Les environnements numériques de formation (en ligne)

Pour répondre à notre deuxième question de recherche, nous nous intéressons dans un premier temps aux différents environnements de formation ainsi qu’aux variables du contenu et du design de la formation.

Commençons par identifier les différentes formes de formation ou d’environnements informatiques pour l’apprentissage ou l’enseignement. Selon Depover, Karsenti & Komis (2010), il est nécessaire de distinguer les systèmes relevant de l’enseignement assisté par ordinateur (EAO) et les environnements pour l’apprentissage assisté par ordinateur (AAO). En effet, ces deux approches amènent des réflexions quant aux positions épistémologiques du concepteur et aux rôles du professeur et de l’élève.

L’approche EAO peut être définie comme la modélisation d’un savoir à acquérir et la manière dont il doit être transféré à l’élève. Cette approche est issue de l’enseignement programmé (Depover, 1987) et provient du courant behavioriste, cependant, pour des applications plus

récentes, elle provient du courant cognitiviste. La conception de l’enseignement repose sur le transfert de connaissances du système vers l’apprenant. Les systèmes dont l’objectif est de faire acquérir des connaissances génèrent un faible potentiel cognitif pour l’apprenant. Cette approche comprend les tutoriels, les multimédias ou les exerciseurs.

Ces deux courants qui caractérisent logiciels et environnements éducatifs : EAO et AAO ont été controversés, et une autre classification des systèmes ou environnement informatiques est apparue, selon les paradigmes d’enseignement-apprentissages. On distinguera :

 les systèmes informatiques orientés acquisition des connaissances (tutoriels, exerciseurs, hypermédia)

 les environnements informatiques permettant la construction de connaissances, d’un niveau potentiel élevé

Le dispositif tutoriel est un logiciel qui permet à l’apprenant de se former sous le contrôle de l’ordinateur sur une matière ou un thème bien précis. Selon Mayer (2001) cité par Depover, Karsenti & Komis (2010). Les tutoriels visent à transmettre des connaissances bien définies et des savoir-faire spécifiques. L’utilisateur effectue en effet des activités très cadrées. Lorsque le logiciel éducatif permet uniquement l’entrainement de certaines connaissances, on parle d’exerciseurs. Un exerciseur permet de répéter à l’infini les exercices proposés. De plus, il permet d’identifier les erreurs et de fournir un retour immédiat à l’apprenant.

D’après Reschitzki & Gurtner (1996, cités par les auteurs), l’avantage des tutoriels et exerciseurs est leur facilité d’usage, leur interface étant simple et intuitive, en effet, par leur structure et leur fonctionnement, ils se prêtent bien à la pratique d’un enseignement individualisé. Parfois, ces systèmes peuvent adapter le niveau de difficulté des exercices proposés à la progression des apprenants. Le retour fournit par un tutoriel au sujet d’une mauvaise réponse est pauvre, il n’explique pas vraiment la cause de l’erreur. C’est la raison pour laquelle un autre type de tutoriel dit « intelligent » est apparu afin de dépasser cette limite. Les auteurs définissent les tutoriels intelligents (Intelligent Tutoring System) comme « des applications des systèmes expert destinés à l’enseignement ». Ces systèmes experts sont basés sur les techniques de l’intelligence artificielle qui tentent de reproduire le comportement humain accomplissant une tâche dans un domaine précis. Ainsi, ils peuvent fournir à l’apprenant des explications sur la façon d’obtenir une solution à un problème et sont donc capables d’effectuer des raisonnements sur les connaissances du domaine concerné. L’usage d’un système expert amène l’élève à réfléchir sur le comment et le pourquoi. Àinsi, les tutoriels intelligents sont des outils à fort potentiel cognitif selon Jonassen (2000), cité par les auteurs. Néanmoins, les limites rencontrées avec la machine ont mis fin à leur utilisation dans le domaine de l’enseignement.

Dans les années 80, le « multimédia » apparait, il désigne les applications sur ordinateurs pouvant gérer simultanément plusieurs médias. Le concept de « multimédia numérique » désigne la possibilité de présenter sur un même support (numérique) plusieurs types d’informations. Un dispositif multimédia gère plusieurs canaux d’informations (texte, son, image, vidéo) à l’aide d’interfaces personne-machine interactives (Depover, Giardina et Marton, 1998, Alessi et Trollip, 2001). L’apprentissage dans ce genre d’environnement repose sur l’interaction de l’apprenant avec des systèmes de représentation symbolique. Les tutoriels modernes sont basés sur des environnements multimédia. Ces systèmes font appel à des apprentissages en situation plongeant l’apprenant dans un contexte très réaliste. D’ailleurs, nous retrouvons ces caractéristiques dans l’un des dispositifs étudiés dans ce travail, nous y reviendrons plus loin.

