A propos d'objet d'apprentissage, d'activité, de ressource ... · – ... IMS Reusable Definition of Competency or Educational Objective ... cours module exercice Caméra numérique

Jean-Philippe PERNIN

Institut national de recherche pédagogique ERTé e-PRaxis

Laboratoire CLIPS-IMAG

[email protected]

Copyright J.P. Pernin – Mars 2004

INRP

A propos d'objet d'apprentissage, d'activité, de ressource et de document…

2Copyright J.P. Pernin – Mars 2004

Jean-Philippe Pernin

Expérience dans l'industrie (15 ans)Enseignant chercheur en informatique depuis 1996Domaine de recherche :

– Ingénierie des EIAH : Intégration des objets pédagogiques interactifs (simulations, micro-mondes, manipulation des médias, jeux de rôles, etc.) dans le processus de formationLangages de modélisation pédagogique

– Impact des TICE sur les pratiques des enseignants (conception)Actuellement (2003-2007)

– Détaché auprès de l'Institut National de Recherche Pédagogique – Coordinateur de l'Equipe de Recherche Technologique en

Education e-Praxis (Laboratoires LIRIS, ISPEF, CLIPS-IMAG). Thématique : Prise en compte des pratiques TICE en milieu académique : les problématiques de conception et d'accompagnement.


EIAH : Une communauté de chercheurs

Nom français : EIAH (Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain)

Origines disciplinaires : – Informatique, sciences de l'éducation, psychologie,

sciences cognitives, sociologie, sciences de la communication

Quelques références– ATIEF : http://www.atief.org– Un colloque EIAH (2004 à Compiègne)– Une force importante à Grenoble : MeTAH (50

chercheurs)– Une revue : STE puis STICEF


Equipes ARCADE et IIHMdu laboratoire CLIPS/IMAG

Laboratoire CLIPS - Communication Langagière et Interaction Personne / Système - 80 personnes

– 6 Équipes dont :Équipe ARCADE (20 personnes)

– Ateliers de Réalisation et de Conception d'Applications Destinées à l'Education (Dir.: Jean-Pierre PEYRIN)

Des collaborations avec l’équipe IIHM – Ingénierie de l'Interaction Homme Machine

(Dir.: Joelle COUTAZ)


Création d'objetspédagogiques interactifs

Intégration des objets pédagogiquesdans les cursus de formation

Exploitation des objets pédagogiques dans le contexte

de la formationouverte et à distance

• Environnements logiciels de production

• Normalisation XML

• Environnements logiciels de production

• Normalisation XML

• Contrôle synchrone et asynchrone d'une classe virtuelle en situation active

• Activités collaboratives• Assistance au tuteur à distance

• Contrôle synchrone et asynchrone d'une classe virtuelle en situation active

• Activités collaboratives• Assistance au tuteur à distance

Outils d'assistance au formateur :

• Création de cursus• Incorporation de

ressources indexées

Outils d'assistance au formateur :

• Création de cursus• Incorporation de

ressources indexées

4 THEMES DE RECHERCHE ORGANISES AUTOUR DE LA VIE D'UN OBJET PEDAGOGIQUE

4 THEMES DE RECHERCHE ORGANISES AUTOUR DE LA VIE D'UN OBJET PEDAGOGIQUE

Retours d'expérience sur

l'utilisation des objets pédagogiques

• Mémoire individuelle et collective d'apprentissage

• Mémoire individuelle et collective d'apprentissage


Objet de la présentation

Contexte : objets numériques pour l'apprentissagePrésenter les travaux de normalisation dans le domaineMettre en avant les questions posées par ces travauxProposer quelques définitions autour des concepts suivants :– Objet d'apprentissage, ressource, document

Discussion…




[email protected]


INRP

Les travaux de normalisation dans l'éducation


Comprendre l'architecture des instances de normalisation

France Europe International

Consortium d'utilisateurs

Groupe de Standardisation

Instance de Normalisation

ARIADNE

Amérique du Nord

AFNOR ISO SC36CEN

IEEE LTSC

ADLIMS

AICC

Propositions

Echanges

Propositions


Les acteurs de la normalisation dans de domaine de l'Education

Objets des travaux dans le domaine pédagogique Commentaires rganisme ou Projet

Nature du consortium Entreprises Université

Organisme de normalisation

Portée Nationale

Européenne Internationale

Méta-

données

Structuration des documents

Structuration des objets pédagogiques interactifs

Autres

ISO-JTC1/SC36

Organisme de normalisation

Internationale Adopte les standards

IEEE-LTSC Organisme de normalisation

Internationale v (LOM) Développe des standards techniques dans les technologies éducatives.

