COMEL 1 Période 2 Les exerciseurs , les animations et les simulations

1. COMEL 1Période 2 Les exerciseurs, les animations et les simulations Daniel Peraya TECFA Université de Genève

2. Les exerciseurs Daniel Peraya TECFA Université de Genève

3. Des exemples • Un test de conjugaison • Test de mathématiques • Test de compréhension de texte • Test d’association • Le pendu • Jeu d’association : lexique Fr/An • Créer des formes d’évaluations : Hot potatoes (mode d’emploi) • Bibliothèque d’exerciseurs COMel 1

4. Une définition Didacticiel = didactique + logiciel « Un programme informatique relevant de l'enseignement assisté par ordinateur (EAO) ; plus précisément, il s'agit d'un logiciel interactif destiné à l'apprentissage de savoirs (et plus rarement de savoir-faire) sur un thème ou un domaine donné et incluant généralement un auto-contrôle de connaissance ; la DGLF préconise dans le sens strict l'emploi de l'expression "logiciel éducatif "» (wikipédia) Diversité de dénominations: APO UPO UDO UPTICE  emploi de l’ordinateur dans un contexte de formation, et plus particulièrement dans le but de favoriser l’apprentissage COMel 1

5. Une définition L'apprentissage de compétences de bas niveau Programme informatique Quoi ? Interactif Avec quelle caractéristique ? Pourquoi ? A quel propos ? Contenus limités Avec quelle approche pédagogique ? Behaviorisme Formation programmée COMel 1

6. Usages génériques Lemercier, C., Tricot, A., Chenière, I. (). Quels apprentissages sont-ils possibles avec des exerciseurs multimédias en classe. PNER. http://edutice.archives-ouvertes.fr/docs/00/00/16/38/PDF/EXTricot.pdf COMel 1

7. Usages génériques Lebrun,M. (2002). Des technologies pour enseigner et apprendre, Bruxelles: De Boeck (p.93). COMel 1

8. Quelques repères • Enseignement programméSkinner Behavorisme 1970 Systèmes Experts Logo comme tentative d’application du constructivisme piagétien 1970 Programmes auteurs • Hypermédias documents interactifs et multimodaux • Téléinformatique  Web http://www.scedu.umontreal.ca/sites/histoiredestec/histoire/chap11.htm#1.00-3 COMel 1

9. Exerciseur Logiciel spécialisé – limité ? – à une activité particulière: Évaluation, tests d’association, puzzle, jeu des familles, mots croisés… etc. Téléinformatique Exploitation automatisée de systèmes informatiques utilisant des réseaux de télécommunications http://www.presse-francophone.org/apfa/defi/t/teleinfo.htm Formation programméeLa formation programmée présente une forme très structurée de formation individualisée. Elle repose sur la définition par l’institution et le(s) formateur(s) et le suivi par l’élève, de parcours-types très balisés COMel 1

10. Programme-auteur Un logiciel intégrateur /organisateur : Pour faire quoi ?  organiser Organiser quoi ?  divers documents numérisés (texte, son, image, vidéo) Dans quel but ? réaliser un certain nombre de tâches et d’activités 2 Interfaces : Auteur/Elèves COMel 1

11. Concepts de référence Interactivité COMel 1

12. Concepts de référence Interactivité Fonctionnelle Intentionnelle H/M H/H COMel 1

13. Concepts de référence Interactivité fonctionnelle :concerne la partie du logiciel qui établit et gère le protocole de communication entre l'utilisateur et le hardware. Il s'agit des protocoles de communication liés à la recherche, à la restitution et à la capture d'information, c'est-à-dire à la logique et à l'ergonomie des échanges d'information : vitesse et facilité d'usage, périphériques de saisie, couleur, définition des écrans,... intentionnelle : concerne la partie du logiciel qui établit et gère le protocole de communication entre l'utilisateur et l'auteur du logiciel. L'auteur n'est pas présent sur le lieu de l'échange , mais à travers le logiciel, il participe à la communication. L'interactivité intentionnelle renvoie donc aux protocoles de communication interpersonnels Barchechath,E. & Pouts-Lajus, Postface In S. K. Crossley & L. Green, Le design des didacticiels. Ed. ACL COMel 1

14. Concepts de référence Interactivité Interaction ≠ Fonctionnelle Intentionnelle H/M H/H COMel 1

15. dynamiques stratégiques démultiplicatrices spécifiques Concepts de référence Compétences (Leclercq, 1988) COMel 1

16. Concepts de référence Compétences les compétences spécifiques sont relatives à un savoir davantage spécialisé qu’il s’agit d’acquérir ; les compétences démultiplicatrices permettent d’acquérir par soi-même et de manière autonome, de nouvelles compétences spécifiques les compétences stratégiques offrent la possibilité de donner la meilleure solution à une situation inhabituelle les compétences dynamiques engagent l’étudiant vers le dépassement de soi, le motivent et le passionnent COMel 1

