Exerciseur, Animation et Simulation

       I.            Les exerciseurs

1.      Définition d’un exerciseur

·         Un exerciseur est un didacticiel comprenant essentiellement des directives, des énoncés ou questions, des réponses attendues, des ressources de référence, un mécanisme de correction ou d’évaluation et un mécanisme de rétroaction.

·         L’exerciseur, auquel on ajoute parfois des dimensions de jeu et de simulation, est le modèle le plus simple de la machine à enseigner. Il appartient à la tradition des questionnaires, tests ou examens dits objectifs, c’est-à-dire dont la correction est objective, puisque, quel que soit le correcteur (le professeur, l’apprenant lui-même ou un logiciel), le résultat ne variera pas (Bernard et Fontaine 1982, p. 3).

2.      Usage d’un exerciseur

Les exerciseurs sont surtout utilisés pour exercer et renforcer des connaissances supposées déjà enseignées par ailleurs facilité d’usage qui rend leur utilisation possible avec des enfants très jeunes, car leur interface est généralement simple et intuitive et ne nécessite pas un apprentissage préalable.

Certains exerciseurs sont également sensibles à la performance des élèves et peuvent adapter le niveau de difficulté des exercices proposés à la progression des apprenants. Les questions posées aux élèves sont principalement de deux types (Alessi et Trollip, 2001): d’une part, des questions à réponses choisies (vrai-faux, choix multiple, appareillement), et d’autre part, des questions à réponses construites exigeant des réponses courtes et bien ciblées (des mots ou des phrases à compléter). Des exerciseurs comportent des activités que le système peut évaluer de manière automatique, offrant ainsi une rétroaction (feedback) immédiate à l’élève.

3.      Avantage des exerciseurs

·         Un exerciseur offre la possibilité de renouveler, presque à l’infini, les exercices proposés (surtout dans le cas des mathématiques), à la différence des cahiers d’exercices traditionnels. Un exerciseur bien conçu est capable non seulement d’identifier les erreurs commises par les élèves, mais aussi de fournir une rétroaction plus ou moins précise.

·         Automatisme: Acquisition d’automatismes relativement aux connaissances de base. Un exerciseur rend possibles des séquences illimitées de « drill and practice », ce qui est excellent pour l’acquisition de connaissances qui passent par la mémorisation brute, ou qui doivent devenir des automatismes. Dans ce cadre, un apprenant peut s’entraîner et s’auto évaluer avec profit en fonction d’objectifs de formation qui doivent être définis au préalable et, bien entendu, lui être communiqués.

·         Individualisation: L’utilisation d’un exerciseur permet à chaque apprenant de travailler à son rythme.

·         Économie de temps de classe: Les exercices peuvent être faits en dehors des séances en présentiel. Ainsi, on peut récupérer du temps de classe pour la réalisation d’activités d’apprentissage de niveau supérieur

·         Léger gain de motivation: Un exerciseur introduit de la variété dans les outils de travail fournis à l’apprenant et, par conséquent, peut accroître quelque peu sa motivation.

·         Feedback immédiat: Quand un apprenant travaille avec des exercices imprimés, qu’il remet à un correcteur pour évaluation, il y a habituellement un délai entre la fin de l’exercice et la réception de la correction.

4.      Limite d’un exerciseur

·         Le potentiel pédagogique de ce type de ressource est faible, sa puissance comme instrument d’apprentissage est restreinte.

·         Orienter l'exercice sur une méthodologie plutôt que sur un résultat.

·         Démarche scientifique limité.

5.      Exemple d’exerciseur utilisé dans enseignement et l’apprentissage des mathématiques.

·         Lilimath comprend des petites mais nombreuses activités aux objectifs clairement définis et introduit progressivement les concepts mathématiques ardus (proportionnalité, nombres relatifs, lieux géométriques, ...) pour tous les niveaux du collège (et du lycée aussi ) !