CEN-ISSS Organisme de normalisation

Européen v Crée des standards européens.

AFNOR Organisme de normalisation

Français v v v Adoption de normes

Représente les intérêts français dans les instances de normalisation européennes et internationnales.

IMS Consortium Internationale v v V (QTI ) IMS-LD Propose de standards nord-américains

AICC Organisme de normalisation

Internationale v Développe des spécifications pour l’aéronautique

ADL Organisme de normalisation

Américain v

SCORM Consortium Américain v Ce consortium est initié par ADL ; il s’occupe essentiellement de la normalisation des cours.

ARIADNE Organisme de normalisation

Européen v v Développe des méta-données dans le contexte éducatif.

Dublin Core Organisme de normalisation

Irlandais v Développe des méta-données pour les librairies digitales.

SMML universty of Maryland.

Américain v Propose une normalisation des objets pédagogiques interactifs.


Pour en savoir plus

ISO JTC1 Sub-committe on learning technologies– http://jtc1sc36.org/

IEEE Learning Technology Standards Committee (LTSC)– http://grouper.ieee.org/p1484/

IEEE Standards Association – http://standards.ieee.org/

European Committee for Standardization - Information Society Standardization System– http://www.cenorm.be/isss/

Dublin Core Metadata Initiative– http://purl.oclc.org/dc/

Le projet ARIADNE– http://ariadne.unil.ch/

IMS Global Learning Consortium – http://www.imsproject.org/

Site de l'AFNOR– http://www.afnor.fr/– voir : Normalisation - Comités électroniques - Technologies de l'information pour l'éducation, la

formation et l'enseignement


Les chantiers en cours au niveau français

Des besoins normatifs sont exprimés dans les domaines suivants :1) Vocabulaire, glossaires, taxonomies.2) Techniques collaboratives spéciales aux environnements éducatifs.3) Architectures dans une variété de perspectives, telles que les

approches basées sur les composants, la durée de vie, la communication, la collaboration apprenant-tuteur…

4) Systèmes de gestion : interaction dans les contenus de formation entre apprenants, établissements et apprentissage basé sur Internet.

5) Contenus de formation : besoins pour le catalogage, les formats des contenus, les structures des contenus, les langages de modélisation pédagogique, le contrôle des programmes, la présentation, la localisation et l’internationalisation.

6) Information sur l’apprenant : échange de données concernant l’étudiant, l’identification de l’utilisateur et les paramètres qualité…


Version 1.00 Public ReleaseFinal

(18/03/2001)

IMS Learner Information Package (IMS LIP)IMS LIP assure l’interopérabilité des données concernant les apprenants entre les différents systèmes

d’information basés sur Internet. Elle se donne pour objectif de définir un jeu de packages servant àimporter ou extraire des données pour les échanger entre les différents serveurs d’information. L'ensemble des données traitées concerne les droits d’accès, les activités, les affiliations, les compétences, les objectifs, les coordonnées, les centres d’intérêt, les agréments et licences, les réseaux relationnels, la sécurité d’accès et les transcriptions.

Version 1.0Final Specification

(25/10/2002)

IMS Reusable Definition of Competency or Educational Objective (IMS RDCEO)Cette spécification fournit des modèles de représentation des compétences en tant que constituants d’une

situation d’apprentissage ou d’un plan de carrière. Le modèle d’information peut être utilisé pour échanger des définitions entre systèmes d’apprentissage, systèmes de ressources humains, contenus d’apprentissage, fichiers de compétences ou de qualifications ou tout autre système approprié.

Version 1.0Final Specification

(20/03/2003)

IMS Simple Sequencing (IMS SS)Méthode de modélisation du déroulement prévu d’une situation d’apprentissage. Règles de séquencement

des activités d’un système d’apprentissage numérique. .

Version 1.2.1Final Specification

(26/03/2003)

IMS Question & Test Interoperability (IMS QTI)Cette spécification a pour objectif de permettre l’échange de questions entre les systèmes (articles

formellement nommés) et des tests (évaluations formellement nommées). Elle propose un jeu puissant de fonctionnalités qui lui permettent d’échanger une grande variété de types de questions et de plusieursfacilités d’extension qui lui permettent d’être supportée par des formats propriétaires. Sa structure assure la gestion des questions à choix multiples.

Version 1.1.3Final Specification

(12/06/2003)

IMS Content Packaging (IMS CP)Description des structures de données nécessaires à l’interopérabilité de contenus délivrés sur Internet avec

les outils de création de contenu, les systèmes de gestion de l’apprentissage (LMS) et les environnements d’exécution. Fonctionnalités servant à décrire les ressources pédagogiques (cours individuels ou collectifs) en paquets interopérables et distribuables.

