L'objectif principal de ce travail de thèse est de discuter de la place de la tablette tactile dans un dispositif d'enseignement adapté et ciblé auprès d'enfants détectés à risque de difficultés ultérieures en lecture. Pour répondre à cet objectif et après avoir étayé notre propos avec les résultats de la littérature scientifique, deux axes sont présentés. Un axe expérimental, composé de trois études, nous a permis de mesurer l’impact d’un entrainement spécifique intensif et individuel, via la tablette tactile, sur les performances en identification de mots écrits d’élèves de GSM et de CP faibles (pré)lecteurs. Plus précisément, les résultats du suivi longitudinal des élèves susmentionnés à court et moyen termes semblent aller en faveur d’une amélioration de la conscience phonologique et du traitement grapho-syllabique. Le second axe s’attachait à mettre en lumière l’importance des critères ergonomiques de développement de deux applications ludo-éducatives. Les résultats des évaluations subjectives permettent d’identifier les points nécessitant un travail supplémentaire, ces points pouvant entraver le traitement d’informations cruciales pour l’apprentissage de la lecture. / The main objective of this thesis work is to discuss the place of the touch-screen tablet in an adapted and targeted teaching system with children detected at risk of subsequent difficulties in reading. To meet this objective, we have presented two main axes, based on the results of the scientific literature. An experimental axis, made up of three studies, allowed us to measure the impact of a specific intensive and individual training, via the touch-screen tablet, on the performances in written words identification of poor (pre)readers in Kindergarten and First Grade. More precisely, the results of the longitudinal follow-up of the aforementioned students seem to be in favor of an improvement of the phonological awareness and the grapho-syllabic treatment. The second axis aims to highlight the importance of ergonomic criteria for the development of two edutainment apps. The results of the subjective evaluations identify points that requiring additional work, which may hinder the processing of crucial information for the learning of reading.

Le travail de cette thèse porte sur l'étude du contrôle en temps réel de synthèse de voix chantée par une tablette graphique dans le cadre de l'instrument de musique numérique Cantor Digitalis.La pertinence de l'utilisation d'une telle interface pour le contrôle de l'intonation vocale a été traitée en premier lieu, démontrant que la tablette permet un contrôle de la hauteur mélodique plus précis que la voix réelle en situation expérimentale.Pour étendre la justesse du jeu à toutes situations, une méthode de correction dynamique de l'intonation a été développée, permettant de jouer en dessous du seuil de perception de justesse et préservant en même temps l'expressivité du musicien. Des évaluations objective et perceptive ont permis de valider l'efficacité de cette méthode.L'utilisation de nouvelles interfaces pour la musique pose la question des modalités impliquées dans le jeu de l'instrument. Une troisième étude révèle une prépondérance de la perception visuelle sur la perception auditive pour le contrôle de l'intonation, due à l'introduction d'indices visuels sur la surface de la tablette. Néanmoins, celle-ci est compensée par l'important pouvoir expressif de l'interface.En effet, la maîtrise de l'écriture ou du dessin dès l'enfance permet l'acquisition rapide d'un contrôle expert de l'instrument. Pour formaliser ce contrôle, nous proposons une suite de gestes adaptés à différents effets musicaux rencontrés dans la musique vocale. Enfin, une pratique intensive de l'instrument est réalisée au sein de l'ensemble Chorus Digitalis à des fins de test et de diffusion. Un travail de recherche artistique est conduit tant dans la mise en scène que dans le choix du répertoire musical à associer à l'instrument. De plus, un retour visuel dédié au public a été développé, afin d'aider à la compréhension du maniement de l'instrument. / This thesis deals with the real-time control of singing voice synthesis by a graphic tablet, based on the digital musical instrument Cantor Digitalis.The relevance of the graphic tablet for the intonation control is first considered, showing that the tablet provides a more precise pitch control than real voice in experimental conditions.To extend the accuracy of control to any situation, a dynamic pitch warping method for intonation correction is developed. It enables to play under the pitch perception limens preserving at the same time the musician's expressivity. Objective and perceptive evaluations validate the method efficiency.The use of new interfaces for musical expression raises the question of the modalities implied in the playing of the instrument. A third study reveals a preponderance of the visual modality over the auditive perception for the intonation control, due to the introduction of visual clues on the tablet surface. Nevertheless, this is compensated by the expressivity allowed by the interface.The writing or drawing ability acquired since early childhood enables a quick acquisition of an expert control of the instrument. An ensemble of gestures dedicated to the control of different vocal effects is suggested.Finally, an intensive practice of the instrument is made through the Chorus Digitalis ensemble, to test and promote our work. An artistic research has been conducted for the choice of the Cantor Digitalis' musical repertoire. Moreover, a visual feedback dedicated to the audience has been developed, extending the perception of the players' pitch and articulation.

