Introduction

Dans la première partie, nous avons décrit les différents processus de généralisation qu’un apprenant peut mettre en œuvre sur des exemples pour acquérir des connaissances (des schémas). Puis nous avons identifié différentes conditions qui semblent faciliter la mise en œuvre de ces processus.

Dans cette seconde partie, nous comptons nous appuyer sur les conditions identifiées dans la première partie afin de concevoir des environnements informatiques qui facilitent l’apprentissage à partir d’exemples dans le cadre du projet Ambre.

Le projet Ambre est une recherche pluridisciplinaire conduite dans l’équipe Cognition, Expérience et Agents Situés (CEXAS) au sein du LIRIS (Laboratoire d’InfoRmatique en Image et Systèmes d’information) en relation avec l’ERTé e-praxis. Ce projet propose de concevoir des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain (EIAH) qui favorisent l’acquisition d’une méthode pour résoudre des problèmes. Acquérir une méthode consiste à apprendre à reconnaître à quelle classe de problèmes appartient un nouveau problème et à résoudre le problème en appliquant la technique de résolution associée à cette classe de problèmes. Acquérir une méthode dans un domaine donné consiste donc à savoir reconnaître le schéma qui correspond au problème à résoudre et à appliquer ce schéma pour trouver sa solution.

Pour favoriser l’acquisition de telles méthodes, l’idée du projet est de concevoir des EIAH qui incitent l’apprenant à mettre en œuvre un raisonnement par analogie en guidant la résolution de problèmes en suivant les étapes du Raisonnement à Partir de Cas (RàPC). Suivant ce principe, l’environnement doit guider l’apprenant en le conduisant à reformuler le problème à résoudre, puis à trouver un problème proche parmi les problèmes déjà vus avant d’adapter la solution du problème choisi pour résoudre le nouveau problème. Pour assister l’apprenant et diagnostiquer ses erreurs, l’environnement intègre un système à base de connaissance. Ainsi, si l’apprenant commet des erreurs, celui-ci peut lui apporter des rétroactions appropriées.

L’objectif du projet Ambre est de montrer que le raisonnement à partir de cas peut être utilisé comme une stratégie d’apprentissage dans un EIAH.

Pour tester cette hypothèse, nous avons réalisé dans le cadre d’un stage de DEA (Nogry, 2001) une première maquette d’EIAH dans le domaine des dénombrements. L’évaluation de cette maquette n’a pas permis de conclure à un impact du principe de Ambre sur l’apprentissage de la méthode (Nogry, Jean-Daubias et Guin-Duclosson, 2002). Cette première étude a toutefois soulevé différentes questions relatives à la pertinence de certains choix de conception et a montré les difficultés posées par l’évaluation de tels systèmes.

Pour dépasser ces difficultés, nous cherchons à ancrer plus profondément les choix de conception en faisant référence aux études faites en psychologie cognitive. En outre, il nous semble important de reconsidérer la question de l’évaluation de l’impact d’un EIAH sur l’apprentissage.

Notre contribution au sein de ce projet consiste donc à nous assurer de l’adéquation des EIAH conçu suivant le principe du projet Ambre avec leur objectif : l’acquisition de la méthode. Pour cela, nous avons d’abord cherché à identifier les conditions qui pourraient favoriser l’apprentissage dans le cadre de Ambre en nous appuyant sur les études en psychologie qui portent sur l’apprentissage à partir d’exemples. Ceci nous a conduit à produire des recommandations pour la conception d’un EIAH fondé sur le principe de Ambre. Notons qu’au moment où ces recommandations ont été produites, nous n’avions pas encore les résultats des différentes expériences que nous avons réalisées. Les recommandations ont donc été produites uniquement sur la base de la revue de littérature sur l’apprentissage à partir d’exemples.

Nous avons ensuite participé à la conception de l’EIAH Ambre-add, destiné à faciliter l’apprentissage d’une méthode dans le domaine des problèmes additifs.

Finalement, nous avons évalué ce logiciel afin de mesurer l’impact du principe de Ambre sur l’apprentissage.

Cette partie relate les différents travaux que nous avons réalisés dans le cadre du projet Ambre. Le chapitre 6 présente d’abord le domaine de recherche des EIAH en explicitant les différentes questions qui se posent lors de la conception d’un EIAH. Nous y abordons également les questions relatives à la manière dont les théories et données empiriques issues de la psychologie peuvent être utilisées pour la conception des EIAH.

Dans le chapitre 7, nous présenterons le projet Ambre en précisant ses fondements, le principe qu’il propose, et la démarche de conception que nous avons suivie dans ce projet. Le chapitre 8 décrit les différentes recommandations que nous avons proposées pour la conception d’EIAH sur le principe de Ambre.

Le chapitre 9, présente Ambre-add, le logiciel conçu et développé selon le principe de Ambre pour le domaine des problèmes additifs. Le chapitre 10 passe en revue les différentes méthodes d’évaluation pouvant être utilisées afin d’évaluer un EIAH et le chapitre 11 présente les différentes expériences que nous avons conduites pour évaluer le logiciel Ambre-add. Enfin, le chapitre 12 nous permettra de discuter des différents résultats obtenus et de la démarche que nous avons mise en œuvre dans ce projet.