VersionExemple : GROUPES DE TRAVAIL IMS


Pourquoi ces travaux ?

Les travaux de normalisation reflètent des points de vue successifs sur – Le représentation du rôle de l'enseignant dans la

conception, la mise en place et l'exploitation des dispositifs d'apprentissage instrumentés

– L'organisation des dispositifs d'apprentissage instrumentés : place de la ressource, de l'activité, de la communication (théories de l'apprentissage)

– L'économie des dispositifs d'apprentissage instrumentés


Quelques grandes étapes

l'approche artisanale (début années 1990)– L'enseignant pionnier : concepteur/réalisateur de

logiciels multimédias éducatifs l'approche éditoriale (milieu années 1990)– l'enseignant concepteur et prescripteur de contenu

l'approche documentaire (fin années 1990)– l'enseignant prospecteur, "référenceur" et organisateur

de ressourcesl'approche centrée sur l'activité (depuis 2002)– l'enseignant scénariste


Un concept au centre de tensions

Point de vue technique

Point de vue pédagogique

Point de vue économique

ObjetPédagogique

OBJECTIF : qualité logicielle des composants

OBJECTIF : rentabilité du

marché

OBJECTIF : qualité dela formation


Pourquoi utiliser des OP ?

Raison économiques– Formation A Distance grâce au Web – Apparition d’un marché de la formation (Cf. Stephen

Downes)– Promouvoir la réutilisation et la réduction des coûts de

formation Raisons sociales et culturelles – Apprentissage tout au long de la vie– Transformation du sytème éducatif

Raison pédagogiques– Augmenter la qualité de l’apprentissage grâce à

l’utilisation d’objets pédagogiques de qualité




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INRP

Qu’est ce qu’un objet pédagogique ?

Pernin, J.P. Objets pédagogiques : unités d’apprentissage, activités ou ressources ? (32 pages), Revue "Sciences et Techniques Educatives", numéro spécial " Ressources numériques, XML et éducation", avril 2003 (sous presse), editions Hermès.


La définition de référence...

Définition “officielle” (IEEE) : toute entité numérique ou non, qui peut être utilisée, réutilisée ou référencée lors d'une formation dispensée à partir d'un support technologique.


Objets pédagogiques (ou objets d’apprentissage?)

Citez des exemples d’objets d'apprentissage !

Objet de la vie courante ex: une

feuille d'arbre

Hypertexte Dictionnaire électronique

Simulation

image

Document vidéo

disquette

Travail pratique

Document sonore

Le web

CD-Rom

cours

module

exercice

Caméra numérique

table

craie

Tableau noir

Étude de cas

leçon

ordinateur

professeur

école classe élève


Comment classifier les objets d'apprentissage ?

une feuille d'arbre

HypertexteDictionnaire électronique

Simulation

Document vidéo

disquette

Travail pratique

Document sonore

Le web

CD-Rom

cours module

exercice

Caméra numérique

table

craieTableau noir

Étude de cas

leçon

ordinateur

professeurécole classe élève

Comment ces éléments de structuration sont-ils pris en compte dans les normes ?


Exemple de 3 modèles : LOM, SCORM et EML

12

3


Objets d'apprentissage : l'approche indexation

Fin des années 90s – Consortiums ARIADNE : Alliance of Remote

Instructional Authoring & Distribution http://ariadne.unil.ch

– IMS : Instructional Management Systemshttp://imsproject.com/

– ADL:Advanced Distributed Learning : http://www.adlnet.org

Objectifs :– Partager et réutiliser des Objets d'apprentissage – Décrire les OP pour pouvoir les indexer dans des

bases de données (métadonnées d'apprentissage)


Métadonnées: le LOM, extension du Dublin Core

LOM9 catégories comprenant au total 45 éléments décrivant un objet

– Généralités (8)– Cycle de vie (3)– Méta-métadonnées (4)– Informations techniques (7)– Informations pédagogiques (11)– Droits (3)– Relations (2)– Commentaires (3)– Classification (4).

Dublin core15 éléments de base


LOM : Exemples d'information pédagogique…

Temps moyen d'utilisation

très facile, facile, moyen, difficile, très difficileDifficulté vis-à-vis du public ciblé

Age ciblé

primaire, secondaire, 1er cycle universitaire, 2ème cycle, 3ème cycle, formation professionnelle, formation continue, formation technique, etc.