Ce projet de recherche doctorale vise à explorer une intégration réfléchie des TICE, en particulier le tableau numérique interactif (TNI) et la tablette tactile, pour l’enseignement-apprentissage de l’anglais langue étrangère dans le paradigme de l’approche actionnelle, recommandée par le ministère de l’Éducation nationale. Notre étude prend appui sur une recherche compréhensive,instituée en tant que projet pilote, suivie d’une recherche-action collaborative. Dans le cadre de cette seconde recherche, quatre expérimentations ont été menées avec quatre professeurs exerçant dans des classes d’anglais : deux à l’école élémentaire (CE2 et CM1-CM2), une au collège (3ème) et une au lycée (Terminale). Cette étude cherche à comprendre comment certains outils interactifs peuvent apporter une plus-value en classe de langue aujourd’hui et s’ils sont compatibles avec une approche actionnelle de l’enseignement de l’anglais. Cette synergie entre approche et outils semble s’opérer et permettre de renforcer chez les apprenants l’engagement cognitif dans des tâches plus authentiques,la collaboration entre pairs, l’autonomie et la motivation. Les enseignants ainsi impliqués dans un processus de recherche-action collaborative s’initient à la recherche, conscientisent leurs compétences technopédagogiques et adoptent une posture réflexive sur leurs propres pratiques d’enseignement, dans un objectif de développement professionnel. / This doctoral research explores the integration of classroom technologies, particularly the interactivewhiteboard (IWB) and the tablet, in the English as a foreign language (EFL) classroom in task-basedteaching practice, in accordance with Ministry of Education guidelines. Following a pilot studytaking a global approach to classroom research, the main study examines empirical data collected inaction research projects involving four teachers in two primary school classes (8-9 year-olds and 9-11 year-olds) and two secondary classes (14-15 year-olds and 17-18 year-olds). The goal of the studyis to understand the pedagogical affordances of interactive tools for EFL teaching, to consider theircompatibility with task-based teaching and to determine what added value they may contribute tolanguage teaching and learning. Findings suggest a synergetic relationship between interactivetechnologies and task-based language teaching which improves learners’ cognitive engagement inactivities, fosters social and collaborative learning, and also promotes independent learning, taskauthenticity and L2 motivation. Benefits to the participating teachers include an introduction tocollaborative action research, the consolidation of their technopedagogical skills, and the adoption ofa reflective posture towards their own teaching practices, all of which hold promise for continuingprofessional development.

