Élaboration d'un système-conseiller en technologie éducative pour guider les designers pédagogiques dans l'élaboration de systèmes d'apprentissage multimédias interactifs fondés sur des principes cognitivistes et constructivistes de l'apprentissage

Les changements paradigmatiques en éducation de même que les nouvelles technologies de l'information et des communications ont révélé des discordances importantes en design pédagogique, domaine appliqué des sciences de l'éducation. De nombreuses lacunes sont constatées dans la facture et la nature des systèmes d'apprentissage multimédias interactifs (SAMI), qu'ils soient en ligne, en situation présentielle ou hybride, produits selon l'approche empirique et objective. Il semble qu'on arrime mal les nouvelles possibilités techniques et multimédiatiques autour de fondements théoriques en éducation. Les modèles de design de SAMI traditionnels, fondés sur une approche béhavioriste, ne permettent pas d'élaborer des SAMI dans lesquels l'apprenant construit ses connaissances et sa propre compréhension du monde en les négociant socialement, comme le suppose l'approche constructiviste de l'apprentissage. Aussi, le design pédagogique doit se préoccuper de la conception des interfaces de SAMI par l'application des principes de l'ergonomie cognitive en concordance avec les capacités perceptuelles des apprenants. Dans la littérature scientifique, on constate des difficultés d'application des principes cognitivistes et constructivistes de l'apprentissage, essentiellement de la part de leurs designers.\ud Afin de guider les designers dans l'exercice de leur fonction, cette étude vise l'élaboration d'un système-conseiller par un projet de recherche de développement en technologie éducative. Dans ce type de recherche, le processus de recherche de développement et le produit en résultant sont tous deux générateurs de connaissances. Les connaissances sont produites par l'observation active des participants et par la consignation et l'analyse des données du développement de SAMI. Les objectifs de cette recherche visent à élaborer un système-conseiller en technologie éducative pour guider les designers dans l'élaboration de SAMI de même qu'un modèle de la démarche d'élaboration d'un tel système dans un but de transférabilité. Il en a résulté une proposition de démarche de développement d'un système conseiller en technologie éducative, transférable et adaptable pour quiconque voudrait s'élancer dans un tel projet, de manière collaborative et systémique. Pour répondre aux besoins de la pratique pendant toute cette démarche, des modèles de design pédagogique et un modèle de prototypage ont été testés et imbriqués, plusieurs principes ont été validés et un concept a émergé, le concept info-pédagogique du design d'interface. Plusieurs méthodes ont été élaborées pour accélérer et baliser des tâches de design pédagogique. Le produit final de cette recherche est un prototype de système-conseiller en technologie éducative fondé sur des principes cognitivistes et constructivistes de l'apprentissage permettant de réaliser une démarche de design d'un SAMI ou de bénéficier de conseils pendant sa réalisation. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Système-conseiller, Cognitivisme, Constructivisme, Technologie éducative, Design pédagogique, Ergonomie cognitive

Étude comparative d'efficience d'approches pédagogiques inductive et déductive pour l'enseignement de la grammaire en 1re secondaire : le cas du complément du nom