·         Mathenpoche est composé de centaines d’exercices de mathématiques : activités de découverte, de démonstration, exercices d’application, travaux de synthèse… Il est développé par des professeurs de mathématiques et diffusé par l’association Sésamath.

·         L’environnement WIMS : J'ai eu à utiliser le logiciel éducatif en ligne WIMS  dans l'enseignement des mathématiques en quatrième année à l'Ecole normale supérieure  de l'université de yaoundé1. J'ai trouvé l'environnement WIMS très intéressant et  cela ma permis d'accroitre le niveau des apprenants et d'améliorer mes pratique pédagogique et d'évaluation. Il est important de relever que WIMS (Web Interactive Multipurpose Server) est un logiciel éducatif en ligne, sous licence libre, au code source ouvert, disposant d’une banque d’exercices interactifs et à données aléatoires.  WIMS est accessible par Internet et offre la possibilité aux enseignants de créer ses propres exercices interactifs directement en ligne. Ce logiciel favorise l’apprentissage dans plusieurs disciplines à  savoir : les mathématiques, la biologie, la physique, la chimie, l’informatique et les langues.

 Le logiciel WIMS  offre plusieurs avantages tant aux enseignants qu’aux élèves.

 En effet :                                                                                          

• WIMS offre la possibilité aux enseignants de créer des classes virtuelles, c’est-à-dire un lieu privé du serveur dans lequel l’enseignant gère les activités avec les élèves ;
• WIMS permet aux enseignants de créer des feuilles de travail virtuelles dans lesquelles ils regroupent un certain nombre d'exercices du serveur à faire dans une classe. Quand l’enseignant met un exercice dans une feuille de travail, il détermine aussi le nombre de points que chaque élève  doit obtenir sur cet exercice.
• Dans WIMS l’enseignant organise facilement des examens car les feuilles de travail faites en cours d'année servent de base aux examens.
• Le logiciel corrige les exercices et donne les notes. Chaque fois que l’élève fait un exercice, il/elle obtient un certain nombre de points. Cette note est enregistrée par le serveur et l'enseignant peut consulter le progrès de chaque élève, globalement ou individuellement, dans son ensemble ou exercice par exercice.

• La création des cours et des exercices sont très puissantes dans WIMS; donc l'enseignant peut créer ses propres exercices interactifs, des compléments de cours, des guides d'activité et les insérer ensuite dans les feuilles de travail.
• Il est également très facile pour l’enseignant de reprendre un exercice déjà existant dans WIMS et de l'adapter.

    II.            Les animations

1.      Définition d’animation

Bétrancourt & Tversky in Rebetez, (2004) définissent l’animation comme « toute application qui génère une série d’images, de sorte que chaque image apparaisse comme une altération de la précédente et où la séquence des images est déterminée soit par le concepteur de l’animation, soit par l’utilisateur »

2.      Usage d’animation

·         Attirer l’attention : l’animation est purement décorative (effets spéciaux de transition, symboles animés, etc.). Elles peuvent aider l’utilisateur à apprécier un texte en le rendant plus attractif, mais peuvent aussi le distraire de la tâche (Rebetez, 2004).

·         Représenter quelque chose : accompagnant ou non un texte, l’animation est utilisée pour démontrer ou expliquer un concept, une règle ou une procédure.

3.      Avantage des animations

·         Les animations permettent de représenter des phénomènes qui se déroulent habituellement dans des échelles de temps et d'espace inaccessibles à la perception humaine (phénomènes météorologiques,  mouvement des planètes, évolutions géologiques) ou qui sont difficiles à observer en fonctionnement (dispositifs mécaniques, systèmes biologiques).  En outre, la plupart des animations comprennent des dispositifs qui permettent de ralentir, de stopper et de circuler  dans l'animation (Bétrancourt, 2003).

·         La rétention du phénomène observé.

·         Apparition des micro-étapes des processus.

·         Permet une vision plus riche, à la fois globale et détaillée.