Il existe actuellement peu de données sur l’apport du numérique dans le développement du langage chez des enfants porteurs de trouble du spectre autistique (TSA). Une recherche-action visant à évaluer l’évolution du langage et des particularités sensorielles et motrices est menée auprès de 20 enfants âgés entre 6 et 16 ans pendant 24 mois. La tablette numérique proposée en accompagnement individuel hebdomadaire a eu un effet positif sur le développement du langage et a participé à améliorer les comportements adaptatifs au quotidien des enfants. La proposition d’ateliers numériques sur la base de 4 curriculum numériques construits sur un modèle de type « bottom up” c'est-à-dire ciblant les apprentissages de la phonologie vers le lexique, la sémantique, la syntaxe et la pragmatique favorise la progression langagière et développementale des enfants. Les résultats vont dans le sens d’une corrélation positive entre une progression du langage et l’évolution des comportements adaptatifs au quotidien, et d’un apport bénéfique et significatif du numérique dans les accompagnements cognitifs des enfants avec TSA. / There is currently little data on the contribution of digital technology to language development in children with ASD. A research study was conducted over the course of 24 months among 20 children aged between 6 and 16 years to evaluate the language evolution and the sensory and motor characteristics. The digital tablet offered as a weekly individual intervention had a positive effect on language development and helped improve adaptive behaviors on a daily basis. The proposal for digital workshops based on 4 digital educational curriculum following on a bottom-up model, i.e. targeting the learning of phonology to vocabulary, semantics, syntax and pragmatics, promotes the linguistic and developmental progression of children. These results support a positive correlation between a progression of language and the evolution of adaptive behaviors in everyday life and in favor of a beneficial and significant contribution of digital in the cognitive interventions for children with ASD.

L'intégration des tablettes numériques à écran tactile dans l'éducation de la petite enfance est prometteuse, mais difficile. Les trois principaux acteurs impliqués dans cette intégration sont l'enfant, le parent et l'enseignant. Cette thèse porte sur la manipulation des tablettes par le jeune enfant, les attitudes des parents et l'acceptation de ces dispositifs par l'enseignante ou par l'enseignant, afin de répondre à la question de l'efficacité de l'intégration des tablettes à écran tactile dans l'éducation de la petite enfance. Dans la partie sur l'enfant, deux études ont été menées. La première étude explore les comportements de manipulation numérique des enfants sur des tablettes à écran tactile et a conclu que la difficulté technologique d'une application de jeu dans les tablettes importe plus que la difficulté du contenu. La deuxième étude porte sur l'efficacité de l'ajustement des difficultés d'adaptation dans l'apprentissage basé sur le jeu pour ce qui est de l'acquisition des habiletés cognitives et du plaisir de l'enfant. De plus, les résultats indiquent que la conception du jeu a des répercussions importantes sur la compréhension de l'enfant et la manipulation numérique, et que l'adaptation aux difficultés d'adaptation a eu une influence positive sur le rendement cognitif de l'enfant en littératie, en mathématiques de base et en dessin, alors qu'aucune différence significative n' a été constatée dans l'expérience de plaisir de l'enfant entre le groupe expérimental et le groupe témoin. Dans la partie parents et enseignants, basée sur les résultats de l'enquête et des entretiens, les parents ont une attitude positive à l'égard des tablettes à écran tactile intégrés dans l'éducation de la petite enfance et ils croient fermement que les tablettes peuvent améliorer l'apprentissage des enfants. Pour les enseignants, il a été constaté que l'âge est l'élément clé qui influe sur leur acceptation de l'utilisation des tablettes numériques dans leur pédagogie, et les enseignants s'attendaient à recevoir des instructions plus pratiques sur l'utilisation de ces outils. / Integrating touch screen tablets in early childhood education is promising but challenging. The main three subjects involved in this integration are child, parent and teacher. This dissertation investigated child manipulation, parent attitudes and teacher acceptance respective to answer the question of the effectiveness of integrating touch screen tablets in early childhood education. In the Child part, two studies were conducted. The first study explored child digital manipulation behaviors on a touch screen tablets and made a conclusion that technology difficulty in a game app in the tablets matters more than content difficulty. The second study investigated the effectiveness of the adaptive difficulty adjustment in game-based learning in child cognitive skills achievement and enjoyment experience. And the results indicated that the game design significantly impacts on child comprehension and digital manipulation and the adaptive difficulty adjustment positively influenced child cognitive skills achievement in literacy, basic mathematics and basic drawing while no significant difference was found in child enjoyment experience between the experiment and control group. In the Parent and Teacher part, based on the survey and interview results, parents hold positive attitude towards touch screen tablets integrated in early childhood education and they strongly believed the potential of tablets to improve children learning. For teachers, it was found that the age is the key element impacting their acceptance of using tablets in their pedagogy, and teachers expected more practical instruction of using tablet in their teaching.

