Génération dynamique de représentations graphiques pour l'aide au raisonnement de l'apprenant : modélisation d'un environnement de conception

Dynamic generation of graphical representations for the learner help : modeling a design environment

• Auteur / Autrice : Mohammed Bennani
• Direction : Monique Grandbastien
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Animation par ordinateur

Documents audiovisuels

Mots clés libres

Enseignement assisté ordinateur

Aide visuelle

Représentation graphique

Animation par ordinateur

Espace 2 dimensions

Raisonnement

Résolution de problème

Résumé

Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'utilisation du support graphique dans des EIAO (environnements interactifs d'apprentissage par ordinateur) pour permettre à l'apprenant d'assimiler des concepts du domaine d'application et l'aider ainsi dans sa conduite des raisonnements. L’étude menée analyse l'aide graphique au raisonnement dans divers environnements et propose une modélisation d'un environnement de conception d'une aide graphique symbolique. Notre proposition se situe dans le contexte des EIAO fondes sur une activité de résolution de problème. L’approche auteur modélisée vise à permettre à un enseignant, programmeur occasionnel, de concevoir, dans le domaine de son choix, un système d'aide graphique qui tient compte de la résolution automatique du problème et de la recherche d'une solution par l'apprenant. L’activité de l'auteur se décompose en deux phases: l’édition d'objets graphiques génériques qui représentent des concepts du domaine et l'intégration de ces objets dans des séquences d'aide. L’environnement modélisé OCTAVE (outil de conception, pour un tuteur, d'une aide visuelle dans un EIAO) propose un éditeur de modèles génériques d'objets graphiques et un éditeur de séquences d'aide visuelle. La construction d'un modèle générique repose sur une modélisation géométrique des formes et de leur évolution, à laquelle sont associées les connaissances qui relèvent des concepts du domaine. Trois notions clés interviennent : un motif graphique est obtenu par ancrage de ses composants sur ceux d'une macro-construction géométrique appelée configuration cachée. La définition d'une séquence d'aide visuelle regroupe les connaissances correspondant à l'animation des graphiques, celles qui expriment l'intention de l'auteur et celles qui servent aux stratégies d'aide. Contrairement à la génération d'animations prédéfinies rencontrée dans de nombreux logiciels qui mettent en œuvre des graphiques symboliques, les connaissances présentées dans OCTAVE permettent à l'auteur de prévoir une adaptation dynamique de l'animation et des informations associées au contexte d'interaction entre l'apprenant et l'EIAO. La solution élaborée a conduit à l'implantation d'octave à l'aide de l'environnement de programmation objet Smalltalk. L’élaboration d'un mécanisme de génération automatique de classes d'objets contribue à soulager l'auteur d'un lourd travail de programmation. Des exemples d'application d'OCTAVE à l'aide à la résolution de problème dans deux cadres différents (la chimie quantitative et la mécanique) ont permis de tester les concepts en vue d'une première validation de l'environnement auprès d'enseignants et des approfondissements indispensables avant une expérimentation plus large. La modélisation élaborée et la réalisation d'OCTAVE ont conduit à de nouveaux problèmes: l'intégration aux environnements de conception de systèmes d'apprentissages et la généralisation de l'utilisation d'octave a d'autres contextes ou l'aide graphique s'avère utile