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Habilitation à Diriger des Recherches / Habilitation


Titre

Soutien à l’auto-régulation des apprenants : conception d’environnements informatiques réflexifs et engageants.

Soutenance

HDR défendue le 18 novembre 2016 à l'Université Jean Moulin Lyon 3.

Manuscrit

Jury
Serge Garlatti, Professeur des Universités, Telecom Bretagne (Rapporteur)
Jean-Claude Martin, Professeur des Universités, Université Paris Sud (Rapporteur)
Pierre Tchounikine, Professeur des Universités, Université Grenoble-Alpes (Rapporteur)
Baltasar Fernandez-Manjon, Professeur des Universités, Université Complutense de Madrid, Espagne (Examinateur)
Chirine Ghedira-Guegan, Professeure des Universités, Université Jean Moulin Lyon 3 (Examinatrice)
Susanne Lajoie, Professeure des Universités, Université McGill, Canada (Examinatrice)
Jean-Charles Marty, Maître de Conférences HDR, Université de Savoie Mont-Blanc (Examinateur)

Résumé

Nos travaux de recherche se situent principalement dans le domaine des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain (EIAH). Les apprenants ont aujourd’hui accès à des plateformes éducatives sociales de plus en plus perfectionnées et complexes, et à un ensemble de ressources variées. Dans ce contexte, nos travaux visent à proposer des modèles et environnements informatiques pour favoriser l’auto-régulation des activités d’apprentissage des apprenants, c’est-à-dire leur capacité à se fixer des objectifs, établir des stratégies pour les atteindre, observer l’atteinte de ces objectifs et éventuellement réajuster leurs stratégies d’apprentissage.

Notre premier axe de recherche concerne la conception d’environnements d’apprentissage réflexifs, i.e. incitant les apprenants à réfléchir à leurs activités et processus d’apprentissage pendant ou après l’activité. Nous proposons de supporter la démarche réflexive par la saisie et la visualisation par l’apprenant de données sur ses apprentissages, émotions et comportements. Côté système, nos modèles et outils assurent la collecte, l’intégration et l’analyse de données utilisateurs hétérogènes, provenant de connaissances rapportées explicitement par l’apprenant, ainsi que de traces d’interaction collectées automatiquement par le système. Les connaissances créées par le système sont ensuite représentées à l’apprenant de manière à susciter une démarche réflexive.

Le deuxième axe de recherche est centré sur la conception d’environnements d’apprentissage engageants, i.e. intégrant des mécanismes incitant les apprenants à s’engager dans l’activité d’apprentissage. Pour cela, nous avons conçu des modèles de jeux sérieux offrant un haut niveau de contrôle aux apprenants en permettant la modification même du jeu, et incitant les interactions sociales entre joueurs. Nous appuyant sur l’approche de la ludification, nous avons également proposé d’adapter les éléments ludiques au profil de joueur de l’apprenant, en fonction des connaissances acquises par le système avant et en cours d’activité à partir des traces d’interaction. Enfin, nous avons développé et expérimenté une méthodologie d’analyse de l’engagement pouvant s’appliquer à tout type d’environnement numérique interactif.

Nous concluons par une discussion sur nos contributions et les perspectives soulevées, en particulier la ludification des systèmes d’auto-régulation et la visualisation interactive de données d’apprentissage et de données émotionnelles. Nous présentons plus largement une vision de l’« apprenant augmenté » d’un ensemble d’outils l’aidant à s’auto-réguler, en lui donnant le contrôle sur ses données et son environnement d’apprentissage, de manière ludique et engageante.


Title

Supporting self-regulated learning: designing reflective and engaging learning environments.

Defence

Defended the 18th November 2016, at Jean Moulin Lyon 3 University.

Manuscript

Jury
Serge Garlatti, Professor, Telecom Bretagne
Jean-Claude Martin, Professor, Paris Sud University
Pierre Tchounikine, Professor, Grenoble-Alpes University
Baltasar Fernandez-Manjon, Professor, Complutense de Madrid University, Spain
Chirine Ghedira-Guegan, Professor, Jean Moulin Lyon 3 University
Susanne Lajoie, Professor, McGill University, Canada
Jean-Charles Marty, Associate Professor, Savoie Mont-Blanc University

Abstract

Our research is mainly conducted within the Technology Enhanced-Learning (TEL) field. Nowadays, learners have access to social learning platforms increasingly sophisticated and complex, and to a variety of resources. In this context, our works aim to propose models and tools to help learners to self-regulate their learning activities. Self-regulated learners have the ability to set goals, to develop strategies to achieve these goals, to monitor their achievement and to adjust their learning strategies if needed.

The first area of our research focuses on the design of reflective learning environments, i.e. encouraging learners to reflect on their activities and learning processes during or after the activity. We propose to support the reflection processes by allowing the learner reporting and visualizing data on their learning, emotions and behaviors. We developed models and tools to support the collection, integration and analysis of heterogeneous user data, from knowledge explicitly reported by the learner, and interaction traces collected automatically by the system. The knowledge created by the system are then represented to enhance learners’ reflective processes.

The second area focuses on the design of engaging learning environments, i.e. integrating mechanisms that incite learners to engage in the learning activity. For this, we developed serious gaming models offering a high level of control by allowing learners to made modifications into the game, and encouraging social interaction between players. Based on the gamification approach, we also proposed to adapt the gaming elements to the learner player profile, based on knowledge acquired by the system before and during the activity from interaction traces. Finally, we have developed an approach to identify user engagement that can be applied to any type of interactive digital environment.

We conclude with a discussion about our contributions and future directions, especially gamification of self-regulation tools and interactive visualization of educational and emotional data. We present a broader view of "augmented learners", that is learners provided with a set of tools helping them become self-regulated, by giving them control over their data and their learning environment in a playful and engaging way.