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Présentation :

Le projet Lingot est un projet interdisciplinaire qui se situe dans le domaine de recherche sur les EIAH (Environnements Informatiques d'Apprentissage Humain). L'objectif est de concevoir et de mettre en œuvre des situations d'apprentissage de l'algèbre dans le cadre de la scolarité obligatoire incluant l'utilisation d'environnements informatiques. Il s'agit d'une part, de permettre aux enseignants de prendre en compte la diversité cognitive des élèves pour réguler les apprentissages, en opérationnalisant des résultats récents de recherches en didactique des mathématiques et, d'autre part, de fournir aux chercheurs des outils d'observation systématique permettant d'étudier, sur le long terme, les effets sur l'apprentissage des enseignements dispensés. Il a été accepté en réponse à l'appel d'offre " Ecole et sciences cognitives 2002 ", Les apprentissages et leurs dysfontionnements, du Ministère de la recherche. Il nous donne l'occasion de consolider des synergies déjà productives entre des laboratoires universitaires d'informatique (LIUM) et de didactique des disciplines (DIDIREM) mais aussi de les étendre à des équipes d'ergonomie cognitive (EC&AF) et de sciences cognitives en IUFM (Créteil et Amiens).

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Résumé

L'idée fondatrice du projet consiste à s'appuyer sur un modèle multidimensionnel de la compétence algébrique à la fin de la scolarité obligatoire pour, d'une part, analyser sur le long terme l'enseignement dispensé aux élèves dans différentes institutions (collège, lycée professionnel, lycée) et, d'autre part, construire pour chaque élève, un profil cognitif permettant de situer les compétences qu'il a construites au cours de sa scolarité par rapport aux compétences que l'institution scolaire estime exigibles à ce niveau d'étude. Ces analyses (thèse de Brigitte Grugeon, DIDIREM, 1995) ont déjà donné lieu à une collaboration EIAH et Didactique des Mathématiques qui a conduit à la réalisation de prototypes (projet Pepite-1, thèse de Stéphanie Jean, 2000 et projet Amico-1 2001) dont certains ont été expérimentés dans des classes. Les équipes membres du projet se proposent d'abord d'améliorer, d'étendre et d'opérationnaliser les modélisations déjà produites et également d'élaborer des situations d'apprentissage, soit pour introduire de nouveaux concepts algébriques, soit pour faire évoluer les profils cognitifs des élèves (remédiation).

Le projet comporte ainsi trois axes : (i) un axe diagnostic des compétences, (ii) un axe apprentissage et (iii) un axe instrumentation de l'activité des enseignants de mathématiques.

L'intégration de ces trois axes dans la problématique générale de l'activité instrumentée conduit à travailler sur les processus d'acquisition des élèves mais aussi sur l'activité des enseignants. En ce qui concerne le diagnostic, l'objectif est de

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mettre au point des " profils types " en nous appuyant sur une analyse didactique a priori et une analyse statistique des protocoles d'interaction obtenus avec le logiciel de test Pepite1 ;

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à la lumière des expérimentations en classe déjà menées, construire à partir du test diagnostique, des modèles paramétrables d'exercices, par les enseignants ou par les chercheurs, permettant la génération et l'analyse automatique d'activités de diagnostic par le système informatique ;

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mettre au point plusieurs présentations types de résultats du diagnostic à différents types d'utilisateurs (élèves, enseignants, chercheur) et tester leurs effets, par exemple, l'effet du questionnement des élèves sur leur propre compétence pour l'apprentissage.

En ce qui concerne l'apprentissage, notre objectif est

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d'associer à chaque profil type des situations d'apprentissage susceptibles de les faire évoluer ;

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d'élaborer des situations d'apprentissage s'appuyant sur les spécificités des EIAH ; il s'agira par exemple, d'inciter les élèves à utiliser différents registres sémiotiques via l'interaction avec des compagnons virtuels paramétrables par l'enseignant ou le chercheur, ou encore de concevoir un logiciel de type " jeu de cibles " pour travailler sur des objets constitués par des écritures polynomiales.