17. Concepts de référence Auto-apprentissage & Auto-évaluation les compétences spécifiques sont relatives à un savoir davantage spécialisé qu’il s’agit d’acquérir ; les compétences démultiplicatrices permettent d’acquérir par soi-même et de manière autonome, de nouvelles compétences spécifiques les compétences stratégiques offrent la possibilité de donner la meilleure solution à une situation inhabituelle les compétences dynamiques engagent l’étudiant vers le dépassement de soi, le motivent et le passionnent COMel 1

18. Concepts de référence Behaviorisme Les conduites observables découlent nécessairement d'un ou de plusieurs facteurs, eux-mêmes observables. Attitude empiriste : l'explication de nos comportements doit être fondée sur l'expérience et sur l'observation  l'expérience sensible est considérée comme le réel. Pavlov (1849-1936) : conditionnement répondant (conditionnement classique) par l'association en de deux stimuli selon le principe de contiguïté. • Watson (1878-1958) : • processus stimulus- réponse. • le comportement est lié au conditionnement < milieu • le lien entre stimulus-réponse se renforce selon la fréquence des répétitions. Thorndike (1874-1949) la loi de l'exercice et de l'effet : a) la répétition d'une réponse conditionnée renforce le lien entre le stimulus et la réponse b)une réponse suivie d'un stimulus agréable sera renforcée MS celle suivie d'un stimulus désagréable diminuera (renforcement +/-). COMel 1

19. Concepts de référence Behaviorisme « Conditionnement opérant » L’élève est soumis à un stimulus Matière découpée en éléments courts Progressions dans la difficulté Individualisazion Renforcement positif immédiat Valorisation de la bonne réponse Répétition favorise l’apprentissage Progression linéaire Skinner 1957 Progression ramifiée Crowder 1959 (US Air Force) COMel 1

20. Limites et avantages COMel 1

21. Une conception l'apprentissage de savoirs programme informatique Quoi ? interactif Avec quelle caractéristique ? Pourquoi ? A quel propos ? COMel 1

22. 2. Les animations Daniel Peraya TECFA Université de Genève

23. Quelques exemples BIOMULTIMEDIA & BIOINFORMATIQUE Dissolution de l’AgNO3 L’osmose Muséum d’Histoire naturelle- France COMel 1

24. Quelques exemples Qu’est-ce que c’est un iceberg? Le théorème de Thales COMel 1

25. Définition « toute application qui génère une série d’images, de sorte que chaque image apparaisse comme une altération de la précédente et où la séquence des images est déterminée soit par le concepteur de l’animation, soit par l’utilisateur ». (Bétrancourt & Tversky in Rebetez, 2004) COMel 1

26. Définition Les animations permettent de représenter des phénomènes qui se déroulent habituellement dans des échelles de temps et d'espace inaccessibles à la perception humaine (phénomènes météorologiques, mouvement des planètes, évolutions géologiques) ou qui sont difficiles à observer en fonctionnement (dispositifs mécaniques, systèmes biologiques). En outre, la plupart des animations comprennent des dispositifs qui permettent de ralentir, de stopper et de circuler dans l'animation (Bétrancourt, 2003). COMel 1

27. Historique • Les images projetées: XVIIIe – XIXe siècle • fantasmagorie de Robertson:caché derrière un écran, il projetait des images de personnes, de monstres ou d'esprits qui donnaient au public le sentiment d'une apparition surnaturelle. • lanterne magique: le principe de la chambre noir pour projeter les images COMel 1

28. Historique Le théâtre optique: XIXe siècle et différents techniques • Le « thaumatrope », de  John Ayrton Paris (1826). • Le « phénakistiscope» manuel de Joseph Plateau (1333). Utilise le principe de la persistance rétinienne pour reconstituer le mouvement COMel 1

29. Historique • Le «zootrope », de William Horner, (1834) porté de longue bande de dessins dans un cylindre • Le « praxinoscope » d’Émile Reynaud: le mouvement est aperçu grâce à 12 miroirs dans un cylindre • Les études de Muybridge du mouvement COMel 1

30. Historique • Le « chronophotographe » de Marey, perfectionné celui de Muybridge. • Il est composé d'une chambre noire classique avec un obturateur devant la surface photo-sensible. Une fois en rotation, la fenêtre du disque laisse passer de la lumière qui vient s'impressionner sur la pellicule. • L'opération est répétée plusieurs fois et l'on obtient ainsi la décomposition d'un mouvement sur une seule photographie. chronophotographe COMel 1

31. Historique • Le début du cinéma et du dessin animé • Les frères Lumière et le cinéma • Le premier dessin animé: « Fantasmagorie » de Cohl (1908) projeté dans les salles de cinéma. Vitesse de l’animation: 16 images par seconde. Dessins de Cohl • Les techniques du dessin animé sont perfectionnés COMel 1

32. Bases techniques • Power Point: présentations animées • Animations .gif: • c’est le même principe du dessin animé: images en séquence L’image « bitmap » frames animation COMel 1