Contexte d'utilisation

enseignant, auteur, apprenant, gestionnaireDestinataire

très basse, basse, moyenne, haute, très hauteDensité sémantique par rapport à la taille ou à la durée

très basse, basse, moyenne, haute, très hauteNiveau d'interactivité

exercice, simulation, questionnaire, figure, graphe, diapositive, tableau, texte, examen, expérience, problème, autocontrôle…)

Type d'apprentissage

(active, présentation, mixte, indéfini)Type d'interactivité

informations pédagogiques

Possible valuesFieldCategory


Comment indexer une ressource brute avec le LOM?

Pourriez vous définir de façon générale ?

– L’activité d’apprentissage ?– La densité sémantique ?– La durée d’utilisation ?– Le public cible ? – La difficulté


LOM : Le modèle de structuration sous-jacent

CurriculumMetadata

CourseMetadata

LessonMetadata

MediaMetadata

Is composed of

Is composed of

Is composed of

Is based on

granularité

granularité

Construction par agrégation de briques : le bon paradigme ?


LOM : Les faiblesses du modèle

Pas de séparation formelle entre :– Les entités de structuration (curriculum, course, lesson)– Les contenus (ressources, media)

N’est pas compatible avec toutes les approches pédagogiques– Pas de description de l’activité de l’apprenant– Pas de description des communications entre

apprenants et/ou formateurs– Pas de description des productions créée par les

apprenantsComment indexer du matériel « brut » ?


L'approche technique : Proposition SCORM

Proposé par le consortium ADL (initiative armée américaine) – Reprend les travaux AICCSe focalise sur les contenus en ligne (web)Complète le standard LOM en proposant :– Un modèle d'agrégation– Un environnement d'exécution permettant de surveiller

l'activité d'un apprenant depuis un "LearningManagement System "

Fondé sur le concept d'Objet de Contenu Partageable


SCORM Proposition : the Content Aggregation Model and Metadata

Content Aggregation

SCO = ShareableContent Object

Asset

Content Aggregation Metadata

SCO Metadata

Asset Metadata

For each level, an objectis described by a

specific subset of LOM Metadata


SCORM Proposition : l'environnement d'exécution

SCO = ShareableContent Object

Student A

SCO 1 : passed

1. L'utilisateur utilise un SCO

2. Chaque SCO doit retourner au LMS l'état des manipulations d'un apprenant donné

3. L'informationconcernant l'utilisationdu SCO est stockéedans une base

LearningManagement

System


SCORM : Les carences du modèle

Avantages :– Identifie formellement 3 classes d’OP– Ne considère pas au même plan une ressource brute et

une unité de structuration– Permet de contrôler l’activité de l’étudiant

Mais :– Structuration fondée sur le contenu (course, chapter,

module) et non sur l’activité de l’apprenant – Bien adapté aux cours classiques (cours

transmissifs/évaluations automatisées)– Soulève un problème important de réingénierie des

ressources numériques


L'approche des langages de modélisation pédagogique

Origine (2001) – EML from Open University of Netherlands : Rob Koper– Adopté en 2003 par IMS : standard Learning Design

Constats– Les objets de connaissance ne sont pas centraux dans

le processus d'apprentissage– Le modèle LOM est inadapté :

Les Objets ne sont pas définis en fonction de leur usage dansdes "unités d'apprentissage"

Objectifs– Fournir des modèles adaptés à la conception

pédagogique de situations d'apprentissage diverses


EML : Architecture d'une unité d'apprentissage (Rob Koper)

Unité d'apprentissage

Rôle Activité Environnement

ResourceResource

Resource

réalise Est effectuée dans

Est composé de

Est composé deEst composé de

Les activités sont au centre du processus Résultat

produit


Référence au théâtre

Le scénario est décrit comme une mise en scène.Une pièce est composée d’actesqui sont exécutés en séquence. Les actes sont composés de partitions qui associent un rôle àune activité effectuée dans un environnement (décor).


EML : Avantages

Séparation explicite des activités et des ressources (qui peuvent être non numériques)Se veut compatible avec toutes les approches pédagogiquesPermet d'envisager d’autres types de réutilisation (réutilisation de scénarios)Propose une classification des activités– Learning activity, support activity, other activity

Propose une classification des ressources (objet)– Knowledge object, test object, tool object, search

object, communication object, etc.


