Impact de l'ingénierie pédagogique
sur la scénarisation de l'enseignement
Mohammed Chekour, Sabah El Hatimi, Mohammed Laafou,
Rachid Janati-Idrissi
Introduction
Les activités de scénarisation sont au coeur de l'activité d'enseignement. L'expression « scénarisation pédagogique » est apparue après les années 60 avec l'intégration de l'audiovisuel dans les pratiques pédagogiques de la classe (Henri, Compte et Charlier, 2007, p. 16). Avec l'évolution des théories d'apprentissage et la montée croissante des TIC dans l'enseignement, le scénario est devenu un outil indispensable pour guider le travail de l'enseignant et de l'apprenant. Cet outil occupe une place centrale dans les environnements informatisés. La complexité croissante des systèmes d'information a amené les concepteurs d'environnements médiatisés d'apprentissage à utiliser des méthodes normalisées d'ingénierie afin de soutenir leurs activités. En effet, la normalisation dans le domaine de la formation à distance constitue une solution efficace pour faciliter la réutilisation et l'intégration des ressources pédagogiques dans les supports technologiques. Avec l'hétérogénéité de ces supports, le coût de l'adaptation des ressources pédagogiques devient très important. De ce fait, la normalisation peut réduire ces coûts en favorisant la réutilisation et le partage de différentes ressources pédagogiques.
Le reste de ce papier est organisé comme suit : dans la section suivante, on va essayer de définir le concept « Instructional Design ». La troisième section est consacrée à la scénarisation pédagogique. La quatrième section est réservée à l'ingénierie pédagogique, normes et standards pour la représentation des contenus pédagogiques. La cinquième section est dédiée à la modélisation d'unité d'apprentissage via IMS-LD. La dernière section conclut le papier.
1. Définition de l'ID
Pour Siemens (2002), l'Instructional Design est « ... l'art et la science de créer un environnement matériel, didactique et pédagogique qui permettra à l'apprenant de passer d'un état où il n'est pas en mesure d'accomplir certaines tâches à l'état d'être en mesure d'accomplir ces tâches. L'Instructional Design s'appuie sur des recherches théoriques et pratiques dans les domaines de la cognition, psychologie de l'éducation, et la résolution de problèmes ».
L'ID n'est pas une théorie de l'apprentissage, mais une discipline transversale qui définit des méthodes liant les théories de l'apprentissage aux pratiques éducatives (da costa, 2014). A partir des années 40, l'ID a progressivement évolué pour s'adapter aux théories de l'apprentissage dominantes de chaque époque (Dessus, 2006).
La planification systématique, l'approche par procédure, la recherche d'efficacité sont des constantes de l'ID. Des constantes qui vont rapprocher l'ID des méthodes d'ingénierie. Paquette (2005) propose une définition pertinente de L'ID (traduit par design pédagogique) : « Le design pédagogique se présente aujourd'hui comme l'ensemble des théories et des modèles permettant de comprendre, d'améliorer et d'appliquer des méthodes d'enseignement favorisant l'apprentissage. Par rapport aux théories élaborées en psychologie de l'apprentissage, le design pédagogique peut être vu comme une forme d'ingénierie visant à améliorer les pratiques éducatives. Sa relation à la pédagogie est analogue à celle des méthodes de l'ingénieur par rapport aux sciences physiques, ou à celle de la médecine par rapport aux sciences de la vie. » (p.111).
Le concept de scénarisation va trouver sa place dans le courant de l'Instructional Design. En effet, un modèle d'ID expose comment concevoir des scénarios pédagogiques appropriés pour atteindre certains objectifs d'enseignement. De ce fait, un scénario pédagogique concrétise l'action de L'ID.