4.      Limite des animations

·         le flux rend l’information fuyante et changeante

·         surcharge cognitive, difficultés d’attention, de mémorisation et de traitement à l’utilisateur,

·         difficultés conceptuelles: comprendre l'enchaînement causal des états à partir de changements temporels.

5.      Exemple de logiciel d’animation dans enseignement et l’apprentissage

·         Geogebra est un logiciel dynamique de mathématiques réunissant géométrie, algèbre et calcul. Vous pouvez élaborer des constructions comprenant des points, des vecteurs, des segments, des droites, des coniques et même des courbes représentatives de fonctions et modifier tout cela interactivement. Par ailleurs, les équations et coordonnées peuvent être entrées directement. GeoGebra est capable de travailler avec des variables numériques ou vectorielles ainsi qu'avec des points, peut trouver les dérivées et intégrales de fonctions et propose des commandes comme Racine ou Extremum. Geogebra est également utilisable en ligne.

·         Geometrix est un logiciel de construction et de démonstration capable de guider et de corriger l'élève en temps réel. L'élève raisonne sur la figure qu'il a lui-même construite. Plusieurs fenêtres s'ouvrent : une pour la figure, une pour les conditions, une pour les propriétés et une pour les conclusions. Il dispose de toutes les fonctionnalités propres aux logiciels de géométrie dynamique. Le site offre 250 exercices de construction et de démonstration.

• Le logiciel SOLSTICE a pour principal objectif de conjuguer l’acquisition de notions fondamentales de mécanique et l’initiation à l’orbitographie dans l’enseignement secondaire. Ce logiciel permet de simuler les mouvements orbitaux de satellites de la Terre ainsi que le lancement d’une fusée Ariane 5.

 III.            Les simulations

1.      Définition des simulations

La simulation est une reproduction artificielle d'un phénomène réel. Dans le cas où elle est exécutée par un programme informatique sur un ordinateur on parle de simulation numérique. (Edutech).

J.P. GEMY31 définit la simulation dans un article publié dans l’Encyclopédia Universalis

(2002) comme suit : « La simulation est l’expérimentation sur un modèle. C’est une procédure de

recherche scientifique qui consiste à réaliser une reproduction artificielle (modèle) du phénomène que l’on désire étudier, à observer le comportement de cette reproduction lorsque l’on fait varier expérimentalement les actions que l’on peut exercer sur celle-ci, et à en induire ce qui se passerait dans la réalité sous l’influence d’actions analogues. »

2.      Usage des simulations

On peut distinguer trois grandes tendances:

·         Les simulations conceptuelles, dont le but est d’apprendre des concepts, mettent en scène des relations théoriques (modèles scientifiques).

·         Les simulations procédurales, dont le but est de développer des habiletés pratiques, (simulation de vol ou de chirurgie).

·         Les jeux de rôles, (peuvent être textuels) qui cherchent un apprentissage par immersion, et combinent concepts, procédures et intuition.

    3.    Avantages des simulations

L’utilisation des simulations apporte des changements à différents niveaux. Évidemment, les rôles de l’élève et de l’enseignant se trouvent modifiés, mais le contexte dans lequel les simulations sont utilisées est aussi influencé ; on cherche à intégrer les simulations dans le processus d’apprentissage de façon à ce qu’elles ne soient pas simplement accessoires et superflues.

Pour l'apprenant:

L’apprenant est le premier utilisateur des simulations ; celles-ci ne peuvent donc que modifier son comportement, sa façon d’apprendre et son intérêt envers ses apprentissages.

·         La simulation rend l’apprenant actif

·         La simulation permet une rétroaction instantanée

·         La simulation multiplie les formes de représentation et permet d’établir des liens entre celles-ci.

Les simulations sont donc très intéressantes puisqu’elles se présentent sous plusieurs formes très visuelles ; les représentations peuvent être des graphiques, des formules, des symboles (exemple : des circuits électriques), des dessins (exemple : des tortues dans Logo). Plusieurs logiciels de simulations permettent d’obtenir plus d’une représentation d’un concept à la fois et d’établir des liens entre ces représentations en représentant simultanément graphiques, formules, symboles et images.

