Une équipe pluridisciplinaireSésamath‣ Informatique‣ Sésamath‣ Didactique <strong>de</strong>s maths‣ Ergonomie‣ Enseignants…7‣ Une association (2001) <strong>de</strong> bénévoles + 6 salariés‣ Un site : http://www.sesamath.net/‣ Des manuels• Papier• Bons et moitié moins chers• 18% du marché français• Financent les frais <strong>de</strong> fonctionnement• En ligne : gratuits et source accessibles‣ Une plateforme d’outils libres et gratuits• Pour les profs <strong>de</strong> maths• 14 643 inscrits• Pour les élèves :1/4 collègienfrançais• 450 000 inscrits• 1,3 million connections /mois8Les usages : une démo‣ Nous sommes une classe <strong>de</strong> 3° dans le collège <strong>Lingot</strong> <strong>de</strong>Terre Adélie et je suis votre prof <strong>de</strong> math‣ Nous sommes tous <strong>de</strong>s habitués <strong>de</strong> la plateformeLaboMep<strong>de</strong> Sesamath‣ Consignes• Toujours cliquer sur OK avant <strong>de</strong> changer d’exo• Ne pas revenir en arrière1. Le prof prépare la séance <strong>de</strong> test diagnostique2. Chaque élève se connecte sur LaboMep et passe le testen répondant aux questions (N’oubliez pas <strong>de</strong> cliquersur OK)3. Le prof regar<strong>de</strong> les bilans et choisit un thème4. Le logiciel génère une séance différenciée5. Chaque élève travaille sur les exercices <strong>de</strong> sa séance(rafraichir pour voir sa séance)9Démarche <strong>de</strong> recherche itérative‣ Partir• De l’expertise <strong>de</strong> chercheures en didactique• du laboratoire André Revuz (ex-Didirem)• De l’expertise d’une communauté <strong>de</strong> pratique• association Sésamath• Des l’état <strong>de</strong>s recherches en EIAH‣ Créer <strong>de</strong>s modèles informatiques et <strong>de</strong>s prototypes‣ Tester les prototypes dans les classes‣ En retour• Enrichir l’expertise didactique• Enrichir l’expertise et la plateforme <strong>de</strong> Sésamath• Enrichir l’expertise en conception d’EIAH• Être utile aux élèves et aux professeurs ?<strong>10</strong>Une recherche itérativeConception participative•(Mackay et Fayard, 1997)11La participation <strong>de</strong>s enseignants aux projets <strong>de</strong> recherche‣ Difficile à mettre en œuvre• Nécessite du temps• Temps <strong>de</strong> la recherche• Temps <strong>de</strong> l’action• Une réflexion pour faire leur place• Des prototypes pour expérimenter‣ Collaboration avec l’association Sésamath• "Transformer• une symétrie d'ignorance• en symétrie <strong>de</strong> participation• et en symétrie <strong>de</strong> connaissances " [Muller 03]<strong>12</strong>
Cadres conceptuels‣ Informatique• Conception centrée utilisateur-participative (Schuller 93, Mackay 04)• Modélisation et prototypage (Beaudoin-Lafon & Mackay 2003)• Ingénierie dirigée par les modèles (Favre et al. 06)• Ingénierie ontologique (Mélis et al. 2008 , Desmoulins 20<strong>10</strong>)‣ EIAH• Conception centrée sur les usages (Bruillard et Vivet 94, Bruillard et al 00,Caroll 00)• Évaluation et diagnostic cognitif (Koedinger08, VanLehn05, Shute08,San<strong>de</strong>r09, Nicaud04)• Analyse <strong>de</strong> traces (Dimitracopoulos09, Choquet07, Marty&Mille09)‣ Didactique <strong>de</strong>s mathématiques• Dialectique outils/objets, jeu <strong>de</strong> cadres et registres,ingénierie didactique , approche anthropologique• (Douady 90, Grugeon 95, Artigue 91, Chevallard, Kieran 92,07)‣ Ergonomie• Activité instrumentée (Rabar<strong>de</strong>l 95, Rogalski 03)13Questions <strong>de</strong> recherche1. Comment modéliser les connaissances d’un élève ?• Modèle <strong>de</strong> référence : didactique/enseignants/informatique2. Quelles situations mettre en place pour recueillir <strong>de</strong>s observables ?• Modélisation <strong>de</strong>s tâches diagnostiques, Banque <strong>de</strong> tests3. Comment inférer les <strong>de</strong>scripteurs à partir <strong>de</strong>s observables ?• Typer et co<strong>de</strong>r les réponses : diagnostic individuel local• Détecter les cohérences : diagnostic individuel global• Situer l’élève par rapport à une référence :stéréotypes/groupes4. Comment exploiter le diagnostic en prenant <strong>de</strong>s décisions à partir<strong>de</strong>s observables ?• Prise <strong>de</strong> décisions didactiques (enseignants ou machine)• Ai<strong>de</strong> à la décision pour organiser <strong>de</strong>s parcours• Réflexion métacognitive avec l’élève5. Comment évaluer les outils produits ?14Cycles <strong>de</strong> rechercheChronologie du projet1. Une analyse didactique cognitive et épistémologique• un outil <strong>de</strong> diagnostic papier (Grugeon 95)2. Une conception centrée-utilisateur pour automatiser(partiellement) le diagnostic• Prototype preuve <strong>de</strong> concept : Pépite (Jean 2000)3. Une nouvelle modélisation <strong>de</strong> l’élève• 3 niveaux : PépiStéréo (Vincent et al. 2005)4. Une modélisation générique du diagnostic• Génération <strong>de</strong>s exercices et <strong>de</strong> l’analyseautomatique <strong>de</strong>s raisonnements : PépiGen et Pépinière (Prévit2008)5. Dissémination : association Sésamath-MathEnPoche• Prototype/application disponible à large échelle : PépiMep(Darwesh et al. 20<strong>10</strong>)6. Parcours d’apprentissage différencié (Pilet 2011, El-Kechaï2011)1516Planü Les projets Pépite et <strong>Lingot</strong>‣ Diagnostic cognitif ?• Définitions• Dans Pépite• Modèle <strong>de</strong> l’élève• Exercices <strong>de</strong> diagnostic et génération <strong>de</strong> clones• Diagnostic local/global‣ Parcours d’apprentissage différencié‣ Différents types et format <strong>de</strong> modèles‣ Résultats et perspectivesDiagnostic cognitif en EIAH ?‣ Processus• « Processus qui consiste à produire <strong>de</strong> façonautomatique une <strong>de</strong>scription <strong>de</strong>s connaissances ou <strong>de</strong>ssavoir-faire qu’un système a cru déceler chez un élèveen analysant les traces <strong>de</strong> son activité»(Delozanne et al. 20<strong>10</strong>)‣ Résultat du processus• Diagnostic cognitif• Modèle <strong>de</strong> l’élève• Profil cognitif• Bilan <strong>de</strong>s connaissances et <strong>de</strong>s compétences1718