Cette thèse s’inscrit dans les domaines de l’acquisition et de la didactique des langues étrangères. Sa nature est quantitative et descriptive. Elle porte sur les stratégies d’apprentissage des sinogrammes par des étudiants francophones dans un environnement instructif. L'objectif, dans un premier temps, est de connaître les stratégies spécifiques employées par les étudiants francophones pour apprendre les sinogrammes et de savoir si les stratégies employées dépendent du niveau de connaissance de la langue, du sexe, de l’âge et du style d'apprentissage.Le questionnaire, nommé SILCC (Strategy Inventory of Learning Chinese Character), que nous avons conçu dans cette étude a pour but d'observer les stratégies utilisées, puis les données sont analysées à l'aide de méthodes statistiques inférentielles. Le deuxième objectif est d’appliquer les résultats à la didactique du chinois langue étrangère. En fonction des résultats obtenus, des modèles de formation aux stratégies d’apprentissage et leur intégration dans les matériaux pédagogiques sont ensuite proposés. / This thesis is in the field of acquisition and teaching foreign language. It covers learning strategies of Chinese characters by French students in an instructional environment. The nature of this study is quantitative and descriptive. The first objective is to know which strategies are used by French students to learn Chinese characters and how those strategies are correlated with the student’s Chinese level, the student’s gender, the age and the learning style. A questionnaire, called SILCC (Strategy Inventory of Learning Chinese Character), has been designed in this study to analyze those strategies. The output data are analyzed using inferential statistical methods. The second objective is to apply the results for teaching activities and to propose a model of training strategies that can be used in academic materials.

Aujourd'hui, la Formation Ouverte et A Distance (FOAD) est de plus en plus répandue aussi bien dans les institutions publiques que privées, mais elle est loin de représenter une méthode d'apprentissage utilisée par tous. Un moyen de faciliter et d'encourager la conception de cursus pédagogiques par les éducateurs est de mettre à leur disposition une masse importante d'objets pédagogiques de natures variées tant au niveau des domaines d'apprentissage visés que du type de supports numériques utilisés, ainsi que de la langue dans laquelle ils sont produits.<br />Nos travaux exposent les capacités d'un Environnement Informatique pour l'Apprentissage Humain (EIAH) à fournir deux services complémentaires qui conduisent à la virtualisation des ressources pédagogiques : une vue unique d'un ensemble de ressources pédagogiques renfermées dans des viviers de connaissance distincts, et un accès facilité à celles-ci à travers les plates-formes d'apprentissage. Nous présentons une architecture ouverte basée sur des standards de l'e-formation établis ou en cours d'élaboration, et qui assure l'intégration des services énoncés ci-dessus au sein d'un EIAH. Nous présentons deux expérimentations déployées au sein de contextes différents qui valident notre approche et qui favorisent ainsi le partage et la réutilisation des objets pédagogiques.<br />La seconde partie de nos travaux porte sur la supervision des ressources, systèmes informatiques et utilisateurs impliqués dans le processus de virtualisation afin de faciliter aux éducateurs la recherche de matériel pédagogique pertinent pour leur contexte parmi le nombre considérable de ressources offertes par la fédération des viviers de connaissance. Nous présentons un modèle d'information décrivant les entités précitées et qui constitue une extension de CIM (Common Information Model) pour l'EIAH, ainsi qu'une infrastructure de supervision composée d'agents de gestion, d'un fournisseur de données, d'un gestionnaire centralisé et d'une application graphique de gestion. Nous appliquons ensuite cette infrastructure au sein de notre EIAH et de l'outil de recherche et d'indexation d'objets pédagogiques de la fondation ARIADNE. Enfin, nous exposons comment les informations statistiques recueillies peuvent être exploitées pour présenter aux concepteurs de cursus pédagogiques des ressources de qualité.