2. La scénarisation pédagogique
2.1. Notion de la scénarisation
L'origine de la scénarisation est à chercher dans le domaine de l'audiovisuel et de la mise en scène d'un texte écrit, qu'il soit théâtral, littéraire ou cinématographique. Dans le domaine du cinéma, le texte écrit est le scénario. « Le terme, emprunté à l'italien, désigne le récit verbal qui correspond à un film : ce que le film raconte avec des images et des sons, le scénario le raconte avec des mots » (Roche et Taranger, 2001). La scénarisation audiovisuelle prend donc en charge la communication, elle exige de connaître le public cible, son système de compréhension, ce qui le motive afin d'utiliser de façon maximale la spécificité du médium choisi (Henri, Compte et Charlier, 2007).
2.2. Finalité du scenario pédagogique
Pernin et Lejeune (2004) énumèrent plusieurs finalités de scenario pédagogique :
rationaliser la conception, en assistant les concepteurs dans la définition des situations d'apprentissage et en leur fournissant des guides méthodologiques. améliorer l'efficacité du déroulement des situations d'apprentissage, en permettant aux acteurs de disposer d'un cadre explicite pour mieux orienter les apprenants vers les activités à réaliser. responsabiliser les apprenants, en leur rendant explicites les objectifs de l'apprentissage et les activités à accomplir par les apprenants. rationaliser l'évaluation des apprenants, en disposant d'un moyen de mesurer les écarts entre l'activité effective d'un apprenant et celle décrite au sein d'un scénario-type défini a priori. contribuer à la constitution des profils, permettant d'individualiser l'apprentissage.
2.3. Le scénario pédagogique
Les théories de l'apprentissage sont les références de la conception de scénarios pédagogiques. Ces derniers décrivent le déroulement d'un certain nombre d'action visant un objectif d'apprentissage précis (Mangenot, 1997). Certains auteurs ne font aucune distinction entre scénario pédagogique, scénario d'apprentissage et le scénario de formation (Paquette, Crevier, Aubin, Rocheleau, Paquin et Léonard, 1997). Autres chercheurs considèrent qu'un scénario pédagogique est la « conjonction d'un scénario d'apprentissage et d'un scénario de formation qui lui est associé avec l'expression des liens qui les unissent » (Paquette et al., 1997, p. 9). Dans le reste de ce travail, nous considèrerons le scenario pédagogique comme un ensemble structuré et cohérent constitué de deux parties, le scénario d'apprentissage et le scénario de formation (appelé aussi scénario d'encadrement).
2.3.1. Scénario d'apprentissage
L'enseignement à distance implique une prévision des actions d'enseignement/ apprentissage qui se traduit à deux niveaux : planification de la formation et conception des activités d'apprentissage. Le rôle principal de scénario d'apprentissage consiste à préciser le déroulement du cours tel qu'il est prévu initialement par les concepteurs. Il s'attache à décrire les activités qui seront présentées à l'apprenant et à les relier de façon à exprimer leur articulation au sein de la séquence d'enseignement apprentissage (Paquette et al, 97). Pour être complet, le scénario d'apprentissage devrait également inclure d'autres éléments d'information qui s'attacheront à préciser le contexte de formation (Paquette, 2002) :
- les ressources qui seront utilisées par les apprenants ;
- les productions attendues des apprenants ;
- les décisions d'orientation de l'apprenant vers d'autres activités.
2.3.2. Scénario d'encadrement
Les modalités selon lesquelles les tuteurs assureront leur encadrement méritent d'être clairement définies au préalable. Ceci fait l'objet du scénario d'encadrement. Ce dernier, encore appelé par certains auteurs « scénario d'assistance » ou « scénario de formation » (Paquette, 2002), est le document qui décrit la manière dont il est prévu que les différents agents de soutien à l'apprentissage interviendront dans leurs actions d'encadrement. Pour Paquette et al. (1997), un scénario d'encadrement est l'« ensemble des activités destinées au formateur et organisées en un tout cohérent ; à ces activités, on greffe les instruments offerts comme supports aux activités (instruments-intrants) et les instruments à être réalisés par le formateur (produits) » (p. 45).