33. Bases techniques • Avantages du .gif: faciles à faire, la plupart de navigateurs le reconnaissent • Limites: ce n’est pas possible de faire des grandes animations, elles sont « lourdes » • Quelques logiciels pour la construction de .gifs animés Easy Gif Animator Gif construction set Active Gif Animator Gif Builder (IMac) COMel 1

34. Bases techniques • animations flash / Authorware/ Schockwave graphismes vectoriels: l’image est décrite comme une série de formes et standards basées en règles matémathiques. Avantages: des animations complexes, Limites: actualisation des plug-ins COMel 1

35. Usages génériques • Attirer l’attention : l’animation est purement décorative (effets spéciaux de transition, symboles animés, etc.). Elles peuvent aider l’utilisateur à apprécier un texte en le rendant plus attractif, mais peuvent aussi le distraire de la tâche (Rebetez, 2004) 2. Représenter quelque chose : accompagnant ou non un texte, l’animation est utilisée pour démontrer ou expliquer un concept, une règle ou une procédure. COMel 1

36. Concepts de références 1. la séquentialité: faire apparaître les différents éléments graphiques dans un ordre logique. COMel 1

37. Concepts de références 2. La durée: la séquence de l’animation s’inscrit dans un temps déterminé et est pré-requis pour captiver l’attention, selon le contenu, le scénario, le public respiration respiration COMel 1

38. Usages génériques 3. le clignotement: illumination dynamique où le stimulus s'allume et s'éteint. La nature dynamique du clignotement attire immédiatement l'attention. COMel 1

39. Concepts de références 4. Changements: (Rebetez, 2004) Transformations: changement dans les formes présentes sur les images (taille, forme, couleur ou texture). Translations : changement de position d’un ou plusieurs éléments, relativement au champ de l’animation ou aux autres éléments qui la composent. Transitions : changement dans le nombre d’éléments présents (disparition ou apparition, complètes ou partielles, de fusion d’éléments, de sortie du champ, etc.). COMel 1

40. Applications pédagogiques Sept principes pour l’élaboration de messages multimédias efficaces : (Mayer in Rebetez, 2004) 1. Principe multimédia : Un message composé de mots et d’images correspondantes est mieux retenu qu’un message composé de mots uniquement. COMel 1

41. Applications pédagogiques 2.Principe de contiguïté spatiale : L’apprentissage est plus efficace lorsque les images et les mots correspondants sont présentés de manière rapprochée. Par exemple en situant les légendes des divers éléments de l’image à côté de chacun d’eux. COMel 1

42. Applications pédagogiques 3. Principe de contiguïté temporelle : Les performances d’apprentissage sont plus hautes lorsque les éléments verbaux et visuels sont présentés en même temps. COMel 1

43. Applications pédagogiques 4.Principe de cohérence: L’apprentissage est meilleur lorsque les mots, images et sons, qui ne sont pas directement utiles à l’apprentissage, sont absents. 5. Principe de modalité: Présenter des animations accompagnées d’un commentaire audio conduit à de meilleurs résultats que des animations accompagnées d’un texte à l’écran. COMel 1

44. Applications pédagogiques 6. Principe de redondance: L’apprentissage est de meilleure qualité en présentant une animation et un commentaire audio plutôt qu’une animation, un commentaire audio et du texte à l’écran. 7. Principe des différences individuelles : Les effets décrits sont plus forts sur des apprenants disposant de peu de connaissances du domaine. De même, ils sont plus forts pour des utilisateurs disposant d’un haut niveau de capacités visuo-spatiales. COMel 1

45. Avantages et limites COMel 1

46. Avantages et limites Possibilités pour surpasser les limites : • réduction des désavantages liés à la fugacité • donner un contrôle sur le déroulement de l’animation par le biais d’une interactivité • modification de l’animation en fonction de l’activité de l’utilisateur. • produire des résumés des données pour créer une information permanente. • le niveau d’expertise de l’apprenant pour le domaine • scénario pédagogique approprié • l’effet d’imagination COMel 1

47. Références • Bétrancourt, M. (2003). Outil cognitif ou gadget ? Psychoscope 8/2003 vol 24. Journal Suisse des psychologues FPS. • Pezio, N. (2003). Influence du format de présentation sur l’apprentissage : contribution de la présentation séquentielle et ce l’interactivité. Mémoire de DESS. TECFA, Faculté de Psychologie et Sciences de l’Éducation, Unige. • Rebetez, C. (2004). Sous quelles conditions l’animation améliore-t-elle l’apprentissage ? Mémoire de DESS. TECFA, Faculté de Psychologie et Sciences de l’Éducation, Unige. COMel 1

48. 3. Les simulations Daniel Peraya TECFA Université de Genève

49. Simulations: quelques exemples Physique Biologie Médecine COMel 1

50. Définition « Application qui contient le modèle d’un phénomène, et dans laquelle l’utilisateur peut modifier certains paramètres du modèle et percevoir l’effet de ce changement » « La simulation est une reproduction artificielle d'un phénomène réel. Dans le cas où elle est exécutée par un programme informatique sur un ordinateur on parle de simulation numérique » (Edutech) COMel 1