Pour l'enseignant

·         La simulation donne plus de temps pour individualiser l’enseignement;

·         La simulation permet de «voir» la pensée de l’élève

·         L’enseignant devient un guide

      4. Exemple de  logiciel de simulation

·         Cabri, Scilab, Matlab (pour des simulations en mathématiques et physique)

·         Modellus et Stella pour les modèles scientifiques

·         Fablusi (pour des simulations de jeux de rôles)

Référence  bibliographiques

·         Bétrancourt, M. (2003). Outil cognitif ou gadget ? Psychoscope 8/2003  vol 24. Journal Suisse des psychologues FPS.

·         Pezio, N. (2003). Influence du format de présentation sur l’apprentissage : contribution de la présentation séquentielle et ce l’interactivité. Mémoire de DESS. TECFA, Faculté de Psychologie et Sciences de l’Éducation, Unige.

·         Rebetez, C. (2004). Sous quelles conditions l’animation améliore-t-elle l’apprentissage ? Mémoire de DESS. TECFA, Faculté de Psychologie et Sciences de l’Éducation, Unige.

·         http://eduscol.education.fr/orbito/orb/logiciel/logi11.htm

·         http://www.evalu.it/glossaire/mot/674-animation

·         http://fr.wiktionary.org/wiki/exerciseur

·         http://www.mindmeister.com/fr/374928666/exerciseurs-potentiel-p-dagogique

Plate forme et Campus virtuel

Introduction

Des divers courants de questionnement qui parcourent le champ de la recherche en éducation, plusieurs gravitent autour du problème de l’adaptabilité et de la flexibilité des environnements d’apprentissage informatiques. Un pôle d’intérêt : celui des usagers, professeurs, tuteurs, facilitateurs et étudiants, pour lesquels la recherche développe des indicateurs et des outils leur permettant d’intervenir dans le processus d’enseignement-apprentissage. Durant cette semaine, nous avons débattu autour de l’influence que porte un environnement virtuel intégrant les outils de communication et de collaboration sur les pratiques pédagogiques. Il existe plusieurs plates formes, ainsi notre compendium porte sur leurs structures technologiques et leurs fonctionnalités pédagogiques : avantages, sans oublier leurs éventuels manquements.

a)      Définition et outils

Une plate-forme est, en informatique, une base de travail à partir de laquelle on peut écrire, lire, développer et utiliser un ensemble de logiciel, c’est un logiciel qui assiste la conduite des enseignements à distance. Il regroupe les outils nécessaires aux trois principaux utilisateurs à savoir: enseignant, étudiant, administrateur. Il regroupe aussi un dispositif qui a pour finalité la consultation à distance de contenus pédagogiques, l’individualisation de l’apprentissage et le tutorat ; ainsi « un campus virtuel constitue assurément un dispositif de communication et de formation médiatisées, articulant les caractéristiques de chacune de ses deux composantes : communication et formation. » (Peraya ,1999, p.169-161)

Les plateformes intègrent généralement les outils suivants:

·         Un espace de gestion de cours

·         Un espace de gestion des données personnelles

·         La liste des apprenants inscrits

·         Un espace de dépôt de documents (documentation, syllabus)

·         Les matériaux d'enseignement simples (fichiers)

·         Des quiz pour l'autoévaluation

·         Des séquences pédagogiques

·         Des outils de communication asynchrone : email, forums

·         Des outils de communication synchrone : chat, téléconférence

·         Trace de connexions

·         Trace de progression

·         Archivage

·         Outil de mise en ligne des productions

b)     Fonctionnalités pédagogiques

Cependant les plates formes d'apprentissage et d'enseignement ont aussi pour fonction:

·         gestion de contenu : permet au personnel enseignant de créer, stocker et réorienter les ressources et les devoirs qui peuvent être accessibles en ligne ;

·         planification du programme : offre des outils et des espaces de stockage en appui à l’évaluation de l’apprentissage, de la personnalisation, de la planification des cours, etc. ;

·         assiduité de l’apprenant et administration : permet l’accès aux informations relatives à l’élève, aux présences, au calendrier, aux porte folios électroniques et à la gestion des informations ;

·         outils et services de communication et de collaboration : pour la mise à disposition d’outils de communication tels que les emails, les comptes de messagerie, les forums de discussion et les blogs.