3. Ingénierie pédagogique
L'ingénierie pédagogique s'intéresse aux différentes méthodes et technologies permettant modéliser et rendre inter-opérable divers aspects de l'enseignement et de l'apprentissage (contenus enseignés, activités de l'apprenant, interactions sociale et parcours d'apprentissage). Selon Paquette(2005), l'ingénierie pédagogique est : « une méthodologie soutenant l'analyse, la conception, la réalisation et la planification de l'utilisation des systèmes d'apprentissage, intégrant les concepts, les processus et les principes du design pédagogique, de l'ingénierie des systèmes d'information et de l'ingénierie cognitive » (p. 106).
3.1. Objet d'apprentissage
Une des définitions les plus couramment citées pour les objets d'apprentissage, provient de l' « Institute of Electrical and Electronics Engineers » qui définit les objets d'apprentissage comme « toute entité numérique ou non, qui peut être utilisée, réutilisée ou référencée lors d'une formation dispensée à partir d'un support technologique » (IEEE, 2001) (traduction proposée par l'Association des Informaticiens de Langue Française). Pour Schneider (2008), les objets d'apprentissage sont liés aux contenus et aux modes de création et d'organisation de ces contenus. Dans ce sens, il souligne que : « Learning objects can be defined as small (relative to the size of an entire course) instructional components that can be reused a number of times in different learning contexts. Units of learning are course components (or entire courses) that include pedagogy (contents, sequenced contents and/or activities) » (p. 73). Une autre définition « technique » affirme que les objets d'apprentissage sont des fichiers ZIP qui respectent certains normes (exemple : IMS Content Packaging) et qui possèdent des séquençages avec plusieurs modélisations possibles en fonction des normes adoptées (Jenni, 2009).
Un objet d'apprentissage possède deux caractéristiques. Il constitue la plus petite unité d'apprentissage portant un sens indépendamment de son contexte d'utilisation. Ainsi, il peut être réutiliser pour élaborer plusieurs parcours.
Il existe trois principales classes d'objets pédagogiques (Pernin, 2004) :
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 et de communication d'une ou plusieurs connaissances. Les Ressources Pédagogiques, physiques ou numériques, nécessaires à la réalisation des activités.
3.2. Normes et standards pour la représentation des contenus pédagogiques
En matière d'évaluation du matériel d'apprentissage, il est utile de se référer à des standards permettant de garantir que le matériel pédagogique pourra être utilisé sur des plateformes différentes (interopérabilité). C'est dans cet esprit que se sont développés différents standards comme LOM (Learning Object Metadata) ou encore SCORM (Sharable Content Object Reference Model). Il est également possible de faire appel à des standards plus évolués tels que IMS-LD pour codifier les scénarios pédagogiques. Pour bien comprendre la distinction entre LOM, SCORM et IMS LD, nous pouvons citer la classification des modèles définies par Pernin (2006) :
- les langages d'indexation, tels que la LOM ;
- les langages de mise en oeuvre informatique, tels que SCORM ;
- les langages de modélisation pédagogique, tels qu'IMS LD.
3.2.1 LOM
LOM est un standard publié en 2002 par le LTSC (Learning Technology Standards Committee) de l'IEEE. Le LOM décrit un schéma de données pour représenter des objets pédagogiques et il permet d'indexer les objets d'apprentissage (Salmi, 2012). Son objectif, « share and reuse », consiste à pouvoir réintégrer les objets d'apprentissage dans les différents curricula. Parmi ces limites : la focalisation exclusive sur les contenus sans prise en considération de la démarche pédagogique qui lui est associée ; l'incompatibilité avec des représentations structurées de l'information puisqu'elles ne permettent pas les représentations enrichies de connaissances (liens, ontologies...) et l'absence de distinction entre unité d'apprentissage, activités et ressources ce qui empêche leurs descriptions en tant que tels (Fenineche, 2012).