Résumé : Au Québec, la situation en termes d’apprentissage des savoirs grammaticaux, et surtout de mobilisation de ces derniers en situation d’écriture, est inquiétante. Pour rendre son intervention plus efficiente, l'enseignant peut choisir une approche pédagogique déductive (explication d'un concept suivi d'exercices) ou inductive (observation d'exemples avant la vérification d'hypothèse et les exercices). Notre objectif principal est d'évaluer les incidences d’une intervention éducative en grammaire selon des approches pédagogiques inductive ou déductive sur l’apprentissage par des élèves de 1re secondaire du complément du nom et son impact dans le développement de la compétence savoir écrire. Notre objet d’enseignement, le complément du nom (CN) est un concept de la grammaire actuelle, dont les caractéristiques facilitent son utilisation réfléchie en rédaction, surtout lors des phases de révision et de réécriture. Une méthodologie mixte de recherche a permis de recueillir des données auprès d'un échantillon de 269 élèves de première secondaire, de même qu’auprès de trois enseignants. Pour cette recherche exploratoire d’épistémologie pragmatique, nous avons réalisé des tests de connaissances, des analyses de rédactions et des entrevues auprès d’élèves et d'enseignants. Les résultats obtenus aux tests de connaissances nous montrent qu’il n’y a pas d’écart significatif entre l’amélioration des élèves ayant vécu l’approche inductive et ceux ayant vécu l’approche déductive, si ce n’est d’un léger avantage en ce qui concerne les accords pour les élèves ayant vécu l’approche déductive. Ce qui a par contre émergé de cette expérimentation est d’une part l’effet évident de l’apprentissage des CN sur leurs mobilisations en écriture, peu importe l’approche. D’autre part, les élèves ayant eu une forte amélioration ont confirmé que pour une approche ou une autre, leur implication cognitive demeure l’élément fondamental de l’efficacité de l’intervention éducative. Nous pouvons donc conclure qu’une approche n’est pas significativement supérieure à l’autre dans le cadre de l’enseignement des CN, mais que l’enseignant doit adapter son approche à la situation en tenant compte du contexte, des apprenants et des aspects de l'objet concernés. // Abstract : The choice of an educational approach by a teacher is a significant factor on student achievement. In Quebec, the situation in terms of apprentissage of grammatical knowledge, and especially using that knowledge in writing situations, is worrying. The success rate for the ministerial writing tests graze 60 %. One possible taxonomies to distinguish pedagogical approaches to teaching grammar lies between the inductive and deductive approaches. Our project has for main objective to assess the impact of an educational intervention according to inductive or deductive teaching approaches on learning, by high school students, of a grammar concept (complément du nom) and its impact on the development of writing competencies. In research, if the deductive approach always results, by the teacher explaining a concept, and the students practicing and being evaluated, the inductive approach is defined differently by the authors. For methodological considerations, and because it's a school tradition, we chose to consider an explicit approach focused on the discovery rather than a more implicit approach. Our teaching object, the « complément du nom » (CN) is a concept of the current grammar, including morphological, semantic and syntactic features, should facilitate thoughtful use for writing, especially during phases of revision and rewriting. For all these reasons, this(?) teaching is relevant of a competency-based program, especially since most of the concept notions are provided in Secondary 1 program by the « Progression des apprentissages » (MELS, 2010). A mixed research methodology was used to collect data from a sample of 269 students from eight classes of Secondary 1 , and of three French teachers. For this exploratory research, we used knowledge tests , reviews process marks by the students on writing productions, and interviews with students and teachers in order to document the impact of the teaching sequences, in terms of knowledge learning and 7 mobilization in writing productions. The comparative approach we used allowed us to assess the extent and nature of learning, according to our independent variable (the deductive and inductive teaching approaches), but also on the interrelation between this variable and other aspects of the educational intervention. The test of knowledge scores show that there is no significant difference between the improvement of students who lived an inductive approach and those who lived the deductive approach, except a slight advantage as regards as morphological characteristics for students who lived the deductive approach. What has emerged in this experiment is firstly the obvious effect of learning on their CN mobilizations in writing, regardless of the approach. On the other hand, students who had a strong improvement confirmed that with an approach or another, their cognitive involvement are fundamental to the effectiveness of the educational intervention. Finally, the quasi-experimental context has limited professional actions of the teachers, and at the same time limited their ability to adapt teaching situations. Those who chose to take certain liberties with the scenarios provided, by professional considerations, are those who have seen the results of their students rise, and that, regardless of the pedagogical approach. We can therefore conclude that an approach was not significantly superior to another for teaching of CN in High school, but the teacher must adapt his approach to the situation, taking into account the context, the learners and the aspects of the learning object

Modèle de lecture-spectature, à intention didactique, de l'oeuvre littéraire et de son adaptation filmique

