Cette note de synthèse pour l'habilitation à diriger les recherches présente vingt ans de recherches sur les environnements d'apprentissage, c'est-à-dire sur les éléments délimitant les contours et les composants d'une situation au cours de laquelle il est possible « d'apprendre », de mettre en œuvre un processus de changement des conduites et/ou des connaissances. Les environnements d'apprentissage objets de ces recherches intègrent la plupart du temps des artefacts, des instruments utilisables pour l'apprentissage, sans pour autant se confondre avec ce que l'on appelle des environnements informatiques pour l'apprentissage humain (EIAH).<br />Cette note est construite autour de deux champs de problématiques : d'un côté, comprendre les environnements d'apprentissage, de l'autre les construire, ces deux champs se renvoyant l'un à l'autre dans un processus dynamique de recherche : comprendre pour construire des environnements efficaces et pertinents pour un public et un type d'apprentissage donnés ; construire pour comprendre car la pertinence d'un environnement d'apprentissage n'est démontrée que par un suivi attentif et rigoureux de ses effets, et nécessite donc expérimentation, analyse, et leçons tirées de l'expérimentation. <br />Des travaux résultant du premier champ de problématique (« comprendre »), l'auteur, après avoir fait un état des savoirs et des questions en suspens aux trois niveaux d'analyse (micro, méso, macro), aboutit à la conclusion que les environnements d'apprentissage sont à la fois : <br />- une forme matérielle, qui détermine les situations d'apprentissage possibles et conditionne les processus d'apprentissage qui s'y déroulent sous l'influence de ses dispositions spatio-temporelles, des instruments qui s'y trouvent et de leur utilisabilité ; <br />- une organisation, qui détermine les formes d'interactions possibles entre les acteurs participant aux situations d'apprentissage sous l'influence de l'environnement matériel, des règles du jeu et des normes qu'elle génère ; <br />- un « monde » caractérisé par un système de valeurs, des formes identitaires et un modèle socioéconomique particulier. <br />Pour l'auteur, la pédagogie et d'une manière générale les méthodes utilisées pour traiter les difficultés potentielles d'apprentissage (didactique) ont une influence déterminante à chaque niveau, mais se combinent avec les autres déterminants pour produire un système complexe caractéristique, l'environnement d'apprentissage. Les questions de recherche actuelles portent notamment sur cette combinatoire et l'effet de chacun de ces déterminants.<br />Les travaux du second champ de problématique (« construire »), débouchent sur l'analyse critique de plusieurs approches actuelles de l'ingénierie, notamment du fait du morcellement de leur objet d'application (contextes, compétences, connaissances, dispositif, parcours, didactique, scénario d'activité, etc.) et posent la question de leur articulation par rapport à l'objet composite et appréhendable à plusieurs niveaux qu'est un environnement d'apprentissage. <br />Une partie des approches actuelles d l'ingénierie repose sur une instrumentation. S'appuyant sur ses travaux et un état de l'art, l'auteur contribue à la réflexion sur l'instrumentation de l'ingénierie des environnements d'apprentissage, en proposant de s'appuyer sur des travaux émergents comme les « Competency Maps », les « Topic Maps », et plus largement sur les langages formels de modélisation (méthodes formelles d'ingénierie des connaissances et de scénarisation, etc.), pour proposer finalement, comme projet intégrateur des questions de recherche sur ce domaine, un projet d'instrumentation de l'ingénierie prenant en compte la dimension formation, la dimension technique et la dimension management de projet, tant dans leur forme que dans leur contenu, projet qui reposerait sur une ontologie unifiée des notions utilisées aujourd'hui dans les divers paradigmes de l'ingénierie.