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Mots clés :

Régulation des apprentissages, Modélisation, Compétences en algèbre élémentaire, Instrumentation de l'activité d'enseignant, Environnements Informatiques d'Apprentissage Humain (EIAH)

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Responsable scientifique :

Elisabeth Delozanne (Maître de Conférences),
Équipe Ingénierie des Connaissances et des environnements de formation, Laboratoire d'Informatique de l'Université du Maine (LIUM), EA 1015, Av. Laennec, 72085 LE MANS CEDEX 9, tél.: (33) 02 43 83 38 43, fax : (33) 02 43 83 38 68, Elisabeth.Delozanne@univ-lemans.fr

Discipline du responsable scientifique : Informatique
Disciplines des partenaires : Informatique, Didactique, Sciences de l'Education, Mathématiques, Psychologie et Ergonomie Cognitive

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Equipes partenaires :

  1. Équipe Ingénierie des Connaissances et des environnements de formation, Laboratoire d'Informatique de l'Université du Maine (LIUM), EA 1015, Av. Laennec, 72085 LE MANS CEDEX 9, tél.: (33) 02 43 83 38 43, fax : (33) 02 43 83 38 68
  2. Équipe de Recherche en Didactique des Disciplines, DIDIREM, EA 1547, Université Paris7, CP 70-18, 2 Place Jussieu, 75 251 PARIS CEDEX 05, Tél. 01 44 27 53 83, Fax : 01 44 27 56 08
  3. Laboratoire Cognition & Activités Finalisées (C&AF), FRE 2308, Université Paris8-CNRS, 2 rue de la liberté 93526 Saint-Denis Cédex 2., 2 rue de la liberté, F 93526 Saint-Denis CEDEX2, Tél. 01 49 40 64 88, fax : 01 49 40 67 54.
  4. Équipe STICE, IUFM de Créteil, rue Jean Macé 94861 Bonneuil-sur-Marne cedex, Tél. 01 49 56 37 24, Fax : 01 49 56 37 95
  5. IUFM d'Amiens 49, boulevard de Châteaudun 80044 AMIENS CEDEX 1, Tél. 03 22 53 59 80 , Fax 03 22 53 59 90
  6. Équipe SASO, Université de Picardie Jules Verne, à Amiens, 33 rue St Leu, 80039 Amiens CEDEX 01. Tel : 03.22.82.88.09, Fax : 03.22.82.88.01
  7. Centre de Recherches en Informatique de l'Université Paris 5, 45-46 rue des Saints-Pères, 75006 Paris, Tél.: 01 44 55 35 67, Fax : 01 44 55 35 35

Participants :

bulletLIUM (Université du Maine):
bulletÉlisabeth Delozanne, Pierre Jacoboni, Stéphanie Jean, Dominique Prévit, Pascal Leroux,
bulletÉtudiants : M. Chevallier, H. Mahait, Jérémy Provost, D. Rogozan, D. Rasseneur, M. Vaseux
bulletDidirem (Université Paris 7):
bulletBrigitte Grugeon, Michéle Artigue, Lalina Coulange, Caroline Bardini, Jean-Michel Gélis, Françoise Chenevotot, Laurent Souchard
bulletÉtudiants : B. Hasquenoph, S. Iamarène
bulletLaboratoire Cognition & Activités Finalisées (Université Paris 8 et CNRS):
bulletJeanine Rogalski
bulletÉtudiants : M. El Jaafari, L. Simonneau, G. Cahors
bulletÉquipe STICE, IUFM de Créteil:
bulletÉlisabeth Delozanne, Lalina Coulange, Sylvie Normand, Jean-François Chesné, Françoise Delzongle, Marie-Christine Marillier
bulletIUFM d'Amiens:
bulletBrigitte Grugeon
bulletÉquipe SASO, Université de Picardie:
bulletDominique Leclet, Valérie Larue
bulletCRIP5 (Université Paris 5):
bulletÉlisabeth Delozanne, Jean-Claude Péna
bulletEnseignants du secondaire :
bulleten particulier M.-F. Delord