Un exemple de système multimédia est le livre électronique qui présente une structure simple et linéaire. D’autres dispositifs ayant une structure arborescente reposent sur une notion de réseau.

Ils comportant des embranchements où l’information est reliée, c’est ce que l’on appelle un

système hypertexte. Ce concept hypertexte a évolué en concept hypermédia avec l’essor des ordinateurs et des interfaces graphiques. Les hypermédias sont des documents de forme hypertextuelle dont les données numériques sont aussi du son, des images, des vidéos. Dans un premier temps, ces systèmes hypermédias destinés à diffuser de l’information multimodale sont devenus des outils à des fins éducatives. Ensuite est apparu le Web, développé par Berners Lee et Fischetti en 1999 avec ce concept d’hypertexte.

Ces environnements hypermédias rejoignent les environnements informatiques ayant un potentiel cognitif élevés. En effet, l’apprenant–utilisateur d’un système hypermédias, accède facilement à l’information, il doit développer des compétences pour approcher les éléments d’informations afin de les comparer et les analyser. Les systèmes hypermédias concernent des connaissances de niveaux très variés et font appel à des stratégies pédagogiques diversifiées.

Il existe d’autres environnements informatiques qui amènent à la construction de connaissances par l’apprenant comme le portfolio électronique, le système de carte conceptuelle ou la construction de page Web. Rappelons que le portfolio qui peut être introduit dans un dispositif de formation est un espace numérique récoltant des informations et connaissances acquis tout au long du cursus. Cet outil montre la motivation, l’apprentissage accompli d’un individu, les progrès et réalisations d’un apprentissage dans un domaine précis ainsi que des réflexions de l’étudiant. La carte conceptuelle, élément pouvant également être intégré à un dispositif de formation, a pour fonction entre autre de favoriser la pensée des élèves en leur permettant de manier les concepts, de les associer et de les diviser pour mieux se les approprier (Novak, et Gowin, 1984). Il existe des usages variés de cartes conceptuelles, citons la présentation, la médiation, l’évaluation, la collaboration ou la construction de connaissances. Elles s’inscrivent dans une approche constructiviste d’enseignement et d’apprentissage (Bruillard et Baron, 2000) et par leurs caractéristiques, les cartes conceptuelles peuvent être considérées comme des outils « métacognitifs ».

La dernière catégorie présentée est celle des systèmes-auteur (Authoring Tools), outils permettant de développer rapidement des applications informatiques sur mesure. Selon plusieurs auteurs, les élèves apprennent mieux et plus en endossant le rôle des concepteurs et de créateurs d’applications hypermédias. C’est une approche constructivisme toutefois difficile à mettre en place dans les écoles car très coûteuse en temps. Les environnements de simulations, la réalité virtuelle ou encore les micromondes sont des environnements à haut potentiel cognitif chez l’apprenant.

3.3.1 Les composantes d’un dispositif de formation à distance

Pour Depover, Karsenti & Komis (2010), un dispositif devra comporter un certain nombre de moyens qui permettront de prendre en charge les interactions pédagogiques selon le tableau annexé. Les moyens de communication et de gestion des interactions peuvent êtres de mode asynchrone tels que courriel, forum, wiki ou de mode synchrone tels que clavardage, audioconférence. De plus, ils seront choisis par rapport à la fonction pédagogique désirée.

La plateforme devra pouvoir gérer les cours, les groupes d’étudiants et les parcours d’apprentissages. Les cours seront hébergés sur une plateforme qui aura toutes les fonctionnalités citées dans le tableau (annexe 4). Parfois des organisations mettent également à disposition un portail présentant une palette et de services, y compris les formations à distance.Les plateformes de formation à distance présentent toutes des points forts et des points faibles, le choix de la solution technologique se fera suite à une analyse qui devra correspondre aux besoins de la formation. Des plateformes fournissent des rapports sur les dates de connexion, le nombre de pages lues, le nombre de messages postés dans les forums d’autres permettent le suivi des activités individuelles ou réalisées en groupe, ou encore l’appréciation de l’investissement de l’apprenant dans la tâche (Mbala Hikolo, 2003).