Cette recherche s'inscrit dans un contexte éducationnel qui tient compte de l'intérêt des jeunes pour le cinéma et de l'avantage de coupler le film et le roman dans l'enseignement-apprentissage de la lecture littéraire. La didactique littéraire/filmique demeure cependant un champ peu développé en recherche. L'objectif principal de notre recherche a été de modéliser la lecture-spectature de l'oeuvre littéraire et de son adaptation cinématographique en spéculant sur l'activité d'un lecteur/spectateur réel en contexte scolaire. L'exploration des théories et des modèles en lecture littéraire et en spectature filmique à partir des approches sémiotique, cognitiviste et subjective a permis l'identification de mécanismes d'anticipation, de compréhension et d'interprétation de la lecture et de la spectature. L'explicitation de la dynamique des relations entre les mécanismes de la lecture et ceux de la spectature a mené au déploiement du modèle de lecture-spectature. L'intention didactique de la modélisation de la lecture-spectature a été de spéculer sur les activités de compréhension et d'interprétation de sujets lecteurs/spectateurs adolescents à partir de données théoriques et de recherches exploratoires dans les milieux scolaires. Les connaissances sur le fonctionnement des mécanismes de lecture et de spectature ont permis l'élaboration de propositions didactiques distinguant les postures de lecture/spectature, de même que les mécanismes et les compétences en fonction de chacune des approches théoriques (sémiotique, cognitiviste, subjective) apparaissant dans le modèle général de la lecture-spectature.\ud La méthodologie choisie pour l'élaboration du modèle théorique, à intention didactique, de la lecture-spectature a été l'anasynthèse. La rigueur qu'exige la traversée des phases d'analyse, de synthèse et de validation a balisé la conception du prototype jusqu'au modèle final. L'anasynthèse nous a servi de cadre opératoire et d'instrumentation dans le processus de modélisation. Les fonctions du modèle spéculatif de lecture-spectature sont à la fois descriptive, explicative, prédictive et prescriptive. De plus, la modélisation s'appuie sur deux recherches exploratoires en milieu scolaire. À la lumière de la modélisation de la lecture-spectature et des propositions didactiques, quelques postulats ont été revus. Il ressort de notre recherche que les mécanismes de compréhension et d'interprétation sont complémentaires et qu'ils s'activent de manière itérative tout au long du parcours de lecture et de spectature; que le parcours double de la lecture-spectature en situation scolaire aide les élèves à tisser plus solidement le sens qu'ils donnent aux oeuvres; que les différences entre contenus et codes augmentent la fréquence et l'intensité du recours à des mécanismes de compréhension et d'interprétation. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Lecture littéraire, Spectature filmique, Modélisation, Didactique

Problématique de l'apprentissage de la mathématique en pédagogie du projet

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Apprentissage statistique de modèles de comportement multimodal pour les agents conversationnels interactifs

