Génération d exercices de diagnostic de compétences en algèbre

International audienceDans cet article nous présentons un modèle de génération d' exercices de diagnostic de compétences. Ce travail s'inscrit dans le cadre du projet Lingot, projet pluridisciplinaire qui s'attache au diagnostic de la compétence algébrique des élèves en fin de collège. Nous définissons des modèles paramétrés d'exercices qui permettent à un concepteur non informaticien (enseignant, didacticien) de fixer les valeurs des paramètres et de faire générer par notre système PépiGen, d'une part l interface de l'exercice pour l'élève et, d'autre part, la grille d'analyse des réponses des élèves à cet exercice. Cette analyse ne se limite pas à évaluer la validité des réponses mais, en s' appuyant sur des études de didactique de l'algèbre, permet de caractériser la nature des erreurs et des conceptions idiosyncratiques ou non, sous-jacentes aux réponses

Conception et diffusion de ressources en ligne pour gérer la diversité cognitive des élèves et favoriser leur réussite dans l'apprentissage de l'algèbre

54 pages (annexes en plus)Les projets Pépite, LINGOT et PépiMEP résultent d'une longue collaboration entre chercheurs en didactique des mathématiques, chercheurs en informatique, enseignants et formateurs. Ces projets visent d'une part à concevoir des outils à destination des enseignants pour gérer l'hétérogénéité des apprentissages des élèves en algèbre élémentaire en fin de scolarité obligatoire et, d'autre part, à en évaluer les usages réels en classe et leur influence sur l'activité des élèves en algèbre. Le projet PépiMEP a permis la diffusion, sur la plateforme en ligne LaboMEP de l'association Sésamath, accessible gratuitement à grande échelle, des résultats issus des premières recherches sur le diagnostic et l'enseignement adapté aux besoins repérés des élèves

Modélisation et mise en œuvre d'environnements informatiques pour la régulation de l'apprentissage, le cas de l'algèbre avec le projet LINGOT

200 pagesCe projet a pour objectif de mettre à la disposition des enseignants des outils performants pour un travail plus individualisé avec des élèves dans le domaine de l'algèbre élémentaire. Le travail s'appuie sur des recherches théoriques en Didactique des Mathématiques et en Environnements Informatiques d'Apprentissage Humain. Le projet a produit un logiciel, appelé Pépite, qui construit automatiquement le profil cognitif en algèbre d'un élève du secondaire à partir de ses réponses à un test spécialement élaboré à cet effet

Scénarios d'utilisation et conception d'un EIAH, le cas du diagnostic dans PEPITE

Dans cet article nous présentons une partie d'un travail en cours dans le cadre du projet de Lingot projet pluridisciplinaire qui vise à concevoir des logiciels qui aident les enseignants à réguler les apprentissages en algèbre. Après avoir présenté succinctement nos hypothèses de travail et l'analyse didactique fondatrice du projet nous décrivons un logiciel, "Pépite", qui a pour objectif d'aider les enseignants à diagnostiquer les compétences de leurs élèves en algèbre élémentaire. Nous montrons ensuite comment les différentes utilisations observées nous ont conduits à envisager différents scénarios d'utilisation et à définir plusieurs classes de diagnostics selon le type d'utilisateur et l'utilisation qu'il souhaite faire du logiciel

Automatic Multi-criteria Assessment of Open-Ended Questions: a case study in School Algebra

International audienceThis paper deals with authoring assessments of complex competence involving open-ended questions. We present, PépiGen, a multi-criteria automatic assessor for school algebra, via a walkthrough of an example. PépiGen is based on our previous work on Pépite, an automatic cognitive diagnosis tool that capitalizes on educational research results. From that prototype, we derived patterns of diagnosis tasks. A pattern models (i) a class of exercises, (ii) the different students’ points of view on the solutions reported in the literature or observed in a corpus, (iii) and a multidimensional assessment for each solution approach. To adapt an assessment to a specific classroom context (e.g. level of difficulty, time, learning objectives) an interface allows an IT non expert (e.g. a teacher) to generate new instances of exercises by filling the pattern parameters. The originality of our research lies in the fact that our system generates the automatic analysis of students’ simple or complex answers, such as algebraic reasoning. This is an ongoing work but preliminary evaluation shows that PépiGen is already successful in generating and analyzing most answers on several classes of problems

