Modèlisation et détection de la persévérance en milieu scolaire en contexte informatique

The work presented in this manuscript is situated in the context of Education 4.0, and more particularly University 4.0. Education 3.0 has integrated for several years digital tools allowing to automate in part pedagogical activities (Moodle, MOOC, ...). Education 4.0 seeks to automate all or part of the educational process, in order to facilitate the monitoring and adaptation of courses to each learner. The concept of university 4.0 is the declination of education 4.0 in the university world.In order to automate the monitoring and adaptation of these processes, it is necessary to be able to observe and measure them. If we take the case of perseverance in the school environment, the difficulty lies in the fact that this property is intimately linked to the learner's psychological state. It is therefore necessary to develop a specialized measurement and evaluation probe based on the impact of this psychological state on the learner's observable behavior.The objective of this thesis is, starting from the definition of school perseverance and the identification of the motivational and psychological mechanisms that influence it, to propose a computerized meta-modeling and a methodology to build models of school perseverance specific to each educational context. These models are used to follow the evolution of a learner's perseverance during an educational activity on a computer-based platform.The proof of concept is realized through a case study, and concerns the detection of perseverance over a very short time (via the detection of the moments of dropping out, and of work). The pedagogical context is the use of the site code.org for the initiation to computer programming, for primary school students. The results obtained by the prototype were compared to the opinion of a group of experts. This analysis showed that the prototype (and thus the model) performed quite comparably to a teacher's, thus validating our approach and the initial hypothesis that moments of dropout and sustained work are perceptible in the user's interactions with the digital interface.This thesis was realized within the framework of the PIA2 project E-FRAN PERSÉVÉRONS, which aims to observe the impact of digital tools/objects on school perseverance.Le travail présenté dans ce manuscrit se situe dans le contexte de l’éducation 4.0, et plus particulièrement l’université 4.0. L'éducation 3.0 a intégré depuis plusieurs années des outils numériques permettant d’automatiser en partie des situations activités pédagogiques (Moodle, MOOC, ...). L’éducation 4.0 cherche quant à elle à automatiser tout ou partie des processus pédagogiques, afin de faciliter le suivi et l’adaptation des parcours à chaque apprenant. Le concept d’université 4.0 est la déclination d‘éducation 4.0 dans le monde universitaire.Pour pouvoir automatiser le suivi et l’adaptation de ces processus, il faut pouvoir les observer et les mesurer. SI l’on prend le cas de la persévérance en milieu scolaire, la difficulté réside dans le fait que cette propriété est intimement liée à l’état psychologique de l’apprenant. Il est donc nécessaire de développer une sonde de mesure et d’évaluation spécialisée, basée sur l’impact de cet état psychologique sur le comportement observable de l’apprenant.L’objectif de cette thèse est, à partir de la définition de la persévérance en milieu scolaire et l’identification des mécanismes motivationnels et psychologiques qui l’influencent, de proposer une méta-modélisation informatique et une méthodologie permettant de construire des modèles de la persévérance en milieu scolaire propres à chaque contexte pédagogique. Ces modèles sont utilisés pour suivre l’évolution de la persévérance d’un apprenant au cours d’une activité pédagogique sur une plateforme de type ordinateur.La preuve de concept est réalisée au travers d’un cas d’étude, et porte sur la détection de la persévérance sur des temps très court (via la détection des moments de décrochage, et de travail). Le contexte pédagogique est l’utilisation du site code.org pour l’initiation sur ordinateur à la programmation informatique, pour des élèves de classes primaires. Les résultats obtenus par le prototype ont été comparés à l'avis d'un groupe d'experts. Cette analyse a montré que le prototype (et donc le modèle) obtenait des performances tout à fait comparables à celles d'un enseignant, validant ainsi notre approche et l'hypothèse initiale selon laquelle les moments de décrochages et de travail soutenu sont perceptibles dans les interactions de l'utilisateur avec l'interface numérique.Cette thèse a été réalisée dans le cadre du projet PIA2 E-FRAN PERSÉVÉRONS, qui pour objectif d’observer l’impact des outils/objets numériques sur la persévérance scolaire