Face to face interaction is one of the most fundamental forms of human communication. It is a complex multimodal and coupled dynamic system involving not only speech but of numerous segments of the body among which gaze, the orientation of the head, the chest and the body, the facial and brachiomanual movements, etc. The understanding and the modeling of this type of communication is a crucial stage for designing interactive agents capable of committing (hiring) credible conversations with human partners. Concretely, a model of multimodal behavior for interactive social agents faces with the complex task of generating gestural scores given an analysis of the scene and an incremental estimation of the joint objectives aimed during the conversation. The objective of this thesis is to develop models of multimodal behavior that allow artificial agents to engage into a relevant co-verbal communication with a human partner. While the immense majority of the works in the field of human-agent interaction (HAI) is scripted using ruled-based models, our approach relies on the training of statistical models from tracks collected during exemplary interactions, demonstrated by human trainers. In this context, we introduce "sensorimotor" models of behavior, which perform at the same time the recognition of joint cognitive states and the generation of the social signals in an incremental way. In particular, the proposed models of behavior have to estimate the current unit of interaction ( IU) in which the interlocutors are jointly committed and to predict the co-verbal behavior of its human trainer given the behavior of the interlocutor(s). The proposed models are all graphical models, i.e. Hidden Markov Models (HMM) and Dynamic Bayesian Networks (DBN). The models were trained and evaluated - in particular compared with classic classifiers - using datasets collected during two different interactions. Both interactions were carefully designed so as to collect, in a minimum amount of time, a sufficient number of exemplars of mutual attention and multimodal deixis of objects and places. Our contributions are completed by original methods for the interpretation and comparative evaluation of the properties of the proposed models. By comparing the output of the models with the original scores, we show that the HMM, thanks to its properties of sequential modeling, outperforms the simple classifiers in term of performances. The semi-Markovian models (HSMM) further improves the estimation of sensorimotor states thanks to duration modeling. Finally, thanks to a rich structure of dependency between variables learnt from the data, the DBN has the most convincing performances and demonstrates both the best performance and the most faithful multimodal coordination to the original multimodal events.L'interaction face-à-face représente une des formes les plus fondamentales de la communication humaine. C'est un système dynamique multimodal et couplé – impliquant non seulement la parole mais de nombreux segments du corps dont le regard, l'orientation de la tête, du buste et du corps, les gestes faciaux et brachio-manuels, etc – d'une grande complexité. La compréhension et la modélisation de ce type de communication est une étape cruciale dans le processus de la conception des agents interactifs capables d'engager des conversations crédibles avec des partenaires humains. Concrètement, un modèle de comportement multimodal destiné aux agents sociaux interactifs fait face à la tâche complexe de générer un comportement multimodal étant donné une analyse de la scène et une estimation incrémentale des objectifs conjoints visés au cours de la conversation. L'objectif de cette thèse est de développer des modèles de comportement multimodal pour permettre aux agents artificiels de mener une communication co-verbale pertinente avec un partenaire humain. Alors que l'immense majorité des travaux dans le domaine de l'interaction humain-agent repose essentiellement sur des modèles à base de règles, notre approche se base sur la modélisation statistique des interactions sociales à partir de traces collectées lors d'interactions exemplaires, démontrées par des tuteurs humains. Dans ce cadre, nous introduisons des modèles de comportement dits "sensori-moteurs", qui permettent à la fois la reconnaissance des états cognitifs conjoints et la génération des signaux sociaux d'une manière incrémentale. En particulier, les modèles de comportement proposés ont pour objectif d'estimer l'unité d'interaction (IU) dans laquelle sont engagés de manière conjointe les interlocuteurs et de générer le comportement co-verbal du tuteur humain étant donné le comportement observé de son/ses interlocuteur(s). Les modèles proposés sont principalement des modèles probabilistes graphiques qui se basent sur les chaînes de markov cachés (HMM) et les réseaux bayésiens dynamiques (DBN). Les modèles ont été appris et évalués – notamment comparés à des classifieurs classiques – sur des jeux de données collectés lors de deux différentes interactions face-à-face. Les deux interactions ont été soigneusement conçues de manière à collecter, en un minimum de temps, un nombre suffisant d'exemplaires de gestion de l'attention mutuelle et de deixis multimodale d'objets et de lieux. Nos contributions sont complétées par des méthodes originales d'interprétation et d'évaluation des propriétés des modèles proposés. En comparant tous les modèles avec les vraies traces d'interactions, les résultats montrent que le modèle HMM, grâce à ses propriétés de modélisation séquentielle, dépasse les simples classifieurs en terme de performances. Les modèles semi-markoviens (HSMM) ont été également testé et ont abouti à un meilleur bouclage sensori-moteur grâce à leurs propriétés de modélisation des durées des états. Enfin, grâce à une structure de dépendances riche apprise à partir des données, le modèle DBN a les performances les plus probantes et démontre en outre la coordination multimodale la plus fidèle aux évènements multimodaux originaux

Apprentissage statistique de modèles de comportement multimodal pour les agents conversationnels interactifs