Evaluating the Performance of a Diagnosis System in School Algebra

International audienceThis paper deals with PépiMep, a diagnosis system in school algebra. Our proposal to evaluate the students’ open-ended answers is based on a mixed theoretical and empirical approach. First, researchers in Math Education list different types of anticipated patterns of answers and the way to evaluate them. Then, this information is stored in an XML file used by the system to match a student’s input with an anticipated answer. Third, as it is impossible to anticipate every student’s answer, the system can improve: when an unknown form is detected, it is added to the XML file after expert inspection. Results from testing 360 students showed that, in comparison with human experts, PépiMep (1) was very effective in recognizing the different types of solutions when students’ input was an algebraic expression (2) but was less effective when students entered a reasoned response expressed by a mix of algebraic expressions and natural language utterances

Evaluating the Performance of a Diagnosis System in School Algebra

Abstract. This paper deals with PépiMep, a diagnosis system in school algebra. Our proposal to evaluate the students' open-ended answers is based on a mixed theoretical and empirical approach. First, researchers in Math Education list different types of anticipated patterns of answers and the way to evaluate them. Then, this information is stored in an XML file used by the system to match a student's input with an anticipated answer. Third, as it is impossible to anticipate every student's answer, the system can improve: when an unknown form is detected, it is added to the XML file after expert inspection. Results from testing 360 students showed that, in comparison with human experts, PépiMep (1) was very effective in recognizing the different types of solutions when students' input was an algebraic expression (2) but was less effective when students entered a reasoned response expressed by a mix of algebraic expressions and natural language utterances

The diagnostic assessment Pépite and the question of its transfer at different school levels

International audienceThis paper deals with the question of the transfer of the diagnostic assessment Pépite at different grade levels. First, we present the theoretical foundations and the modalities of the diagnostic assessment Pépite. Then, we characterize the model of the diagnostic test and we study how this model is compatible according to different grade levels. We detail the response analysis and also we explain how to transfer it to different grade levels

The diagnostic assessment Pépite and the question of its transfer at different school levels

International audienceThis paper deals with the question of the transfer of the diagnostic assessment Pépite at different grade levels. First, we present the theoretical foundations and the modalities of the diagnostic assessment Pépite. Then, we characterize the model of the diagnostic test and we study how this model is compatible according to different grade levels. We detail the response analysis and also we explain how to transfer it to different grade levels

Les outils Pépite sur LaboMeP : Identifier des besoins d’apprentissage des élèves pour réguler l’enseignement

National audienceAvec l’apparition récente de l’accompagnement personnalisé des élèves en classe de sixième et au lycée, les politiques éducatives actuelles préconisent de plus en plus la mise en place de dispositifs de remédiation ou d’individualisation pour répondre aux difficultés des élèves. Un rapport de l’Inspection générale de l’administration de l’éducation nationale et de la recherche (Rapport IG, 2012) stipule que l’accompagnement personnalisé doit être conçu « comme une réponse à des besoins identifiés d’élèves grâce à une phase de diagnostic permettant d’identifier les causes essentielles des difficultés ». Mais de quelles ressources disposent les enseignants pour identifier les besoins d’apprentissages des élèves et réguler leur enseignement en conséquence ? Si la question se pose pour la mise en place de l’accompagnement personnalisé, elle se pose plus généralement dans les séances de classes ordinaires. C’est dans ce questionnement que nous situons notre article.L’association Sésamath s’attache depuis quelques années à mettre à disposition des enseignants des ressources leur permettant d’adapter leur enseignement aux connaissances de leurs élèves. En effet, au moins deux projets s’inscrivent dans cette évolution. Le projet J3P, débuté en septembre 2011, vise à concevoir des graphes pour adapter les questions au niveau de chaque élève et leur permettre ainsi de suivre des parcours personnalisés (Vanroyen, 2012) Le projet PépiMeP (janvier 2010 à décembre 2012) consiste à élaborer des tests diagnostiques en algèbre et à proposer des séances d’enseignement différencié adaptées aux résultats des élèves aux tests. Le projet PépiMeP est le fruit d’une collaboration entre l’association Sésamath, une équipe pluridisciplinaire de chercheurs en didactique des mathématiques et en informatique et des professeurs de mathématiques de collège et de lycée. Dans l’article « PépiMeP : différencier l’enseignement du calcul algébrique en s’appuyant sur des outils de diagnostic » (Grugeon et al., 2011), nous avions exposé les premiers résultats du projet : l’outil de diagnostic Pépite et des pistes pour organiser un enseignement différencié. Aujourd’hui, nous décrivons les outils de différenciation de l’enseignement issus du projet et disponibles sur LaboMeP. Nous proposons ensuite un scénario d’utilisation de ces outils puis quelques éléments théoriques et méthodologiques sur la conception des séances différenciées