627 - Environnements numériques d'apprentissage, tuteurs intelligents et jeux sérieux

Dans notre société du savoir, bien que l'information disponible sur Internet soit presque sans limites, nos ressources cognitives et attentionnelles ne le sont pas. Et notre navigation ne conduit ainsi pas nécessairement à des connaissances structurées. Tout comme les titres guident le lecteur dans ses choix, il importe de développer des médias d'assistance dans la sélection et le traitement cognitif de documents. Les systèmes de recommandation comme celui d'Amazon en sont des exemples, mais ne sont pas orientés spécifiquement en faveur du développement des connaissances. D'un autre côté, construire des tuteurs intelligents à partir d'ontologies repose sur un processus de modélisation coûteux et difficile à maintenir notamment au vu de la vitesse à laquelle se publient les connaissances. Depuis plusieurs années, Wikipédia s'impose comme ressource encyclopédique et folksonomique évolutive de 1er plan sur lesquels opèrent des agents intelligents. Nous proposons dès lors un hypermédia adaptatif ancré à Wikipédia : une table de renvois conceptuels hypertextes constituée d'entrées d'articles, certaines considérées comme principales. L'ensemble est organisé sémantiquement par des catégories et des relations typées. Nous illustrerons l'assistance de notre système au sein de PLoSWiki, un site de la Public Library of Science, fondé sur le logiciel MediaWiki hébergeant Wikipédia. Nous évaluerons dans quelle mesure la lecture y serait optimisée selon notre solution.

Le programme de recherche Muse Logique vise à étudier de manière interdisciplinaire le raisonnement logique et ses fonctions cognitives. Il vise aussi à l'amélioration de la compétence logique, notamment par la construction d'un système tutoriel intelligent pour l'apprentissage de la logique. Il réunit des chercheurs en logique, en sciences cognitives, en psychologie du raisonnement, en intelligence artificielle, en technologie éducative et en didactique des sciences au sein d'une programmation intégrée.

La psychologie du raisonnement a identifié plusieurs sophismes que les humains ont tendance à commettre systématiquement. Le programme vise à poursuivre ces recherches, notamment en ce qui concerne les étapes dynamiques de correction de ces sophismes et de l'apprentissage progressif de la compétence logique. 

Tous nos résultats sont en voie d'implémentation dans un système tutoriel intelligent pour l'apprentissage de la logique (logique classique et logiques non classiques), basé sur des situations-problèmes appropriées, doté de métacognition et prenant en compte les émotions de l'apprenant. Le programme vise aussi à mieux comprendre la nature de la rationalité humaine et, dans cette optique, à utiliser le STI comme outil pour tester différentes théories cognitives sur le fonctionnement du raisonnement humain. L'objectif ultime de ce programme est de mieux comprendre le raisonnement humain et de contribuer à former des citoyens plus rigoureux et plus aptes à résoudre des problèmes.

« Donner et Demander des Raisons » (DDR) est une nouvelle plateforme de délibération en ligne servant à la cartographie d'arguments en mode dynamique et collaboratif. Cet outil de discussion web cherche à développer l'esprit critique des étudiants en forçant l'explicitation des raisonnements et en permettant leurs évaluations. DDR cherche aussi à renforcer certaines vertus épistémiques majeures comme la prudence et l'engagement en favorisant les interactions entre les étudiants. La cartographie d'arguments est une représentation visuelle logiquement structurée d'un réseau de raisonnements dans lequel l'argument (souvent extrait d'un texte) est explicite et non ambigu. L'utilisation de cartes argumentatives et de cartes conceptuelles est une pratique courante dans plusieurs disciplines. Nous présenterons les avantages et les problèmes reliés à la cartographie d'arguments en mode solitaire pour le développement de l'esprit critique, ainsi que notre proposition de cartographie dynamique et interactive d'arguments en ligne.