Face to face interaction is one of the most fundamental forms of human communication. It is a complex multimodal and coupled dynamic system involving not only speech but of numerous segments of the body among which gaze, the orientation of the head, the chest and the body, the facial and brachiomanual movements, etc. The understanding and the modeling of this type of communication is a crucial stage for designing interactive agents capable of committing (hiring) credible conversations with human partners. Concretely, a model of multimodal behavior for interactive social agents faces with the complex task of generating gestural scores given an analysis of the scene and an incremental estimation of the joint objectives aimed during the conversation. The objective of this thesis is to develop models of multimodal behavior that allow artificial agents to engage into a relevant co-verbal communication with a human partner. While the immense majority of the works in the field of human-agent interaction (HAI) is scripted using ruled-based models, our approach relies on the training of statistical models from tracks collected during exemplary interactions, demonstrated by human trainers. In this context, we introduce "sensorimotor" models of behavior, which perform at the same time the recognition of joint cognitive states and the generation of the social signals in an incremental way. In particular, the proposed models of behavior have to estimate the current unit of interaction ( IU) in which the interlocutors are jointly committed and to predict the co-verbal behavior of its human trainer given the behavior of the interlocutor(s). The proposed models are all graphical models, i.e. Hidden Markov Models (HMM) and Dynamic Bayesian Networks (DBN). The models were trained and evaluated - in particular compared with classic classifiers - using datasets collected during two different interactions. Both interactions were carefully designed so as to collect, in a minimum amount of time, a sufficient number of exemplars of mutual attention and multimodal deixis of objects and places. Our contributions are completed by original methods for the interpretation and comparative evaluation of the properties of the proposed models. By comparing the output of the models with the original scores, we show that the HMM, thanks to its properties of sequential modeling, outperforms the simple classifiers in term of performances. The semi-Markovian models (HSMM) further improves the estimation of sensorimotor states thanks to duration modeling. Finally, thanks to a rich structure of dependency between variables learnt from the data, the DBN has the most convincing performances and demonstrates both the best performance and the most faithful multimodal coordination to the original multimodal events.L'interaction face-à-face représente une des formes les plus fondamentales de la communication humaine. C'est un système dynamique multimodal et couplé – impliquant non seulement la parole mais de nombreux segments du corps dont le regard, l'orientation de la tête, du buste et du corps, les gestes faciaux et brachio-manuels, etc – d'une grande complexité. La compréhension et la modélisation de ce type de communication est une étape cruciale dans le processus de la conception des agents interactifs capables d'engager des conversations crédibles avec des partenaires humains. Concrètement, un modèle de comportement multimodal destiné aux agents sociaux interactifs fait face à la tâche complexe de générer un comportement multimodal étant donné une analyse de la scène et une estimation incrémentale des objectifs conjoints visés au cours de la conversation. L'objectif de cette thèse est de développer des modèles de comportement multimodal pour permettre aux agents artificiels de mener une communication co-verbale pertinente avec un partenaire humain. Alors que l'immense majorité des travaux dans le domaine de l'interaction humain-agent repose essentiellement sur des modèles à base de règles, notre approche se base sur la modélisation statistique des interactions sociales à partir de traces collectées lors d'interactions exemplaires, démontrées par des tuteurs humains. Dans ce cadre, nous introduisons des modèles de comportement dits "sensori-moteurs", qui permettent à la fois la reconnaissance des états cognitifs conjoints et la génération des signaux sociaux d'une manière incrémentale. En particulier, les modèles de comportement proposés ont pour objectif d'estimer l'unité d'interaction (IU) dans laquelle sont engagés de manière conjointe les interlocuteurs et de générer le comportement co-verbal du tuteur humain étant donné le comportement observé de son/ses interlocuteur(s). Les modèles proposés sont principalement des modèles probabilistes graphiques qui se basent sur les chaînes de markov cachés (HMM) et les réseaux bayésiens dynamiques (DBN). Les modèles ont été appris et évalués – notamment comparés à des classifieurs classiques – sur des jeux de données collectés lors de deux différentes interactions face-à-face. Les deux interactions ont été soigneusement conçues de manière à collecter, en un minimum de temps, un nombre suffisant d'exemplaires de gestion de l'attention mutuelle et de deixis multimodale d'objets et de lieux. Nos contributions sont complétées par des méthodes originales d'interprétation et d'évaluation des propriétés des modèles proposés. En comparant tous les modèles avec les vraies traces d'interactions, les résultats montrent que le modèle HMM, grâce à ses propriétés de modélisation séquentielle, dépasse les simples classifieurs en terme de performances. Les modèles semi-markoviens (HSMM) ont été également testé et ont abouti à un meilleur bouclage sensori-moteur grâce à leurs propriétés de modélisation des durées des états. Enfin, grâce à une structure de dépendances riche apprise à partir des données, le modèle DBN a les performances les plus probantes et démontre en outre la coordination multimodale la plus fidèle aux évènements multimodaux originaux

Approche cognitive pour l'intégration des outils de la géomatique en sciences de l'environnement modélisation et évaluation