Les enseignants du primaire éprouvent généralement de l'inconfort par rapport à l'enseignement des sciences, particulièrement en physique, notamment en électricité (Martin, Mullis, Gonzalez et Chrostowski, 2004). Ils emploient souvent des approches de type transmissif, lesquelles n'incitent guère l'élève à vivre un changement conceptuel (CC). Les enseignants gagneraient conséquemment à se familiariser avec les pratiques qui favorisent le CC (Duit, Treagust et Widodo, 2008). Pour ce faire, il apparaissait nécessaire de développer un dispositif de formation portant sur le CC en électricité destiné aux enseignants du primaire. Un amalgame de la recherche développement (Harvey et Loiselle, 2009) et de l'ingénierie didactique (Artigue, 1988) a permis la conception du dispositif. En cohérence avec ces méthodes de recherche, des hypothèses a priori d'apprentissage pour les enseignants ont été formulées et des boucles de mise à l'essai et de mise au point du dispositif de formation ont été prévues. Chaque itération visait l'amélioration de la formation. Ce dispositif a comme fondements les paramètres d'une formation efficace (Blank et de las Alas, 2010; Joyce et Showers, 2002), les pratiques d'enseignement qui favorisent le CC (Bêty, 2009) ainsi que sur les recherches qui ont porté sur les conceptions fréquentes en électricité et sur l'enseignement qui en tient compte (Cepni et Keles, 2006; Engelhardt et Beichner, 2004; Summers, Kruger et Mant, 1998). Les résultats de l'étude sont présentés en cinq volets. Tout d'abord, un portrait des enseignants qui ont participé aux mises à l'essai de la formation a été dressé. Les enseignants participant à l'étude présentent d'ailleurs plusieurs des caractéristiques qui sont généralement observées et rapportées dans les écrits scientifiques. Ensuite, le processus de développement détaillé montre qu'il a été conforme à ce qui était prévu dans la méthodologie, mis à part le fait que les deux cohortes participantes se sont légèrement chevauchées dans le temps. Le volet suivant concerne les hypothèses a priori formulées quant aux apprentissages en électricité, aux pratiques favorisant le CC en général et quant à celles favorisant l'apprentissage de l'électricité. Les enseignants ont progressé dans leurs connaissances de l'électricité, surtout ceux du groupe 2, qui ont vécu une version améliorée de la formation par rapport aux enseignants du groupe 1. Pour ce qui est des pratiques d'enseignement, tous les enseignants ont utilisé et déclaré utiliser des pratiques favorisant le CC en général. Certaines des pratiques particulières à l'apprentissage de l'électricité ont toutefois été moins observées et moins déclarées. En comparant la réussite des deux groupes qui se sont succédés lors des mises à l'essai, il appert que les enseignants du 2e groupe, qui ont été les plus à l'aise avec le contenu en électricité à la fin de la formation, sont également ceux qui ont le mieux intégré les notions plus difficiles à leur planification et à leur enseignement (courant, tension, résistance). Ils ont également le plus fréquemment effectué de retours sur les concepts avec leurs élèves. De plus, les données témoignent selon nous d'une opérationnalisation appropriée des paramètres d'une formation efficace, cette dernière ayant en effet gagné en efficacité à chaque itération selon les données des apprentissages des enseignants. Enfin, l'ensemble de ces résultats a permis de formuler et de justifier les modifications à apporter à la formation et de proposer un dispositif de formation validé. Cette recherche entraîne des retombées pour les chercheurs quant à l'opérationnalisation du cadre théorique pour développer le dispositif, à l'amalgame novateur de l'ingénierie didactique et de la recherche développement et quant aux apprentissages que les enseignants ont réalisés. Cette recherche entraîne également des retombées pratiques pour les enseignants et les conseillers pédagogiques, qui disposent d'un dispositif de formation validé et efficace ainsi que de maints outils didactiques pour enseigner l'électricité selon le CC aux élèves. Cette recherche ouvre également diverses possibilités de recherche dont une exploration du transfert des pratiques d'enseignement du CC par les enseignants d'un champ conceptuel à un autre ou une recherche sur les différentes façons d'amener les élèves à s'approprier les concepts. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : changement conceptuel, formation des enseignants, enseignement de l'électricité, ingénierie didactique, recherche développement, enseignement des sciences au primaire

