Jean-Philippe PERNIN
Institut national de recherche pédagogique ERTé e-PRaxis
Laboratoire CLIPS-IMAG
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.
3Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
4Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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)
5Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
6Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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…
Jean-Philippe PERNIN
Institut national de recherche pédagogique ERTé e-PRaxis
Laboratoire CLIPS-IMAG
Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
INRP
Les travaux de normalisation dans l'éducation
8Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
9Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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.
10Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
11Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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…
12Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
13Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
14Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
15Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
16Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
Jean-Philippe PERNIN
Institut national de recherche pédagogique ERTé e-PRaxis
Laboratoire CLIPS-IMAG
Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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.
18Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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.
19Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
20Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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 ?
22Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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)
23Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
24Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
25Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
26Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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 ?
27Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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 » ?
28Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
29Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
30Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
31Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
32Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
33Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
34Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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).
35Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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.
36Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
37Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
38Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
39Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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).
40Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
41Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
42Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
43Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
44Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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
Jean-Philippe PERNIN
Institut national de recherche pédagogique ERTé e-PRaxis
Laboratoire CLIPS-IMAG
Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
INRP
Objet d'apprentissage et document
46Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
Unité d'apprentissage
Rôle Activité Environnement
OutilServiceRessource de contenu
réalise Est effectuée dans
Est composé de
Est composé deEst composé de
produit
Document
47Copyright J.P. Pernin – Mars 2004
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