Cette thèse s'est intéressée à l'intégration des Systèmes d'Information Géographique, dans les domaines de la formation en géosciences appliquées et sciences de l'environnement. L'étude de cette intégration et des difficultés qui l'accompagnent, s'est articulée autour de trois dimensions : 1. une dimension cognitive, pour explorer les approches et les méthodes qui permettent d'étudier la façon de raisonner d'utilisateurs expérimentés ou novices, face à la résolution de problèmes spatiaux avec les SIG ; 2. une dimension didactique pour, à partir des différences entre les raisonnements des experts et des novices, identifier et intégrer les démarches expertes utilisables dans les stratégies de résolution des apprenants ; 3. une dimension pédagogique, pour concevoir, en s'appuyant sur les acquis cognitifs et didactiques, des dispositifs de formation innovateurs, en adéquation avec les demandes du monde professionnel. Afin de limiter notre champ d'étude, il a été nécessaire d'effectuer une analyse des pratiques de cartographie et SIG dans les domaines des Géosciences et de l'Ingénierie de l'Environnement et effecteur des choix pertinentes dans une perspective pédagogique, professionnelle et sociétale. Nous nous sommes intéressés à une activité de cartographie particulière : la cartographie d'aptitude réalisée avec des méthodes d'analyses spatiales multicritères pour la localisation de site(s) apte(s) à répondre à une problématique environnementale. En effet, cette méthode implique, d'un point de vue pédagogique, une approche progressive et complète à l'usage des SIG. Elle a un caractère professionnalisant, car elle est d'usage dans les projets environnementaux et, enfin, elle appuie le débat sur les choix territoriaux qui impliquent des prises de décisions. C'est lors de la réalisation de cette activité de cartographie d'aptitude que différents types d'utilisateurs ont été observés : des experts et des étudiants issus de notre entourage académique et professionnel. Nous avons élaboré un protocole expérimental exploratoire qui a permis de recueillir des données écrites et orales. Les analyses des données issues de la phase expérimentale ont été guidées par les cadres qui relèvent des sciences cognitives : sur le plan théorique, pour la définition des mécanismes visuo-cognitifs impliqués dans les raisonnements, et sur le plan méthodologique pour l'approche qualitative et quantitative d'analyse de données verbales. En termes de résultats, des composants des processus de raisonnement qui interviennent dans la réalisation et perception de la carte d'aptitude, ont été identifiés. De plus, les différences d'occurrences d'actions, d'opérations et de concepts mobilisés par les experts et les novices dans le même contexte, ont pu être mesurées. La comparaison des différentes stratégies adoptées par les expertes et par les étudiants a permis ensuite de ré-penser les dispositifs de formation, avec des aides didactiques qui ciblent les lacunes des étudiants. Le vrai défi de cette thèse a été l'apport pluridisciplinaire à la cartographie et aux SIG dans les Sciences de l'Information Géographique. En apportant des connaissances de la psychologie cognitive, de la didactique des sciences et des sciences de l'éducation, cette thèse a contribué à une meilleure compréhension de certains processus de représentations et d'appropriation des SIG, lors de la production cartographique et de son interprétation. Cette compréhension peut contribuer à améliorer les représentations ou à en proposer de nouvelles, favorisant ainsi la construction de la connaissance spatiale.This thesis concerns the integration of GIS mapping tools and analysis in training curricula of applied geosciences and environmental sciences. This study focuses on three dimensions: 1. a cognitive dimension, in order to explore the way of thinking of experienced and novice users when solving spatial problems with GIS; 2. an instructional dimension, in order to identify and integrate the expert methods in the resolution strategies of learners; 3. an educational dimension in order to design, based on cognitive achievement, innovative training tools in line with the demands of the working world. To limit the scope of our study, it was necessary to perform an analysis of the practices of mapping and GIS in the areas of Geosciences and Environmental Engineering. It was also necessary to make relevant choices in a professional, educational and societal perspective. We were interested in a particular kind of mapping: GIS-bases land-use suitability mapping, with multi criteria spatial analysis methods. Indeed, this method involves, from a pedagogical point of view, a progressive and comprehensive approach to the use of GIS. It has a professionalizing nature, as it is common practice in environmental projects. Finally, it supports the debate on territorial choices that involve decision making. Different types of users have been observed: experts and students from our academic and professional environment. We performed an exploratory experimental protocol that allowed collecting written and verbal data. Data analyses were supported by theoretical frameworks that fall within the cognitive sciences, especially on visual-cognitive processes involved in reasoning. In terms of methodology, we used the quantitative-based qualitative approach for verbal data analysis. Regarding the results, some components of reasoning involved in the production and perception of the suitability map have been identified. Moreover, differences of instances of actions, operations and concepts used by experts and novices could be measured. Comparing the different strategies adopted by the expert and the students enabled us to re-think the training tools, with instructional aids that target gaps in students' abilities. The real challenge of this thesis was the multidisciplinary contribution to mapping and GIS in Geographic Information Science. Providing knowledge of cognitive psychology and science education, this thesis has contributed to a better understanding of some processes in GIS representation and appropriation. This understanding can improve performances on representations, or propose new ones, thus fostering spatial knowledge.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Représentations de conseillers pédagogiques du Burkina Faso à l'égard de leur formation méthodologique