La présente recherche doctorat intitulée « Styles d'apprentissage et rendement académique dans les formations en ligne » est une recherche descriptive de type mixte, conjuguant à la fois des données qualitatives et quantitatives. La question spécifique de recherche s'énonce de la manière suivante : Quelles correspondances établir entre style d'apprentissage et rendement académique, chez des apprenants adultes, en situation d'apprentissage dans un contexte spécifique de formation en ligne? <br />Le cadre qui a servi à l'analyse des données qualitatives et quantitatives de la recherche comprend trois dimensions principales : l'apprentissage dans les formations en ligne, les styles d'apprentissage et le rendement académique. Ces dimensions sont à mettre directement en relation avec les théories andragogiques et plus spécifiquement avec la théorie de l'apprentissage expérientiel. Les questions et les hypothèses de travail qui ont été élaborées sont basées sur le croisement de ces différentes dimensions. <br />Les données quantitatives ont été recueillies auprès de 105 répondants issus de trois cours obligatoires (INF 5100, INF 9002 et INF 9003) du certificat en Informatique Appliquée à l'organisation (IAO - 4380) de la Télé-Université. Deux questionnaires ont été soumis aux répondants : un questionnaire de données socio-démographiques et d'habiletés techniques et un questionnaire d'identification des styles d'apprentissage : le Learning Style Questionnaire, version française abrégée (LSQ-Fa) de Fortin, Chevrier, Théberge, Leblanc et Amyot (2000). De plus, joints à ces données quantitatives, il convient également de prendre en compte 72 résultats de rendement académique. Les données qualitatives ont été recueillies auprès d'un échantillon de 15 répondants, suite à la passation d'entretiens semi-dirigés d'une durée d'environ 1 heure. Cet échantillon a été élaboré selon la méthode des quotas. <br /><br />L'analyse des données quantitatives nous a permis de déterminer : 1) les caractéristiques de l'échantillon (caractéristiques démographiques; sociales et professionnelles et les habiletés techniques); 2) les styles d'apprentissage (style d'apprentissage bruts; styles d'apprentissage uniques et composés; analyse des principales composantes; rôle joué par l'indice de préférence); 3) les correspondances possibles entre : styles d'apprentissage et genre; styles d'apprentissage et catégorie socio-professionnelle; styles d'apprentissage et domaine d'étude; styles d'apprentissage et terrain de recherche; et finalement style d'apprentissage et rendement académique. <br />Dans un second temps, nous avons procédé à l'analyse des données qualitatives afin de confirmer, infirmer et compléter les données quantitatives et afin de déterminer : 1) la perception des répondants quant à leur propre style d'apprentissage et 2) le sens donné par les répondants à leur propre situation d'apprentissage en ligne. L'analyse de contenu a été retenue comme méthode de travail pour le traitement des données qualitative. Nous avons procédé à l'analyse du contenu latent en ne retenant que les unités de sens porteuse d'informations relatives à la question de recherche.

Dans le monde actuel, nous sommes de plus en plus souvent face à un public multilingue. Dans le contexte scolaire, l'enseignement des langues doit s'adapter à cette évolution. A partir de la présentation d'un établissement scolaire à sections internationales et d'une étude des situations de différents groupes d'apprenants (germanophones, francophones, bi- et multilingues) ainsi que des erreurs spécifiques de chaque groupe, on peut constater des tendances dans la fréquence des erreurs. Une analyse détaillée des erreurs orthographiques, morphologiques, sémantiques et syntaxiques peut aider à améliorer et approfondir la compréhension des processus d'apprentissage. On constate aussi bien des similitudes que des différences dans les types d'erreurs et leur fréquence, selon l'âge et selon la place des langues chez les différents apprenants. Les résultats et les conclusions obtenus devraient conduire à un changement d'attitudes face aux erreurs. En plaçant ainsi l'apprenant au centre des discussions et des réflexions, les approches didactiques et pédagogiques devraient évoluer. Des exemples d'unités pédagogiques se basant sur une approche contrastive illustrent de manière concrète les possibilités d'enseignement dans un contexte multilingue. En rendant l'enseignement plus motivant, en valorisant tous les élèves, en profitant de leurs compétences, en favorisant la réflexion critique, interdisciplinaire et interculturelle, une telle approche est une réponse aux besoins actuels de la société.