La tradition éducative coréenne serait née d'un modèle confucéen, dans lequel les concours d'état se sont très tôt imposés comme de puissants facteurs d'ascension sociale. cet engouement perdure et se traduit aujourd'hui par une forte demande en certifications officielles et par une concurrence acharnée entre des milliers d'académies privées, dont nous étudierons le recours intensif aux ressources numériques pour l'enseignement des langues.enseignant milieu universitaire coréen depuis quelques années, nous avons depuis la rentrée 2011 mis en place une plate-forme moodle dont nous constatons les effets sur l'efficacité et la relation d'enseignement apprentissage.nous essaierons donc dans un premier temps de définir la notion de dispositif numérique hybride, afin de souligner la complémentarité des situations en présentiel et à distance.nous verrons comment définir le contexte de préparation aux épreuves du delf en corée, et la raison pour laquelle nous avons choisi ce type d'épreuves pour mesurer l'efficacité du dispositif que nous étudions. ainsi, de ces contraintes fixes, nous tenterons de dégager des variables qui devraient pouvoir faire évoluer les pratiques, d'apprentissage et d'enseignement, en mais aussi hors contexte académique ; nous verrons comment la relation éducative profite de l'extension du domaine de la communication individualisée, comment sur le plan cognitif les plateformes numérique modifient le rapport à la langue et la culture étudiées, et finalement ‘si' et comment elles une influence perceptible sur les résultats des candidats aux épreuves du ciep. / Following a brief presentation of the Korean education system, and a brief history of French language teaching in this region, from the first French missionaries to the success of the Delf-Dalf certifications, we sought to understand why, the teaching of French does not seem to have the same appeal to most of the 27,000 Korean high school students to whom it is still being taught today. Considering the recommendations of the European Commission for language teaching, giving particular attention to the conclusions of the cognitive sciences in education, we shall demonstrate that the enrolment of French exchange students as peer instructors, along with online engaging activities, would likely revive the interest of those young Korean learners. Analyzing the technological habits of this generation who was born with the Internet, led us to believe that, despite the reluctance of teachers to use these so-called ‘educational’ technologies, their implementation seems indeed appropriate, first to drive practices forward, and furthermore, to make human encounters easier. We will share our views on how our roles as instructors have evolved since setting up a participatory teaching network among secondary school and undergraduate students of French. The analysis of the interviews and surveys we have been conducting periodically over several years, in order to probe the difficulties of developing such a site, shows that beyond technology, designing and sharing teaching resources has opened promising and unexpected perspectives: along with increasing usage of internet technologies, lively student interaction is still an essential part of language acquisition.

En se penchant sur l'émergence d'un nouveau sport appelé le Baskin (Basket inclusif), né en Italie au début des années 2000 dans le but de permettre la participation conjointe de joueurs dits "valides" et de joueurs ayant une déficience, l'étude entend contribuer à comprendre dans quelle mesure et de quelle manière la logique sportive et la logique inclusive peuvent cohabiter. C'est le processus d'innovation sociale que représente l'itinéraire du Baskin en Italie de 2001 à 2013 que la recherche retient comme clé de lecture privilégiée pour aborder ce rapprochement problématique entre la tendance sélective du sport à créer de l'homogénéité, et la tendance inclusive à valoriser l'hétérogénéité. Le Baskin incarne-t-il dans le champ sportif un nouveau modèle culturel, une forme de sociabilité originale, une fiction démocratique innovante se situant dans cet entre-deux paradoxal, conciliant hétérogénéité et compétition, et évitant en même temps le double écueil de la normalisation et de l'assistanat ? Fort et fragile à la fois de cette double identité, sportive et inclusive, le développement du Baskin révèle un processus ouvert et incertain, où se succèdent le processus d'ingénierie pédagogique d'un sport dont l'architecture est construite selon les principes de la conception universelle, les processus délicats d'appropriation de cette invention par le milieu social, enfin l'orientation vers l'institutionnalisation de cette nouvelle pratique afin de la faire éventuellement accéder au patrimoine culturel commun. une enquête immersive est développée en tâchant de restituer quelques fragments significatifs sur ce cas inédit au travers d'un ancrage transdisciplinaire / Baskin (inclusive Basketball) was born in Italy in the early 2000s to allow the joint participation of so-called "able-bodied" players and players with disabilities. By focusing on the emergence of this new sport, this study aims to understand how well the sports logic can co-exist with the inclusive logic. The process of social innovation, as represented by the evolution of Baskin in Italy from 2001 to 2013, provides