3.2.2. IMS CP
IMS Content Packaging est un ensemble normalisé de structures pour « l'emballage » d'objet d'apprentissage. IMS CP permet la transmission d'un contenu d'une plateforme vers une autre, facilite l'importation-exportation de contenu dans une plateforme e-learning et permet la production avec des outils d'édition indépendants des plateformes. Un IMS CP se réfère toujours à une archive .zip (PIF - Package Interchange File) contenant des ressources variées (page HTML, images, animations Flash, documents, etc.) et un manifeste sous la forme d'un fichier XML. Ce dernier contient (voir figure 1) :
Une section Meta-Data décrit la totalité du package IMS. Les métadonnées sont généralement décrites via des schémas standards de description. Le standard LOM [1] (Learning Object Metadata) est le plus utilisé pour la description des ressources d'apprentissages. Une section de ressources qui liste les éléments dans l'archive et des ressources disponibles via un URL sur le Web Une section d'organisation qui décrit la structure simple des ressources. Cette section va pouvoir intégrer d'autre spécification permettant une scénarisation plus évoluée (IMS Simple Sequencing, IMS Learning Design...)
Figure1 : Architecture du Package Interchange File (PIF).
3.2.3. SCORM (Sharable Content Object Reference Model)
SCORM est un model réalisé à partir d'une initiative de l'association l'ADL (Advanced Distributed Learning) (ADL, 2001). Cette dernière vise la création de bibliothèques de savoirs (banques de connaissances) où les objets d'apprentissage sont accumulés et catalogués pour une distribution et un usage à grande échelle. Ces objets d'apprentissage seront accessibles, partageables et capables de s'adapter à la demande d'apprentissage des utilisateurs. SCORM est devenu un modèle de référence pour définir des contenus d'apprentissage sur le Web. SCORM utilise le schéma de métadonnées LOM et les spécifications de la norme IMS. Il définit comment créer des contenus e-learning et la manière dont ils interagissent avec une plate-forme d'apprentissage en ligne (LMS). Il se compose :
D'un modèle d'agrégation de contenu (Content Aggregation Model), vu comme une extension d'IMS, fournissant un guide pour l'identification des ressources de base et leur agrégation dans un contenu structuré de formation. Ce modèle prend en compte les informations du LOM ; D'un environnement d'exécution (Run-Time Environment) fournissant un guide pour l'exécution des contenus, la communication et le suivi des activités dans un environnement web. Selon Pernin (2003) cela « permet aux développeurs de Systèmes de Gestion de Formation de disposer d'un cadre pratique pour intégrer des objets pédagogiques ». SCORM 2004 est la dernière version du standard. En se basant sur IMS-CP 3.2.2, ce nouveau standard améliore la navigation et le séquencement des objets d'apprentissage (IMS Simple Sequencing). SCORM, en tant que norme, doit répondre à un certain nombre d'exigences : Accessibilité : repérer des composants d'enseignements sur des sites grâce à des mots clés, inscrits dans les métadonnées. Adaptabilité : permettre de personnaliser la formation en fonction des besoins de l'apprenant et/ ou formation. Durabilité : Les plateformes évoluent rapidement, quand certaines émergent, d'autres disparaissent. Les contenus doivent pouvoir toujours être exploités sans subir les conséquences de ces changements technologiques Interopérabilité : utiliser des composants d'enseignement développés sur un autre site ou plate-forme. Réutilisabilité : intégrer des composants d'enseignement sur différents plates formes.
3.2.4. Le Langage de Modélisation pédagogique
3.2.4.1. EML (Educational Modelling Language)
Cette norme est issue des travaux de recherche européens qui constituent une généralisation de métadonnées LOM. EML se veut un modèle intégrateur de métadonnées (en XML), prenant en compte non seulement des éléments, pour décrire les ressources pédagogiques et leur contenu (texte, tâches tests, devoirs), mais aussi le rôle, les liens, les interactions, et les activités des apprenants. Le modèle EML est un langage indépendant de la plate-forme LMS (Brahami, 2014) qui intègre des idées venant d'autres normes telles qu'IMS et SCORM.