Des plateformes intègrent un module d’administration pour gérer l’avancement des étudiants dans leur apprentissage, les données des étudiants, le suivi des évaluations. Mais les procédures généralement pour les évaluations restent assez traditionnelles.

A ces aspects de gestion, s’ajoutent à présent la gestion des compétences, utilisée surtout dans le milieu professionnel, qui permettent de construire des profils de compétences en fonction de certains métiers ou postes, de façon à attribuer des parcours de formation sur mesure.

Afin de faciliter le travail collaboratif, la plateforme devrait pouvoir gérer les groupes d’étudiants ainsi que les espaces de travail correspondants pour le partage de documents et autres ressources (forum par groupe). Il est aussi intéressant de pouvoir échanger entre les plateformes les divers objets d’apprentissage ; les normes (IMS, SCORM) permettront d’y parvenir. À présent, les modèles s’intéressent à l’activité de l’apprenant et aux scénarios d’apprentissage encadrant cette activité. Le langage EML de modélisation pédagogique s’est développé dans ce but. La spécification IMS-LD (learning design) permet de décrire des scénarios précis avec des activités d’apprentissage très variées et accorde de l’importance à la collaboration entre pairs. Il est essentiel que tout dispositif de formation comporte plusieurs moyens de communication et d’interaction à disposition des apprenants.

3.3.2 Comment évaluer un dispositif

Notre démarche de comparaison nous amène à considérer les dimensions d’évaluation d’un dispositif de formation et à déterminer celles que l’on veut évaluer. Rappelons que l’apprenant est confronté à un apprentissage qui s’effectue dans un dispositif technique. Il se retrouve face à deux challenges : acquérir de nouvelles connaissances et utiliser un environnement technique pour y parvenir. Par conséquent, si le dispositif est difficile à utiliser, l’apprenant devra alors faire appel à des ressources cognitives supplémentaires du dispositif et non à la tâche. Une bonne interface d’apprentissage selon Caro Dambreville, (2008) est celle « qui consomme peu de ressources cognitives pour son utilisation » ; elle est alors qualifiée de « transparente » et permet à l’apprenant de concentrer ses ressources sur les apprentissages des connaissances et non sur l’apprentissage du dispositif.

Dans cette optique, nous allons nous intéresser à l’évaluation du dispositif technique grâce à des méthodes de l’ergonomie des interfaces personnes-système. Avant d’exposer les méthodes, nous relevons trois dimensions principales à évaluer dans un dispositif interactif selon Senach (1993) cité par Caro Dambreville : l’utilisabilité, l’utilité, et l’esthétique. L’auteur présente dans la figure ci-dessous les critères d’évaluation pour chacune de ses dimensions.

Dans le cas d’une évaluation ergonomique d’interface personne-système, la dimension d’utilisabilité est examinée et éventuellement quelques critères de l’utilité. Selon Caro Dambreville, les critères d’utilisabilité n’étant pas très connus, son évaluation reste délicate. La figure mentionne pour l’utilisabilité les critères suivants : facilité d’apprentissage, d’utilisation, qualité de la documentation. Le périmètre pour le choix des critères s’avère discuté dans la littérature. L’efficacité d’utilisation, la facilité de mémorisation, l’utilisation sans erreurs, et la satisfaction de la part de l’utilisateur peuvent s’ajouter selon Huart et al, (2008) cité par Caro Dambreville. Quant à la dimension esthétique, elle mobilise des compétences spécifiques, mais laisse une grande place à la subjectivité et au sentiment de satisfaction chez l’apprenant, tout comme les préférences de l’utilisateur.

La plus importante des trois dimensions selon Caro Dambreville est la dimension d’utilité. En effet, une interface, la plus esthétique qui soit, si elle ne permet pas de répondre aux besoins de l’utilisateur, si elle est instable techniquement ou si les informations présentées sont obsolètes

risque d’être vite abandonnée. Dans ce travail, nous nous intéresserons aux « contenus » de la dimension « utilité ».

Nous avons évoqué trois dimensions, mais une quatrième dimension est proposée par Tricot (Tricot et al. 2003) cité par Caro Dambreville, celle de l’acceptabilité (sentiment positif ou négatif à l’égard du produit, intention d’utilisation dépendant de la motivation, affects, valeur, culture).