a privileged key for reading this study, which addresses the conflict arising from the tendency of sport to generate selection and homogeneity and the tendency of inclusion to value heterogeneity. To what extent does Baskin represent a new cultural model in sport and design an original form of social interaction ? Can it be considered an innovative democratic fiction situated in this paradoxical in-between which reconciles heterogeneity and competition and avoids at the same time the twin pitfalls of standardization and charitable welfarism ? This dual identity, sport and inclusiveness, gives Baskin strenght but also fragility. That's why the development of this new sport reveals an open and uncertain process of many parts : first the educational engineering of Baskin according to the principles of Design for all, then its delicate process of diffusion into the social environment, and finally the first steps of institutionalization of this new practice, with the aim of ultimately incorporating it into the shared cultural heritage. An ethnological investigation was carried out in a effort to reconstruct significant fragments of this "unique" case, through a transdiciplinary approach

Notre travail est une étude sur l'enseignement de la statistique en IUT, le statut et la mise en place d'une part d'enquêtes par questionnaires réalisées par les étudiants et d'autre part de simulations d'expériences aléatoires construites par les étudiants.<br />Il expose que l'enseignement de la statistique porte en lui une césure à la fois primitive et épistémologique, entre d'une part la collecte et le traitement des données, et d'autre part une approche fondée sur le calcul des probabilités plus ou moins éloignée des pratiques sociales, et que la réalisation d'enquêtes est un moyen d'atténuer la trace de cet écart primitif, permettant au sujet de construire le sens de ses apprentissages. D'une façon complémentaire nous étudierons comment la construction de simulations par les apprenants leur permet de dégager des invariants de la variabilité présente dans toute situation statistique.<br />Notre travail s'appuie sur les travaux de Gérard Vergnaud concernant la conceptualisation, sur la théorie des situations didactiques de Guy Brousseau, et sur la transposition didactique exposée par Yves Chevallard, ainsi que sur les travaux de Jean-Claude Régnier concernant la didactique de la statistique et le tâtonnement expérimental de l'apprenant, tout en essayant de déterminer la fonction de l'alternance ainsi que la dialectique entre projet et processus.<br />En termes d'ingénierie pédagogique notre exposé présentera un certain nombre de situations didactiques et désignera les divers obstacles rencontrés ; nous présenterons également deux enquêtes utilisant l'analyse statistique implicative (Régis Gras).

A partir d’un dispositif eTandem chinois-français initié et développé par l’Université de Genève (Suisse) et l’Université du Hubei (Chine) sur cinq années, cette thèse aborde deux problématiques : l’ingénierie pédagogique du dispositif et la co-construction des compétences via la réalisation des rôles d’expert et d’apprenant entre les locuteurs natifs et non natifs. D’une part, nous montrons que la conception du dispositif doit prendre en compte l’influence des exigences institutionnelles, des pédagogies et des cultures éducatives sur la motivation, les stratégies et les performances des apprenants. D’autre part, nous analysons de manière fine des interactions au sein de binômes dont les styles d’organisation peuvent varier. Le « projet didactique » sous-jacent à leurs échanges, grâce notamment à son caractère institutionnalisé, mobilise des ressources technologiques et interculturelles en lien avec le processus d’apprentissage. Nous montrons en particulier comment les stratégies de résolution de problèmes (négociation du sens et de la forme) sont prolongées et enrichies par les outils informatiques. / Based on a Chinese-French eTandem course initiated and developed by the University of Geneva (Switzerland) and the University of Hubei (China) over five years, this thesis tackles two issues: instructional design of the course and co-construction of competences through the realization of the roles of expert (native speaker) and learner (non-native speaker). On the one hand, our research shows that the course design should take into account the influence of the institutional requirements, teaching methods and the educational cultures on students’ motivation, strategies, and performance. On the other hand, we analyse interactions between learners, which present varying organisational styles. Thanks to the institutionalisation of the eTandem course, the « didactical characteristics » identified in their interaction mobilizes technological and intercultural resources related to the learning process. We show particularly how problem-solving strategies (negotiation of meaning and form) are extended and enriched by new technologies.