Proposition : Objet d'Apprentissage

Un Objet d'Apprentissage est une entité numérique ou non, abstraite ou concrète, qui peut être utilisée, réutilisée ou référencée lors d'une formation dispensée à partir d'un support technologiqueIl existe trois principales classes d’objets d'apprentissage :

– Les Unités d’Apprentissage qui permettent de structurer la formation et de l’organiser dans l’espace et dans le temps

– Les Activités Pédagogiques qui définissent les modalités précises d’acquisition, de validation, de communication d’une ouplusieurs connaissances

– Les Ressources Pédagogiques, physiques ou numériques, nécessaires à la réalisation des activités


Une première définition

Scénario pédagogique : Description du déroulement d'une situation d'apprentissage en termes de rôles, d'activités et d'environnement nécessaire à sa mise en œuvre, mais aussi en termes de connaissances manipulées. Un scénario se caractérise principalement par

– une granularité (le niveau de situation auquel il s'intéresse)– un cycle de vie (l'évolution de son statut dans le temps)– une description composée de plusieurs facettes (prescription,

suivi-contrôle, connaissances) manipulées par un ou plusieurs types d'acteurs


Granularité : synthèse des différents modèles

ResourceLevel

Content orActivityLevel

AgregationLevel

Curriculum

Course

Lesson

Media

Content Aggregation

ShareableContent Object

Asset

Unit of study

Role Activity Environment

Resource

LOM SCORM EML


Granularité des scénarios

scénarios de structuration pédagogique – organiser les unités de structuration pédagogiques

telles que les cours, modules, leçons, cursus, crédits.scénarios d'enchaînement d'activités – organiser les activités d'un apprenant ou d'un groupe

d'apprenants au sein d'une séquence pédagogique, d'une séance, etc.

scénarios de réalisation de tâche – décrire le déroulement d'une tâche précise (ex.

parcourir un hyper-document, résoudre un exercice, manipuler une simulation).


Le cycle de vie élémentaire d'un scénario

(2)Mettre en œuvre

le scénario

(3)Evaluer le scénario

et réutiliser

(1)Concevoir le scénario

Scénariocontextu

alisé

Scénario constaté

Avant Pendant Après


Synthèse : cycle de vie complet d'un scénario

2. Mettre en œuvre le scénario

3. Evaluer le scénarioet Réutiliser

1. Concevoir le scénario

Scénario abstrait

Planifier

Scénariocontextua

lisé

Concevoir

Réutiliser

Adapter

Analyser

Suivre et contrôler

Exécuter Scénario réalisé

Scénario adapté

Traces

Affecter les rôles

Médiatiser

Instrumenter

Décontex-tualiser

Cataloguer

Evaluer Retours expérience

Bases de scénarios

Bases de ressources


Activitéplanifiée

Planifier

Ressources situées

Services concrets

Outils concrets

Instrumenter

Ressourcesconcrètes

Médiatiser

Acteurs

Affectation

Les différents statuts de contextualisation d'un scénario

Rôle abstrait Activité Environnement

Ressources abstraites

Services abstraits

Outils abstraits

Scénario abstrait


Activitéplanifiée

Planifier

Ressources situées

Services concrets

Outils concrets

Instrumenter

Rôle affecté

Affecter les rôles

En bleu :Rôles d'un LMS

Ressourcesconcrètes

Médiatiser

Bases de Ressources

Chaîne de Production

Scénarioabstrait

Bases de Scénarios

Langage demodélisation

Quels outils ? Créer ou réutiliser ?

Rôle abstrait Activité Environnement

Ressources abstraites

Services abstraits

Outils abstraits


1. Concevoir le scénario

2. Mettre en œuvre le scénario

3. Evaluer le scénarioet Réutiliser

Identification de cycles secondaires

Scénario abstrait

Planifier

Scénariocontextua

lisé

Concevoir

Réutiliser

Adapter

Analyser

Suivre et contrôler

Exécuter Scénario constaté

Scénario adapté

Traces

Affecter les rôles

Médiatiser

Instrumenter

Décontex-tualiser

Cataloguer

Evaluer Retours expérience

Bases de scénarios

Boucle de contextualisation

Boucle d'adaptation

Boucle de contrôle

Boucle de réutilisation




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INRP

Objet d'apprentissage et document


Unité d'apprentissage

Rôle Activité Environnement

OutilServiceRessource de contenu

réalise Est effectuée dans

Est composé de

Est composé deEst composé de

produit

Document


Questions

Typologie des documents numériques pour l'apprentissage– Documents expositifs, actifs, interactifs ?

Relations entre connaissances enjeu de l'apprentissage et documentRelations entre document et activité – Externes, internes– Documents préexistant ou résultant de l'activité ?

Approche agrégation versus scénarisation– Question de la granularité des ressources


Proposition

Document Numérique pour l'Apprentissage =

– Explicitation des connaissances enjeu d'apprentissage

– Structure– Données

– Règles de présentation– (Règles d'adaptation)– (Règles de manipulation)