Nous présentons dans cette HDR nos activités de recherche depuis une dizaine d'années, qui se déclinent sous la forme de méthodes, de systèmes prototypés et expérimentés, en milieu écologique présentiel ou distanciel, et ce dans des contextes professionnels variés. Ces activités de recherche se déclinent, également, sous la forme d'actions sur le terrain permettant d'émettre de nouvelles hypothèses de recherche. Comme le souligne le titre de l'HDR « Environnements Interactifs d'Apprentissage dans des contextes professionnels : des Tuteurs Intelligents aux Systèmes Supports d'Apprentissage à Distance », le contexte de notre recherche reflète la prise de décision dans des contextes professionnels et la conception de systèmes supports d'apprentissage qui, au fil des ans, ont été associées à des problématiques issues de l'apprentissage à distance. Dans ce cadre, l'idée essentielle de notre recherche part du postulat suivant : « les Technologies de l'Information et de la Communication ont une contribution innovante à apporter aux dispositifs éducatifs et à l'apprentissage humain ». En effet, ces technologies transforment les modes de relation et d'interactions, la façon dont les humains communiquent leurs connaissances et de ce fait, transforment l'apprentissage lui-même. Elles favorisent également la diffusion et la mutualisation de connaissances. Avec l'essor d'Internet, le numérique constitue une nouvelle technique de transfert de celles-ci. Dans l'éducation et la formation, cet instrument technologique permet alors de repenser l'acte d'apprendre et de ne plus être limité à un apprentissage en présence. Aujourd'hui, la question, que se pose des chercheurs sensibles à cette évolution, n'est pas celle de l'opportunité ou non d'introduire ces technologies dans les systèmes supports d'apprentissage, mais plutôt celle de comprendre comment les appréhender et les maîtriser afin de proposer des systèmes innovants. <br />De plus notre pratique d'enseignant et de tuteur dans des formations à distance, doublée du constat de l'isolement des apprenants et leur besoin de collaborer, nous a amenées, depuis 2000, à nous interroger sur la place de l'apprentissage collectif et/ou personnalisé dans un dispositif de FAD. En effet, ces dernières sont souvent considérées comme la diffusion de connaissances et de contenus . Dans ce type de dispositif, les interactions s'établissent surtout entre « contenus médiatisés et apprenants » au détriment de la relation « enseignant - apprenant » . C'est pourquoi, nous pensons que ces apprentissages à distance doivent, d'une part, être l'occasion de mettre en œuvre une pédagogie différente et plus active, et d'autre part, reposer sur une analyse des besoins des usagers, à partir de laquelle sont conçues des activités pédagogiques adaptées et ce dans un contexte transdisciplinaire. Nous avons alors proposé une méthodologie de conception participative centré sur l'usager. Des questions pédagogiques sont alors sous-jacentes, notamment : comment lier un apprentissage collectif et personnalisé ? Quels modes d'activités est à proposer pour favoriser ces types d'apprentissage ? Quelle est la place réservée aux outils de FAD ? Comment les enseignants produisent leurs activités pédagogiques et leurs ressources ? Ou bien encore, des scénarios à priori sous-jacents aux activités pédagogiques existent-ils ? Ces questionnements ont orientés notre recherche vers la conception des systèmes supports d'apprentissage à distance alliant une approche collective et personnalisée et vers la conception d'outils d'aide à l'enseignant.