A partir d’un dispositif eTandem chinois-français initié et développé par l’Université de Genève (Suisse) et l’Université du Hubei (Chine) sur cinq années, cette thèse aborde deux problématiques : l’ingénierie pédagogique du dispositif et la co-construction des compétences via la réalisation des rôles d’expert et d’apprenant entre les locuteurs natifs et non natifs. D’une part, nous montrons que la conception du dispositif doit prendre en compte l’influence des exigences institutionnelles, des pédagogies et des cultures éducatives sur la motivation, les stratégies et les performances des apprenants. D’autre part, nous analysons de manière fine des interactions au sein de binômes dont les styles d’organisation peuvent varier. Le « projet didactique » sous-jacent à leurs échanges, grâce notamment à son caractère institutionnalisé, mobilise des ressources technologiques et interculturelles en lien avec le processus d’apprentissage. Nous montrons en particulier comment les stratégies de résolution de problèmes (négociation du sens et de la forme) sont prolongées et enrichies par les outils informatiques. / Based on a Chinese-French eTandem course initiated and developed by the University of Geneva (Switzerland) and the University of Hubei (China) over five years, this thesis tackles two issues: instructional design of the course and co-construction of competences through the realization of the roles of expert (native speaker) and learner (non-native speaker). On the one hand, our research shows that the course design should take into account the influence of the institutional requirements, teaching methods and the educational cultures on students’ motivation, strategies, and performance. On the other hand, we analyse interactions between learners, which present varying organisational styles. Thanks to the institutionalisation of the eTandem course, the « didactical characteristics » identified in their interaction mobilizes technological and intercultural resources related to the learning process. We show particularly how problem-solving strategies (negotiation of meaning and form) are extended and enriched by new technologies.

Dans le contexte actuel de réformes des programmes de langue française à l’Université Libanaise, les institutions franco-libanaises se repositionnent pour améliorer la formation des enseignants du secteur public. Dans ce cadre, cette recherche s’attache à proposer un programme linguistique conçu à partir d’une ingénierie pédagogique de type FOS. Elle vise à améliorer le niveau de langue des enseignants de mathématiques bilingues pour offrir à l’Éducation de Base publique (cycle primaire) des maîtres d’école capables de communiquer efficacement en français et par conséquent de contribuer à améliorer le niveau de français de leurs élèves. À ce titre, la première phase de cette étude consiste à définir les enjeux politiques et institutionnels liés à la mise en œuvre d’un programme sur mesure. Ensuite, à travers l’analyse des besoins langagiers d’une part, et d’un corpus filmé, transcrit et enrichi d’observations d’autre part, nous étudions les pratiques langagières et examinons les fonctions de la parole enseignante. Cette étude convoque les outils conceptuels de l’analyse des discours et de la pragmatique linguistique. Un regard croisé sur les analyses a permis de dégager des objectifs didactiques spécifiques inscrits dans une perspective interventionniste. Les principales propositions prônent une didactisation de l’alternance codique et ciblent des tâches professionnelles prioritaires telles qu’exposer une démarche pour calculer, animer en français un cours de mathématiques et utiliser les manuels dans l’enseignement/apprentissage de cette discipline.Finalement, une offre de formation complète ainsi qu’une évaluation sur mesure sont conçues et doivent être intégrées à un dispositif de formation continue dispensé à la faculté de pédagogie de l’Université Libanaise. / In the current context of reforms of French language programs at the Lebanese University, the Franco-Lebanese institutions reposition themselves to improve the training of public school teachers. In this context, this research aims to offer a linguistic program designed from an educational engineering French for Specific Purposes type. It aims to improve the level of language of bilingual mathematics teachers in order to offer for public Basic Education (primary school) teachers that are able to communicate effectively in French therefore helping to improve the students' level of French. As such, the first phase of this study is to define the political and institutional issues related to the implementation of customized program. Then, through the analysis of the language needs on one hand, and analyzing a corpus that is filmed, transcribed and enriched of observations on the other hand, we will study the language practices and will examine the functions of teaching discourse. This study convenes the conceptual tools of discourse analysis and linguistic pragmatics. A fresh perspective on an analysis has identified specific learning objectives enshrined in an interventionist perspective. The main didactic proposals advocates a didactization of code switching and targets professional priority tasks as exposing an approach to calculate, animating a French mathematics course and using textbooks in the teaching / learning of this discipline. Finally, a complete training offer and a customized assessment are designed and must be integrated into an in-service training provided to the Education Faculty of the Lebanese University.