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal

Apprendre les savoirs provenant des sciences humaines

La présente recherche a été subventionnée par le ministère de l'Éducation, des Loisirs et du Sport dans le cadre du Programme d'aide à la recherche sur l'enseignement et l'apprentissage (PAREA).Également disponible en version papier.Titre de l'écran-titre (visionné le 18 nov. 2010

Le recours à des environnements numériques pour la diffusion de connaissances relatives au patrimoine bâti: une exploration du potentiel de la modélisation de systèmes typologiques

Un fichier intitulé Charbonneau_Nathalie_2008_AnimationAnnexeT accompagne la thèse. Il contient une séquence animée démontrant le type de parcours pouvant être effectué au sein des environnements numériques développés. Il s'agit d'un fichier .wmv qui a été compressé.Dans le cadre de la présente recherche, notre intérêt porte sur les possibilités d'avoir recours à l’outil informatique afin de contribuer au développement des habiletés cognitives du concepteur architectural. Plus précisément, il s'agit de permettre à ce dernier d'enrichir sa base de connaissances relatives au patrimoine bâti. Si ce sujet a retenu notre attention, c’est qu’il nous apparaît essentiel d’explorer de nouvelles possibilités de mettre à contribution des moyens informatiques pour véhiculer les valeurs intellectuelles rattachées au patrimoine, et d’œuvrer ainsi à un renouvellement des modes de formalisation et de diffusion de ces connaissances. Nous nous intéressons, d’une part, à la démarche de construction des savoirs qui amène l’historien de l’architecture à déployer un raisonnement en vue de proposer, et de diffuser, l'interprétation qu'il fait d'une réalité bâtie. Nous portons notre attention, de façon spécifique, sur l'une des stratégies auxquelles a recours le chercheur en patrimoine en vue de développer des savoirs nouveaux, soit la démarche typologique. Nous nous proposons de contribuer au développement d’un vecteur de diffusion qui soit suffisamment ‘flexible’ pour être adaptable à la mouvance de la connaissance, de manière à prévenir une certaine cristallisation des savoirs. Notre intérêt porte, d’autre part, sur le processus de reconstruction de la connaissance par l'apprenant, ici le concepteur architectural. Il s’agit de mettre à la disposition de l’individu des outils lui permettant d’appréhender la connaissance développée par l’historien. Dans cette optique, nous étudions les possibilités d’élaborer des outils heuristiques axés sur l’action du sujet cogitant. En somme, nous cherchons à évaluer et à comprendre dans quelle mesure et de quelles façons l’informatique pourrait contribuer à ce que le processus d’élaboration de la connaissance, entrepris par l’historien de l’architecture, et le processus d’appréhension de ladite connaissance par l’apprenant, s’opèrent tous deux de façon dynamique et itérative. Dans le cadre d'une telle réflexion, nous posons l’hypothèse selon laquelle la complémentarité pouvant être développée entre un modèle symbolique et un système génératif serait susceptible de bonifier les modalités par lesquelles le chercheur en patrimoine entre en communication avec le concepteur architectural. Afin de confronter notre hypothèse au réel, nous procédons à des expérimentations; il s’agit d’études de cas portant sur des typologies proposant respectivement l'organisation d'un corpus de charpentes de toitures construites entre les XIe et XIXe siècles, et d'un corpus de roses gothiques datant des XIIe et XIIIe siècles. Nous procédons à l'élaboration d'environnements numériques évolutifs, aptes à véhiculer l’interprétation proposée par le chercheur en patrimoine. La pertinence de ces environnements, tant au sein de la démarche de l’historien que de celle de l’apprenant, est évaluée par le biais de méthodes qualitatives. Suite à cette démarche exploratoire, nous proposons un modèle théorique établissant un lien envisageable entre histoire de l'architecture, cognition et informatique. Par nos expérimentations, et la théorisation qui en a résulté, nous cherchons à mettre en lumière la potentialité de la synergie pouvant prendre place entre l'historien de l'architecture et le développeur informatique. Au terme de ce parcours, qui nous a conduits de la problématique à l'hypothèse pour nous mener ensuite en terrain d'expérimentations, nous replaçons la présente étude dans un contexte plus large et traçons de nouvelles pistes de recherche. Celles-ci mettent en relief l'importance, pour le concepteur architectural, d’étoffer sa base de connaissances relatives