Modelling and detect school perseverance in a computer context

Le travail présenté dans ce manuscrit se situe dans le contexte de l’éducation 4.0, et plus particulièrement l’université 4.0. L'éducation 3.0 a intégré depuis plusieurs années des outils numériques permettant d’automatiser en partie des situations activités pédagogiques (Moodle, MOOC, ...). L’éducation 4.0 cherche quant à elle à automatiser tout ou partie des processus pédagogiques, afin de faciliter le suivi et l’adaptation des parcours à chaque apprenant. Le concept d’université 4.0 est la déclination d‘éducation 4.0 dans le monde universitaire.Pour pouvoir automatiser le suivi et l’adaptation de ces processus, il faut pouvoir les observer et les mesurer. SI l’on prend le cas de la persévérance en milieu scolaire, la difficulté réside dans le fait que cette propriété est intimement liée à l’état psychologique de l’apprenant. Il est donc nécessaire de développer une sonde de mesure et d’évaluation spécialisée, basée sur l’impact de cet état psychologique sur le comportement observable de l’apprenant.L’objectif de cette thèse est, à partir de la définition de la persévérance en milieu scolaire et l’identification des mécanismes motivationnels et psychologiques qui l’influencent, de proposer une méta-modélisation informatique et une méthodologie permettant de construire des modèles de la persévérance en milieu scolaire propres à chaque contexte pédagogique. Ces modèles sont utilisés pour suivre l’évolution de la persévérance d’un apprenant au cours d’une activité pédagogique sur une plateforme de type ordinateur.La preuve de concept est réalisée au travers d’un cas d’étude, et porte sur la détection de la persévérance sur des temps très court (via la détection des moments de décrochage, et de travail). Le contexte pédagogique est l’utilisation du site code.org pour l’initiation sur ordinateur à la programmation informatique, pour des élèves de classes primaires. Les résultats obtenus par le prototype ont été comparés à l'avis d'un groupe d'experts. Cette analyse a montré que le prototype (et donc le modèle) obtenait des performances tout à fait comparables à celles d'un enseignant, validant ainsi notre approche et l'hypothèse initiale selon laquelle les moments de décrochages et de travail soutenu sont perceptibles dans les interactions de l'utilisateur avec l'interface numérique.Cette thèse a été réalisée dans le cadre du projet PIA2 E-FRAN PERSÉVÉRONS, qui pour objectif d’observer l’impact des outils/objets numériques sur la persévérance scolaire.The work presented in this manuscript is situated in the context of Education 4.0, and more particularly University 4.0. Education 3.0 has integrated for several years digital tools allowing to automate in part pedagogical activities (Moodle, MOOC, ...). Education 4.0 seeks to automate all or part of the educational process, in order to facilitate the monitoring and adaptation of courses to each learner. The concept of university 4.0 is the declination of education 4.0 in the university world.In order to automate the monitoring and adaptation of these processes, it is necessary to be able to observe and measure them. If we take the case of perseverance in the school environment, the difficulty lies in the fact that this property is intimately linked to the learner's psychological state. It is therefore necessary to develop a specialized measurement and evaluation probe based on the impact of this psychological state on the learner's observable behavior.The objective of this thesis is, starting from the definition of school perseverance and the identification of the motivational and psychological mechanisms that influence it, to propose a computerized meta-modeling and a methodology to build models of school perseverance specific to each educational context. These models are used to follow the evolution of a learner's perseverance during an educational activity on a computer-based platform.The proof of concept is realized through a case study, and concerns the detection of perseverance over a very short time (via the detection of the moments of dropping out, and of work). The pedagogical context is the use of the site code.org for the initiation to computer programming, for primary school students. The results obtained by the prototype were compared to the opinion of a group of experts. This analysis showed that the prototype (and thus the model) performed quite comparably to a teacher's, thus validating our approach and the initial hypothesis that moments of dropout and sustained work are perceptible in the user's interactions with the digital interface.This thesis was realized within the framework of the PIA2 project E-FRAN PERSÉVÉRONS, which aims to observe the impact of digital tools/objects on school perseverance

Co-construction of Computer Science Knowledge-to-be-taught in a French Context

International audienceThe French national curricula for elementary and secondary schools introduced teaching Computer Science (CS) concepts as mandatory, beginning the 2016-2017 school year. This also raised questions related to specifically what CS concepts should be taught and how. Several proposals of textbooks, pedagogical kits and other knowledge-to-be-taught have been made; some of them contain apparently surprising and even what seems, at a first glance, scientifically incorrect knowledge, which could prove to be obstacles in pupils' learning. In this paper we analyze such proposals, and advance explanations based on the Theory of the Didactic Transposition of Knowledge (TDTK). The TDTK considers that the knowledge-to-be-taught is the result of a complex process of various interactions and negotiations between the numerous actors of the educational system. We identify such interactions, which explain the existence of didactic obstacles. Being aware of such caveats may reduce the apparition of this type of obstacles in future construction of similar CS bodies of knowledge-to-be-taught

Modelling Learner’s Perseverance in Education Software

International audienceWith the arrival of digital tools, education research is evolving thanks to Technology Enhanced Learning Systems. These latter are becoming more and more person-alized taking into consideration the student's performance. However, a significant rate of dropout is often observed. In this paper, we address the question: How to keep students engaged in their learning processes ? Our purpose is to model student's perseverance, through student-mouse interactions, in order to adapt his/her curricula depending on his/her motivation. Our solution is based on Model Driven Engineering concept to ensure reusability and automatic computations

Detection and classification of dropout behavior

International audienceThis article presents the first results of our work aimed at detecting students' risk of dropping out and dropping out during block-based computer programming lessons in the classroom. We use information related to the use of the mouse and the interface of the programming software to detect behaviors characteristic of dropout. The paper describes the methodology chosen to build the rules for detecting these behaviors. The results obtained on a first case study are also given. These results were obtained within the framework of the PERSEVERONS project 1 , which aims to study the perseverance of students induced by the use of a digital object

Modélisation informatique de la persévérance scolaire

National audienc

Modélisation informatique de la persévérance scolaire

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Robotique pédagogique et persévérance scolaire

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