Les travaux de thèse s'inscrivent dans le domaine des Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain (EIAH). Ils portent sur la proposition de processus, méthodes et outils pour assister les enseignants et les formateurs dans la réutilisation et la capitalisation des scénarios d'apprentissage. L'approche proposée nommée CAPtuRe a pour objectif de modéliser, évaluer et exploiter les informations contextuelles relatives à un scénario en se basant sur des observations effectives de ce dernier pour améliorer la réutilisation.Les problématiques étudiées concernent : (1) l'expression et l'analyse du contexte d'usage, (2) l'évaluation de la pertinence du scénario dans un contexte précis, (3) l'indexation des contextes sur la base de critères de réussite et d'efficacité du scénario pour la définition de son périmètre de réutilisation et (4) la suggestion proactive de réutilisation.Nous avons commencé par la spécification d'un cadre global d'ingénierie et de réutilisation de scénarios d'apprentissage. Dans ce cadre, nous avons défini un processus qui spécifie le cycle de vie du scénario explicitant la dimension contextuelle et son utilisation dans un environnement de "conception par la réutilisation". Pour opérationnaliser ce processus, nous avons défini une approche générique de modélisation de l'information contextuelle enrichie par les indicateurs, une méthode d'indexation et un algorithme de calcul de similarités contextuelles pour la sélection et la recommandation de scénarios appropriés à une situation d'apprentissage cible. Ces contributions ont été implémentées sous la forme d'une plateforme logicielle et appliquées sur des cas d'usage de scénarios hybrides. / The work presented in this thesis is a part of the Technology Enhanced Learning domain. It focuses on the proposal of processes, methods and tools that assist teachers and trainers in the reuse and the capitalization of educational scenarios. The objective of the proposed approach named CAPtuRe is to model, evaluate and exploit the contextual information related to a scenario based on its effective observations with the aim to enhance reuse. The main concerns are: (1) the expression and the analysis of the usage context, (2) the evaluation of the relevance of the scenario in a specific context, (3) the indexing of the contexts based on criteria of success and effectiveness of the scenario to define its reuse scope and (4) the proactive suggestion of reuse. We started by specifying a global framework for the engineering and the reuse of educational scenarios. In this context, we have defined a process specifying the scenario lifecycle introducing the contextual dimension and its utilization in a "design by reuse" environment. In order to operationalize this process, we define a generic approach to model the contextual information of a scenario that is enriched by the indicators, an indexing method and an algorithm calculating contextual similarities for the selection and the recommendation of appropriated scenarios to a target learning situation. These contributions are implemented as a software platform and applied to hybrid scenarios usage cases.

A partir d’un dispositif eTandem chinois-français initié et développé par l’Université de Genève (Suisse) et l’Université du Hubei (Chine) sur cinq années, cette thèse aborde deux problématiques : l’ingénierie pédagogique du dispositif et la co-construction des compétences via la réalisation des rôles d’expert et d’apprenant entre les locuteurs natifs et non natifs. D’une part, nous montrons que la conception du dispositif doit prendre en compte l’influence des exigences institutionnelles, des pédagogies et des cultures éducatives sur la motivation, les stratégies et les performances des apprenants. D’autre part, nous analysons de manière fine des interactions au sein de binômes dont les styles d’organisation peuvent varier. Le « projet didactique » sous-jacent à leurs échanges, grâce notamment à son caractère institutionnalisé, mobilise des ressources technologiques et interculturelles en lien avec le processus d’apprentissage. Nous montrons en particulier comment les stratégies de résolution de problèmes (négociation du sens et de la forme) sont prolongées et enrichies par les outils informatiques. / Based on a Chinese-French eTandem course initiated and developed by the University of Geneva (Switzerland) and the University of Hubei (China) over five years, this thesis tackles two issues: instructional design of the course and co-construction of competences through the realization of the roles of expert (native speaker) and learner (non-native speaker). On the one hand, our research shows that the course design should take into account the influence of the institutional requirements, teaching methods and the educational cultures on students’ motivation, strategies, and performance. On the other hand, we analyse interactions between learners, which present varying organisational styles. Thanks to the institutionalisation of the eTandem course, the « didactical characteristics » identified in their interaction mobilizes technological and intercultural resources related to the learning process. We show particularly how problem-solving strategies (negotiation of meaning and form) are extended and enriched by new technologies.