet photoélectrique et concepts connexes, à deux reprises : la première avant que les étudiants ne s’investissent dans le cours et la seconde après la réalisation des expérimentations. Nos résultats aux prétest et post-test sont complétés par des entrevues individuelles semi-dirigées avec tous les étudiants, par des enregistrements vidéo et par des traces récupérées des fichiers logs ou sur papier. Les étudiants du groupe expérimental ont obtenu de très bons résultats au post-test par rapport à ceux du groupe contrôle. Nous avons enregistré un gain moyen d’apprentissage qualifié de niveau modéré selon Hake (1998). Les résultats des entrevues ont permis de repérer quelques difficultés conceptuelles d’apprentissage chez les étudiants. L’analyse des données recueillies des enregistrements des séquences vidéo, des questionnaires et des traces récupérées nous a permis de mieux comprendre le processus d’apprentissage collaboratif et nous a dévoilé que le nombre et la durée des interactions entre les étudiants sont fortement corrélés avec le gain d’apprentissage. Ce projet de recherche est d’abord une réussite sur le plan de la conception d’un scénario d’apprentissage relatif à un phénomène aussi complexe que l’effet photoélectrique, tout en respectant de nombreux critères (collaboration, simulation, dispositifs mobiles) qui nous paraissaient extrêmement utopiques de réunir dans une situation d’apprentissage en classe. Ce scénario pourra être adapté pour l’apprentissage d’autres notions de la physique et pourra être considéré pour la conception des environnements collaboratifs d’apprentissage mobile innovants, centrés sur les besoins des apprenants et intégrant les technologies au bon moment et pour la bonne activité. / The educational innovation itself is sometimes debatable but it is justified when the teachers confront the learning difficulties of their students. In particular, some notions of physics are notoriously hard for students to understand, as is the case for the photoelectric effect which is not often comprehended by the students at the college level. This research tries to determine if, as part of a physics course, the simulation of the photoelectric effect and the use of mobile devices in collaborative situations facilitate an evolution of the student’s conceptions about the concept of light. We have proceeded to develop a scenario of collaborative learning by integrating a simulation of the photoelectric effect on handheld devices (Pocket PC). The design of scenario was first influenced by our socioconstructivist vision of learning. We conducted two preliminary studies to complete our scenario of learning and to validate the platform « MobileSim » and the interface of the simulator used in our experiment. The first studies were completed with a simulation on computers and the second with a simulation on Pocket PC. After that, we carried out the experimentation with two groups of students. The control group was assigned to the traditional approach of teaching and the experimental group was assigned to the approach based on the developed scenario of collaborative learning. We have conducted a test twice to assess a conceptual change about the nature of light and about the phenomenon of the photoelectric effect and related concepts. The first test (pre-test) before the students are involved in the course and the second (post-test) after completion of experiments. Our results in the pre-test and post-test were completed by conducting semi-structured individual interviews with all students, by video recordings and recovered traces (on log files or on paper). Students in the experimental group obtained good results in the test compared to those of the control group. We noted an average gain of learning qualified at a moderate level according to Hake (1998). Interview results were used to identify some conceptual difficulties of student learning. Analysis of collected data from video sequences, questionnaires and recovered tracks allowed us to better understand the process of collaborative learning and has revealed that the number and the time of interactions between students are strongly correlated with the gain of learning. At first, this research project is a success in the designing of a learning scenario of a phenomenon as complex as the photoelectric effect and respects many criteria (collaboration, simulation, mobile devices, etc.) that it seemed for us extremely utopian to combine them in an effective learning situation in the classroom. For instance, this scenario could be adapted to the learning of other concepts in physics. It could also be considered for the design of collaborative environments for innovative mobile learning focused on the needs of learners that integrate the technologies at the right time and for the right activity.