Deux thèmes sont abordés dans cette thèse : l'analyse de sensibilité et l'analyse discriminante généralisée.<br /><br />L'analyse de sensibilité globale d'un modèle mathématique étudie comment les variables de sortie de ce dernier réagissent à des perturbations de ses entrées. Les méthodes basées sur l'étude de la variance quantifient les parts de variance de la réponse du modèle dues à chaque variable d'entrée et chaque sous-ensemble de variables d'entrée. Le premier problème abordé est l'impact d'une incertitude de modèle sur les résultats d'une analyse de sensibilité. Deux formes particulières d'incertitude sont étudiées : celle due à une mutation du modèle de référence, et celle due à l'utilisation d'un modèle simplifié à la place du modèle de référence. Un second problème relatif à l'analyse de sensibilité a été étudié au cours de cette thèse, celui des modèles à entrées corrélées. En effet, les indices de sensibilité classiques n'ayant pas de signification (d'un point de vue interprétation) en présence de corrélation des entrées, nous proposons une approche multidimensionnelle consistant à exprimer la sensibilité de la sortie du modèle à des groupes de variables corrélées. Des applications dans le domaine de l'ingénierie nucléaire illustrent ces travaux.<br /><br />L'analyse discriminante généralisée consiste à classer les individus d'un échantillon test en groupes, en utilisant l'information contenue dans un échantillon d'apprentissage, lorsque ces deux échantillons ne sont pas issus d'une même population. Ce travail étend les méthodes existantes dans un cadre gaussien au cas des données binaires. Une application en santé publique illustre l'utilité des modèles de discrimination généralisée ainsi définis.

Notre recherche se situe dans le domaine des "Environnements Interactifs d'Apprentissage par Ordinateur", et concerne plus spécialement la conception et la production de simulations pédagogiques. Cette thèse se propose d'aborder la définition de nouveaux environnements de production d'un point de vue pragmatique en partant de cas concrets rencontrés dans la formation professionnelle technique en milieu industriel. Le résultat essentiel de ce travail est la définition du modèle MARS (Modèle-Associations-Représentation-Scénario), cadre conceptuel permettant de structurer l'approche de conception. MARS propose trois espaces de travail dédiés à la spécification du modèle de simulation, du scénario pédagogique, de la représentation et un quatrième espace permettant l'intégration des différents résultats obtenus. La volonté de fournir des solutions opérationnelles nous a amené à définir un processus de développement basé sur le déroulement en parallèle des activités de conception organisées chacune selon un cycle de prototypage automatisé. Nous abordons également la définition des environnements de production en insistant, dans chaque espace de travail, sur l'importance des interfaces et des concepts manipulés par les concepteurs. Nous définissons l'architecture d'un environnement intégré adaptatif qui permet de proposer différents niveaux d'accès adaptés aux compétences des auteurs, au domaine technique étudié, au contexte de production, etc... Nous décrivons enfin un exemple d'environnement que nous avons développé pour TPEC, centre de formation de Hewlett-Packard. L'environnement MELISA proposé aux responsables de formation technique un ensemble de méthodes et outils pour créer, modifier ou adapter, rapidement et à moindre coût, leurs propres applications de simulation, et résoudre ainsi des problèmes non couverts par les techniques traditionnelles de formation.

Cabri-géomètre est un logiciel qui permet l'exploration de figures géométriques par manipulation directe des objets géométriques qui les constituent. Ce logiciel plonge l'utilisateur dans un micromonde intelligent et constitue ainsi un environnement d'apprentissage pour la géométrie. Les utilisateurs peuvent construire des figures géométriques, explorer le champ des animations et déformations de la construction, élaborer de nouveaux outils avec des macro-constructions, et spécialiser leur environnement pour des tâches spécifiques en y intégrant éventuellement leurs outils personnels. Le logiciel offre des possibilités de programmation par démonstration, mais les utilisateurs ont souvent besoin de manipuler la structure logique du programme construit pour le mettre au point et le maîtriser. Le choix d'une forme particulière pour présenter ce programme tient compte des spécificités du domaine de la géométrie dynamique et de la diversité des utilisateurs. Dans notre travail de prototypage, nous avons spécifié et implémenté un support textuel, mais laissé ouverte la possibilité de le compléter par un graphe. Le profil des utilisateurs a été pris en compte pour définir la forme de ce texte : en effet, la formalisation d'un langage de programmation sous-jacent aux constructions visuelles directes ne doit pas constituer une contrainte, et la familiarisation avec ce langage (moyen de communication entre l'utilisateur et le logiciel) doit se faire de façon inconsciente. Ces exigences ont abouti à l'intégration dans Cabri-II d'une vue textuelle des figures, équivalente à la vue graphique, dynamique autant que la figure (dans ce sens que le programme se construit en même temps que la figure), et où l'ubiquité des objets dans les vues synchrones permet un apprentissage implicite du langage de Cabri-programmation. La "qualité dynamique" de la géométrie dans la figure est traduite par la "qualité formelle" du langage induit, et les manipulations de l'interface sont transcrites en des animations du texte. La démarche consistant à partir d'une programmation visuelle pour l'expliciter en une programmation textuelle est nouvelle, pose des problèmes spécifiques intéressants, et pourrait assez rapidement être complétée, puis être appliquée avec profit à d'autres environnements analogues.