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Les environnements multi-surfaces (MSE) combinent plusieurs surfaces dans une variété d'arrangements physiques pour former un espace d'information continu. Les grandes surfaces, telles que les tables et les écrans muraux, sont souvent utilisées comme espace partagé pour coordonner les efforts, et les périphériques portables, tels que les tablettes et les smartphones sont considérés comme des espaces personnels prenant en charge les tâches individuelles. Les MSE ont montré des avantages pour soutenir les activités co-implémentées, en particulier celles impliquant une exploration de données riches, telles que des activités collaboratives complexes de résolution de problèmes et de prise de décision. Cependant, la diversité des MSE soulève également des questions et des défis, car différents facteurs de configuration et dispositifs de MSE peuvent être adaptés à différents types d'activités, et le développement d'activités de collaboration dans les MSE reste complexe. Cette dissertation étudie comment les MSE peuvent soutenir la collaboration des utilisateurs en général et l'apprentissage collaboratif en particulier. Elle fournit des informations sur la façon dont la configuration et les facteurs de forme des périphériques des MSE façonnent les comportements collaboratifs des utilisateurs et propose des implications pour la conception d'activités collaboratives dans des MSE. Elle offre également un outil de prototypage rapide, qui peut être facilement utilisé par des non-experts, tels que des enseignants, afin de créer des activités de prise de décision collaboratives dans des MSE. / Multi-surface environments (MSEs) combine several of surfaces in a variety of physical arrangements to form a seamless information space. The large surfaces, such as tabletops and wall-displays are often used as a shared space to coordinate efforts, and handheld devices, such as tablets and smartphones are regarded as personal space supporting individual tasks. MSEs have shown benefits for supporting co-located activities, especially the ones involving rich data exploration, such as complex collaborative problem-solving and decision-making activities. However, the diversity of MSE also raises questions and challenges, as different configuration and devices factors of MSE can be suited for different kinds of activities, and developing collaborative activities in MSE remains complex. This dissertation studies how MSE can support users' collaboration in general, and collaborative learning specifically. It provides insights on how the configuration and form factors of devices in MSE shape users' collaborative behaviors, and offers implications on designing collaborative activities in MSE. It also contributes with a rapid prototyping tool, which can be easily used by non-experts, such as teachers, to create collaborative decision-making activities in MSE.

Au sein du projet Tactiléo, nous considérons que l’appropriation d’une ressource numérique peut être évaluée sachant que « conception » et « usage » sont des processus itératifs. Nous proposons un modèle de conception et analyse d’usages de ressources numériques basé sur trois axes théoriques : la Théorie des Situations Didactiques (Brousseau, 1998) La Théorie de la Genèse Instrumentale (Rabardel, 1995) Et la Théorie de l’Activité (Leontiev, 1978 ; Vygotsky, 1978 ; Amigues, 2013). Nous avons construit une méthodologie pour évaluer l’appropriation de ressources numériques nous interrogeant : comment l’appropriation d’une ressource numérique peut-elle être évaluée lors de son usage ? Comment les résultats de l’évaluation de l’appropriation d’une ressource numérique peuvent-ils contribuer à sa réingénierie ? Et comment concevoir et utiliser un modèle de conception et d’analyse de ressources numériques basé sur l’appropriation ? Nous avons menées une étude exploratoire pour l’analyse d’une simulation en physique au collège ; l’analyse des réponses à un questionnaire par cinq équipes de concepteurs pour identifier les tâches qu’il est possible de prescrire à partir de la mise à profit des fonctionnalités techniques de la tablette ; une étude exploratoire de l’usage d’un jeu de cartes en tant qu’outil d’appui à la conception des situations d’apprentissage instrumentées par la tablette ; une analyse a priori du jeu Mets-toi à table ! (MTAT) pour identifier ses actions, activités et stratégies ; l’évaluation de l’appropriation du jeu MTAT par une classe (trace numérique d’interaction). / Within the Tactiléo project, we consider that the appropriation of a digital resource can be evaluated knowing that "design" and "use" are iterative processes. We propose a model of design and analysis of the uses of numerical resources based on three theoretical axes: The Theory of Didactic Situations (Brousseau, 1998) The Theory of Instrumental Genesis (Rabardel, 1995) and Theory of Activity, 1978, Vygotsky, 1978, Amigues, 2013). We constructed a methodology to evaluate the appropriation of digital resources interrogating us: how can the appropriation of a digital resource be evaluated during it is use? How can the results of the evaluation of the appropriation of a digital resource contribute to re-engineering it? And how to design and use a model of design and analysis of digital resources based on appropriation? We conducted an exploratory study for the analysis of a simulation in physics class at the college; The analysis of the answers to a questionnaire by five teams of designers to identify the tasks that can be prescribed from the use of the technical features of the tablet; An exploratory study of the use of a deck of cards as a tool to support the design of learning situations instrumented by the tablet; A priori analysis of the game Put yourself at the table! (MTAT) to identify its actions, activities and strategies; The evaluation of the appropriation of the MTAT game by a class (digital trace of interaction).