Tricot et al 2003, cité par Bétrancourt (2007) considèrent que l’utilisabilité, l’utilité et l’acceptabilité sont les dimensions à prendre en compte dans les environnements d’apprentissages. Pour évaluer ces dimensions, plusieurs méthodes d’évaluation existent : l’évaluation par inspection ou audit (experts), les tests utilisateurs, l’évaluation coopérative.

Parmi ces méthodes, l’évaluation par inspection est effectuée en dehors du contexte d’utilisation.

Cette méthode consiste à passer en revue chacun des éléments de l’interface afin de vérifier s’ils respectent les critères standards.

Quant à la méthode d’évaluation coopérative, il s’agit d’observer l’utilisateur en situation et l’inviter à « penser haute voix » afin d’identifier les processus cognitifs mis en œuvre selon Monk (1993), cité par Nogier (2003).

Quant à la troisième méthode, le test d’utilisabilité, il est selon Nogier (2003) la méthode la plus efficace pour mesurer l’ergonomie d’un système. Cette méthode consiste à observer l’utilisateur dans l’utilisation réelle du système et l’observateur donnera des consignes précises demandant à l’utilisateur de réaliser des activités précises, qui seront mesurées. Pour le test d’utilisabilité, il est important de choisir un échantillon représentatif d’utilisateurs, d’ailleurs selon Nielsen 2003, cité par Nogier, cinq utilisateurs suffisent à identifier 80 % des problèmes d’utilisabilité. Dans notre étude, nous utilisons le questionnaire pour l’évaluation.

Evaluation de l’utilité (les contenus)

Le concepteur devra prévoir lors de la création de la formation, des « itinéraires suivants les acquis et le niveau de l’élève » selon Delaby (2008). En effet, rien n’est plus démotivant de réapprendre des notions connues et au contraire de ne pas comprendre des savoirs d’un niveau cognitif trop élevé. Il serait bien de prévoir un test de niveau qui guiderait ensuite vers le bon parcours.

Figure 1 Dimensions d'évaluation d'après Senach (1993), tirée de Caro Dambreville (2008)

Lorsque nous évoquons « dispositif de formation à distance », nous sous-entendons un

« dispositif d’apprentissage». Les activités qui vont être proposées dans un dispositif vont relever des différents paradigmes d’apprentissage-enseignement recensés par Leclercq & Poumay (2008).

Nous rappellerons ces huit évènements d’apprentissage qui permettent à l’apprenant de progresser dans ses apprentissages (l’observation, la réception, la pratique ou exorcisation, l’exploration, la résolution de problème, la création, la métacognition, le débat).

Dans un dispositif de formation à distance, les outils tels que forums, wiki, etc. permettront d’appréhender ce type d’apprentissage. Un autre point intéressant par rapport aux contenus est d’associer plusieurs médias (images, images animées, sons, textes, vidéos) qui les présentent. Cette diversité dans la présentation des connaissances permet de maintenir la curiosité et l’intérêt de l’apprenant.

Pour Delaby, il est aussi important de choisir un fil conducteur, cela permet « d’imaginer la situation dans laquelle sera plongé l’élève. L’exemple de la métaphore facilite l’approche du site (mémoire visuelle, et compréhension globale immédiate du fonctionnement).

Evaluation de l’utilisabilité (l’ergonomie)

L’ergonomie vient du grec ergon (travail) et noms pour (lois, règles). La section Direction des systèmes d’informations du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)⁸ définit l’ergonomie comme « la science du travail ayant pour objet l’adaptation du travail à l’homme (amélioration des conditions de travail) ». L’objectif est de trouver une adaptation optimum du travail à l’homme en tenant compte de plusieurs facteurs du travail : physiologiques, psychologiques, sociaux. Une meilleure adaptation du travail apportera un maximum de satisfaction des travailleurs, du confort, de la santé, de la sécurité et de l’efficacité dans les modes opératoires. On distinguera l’ergonomie physique qui concerne l’adaptation de l’outil aux caractéristiques physiologiques et morphologiques de l’être humain et l’ergonomie cognitive pour l’adaptation des outils au fonctionnement cognitif de l’utilisateur.