Les progrès réalisés dans la microélectronique répondent à la problématique de la réduction des coûts de production et celle de la recherche de nouveaux marchés. Ces progrès sont possibles notamment grâce à ceux effectués en lithographie optique par projection, le procédé lithographique principalement utilisé par les industriels. La miniaturisation des circuits intégrés n'a donc été possible qu'en poussant les limites d'impression lithographique. Cependant en réduisant les largeurs des transistors et l'espace entre eux, on augmente la sensibilité du transfert à ce que l'on appelle les effets de proximité optique au fur et à mesure des générations les plus avancées de 45 et 32 nm de dimension de grille de transistor. L'utilisation des modèles OPC est devenue incontournable en lithographie optique, pour les nœuds technologiques avancés. Les techniques de correction des effets de proximité (OPC) permettent de garantir la fidélité des motifs sur plaquette, par des corrections sur le masque. La précision des corrections apportées au masque dépend de la qualité des modèles OPC mis en œuvre. La qualité de ces modèles est donc primordiale. Cette thèse s'inscrit dans une démarche d'analyse et d'évaluation des modèles résine OPC qui simulent le comportement de la résine après exposition. La modélisation de données et l'analyse statistique ont été utilisées pour étudier ces modèles résine de plus en plus empiriques. Outre la fiabilisation des données de calibrage des modèles, l'utilisation des plateformes de création de modèles dédiées en milieu industriel et la méthodologie de création et de validation des modèles OPC ont également été étudié. Cette thèse expose le résultat de l'analyse des modèles résine OPC et propose une nouvelles méthodologie de création, d'analyse et de validation de ces modèles.

La recherche se situe dans le cadre de l'étude des usages d'un environnement logiciel géométrique et algébrique dédié aux fonctions au lycée. Nous nous intéressons plus particulièrement au côté " élèves ", avec une étude des situations utilisant le logiciel Casyopée et de leurs effets sur l'apprentissage des fonctions. La problématique aborde des questions relatives aux usages des TICE dans l'enseignement et l'apprentissage des mathématiques, et considère l'enseignement des fonctions sous ses aspects épistémologique, cognitif et didactique. Le cadre théorique est construit à partir notamment d'une typologie d'activités sur les fonctions, de l'approche instrumentale de Rabardel et d'une théorie des représentations sémiotiques. Nous proposons une approche des fonctions via la modélisation fonctionnelle des dépendances géométriques. Les résultats indiquent un développement conjoint de connaissances mathématiques sur les fonctions et de connaissances sur Casyopée pendant la genèse instrumentale, et montrent comment une utilisation régulière de l'artefact permet aux élèves d'articuler ces deux types de connaissances. L'étude éclaire les apports de la typologie d'activités pour l'enseignement et l'apprentissage des fonctions en environnements numériques d'apprentissage. Nous considérons également comment les activités des élèves dans les différents registres de Casyopée peuvent faire émerger un co-développement des conceptions " processus " et " objet " et favoriser donc une compréhension flexible des fonctions.