Nous présenterons l'intégration au sein d'un environnement d'apprentissage des sciences, un système pour une meilleure intégration en classe auprès du professeur et des parents. Ce système vient se greffer à l'environnement « Sciences en Jeu » de CREO et permet au professeur et aux parents de visualiser la progression des élèves et du groupe au sein de l'environnement, des activités offertes et des concepts couverts par ces activités. Le système permet de représenter les liens entre les activités dans l'environnement et une structure représentant les concepts pouvant y être appris. Cette structure conceptuelle a été extraite du document de référence du ministère de l'Éducation, mais pourrait être modifiée selon le besoin ou la communauté.Le professeur peut explorer la progression et aussi explorer quels contenus pourraient compléter les apprentissages en classe. Il peut ainsi assigner une tâche à faire aux élèves selon un calendrier.Un système générique de soutien aux élèves a aussi été intégré. Il permet à la suite d'un diagnostic des préférences de l'élève pour l'aide, de lui afficher des messages personnalisés de soutien à la motivation en fonction du contexte (tâche à faire ; retard ; activité commencée ; échec ; réussite, …).Les messages de motivation sont donnés par des oiseaux virtuels qui apparaissent dans l'environnement.Le système a été expérimenté auprès d'un groupe de 5e année du primaire et nous présenterons les résultats de cette évaluation préliminaire.

Les Jeux Sérieux (Serious Games) sont des EIAH (Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain) qui s'appuient sur les techniques du jeu vidéo et dont la stratégie pédagogique combine celles du jeu et de la résolution de problème. Nous avons conçu et développé un jeu sérieux de type simulation (Simmob) dont l'objectif est d'enseigner au joueur-apprenant les processus de vente de propriétés à Montréal. Dans une première partie, nous détaillerons les étapes de conception de Simmob en nous inspirant de la méthode de design pédagogique MISA, et en insistant plus particulièrement sur la modélisation des connaissances du domaine de la vente immobilière. Dans une seconde partie, nous présenterons le jeu sérieux Simmob ainsi que son architecture favorisant l'apprentissage et le maintien de la motivation chez le joueur-apprenant, et aborderons les détails pertinents de son implémentation informatique.

Notre projet de recherche vise à soutenir le développement des habiletés intellectuelles de lecture, de compréhension, d'analyse et d'écriture de textes philosophiques, au collégial et à l'université, par le développement d'un environnement numérique d'autoapprentissage et d'auto-évaluation exploitant des exercices/contenus de philosophies. Du point de vue de l'apprenant, nous voulons l'amener à développer une gymnastique intellectuelle et une méthodologie le rendant habile à déceler les articulations d'un texte de philosophie et à les intégrer dans une production écrite.

Nous présentons dans cette communication l'environnement tuteur, en passant de sa conception à sa production finale et son évaluation. Nous pensons que ce travail est original dans la mesure où il n'existe pas à notre connaissance de systèmes en français offrants un environnement numérique d'apprentissage immersif et basé sur le jeu dans le domaine de la philosophie. Durant ce travail de recherche-action participative, des questions liées à la motivation de l'apprenant et l'autorégulation de l'apprentissage ont émergé. Nous les aborderons ainsi que les résultats liés à la production et à l'évaluation du système tutoriel.



« Prêt à négocier » est un jeu sérieux qui a comme but d'apprendre aux étudiants en langue seconde la compétence d'interaction orale, soit de parler au téléphone ou en face à face avec un interlocuteur. Dans ce jeu, les étudiants négocient en temps réel (en face à face ou par VoIP) pour l'achat ou la location de produits quotidiens, tels que cellulaires, télévisions, voitures et appartements, en jouant le rôle de vendeur ou d'acheteur afin de gagner des points, de passer des niveaux et de personnaliser leur avatar.

« Prêt à négocier » ressemble à une activité d'Information Gap, apprenant aux étudiants comment poser des questions et répondre à des questions posées dans la langue seconde, avec une tâche cognitive supérieure de convaincre son partenaire de changer son prix final. De plus, les étudiants apprennent du vocabulaire important pour des produits courants, comme des ordinateurs, ainsi qu'à utiliser des chiffres et de l'argent pour gérer leurs budgets. Enfin, le jeu met à la disposition du professeur un outil de gestion de classe convivial et efficace qui donne de la rétroaction immédiate et identifie rapidement les étudiants en difficulté.

L'équipe planifie de mener des études pour vérifier l'efficacité du jeu par rapport à trois éléments principaux :  la négociation pour le sens, l'acquisition de vocabulaire, et le développement de l'aisance en production orale.