au bâti ancien, par le biais d’un processus itératif, de même que l’intérêt d’exploiter lesdits savoirs, de façon consciente et articulée. Il nous apparaît que les tenants et les aboutissants de notre recherche sont susceptibles d’intéresser toute personne œuvrant dans le domaine de l'histoire de l'architecture (qu’il s’agisse de la recherche ou de l’enseignement) ainsi que tout concepteur architectural soucieux de mieux connaître, comprendre et apprécier le patrimoine qui lui a été légué.Within the framework of this research project, we explore the possibilities of making use of information technologies to enhance the architectural designer's cognitive abilities. More precisely, we examine the possibilities of enabling the designer to become more knowledgeable about architectural heritage. We took an interest in this topic because it appears essential to explore new ways of conveying the intellectual values connected with the built heritage. In this regard, we hope to contribute towards the renewal of methods of the formalization and dissemination of the knowledge inherent in buildings and artefacts of historical interest. On the one hand, we take an interest in the knowledge construction process that induces the architectural historian to unfold a reasoning so as to organize his/her interpretation of a built environment. We study one of the strategies employed by the historian in tackling the problem of establishing connections between artefacts of a single family; that is, when proceeding to elaborate a typology. We intend to contribute to the development of a vehicle for knowledge that is sufficiently flexible to be adaptable to iterative changes in the interpretation provided by the historian, so as to prevent the eventual crystallization of the conclusions drawn from his/her study of the built environment. We also turn our attention to the knowledge reconstruction process undertaken by the learner, in this case the architectural designer. We aim to place at the designer’s disposal tools that enable him/her to apprehend the knowledge developed by the historian. In this regard, we explore the possibilities of implementing heuristic tools based on the learner’s action. In short, we strive to evaluate and understand to what extent and in which ways information technologies could make a difference in the knowledge construction process undertaken by the architectural historian, and in the knowledge reconstruction process undertaken by the learner. In what way could these processes take place in a dynamic and iterative way? Within the framework of this reflection on the possible uses of information technologies, we formulate the following hypothesis: we argue that the eventual complementarity likely to develop between a conceptual model and a generative system would enhance the methods by which the researcher, working on built heritage, could convey his/her message to the architectural designer. To assess the validity of our theory, we conduct a set of experiments. Our approach is exemplified by two case studies dealing with the works of historians who established typologies of roof frames constructed in the north of France and in Belgium between the 11th and 19th centuries, and of 12th and 13th century gothic rose windows crafted in the Île-de-France. We then proceed to the implementation of interactive digital environments. The usefulness of these environments, as much within the historian’s thought process as within the learner’s, is evaluated via qualitative methods. Based on the conclusions drawn from these case studies, we propose a theoretical model that establishes a connexion between architectural history, cognition and information technologies. In undertaking these experiments and the subsequent theorizing, we aim to shed new light on the synergy likely to take place between the architectural historian and the computer scientist. At the conclusion of this process, which brought us from the terms of reference to the hypothesis and experiments, we place the present study in a larger context and open up new avenues of investigation that highlight the importance, for the architectural designer, of being knowledgeable about the built heritage and of making use of this knowledge in a conscious and articulated way. The details of this research project are likely to be of interest to any person working in the broad field of architectural history, as well as architectural designers concerned with obtaining a better knowledge, understanding and appreciation of the heritage handed down from his/her predecessors