De nos jours la plupart des plates formes sont conçues exclusivement pour des fins purement pédagogiques. Nous pouvons citer entre autre la plate forme Espace de l’Université de Cergy Pontoise, la plate forme Esprit de l’Université de Mons, la plate forme Moodle, Claroline, ACOLAD, etc.

Il est indispensable de relever que l’utilisation d’une plate forme intégrant divers outils de communication et de collaboration tel que les chats, les forums, les messageries instantanées, influence beaucoup les pratiques pédagogiques.

Les plate formes grâce à leurs multitudes outils pédagogiques permettent:

·         La mise à disposition des cours et des consignes par le tuteur.

·         Favorise le travail en groupe, la communication et les échanges entre les pairs.

·         Facilite la prise de décision collective et les échanges des documentations.

Dans les formations ouvertes et à distance, L’enseignement se fait à distance et l’enseignant n’est plus en face de ses élèves avec un cours magistral. L'enseignant devient un tuteur, un guide, un accompagnateur. Il utilise la plate forme ainsi que les différents outils de la plate forme pour planifier les activités, proposer un agenda, informer, questionner les apprenants, rappeler les délais, vérifier l'état d'avancement des activités des apprenants, donner une appréciation du travail, répondre aux questions de contenu, accompagner, encourager les apprenants à argumenter et à construire leurs propre savoirs.

 Par exemple pour le Master ACREDITE, l’enseignant peut  suivre individuellement chaque étudiant  grâce aux traces  qu’ils laissent sur la plateforme (espace dépôt, historique, forum et messageries…). Grâce à ces traces numériques,  il devient possible de repérer les étudiants en difficultés, de suivre leurs activités et de les accompagner vers un usage actif et continu des outils, de motiver et d’accompagner les étudiants en difficulté en détectant les problèmes qu’ils rencontrent durant leur apprentissage. Les feedbacks spécifiques et explicites dont la pratique ici est faible pourront aussi influencer considérablement les pratiques pédagogiques.

Pour ce qui concerne les apprenants, ils sont sollicités non seulement au cours des rencontres synchrones, mais aussi dans la production des synthèses de toutes les activités menés. Ils doivent construire  eux même leurs savoirs, ils sont au centre de leurs apprentissages et doivent être actif. Ils doivent utiliser les outils de communication et de collaboration de la plate forme (chat, forum, historique, messagerie) pour échanger, collaborer avec les pairs ainsi qu'avec les tuteurs et construire leur savoir.

Dans les plate formes les outils de communication et collaboration tel que les forums  sont les plus utilisé, car ils sont très souple, ils permettent une traçabilité des contacts, ils permettent aux utilisateurs de gérer leur temps, la communication asynchrone n’imposant pas, par définition, d’horaire particuliers, diminution des contraintes spatio-temporelles.

Il n’est pas nécessaire de trouver des plages horaires communes. Les apprenants structurent mieux leurs savoirs en terme d’appropriation / restitution puisqu’ils prennent le temps de réflexion.

Le forum est aussi un bon outil pour favoriser l’échange et le conflit cognitif entre pairs d’un niveau cognitif équivalent ou différent et pour favoriser l’utilisation de l’environnement d’internet en tant qu’outil dans le processus cognitif et la mise en œuvre de traces cognitives.  Le forum favorise aussi la communication dans le cadre de la réalisation de projets collaboratifs, de projet de groupe.