L’ergonomie informatique ou (l’ergonomie des interfaces) se situe du côté de l’ergonomie cognitive et a pour objectif d’améliorer l’interface homme–machine, la facilité d’utilisation et d’apprentissage des produits interactifs. Selon (Scapin, 1986), les interfaces homme-machine (IHM) concernent tous les aspects des systèmes informatiques qui influencent la participation de l’utilisateur à des tâches informatisées. interfaces homme-machine. Le tableau ci-contre en présente les principaux critères logiciel ou site web soit utilisable selon Nogier 2003

De plus, le langage de l’interface est-il compréhensible par les utilisateurs visés ?

Le critère de guidage concerne tous les moyens mis en œuvre dans le logiciel ou site pour assister l’utilisateur. Si le fonctionnement du logiciel ou la navigation du site est clair, les apprentissages en sont facilités. Ce critère selon Bastien (1993) se décompose en quatre sous-critères : l’incitation (conduit l’utilisateur à effectuer des actions spécifiques), le groupement distinction (les informations de même type sont regroupées de façon visible), le retour utilisateur (suivant les actions de l’utilisateur, le système fournit des retours) ; la lisibilité (facilité de percevoir les informations).

Concernant la navigation, le système de navigation découlera de la structure générale du site. Il sera utile d’afficher la trace sur chaque page (exemple de chemin : accueil>Tribunaux>activité>découverte) qui permet à l’utilisateur de se situer à tout moment dans le dispositif.

Du point de vue de l’organisation du site, la page d’accueil doit expliciter les objectifs de la formation et permettre déjà à l’utilisateur d’en comprendre le mode de navigation et la structure. Elle peut aussi présenter un moteur de recherche pour faciliter la navigation dans le dispositif.

Par rapport à la lisibilité, il est conseillé de ne pas utiliser plus de quatre polices, une police de caractère par type d’objet, d’utiliser une police sans serif, et des lettres sombres sur fond clair. Aussi les textes en minuscules facilitent la lecture, par–contre, les majuscules permettent de mettre en évidence un mot, selon Mayhew (1992), il y a un gain de 13 % si on fait une recherche sur un mot en majuscules.

Par rapport aux messages aux utilisateurs, ils doivent être courts pour être lus rapidement et sans ambiguïté. Les messages permettent de communiquer explicitement avec l’utilisateur soit pour le questionner, soit pour expliquer un fonctionnement. Il est nécessaire d’établir une typologie claire des différents messages, messages d’erreur, d’information et de produire des messages clairs adaptés au niveau de connaissance de l’utilisateur

Le critère d’homogénéité porte sur la cohérence de l’interface homme-machine. Il s’agit de respecter une logique d’utilisation aussi bien dans la façon d’exécuter les commandes que de présenter les données.

En effet, la vision est la partie du système perceptif de l’homme la plus développée, la présentation des données sur chaque page est essentielle. L’organisation de l’écran doit tenir compte de la façon dont l’homme approche un écran (la première fois, il parcourt l’écran en Z, les autres fois de façon différentes). Selon Nogier (2003) « La position des informations doit être cohérente » pour obtenir un ensemble homogène. Pour se faire, on utilise un tracé régulateur. C’est un schéma qui précise le positionnement des objets sur une surface. Ce tracé bien respecté permet une harmonisation du site et aussi aide l’utilisateur à lire et à mémoriser les informations car il sait les retrouver. Il faudra également songer à économiser les mouvements de la souris en mettant en place cette organisation des objets, la position centrale de la page étant la plus visible et la plus accessible. Concernant le contenu d’une page, il doit être adapté à l’attente de l’utilisateur.

Il faut veiller à ne pas saturer son attention par l’affichage de données inutiles et présenter les informations pertinentes vis à vis de la tâche.

Concernant le graphisme, les couleurs ont une grande importance. Compte tenu des études sur les photorécepteurs (bâtonnets et cônes) de la rétine, le bleu périphérique améliore la vision centrale, par conséquent on privilégie le bleu pour les encadrements.

Par-contre le bleu saturé est à éviter pour du texte ou petites objets. Il est aussi nécessaire de distinguer les couleurs en teinte et clarté (possible à distinguer pour les daltoniens). Il est important de choisir les couleurs de manière à ce que les informations importantes attirent l’œil tandis que les autres soient en retrait. Par conséquent, il est important

« d’identifier les objets ou données à afficher et de regrouper ces objets par niveau de

« d’identifier les objets ou données à afficher et de regrouper ces objets par niveau de