La collaboration entre organisations est l’un des principaux enjeux de l’écosystème industriel actuel. L’établissement d’une telle collaboration doit être réactive, afin de saisir les différentes opportunités, et flexibles, pour pouvoir s’adapter aux changements dans la collaboration. Pour cela, ces collaborations doivent être supportées par un système d’information (SI) dédié, en charge de fournir l’interopérabilité entre les différents SI des partenaires et capable de gérer les spécificités de la collaboration. Le projet MISE (Mediation Information System Engineering) propose une approche dirigée par les modèles permettant à l’utilisateur de concevoir un Système d’Information de Médiation (SIM) adapté au support de cette collaboration. Deux étapes sont au coeur de la conception de ce SIM : la génération du processus métier collaboratif depuis une description de la situation (niveau abstrait) et sa transformation en un système exécutable (niveau concret). Ce manuscrit s’intéresse à cette seconde phase et tente, à l’aide de technologies basées sur la connaissance, de réconcilier ces modèles métiers avec les services techniques disponibles. Après une étude du besoin et des méthodes existantes d’apport sémantique pour les différents niveaux d’abstraction, nous faisons le choix de nous intéresser aux standards SAWSDL et WSMO-Lite au niveau des services et nous proposons un nouveau mécanisme d’annotation sémantique au niveau des processus métier (appelé SABPMN), faute de standard reconnu. Les informations sémantiques ajoutées aux modèles sont ensuite exploitées lors de la transformation des processus métier en workflows exécutables proposée ici. Cette transformation se déroule alors en trois phases : (i) on recherche pour les différentes activités métier du processus le ou les service(s) qui répond(ent) au besoin métier exprimé à l’aide de mécanismes de sélection et de composition de services ; (ii) on génère pour chaque service à invoquer la transformation de données nécessaire pour garantir une bonne communication avec les autres composants ; (iii) une fois ces informations validées par l’utilisateur, on génère les fichiers nécessaires à l’exécution de ce processus sur la plateforme collaborative. Les résultats de cette thèse s’inscrivent aussi au sein du projet FUI ISTA3 (Interopérabilité de 3ème génération pour les Sous-Traitants de l’Aéronautique) qui se propose d’améliorer l’interopérabilité de la chaine logistique des sous-traitants aéronautiques de l’Aerospace Valley afin de faciliter la co-conception. Une implémentation des différents mécanismes proposés a été réalisée et est disponible sous la forme d’un prototype fonctionnel open-source. / Collaboration bewteen organisations is one of nowadays main stakes in industrial ecosystem. Establishment of such collaboration must be reactive, in order to take avantage of opportunities, and flexible, in order to adapt collaboration to context changes. In this view, such collaboration must be supported by a dedicated Information System (IS), responsible for ensuring interoperability between partner’s IS and able to manage collaboration specificities. MISE project (Mediation Information System Engineering) provides a model-driven engineering approach dedicated to design a Mediation Information System (MIS) which supports this collaboration. Two steps are involved in the MIS design : generation of business processes from the description of the collaborative situation (abstract level) and transformation of these process models into an executable system (concrete level). This PhD thesis takes interest in the second level trying to match those business models with available technical services, thanks to knowledge based technologies. First, we studied our semantic needs and existing methods of semantic annotation for models from both business and technical levels. We chose SAWSDL and WSMOLite standards for service annotations whereas we provided a new semantic annotation mechanism for business processes (called SABPMN), in the absence of existing standard. Added semantic information is then used during the business processes to executable workflows transformation. This transformation is performed in three steps : (i) for each activity involved in business processes we search for technical services which fit our business needs thanks to our service selection and composition mechanisms ; (ii) we generate for each selected service the required data transformation to ensure correct communication with other components ; (iii) once this information validated by user, we generate technical files expected by the collaborative platform to execute those processes. Those results are in line with the FUI ISTA3 project (3rd generation of Interoperability for Aeronautics Sub-contracTors) which focuses on improving supply chain interoperability for aeronautics sub-contractors of Aerospace Valley in order to facilitate co-design. All proposed transformation and matchmaking mecanisms are implemented as open-source functional prototypes.

Dans une époque marquée par les inquiétudes publiques sur les implications sociétales et environnementales des innovations technoscientifiques, l’enjeu de l’éducation scientifique est de préparer les citoyens à prendre une part active aux choix de société. Tandis que les Inquiry Based Science Education pénètrent les programmes d’enseignements de tous les pays, la généralisation de l’Education au Développement Durable signe l’intégration des enjeux du monde contemporain dans des enseignements problématisés. Dans ce contexte, la scolarisation des Questions Socialement Vives (QSV) place l'incertitude et la complexité au cœur des processus d'enseignement/apprentissage. À la croisée de la didactique des QSV et de la pédagogie numérique, cette thèse vise à documenter les modalités d’apprentissages collectifs de la participation démocratique aux expertises citoyennes de QSV Environnementales. Nous exploitons le potentiel des Environnements Numériques de Travail collaboratifs à élargir les communautés d’apprentissages au-delà des frontières géographiques et des cloisonnements disciplinaires. Nous analysons les évolutions de Raisonnements SocioScientifiques dans une perspective de Durabilité (RSSD) construits collectivement par de futurs enseignants en quatrième année de formation initiale issus de disciplines et institutions universitaires diverses en France et en Australie. L’originalité de ce travail réside dans la mise en relation des interactions socio-discursives avec les niveaux d’approfondissement des RSSD co-construits. Elle révèle l’intérêt majeur des dérangements socio-épistémologiques occasionnés par les rencontres interculturelles. / At a time marked by the public concerns about societal and environmental implications of technoscientific innovations, the purpose of science education is to prepare citizens to take active part on society choices. The generalisation of Education for Sustainable Development signs the integration of world contemporary stakes in problematized Scientific teaching while Inquiry Based Science Education penetrates curriculums of all countries. In such a context, the teaching of Socially Acute Questions (SAQs) incorporates uncertainty and complexity at the heart of the teaching and learning process. Environmental SAQs call for expertises that take stock of socio-ecological interactions at different scales, political and technoscientifical options, interests and values at play, connections between debated problems. At a crossroads of SAQs’ didactics and digital pedagogy, this thesis aims to document forms of collective learning of democratic involvement in citizen expertises of Environmental SAQs. We make use of Digital Work Environment potential to broaden community of learning beyond geographical boundaries and disciplinary compartmentalization. We scrutinize collective SocioScientific and Sustainability Reasoning (S3R) of students in their fourth year of a teacher education degree from different disciplines and Universities in France and Australia. The originality of this work lies in seeing together Socio-Discursive Interactions and improvements of S3R collectively built. It reveals the major interest of socio-epistemologic disturbance occasionned by cross-cultural meetings.