3.2.4.2. IMS Simple Sequencing
IMS Simple Sequencing est un langage de modélisation pédagogique pour définir des séquences d'apprentissage. Il fait partie du SCORM 2004. Le IMS Simple Sequencing défini une méthode, à travers une syntaxe XML claire, pour représenter le comportement attendu des apprenants dans la structure selon une approche béhavioriste. Il permet d'adapter le parcours et de gérer plus précisément l'avancement et l'ordonnancement des contenus grâce aux objectifs d'apprentissage ou résultats aux tests en s'affranchissant des fonctionnalités du LMS.
3.2.4.3. IMS-Learning Design
Selon Paquette (2007), « Le IMS Learning Design est une spécification qui s'inscrit dans un vaste mouvement international de normalisation pour favoriser la réutilisation des ressources d'apprentissage et l'interopérabilité des systèmes d'apprentissage. IMS-LD est issu des travaux sur les "Educational Modeling Languages" (EML) et intègre un sous-ensemble d'EML. Plus particulièrement, cette spécification permet de représenter de façon formelle la structure d'une Unité d'Apprentissage et le concept d'une méthode pédagogique, spécifiant les rôles et les activités que les apprenants et les acteurs soutenant l'apprentissage peuvent jouer lorsqu'ils utiliseront des objets d'apprentissage. »
IMS-LD propose un modèle d'information pour décrire, référencer et échanger des spécifications de processus d'apprentissage et d'évaluation. Il permet de spécifier les compétences ou objectifs visés par le processus ou les activités du processus.
4. Concept d'unité d'apprentissage en IMS-LD
Selon Koper, Oliver et Anderson (2003), une unité d'apprentissage (UA) est une section d'apprentissage délimitée (cours, module, leçon) qui ne peut être dissociée en sous-unités sans perdre son sens ou sa capacité à satisfaire ses objectifs pédagogiques.
Dans IMS-LD, un modèle d'unité d'apprentissage est construit à partir de trois éléments (Lejeune, 2004) :
L'élément « Composants » permet de décrire de façon abstraite (dans un formalisme XML) toutes les entités nécessaires à la mise en place de la situation d'apprentissage (En vert, figure Y) : les rôles impliqués, les différentes activités, la description des propriétés d'un rôle ou d'une personne, les services manipulé etc. La finalité pédagogique de l'unité d'apprentissage est exprimée par l'élément « Objectifs et prérequis » : les objectifs d'apprentissage décrivent les compétences qui doivent être acquises à l'issue de l'unité d'apprentissage. Les prérequis spécifient l'ensemble des conditions préalables à son suivi. Ces indications peuvent être rédigées dans un format textuel, un format web (xhtlm) ou encore via l'inclusion de la spécification IMS RDCEAO (Reusable Definition of Competency or Educational Objective). Le déroulement d'une unité d'apprentissage repose sur l'élément méthode qui en décrit les différents déploiements sous forme de pièces (en rouge, figure 2).. Une pièce est composée d'actes exécutés en séquences. Les pièces d'une méthode sont logiquement indépendantes et sont exécutées dans des processus parallèles Enfin, les actes sont formés de partitions qui associent un rôle à une activité effectuée dans un environnement.
Figure 2 : Modèle structurel IMS-LD d'une unité d'apprentissage (Da Costa, 2014).
Conclusion
Les différents travaux réalisés, au cours de ces derniers vingt ans, mettent en évidence la diversité des approches concernant le développement de langages de modélisation pédagogique. Toutefois, la plupart de ces approches est encore au niveau d'expérimentation. De ce fait, le manque d'outils de développement de ces approches entrave leur diffusion. Or, la production d'un langage de modélisation, spécifique à un usage éducative, s'avère plus que nécessaire pour modéliser des scénarios avec des outils simples et efficaces.
Mohammed Chekour,
Sabah El Hatimi,
Mohammed Laafou,
Rachid Janati-Idrissi
Laboratoire Interdisciplinaire de Recherche en Ingénierie Pédagogique,
École Normale Supérieure Tétouan, Maroc
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NOTE
[1] L'IEEE LTSC a élaboré le standard IEEE LOM (Learning Object Metadata) pour permettre la description normalisée des ressources d'enseignement et d'apprentissage.
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