Au regard des difficultés d'écriture présentes dans le trouble du spectre de l'autisme (TSA), notre premier objectif est d’étudier les caractéristiques de l’écriture chez des enfants et adultes avec TSA par rapport à des enfants et adultes typiques en considérant son évolution avec l’âge. La qualité et la vitesse de production ont été évalué à partir d’une tâche de copie de texte. Une moins bonne qualité ainsi qu’une lenteur d’exécution sont observées chez les enfants avec TSA par rapport aux enfants typiques. Chez les adultes avec TSA, une qualité des tracés inférieure à celle des sujets de même âge réel (AR) et de même âge de développement (AD) est relevée tandis que leur vitesse de production est inférieure à celle des sujets de même AR mais comparable à ceux de même AD.Une évolution similaire de l’écriture est observée entre les personnes typiques et avec TSA. Notre second objectif est de tester l’effet d’une présentation ralentie de lettres, pseudo-lettres et mots sur le traitement de l’information visuelle et la dynamique des tracés des enfants et adultes avec TSA. L’utilisation de l'oculométrie, la tablette graphique et le logiciel de ralentissement Logiral™ ont été couplées. Avec le ralenti, on observe chez les enfants une diminution de l'exploration visuelle et une écriture moins fluide et plus lente, et chez les adultes, une augmentation de l’exploration visuelle associée à une diminution de la taille de l’écriture pourtant moins fluide et plus lente. Cette recherche contribue à une meilleure compréhension des particularités de l’écriture dans le TSA et de l’impact du ralenti de lettres et mots sur l’exploration visuelle et la production des tracés. / Handwriting leads to numerous difficulties amongst individuals suffering from Autism Spectrum Disorder (ASD). Our first objective was thus to study the characteristics of handwriting in both children and adults with ASD in comparison with chronological (CA) and developmental (DA) aged-matched controls, in order to understand its development with age. A first study conducted aimed at evaluate the handwriting quality and speed during a copy task of text. Our results showed that children with ASD have slower and poorer handwriting skills compared to controls. For ASD adult participants we observed a poorer handwriting quality than both CA and DA controls and a slower handwriting than CA controls only, meaning that it was comparable to DA controls. Moreover,a similar evolution between control and ASD participants. Our second objective was to test the effect of a slowed-down dynamic visual presentation of letters, pseudo-letters and words on the visual information processing and the handwriting dynamics in children and adults with ASD. For this, we coupled different techniques: an eye-tracking device, a graphic tablet, and Logiral™ (i.e a software for slowing down videos). During the slowed-down presentation, children showed a decrease of visual exploration associated with a slower and uneven handwriting, adults showed an increase in visual exploration associated with smaller handwriting size, although it was slower and uneven. This research contributed to a better understanding of handwriting particularities in ASD population, as well as the impact of slowing down stimuli on visual exploration and handwriting production.

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