Les collaborations inter-organisationnelles relèvent généralement de circonstances opportunistes et s’avèrent par conséquent éphémères. Les organisations doivent alors être disposées à s’intégrer dans ce type de collaboration tout en gardant leur identité propre. Ce constat est le point de départ du projet MISE (Mediation Information System Engineering), qui aborde cette notion de collaboration d’organisations selon l’angle du système d’information, en proposant une démarche de conception d’un SIM (système d’information de médiation). Ce SIM constitue un système tiers, médiateur des SI des diverses organisations, destiné à prendre en charge, d’une part la coordination des actions des partenaires (orchestration de la dynamique collective) et d’autre part, de gérer la circulation de l’information au sein de la collaboration (acheminement et traduction des données). La conception du SIM repose sur une démarche d’ingénierie dirigée par les modèles (IDM). Par ailleurs, la notion de crise, reposant par définition sur la sollicitation d’acteurs hétérogènes concernés par une collaboration opportuniste (qui plus est dans le cadre d’un phénomène évolutif d’une durée indéterminée), fait du domaine de la gestion de crise un parfait cas d’étude pour le projet MISE. Ces travaux de thèse, liés au projet ANR-CSOSG ISyCri, présentent cette démarche de conception du SIM appliqué au domaine de la gestion de crise. Le manuscrit parcourt la démarche MISE appliquée au domaine de la gestion de crise depuis la définition conceptuelle jusqu’à la réalisation technique selon les trois étapes de cette démarche IDM : (i) au niveau « métier » : l’utilisation d’une base de connaissance, représentée par une ontologie, permet, à partir des caractéristiques de la situation de crise et du savoir-faire des partenaires de la collaboration, de définir le processus collaboratif représentatif de la succession des activités à exécuter dans le cadre de la réponse à la crise. (ii) au niveau « logique » : une transformation de modèle permet de construire, à partir du modèle de processus collaboratif obtenu au niveau « métier », une architecture logique du SIM (orientée service, selon les préceptes SOA). (iii) au niveau « technique » : une deuxième transformation de modèles permet de générer les éléments nécessaires à la configuration du SIM, notamment le fichier BPEL. L’agilité du SIM ainsi déployé constitue une exigence incontournable. Les travaux présentés dans ce manuscrit proposent donc d’intégrer ces différentes étapes de conception du SIM sous la forme de composants logiciels indépendants, sollicités à loisir au sein d’une architecture orientée service. Cette solution apporte une grande flexibilité structurelle à la démarche, en autorisant la reconfiguration partielle du SIM à partir du niveau adapté à la situation. / Organizations should be able to take part into opportunistic and brief collaborative networks. However, they should also control their identity. The MISE project (Mediation Information System Engineering) aims at dealing with that issue from the information system point of view. The main principle is to design a specific third part mediation information system (MIS) in charge of, first, orchestrating the collaborative workflow of the collaborative network and, second, managing information (carrying and translating data). Designing such a MIS is based on a model-driven engineering approach (MDE). Considering crisis management field, it is obvious that such a domain requires opportunistic collaboration of heterogeneous partners involved in the crisis response (furthermore, crisis management is a very dynamic process where agility is a crucial point). Directly linked to the French funded ISyCri project, this PhD research work presents the overall approach for MIS design in a crisis management context.That MDE approach is based on three steps: (i) “Business” level: a collaborative process model is deduced from a knowledge base represented through an ontology. (ii) “Logical” level: an abstract service-oriented architecture of MIS is built, based on a model transformation from the previously obtained collaborative process model. (iii) “Technical” level: all the required deployment files are generated (including BPEL file), based on another model transformation, from the logical architecture. Besides, agility is a strong requirement for such a MIS. Therefore, these three steps are integrated, as independent software components, in a service-oriented architecture of a MIS-design tool. This solution brings structural flexibility to the overall approach by allowing partial redesign of the MIS (at theexpected step)