Approche centrée activité pour la conception et l'orchestration d'activités numériques en classe

Activity-centered approach for the design and orchestration of digital classroom activities

• Auteur / Autrice : Valentin Lachand-Pascal
• Direction : Christine Michel, Aurélien Tabard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 06/11/2020
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon (2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Institut national des sciences appliquées (Lyon ; 1957-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIRIS - Laboratoire d'Informatique en Image et Systèmes d'information (Rhône ; 2003-....) - Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information / LIRIS
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Situated Interaction, Collaboration, Adaptation and Learning
• Jury : Président / Présidente : Frédérique Laforest
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christine Michel, Aurélien Tabard, Frédérique Laforest, Pierre Tchounikine, Wendy Mackay, Sébastien Kubicki, Philippe Dessus
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Tchounikine, Wendy Mackay

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pédagogie

Enseignement -- Innovations

Multimédias interactifs

Enseignement assisté par ordinateur

Enseignement à distance

Enseignement

Mots clés libres

Informatique

Nouvelles technologies en éducation

Méthode pédagogique

Enseignement à distance

Architecture adaptable

Activités pédagogiques

Contrainte technique

Outils numériques

Classe numérique

Orchestration

Interaction

Infrastructure informatique

Environnement d'apprentissage

Computer science

New technologies in education

Teaching method

Distance learning

Online teaching

Adaptable architecture

Digital activities

Technical constraint

Digital tools

Digital classroom

Orchestration

Information infrastructure

Learning Environment

Classroom

Résumé

La quantité et la variété des dispositifs numériques disponibles dans les établissements scolaires ne cessent d'augmenter. Cependant, les usages pédagogiques n'ont pas suivi cette évolution. La faible utilisation du numérique peut s'expliquer par la difficulté à créer des activités pédagogiques numériques. Nous proposons de combiner des concepts issus de travaux de recherche liés à la création et la conduite d'activités pédagogiques en classe, ainsi que des travaux liés à la conduite d'activités numériques d'une manière plus générale. Nous présentons les apports et les limites de ces deux cadres conceptuels pour la gestion d'activités pédagogiques numériques. Nous avons mené des entretiens avec des enseignants afin de comprendre comment ils créent leurs activités numériques et comment ils les mettent en œuvre. Lors de la mise en œuvre en classe, les enseignants rencontrent principalement des problèmes techniques (réseau instable, limitations matérielles) et doivent adapter leurs plans pour faire face à ces problèmes. Nous proposons une architecture adaptable afin de résoudre les problèmes techniques. Notre architecture permet la mise en œuvre d'activités numériques en prenant en compte les différentes contraintes : les activités fonctionnent avec ou sans connexion, sur les différents dispositifs présents en classe, et l'architecture s'adapte aux infrastructures des établissements. Cette architecture se matérialise dans Toccata, un système d'orchestration permettant la création et la mise en œuvre d'activités numériques en classe. Toccata implémente les recommandations de conception que nous avons identifiés. Enfin, nous avons cherché à identifier les stratégies d'interaction permettant aux enseignants de gérer au mieux les dispositifs numériques en classe. Au moyen d'observations de classes de collège, nous avons identifié deux classes de tâches principales : le partage de contenu et le contrôle à distance des dispositifs. A l’aide d’une étude d'élicitation, nous avons trouvé que les les tâches de contrôle sont plus faciles à réaliser que celles de partage de contenus, notamment à l’aide de dispositif porté comme une montre connectée. Nous avons constaté que la sélection des dispositifs de partage de contenu restait particulièrement complexe en termes d'interaction. Nos résultats ouvrent de nouvelles pistes pour la gestion de dispositifs numériques en classe. Cependant, des travaux sont encore nécessaires quant au partage, à la réutilisation, et à la reconception d'activités numériques.

The quantity and variety of digital devices available in schools is constantly increasing. However, educational uses have not followed this evolution. The limited use of digital may be explained by the difficulty in creating digital activities. We propose to combine concepts from research related to the creation and conduction of educational activities in the classroom, as well as work related to the conduction of digital activities in a more general way. We present the contributions and limitations of these two conceptual frameworks for the management of digital educational activities. We conducted interviews with teachers to understand how they create their digital activities and how they conduct them. When conducting activities in the classroom, teachers mainly encounter technical problems (unstable network, hardware limitations) and have to adapt their plans to deal with these problems. We propose an adaptable architecture to solve the technical problems. Our architecture allows the conduction of digital activities by taking into account the different constraints: the activities work with or without connection, on the different devices present in the classroom, and the architecture adapts to the infrastructures of the schools. This architecture is materialized in Toccata, an orchestration system allowing the creation and implementation of digital activities in the classroom. Toccata implements the design recommendations we identified. Finally, we identified interaction strategies to help teachers in the management of digital devices in the classroom. Through observations of middle school classrooms, we identified two main classes of tasks: content sharing and remote control of devices. Using an elicitation study, we found that control tasks are easier to perform than content sharing tasks, especially using a device worn like a connected watch. We found that the selection of content sharing devices remained particularly complex in terms of interaction. Our results open new possibilities for managing digital devices in the classroom. However, work is still needed on sharing, reusing, and redesigning digital activities.