 Nous avons par exemple le Master ACREDITE dans lequel les étudiants utilisent généralement le forum pour échanger au niveau des activités mené au cours de leur formation. Des forums sur des thèmes précis sont généralement ouverts, permettant à chacun de poser des questions et/ou d’apporter des contributions utiles.

Cependant il est à relever que  pour fonctionner correctement,  un forum nécessite un animateur, qui va diriger les débats, organiser les messages, supprimer les redondances et replacer les messages quand ils ne sont pas à leur place.

c)      Manquements

Cependant bien que l'utilisation d'une plate forme intégrant divers outils de communication et de collaboration, influence positivement les pratiques pédagogiques, de même que le texte de  Christian Barette présente la problématique de résultats contradictoires dans les études concernant les impacts pédagogiques de l'utilisation des technologies de l'information et de la communication ; nous avons tout de même relevé quelques limites des l’utilisation d’une plate forme ou d’un campus virtuel à savoir :

·         La désaffectivation du savoir.

Dans tout processus d'enseignement les contenus sont formalisés de sorte à transmettre des connaissances, des cognitions et une connaissance affective qui semble s'imbriquer dans la situation elle-même. Mais la distance ne permet pas à l'enseignant de s'adapter aux représentations, à la pensée et aux démarches de l'apprenant, on parle ainsi de désaffectivation du savoir, plusieurs chercheurs se sont rendus compte de ce problème et proposent des formations hybrides qui articulent présence et distance, je cite : « Les institutions de formation à distance ont progressivement introduit des formes de présence comme les séances de regroupement et le travail entre pairs afin de faire sortir l'apprenant de son isolement tant socio-cognitif que socio-affectif, souvent considéré comme la principale cause de découragement et en conséquence d'abandon. »[3] et [4]

·         La déshumanisation de l’école.

·         Certain désagrément ou coupure ou interruption peuvent subvenir lors des rencontres synchrones empêchant l’accès aux différents outils de communication et de collaboration de la plate forme.

·         La dépendance au système : le fait que tout soit regroupé sur la même plateforme est le plus problématique, mais ce serait sans doute pire si nous devions nous connecter à 75 sites pour travailler. Un changement handicape le système, si par exemple on voulait changer le forum pour pouvoir avoir accès à tous les sujets et leurs commentaires offlines, cela prendrait probablement du temps.

Conclusion

L’expansion des TIC a donné naissance à de nouveaux outils et à de nouvelles pratiques de communication. Ces outils peuvent être utilisés à des fins d’encadrement, mais aussi à des fins d’apprentissage, en facilitant diverses formes de collaboration entre les étudiants allant de l’entraide au travail d’équipe ou à l’apprentissage collaboratif. En accentuant les communications enseignants-étudiants et entre étudiantes ou étudiants, il est possible de favoriser la réussite et la motivation. Par exemple, les forums de discussion représentent une possibilité pédagogique fort intéressante, mais cela exige de les concevoir de manière à ce que les étudiantes et étudiants soient motivés à y participer et de les animer activement. Vous ne pouvez vous limiter à mettre en place un forum en espérant qu’il s’anime sans votre participation.

Références bibliographiques :

1.       http://fr.wikipedia.org/wiki/Plate-forme_(informatique), consulté le 01 avril 2014.

2.       http://www.enseignement.be/index.php?page=26403&navi=3190

3.      Charlier Bernadette, Deschryver Nathalie, Daniel Peraya (2004). Articuler présence et distance, une autre forme de penser l'apprentissage universitaire.

4.       Charlier Bernadette et Peraya Daniel (2005). Apprendre en présence et à distance : à la recherche des effets des dispositifs hybrides.

5.      Barette, C. (2004). Vers une métasynthèse des impacts des TIC sur l’apprentissage et l’enseignement dans les établissements du réseau collégial québécois. Bulletin Clic, 55

6.      Peraya, D. (1999). Médiation et médiatisation: le campus virtuel. Vers les campus virtuels. Hermès, 25, 153-167

7.       Diaporamas CAMPUS VIRTUELS  disponibles sur la plate forme du cours space