Exploiting activity traces and learners’ reports to support self-regulation in project-based learning

par Min Ji

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Sébastien George.

Soutenue le 27-04-2015

à Lyon, INSA , dans le cadre de École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon , en partenariat avec LIRIS - Laboratoire d'Informatique en Image et Systèmes d'information (Rhône) (laboratoire) et de Laboratoire d'InfoRmatique en Images et Systèmes d'Information / LIRIS (laboratoire) .

Le président du jury était Christophe Kolski.

Le jury était composé de Sébastien George, Christophe Kolski, Eric Bruillard, Angélique Dimitracopoulou, Marie-Hélène Abel, Youssef Amghar, Elise Lavoué, Christine Michel.

Les rapporteurs étaient Eric Bruillard, Angélique Dimitracopoulou.

  • Titre traduit

    Exploitation des traces d’activités et des rapports des apprenants pour supporter l’auto-régulation en apprentissage par projet


  • Résumé

    L'Apprentissage Par Projet (APP) est une méthode d'enseignement orientée apprenant, qui leur permet de réaliser des projets sous forme d'enquêtes approfondies. L'APP offre aux apprenants la possibilité de planifier leur projet, de collaborer avec leurs pairs et de rechercher les ressources pour atteindre les objectifs du projet. Cependant, l'APP est difficile à mettre en œuvre avec succès du fait que les apprenants manquent souvent des compétences d'autorégulation pour suivre, réfléchir, gérer et évaluer les activités durant le projet. L'apprentissage autorégulé peut aider les apprenants à acquérir ces compétences. Cependant, la plupart des environnements d'apprentissage utilisés en APP proposent surtout des matériaux d'apprentissage riches aux apprenants, et rarement les moyens de suivre et analyser leurs processus de gestion de projet et d'apprentissage. L'objectif principal de cette thèse est de soutenir l'apprentissage autorégulé en apprentisage par projet. Nous proposons une architecture générale de système de gestion des apprentissage par projet (PBLMS) qui aide les apprenants à comprendre comment réguler leurs activités d'apprentissage au cours d'un projet. Cette architecture générale intègre un système existant de gestion des apprentissages (LMS) et deux outils que nous proposons: un outil de reporting et un tableau de bord dynamique. L'outil de reporting supporte les processus de réflexion des apprenants en les amenant à décrire leurs activités non instrumentées, leurs réflexions et leurs évaluations sur les activités menées durant le projet à l'aide de phrases semi-structurées. Le système enregistre automatiquement les traces des interactions des utilisateurs avec le LMS, l'outil de reporting et le tableau de bord. Ces traces d'activité sont fusionnées avec les données autodéclarées afin que les indicateurs puissent être calculés sur la base de ces deux types d'informations. Le tableau de bord dynamique permet aux apprenants de créer des indicateurs personnalisables. Les apprenants peuvent spécifier les données à prendre en compte, le calcul et les modes de visualisation. Nous avons implémenté cette proposition théorique avec le développement de la plate-forme DDART (tableau de bord dynamique basé sur les traces d'activité et déclarées) qui intègre l'outil de reporting et le tableau de bord dynamique. Pour évaluer notre proposition, nous avons tout d'abord testé la capacité de DDART à créer un large échantillon d'indicateurs qui sont proposés dans les recherches existantes sur l'analyse des activités, la cognition, les émotions et les réseaux sociaux. De plus, une expérience a été menée afin d'évaluer l'utilisabilité et l'utilité perçue de DDART. Selon les résultats de cette expérience, nous avons constaté que DDART supporte les réflexions des apprenants sur la façon dont ils mènent leur projet et leur fournit les moyens de suivre leurs activités et apprentissages, même si la création d'indicateurs apparait difficile pour les novices.


  • Résumé

    Project-based Learning (PBL) is a learner-oriented instructional method, which enables learners to carry out challenging and authentic projects by thorough investigations. PBL affords learners the opportunities to organize and plan the project, to collaborate with peers and to look for the resources and guidance to achieve the project goals. However, PBL is difficult to implement successfully because learners often lack of the self-regulation skills required to monitor, reflect, manage and assess their project activities and learning. Self-Regulated Learning (SRL) can train learners to gain these skills. However, most learning systems used in PBL focus on providing rich learning materials to the learners but rarely offer possibilities to monitor and analyze their project and learning processes. The main goal of this thesis is to support SRL during PBL situations. We propose a general architecture of Project-based Learning Management System (PBLMS), which help learners to understand how to regulate their learning activities during the projects. This general architecture integrates an existing Learning Management System (LMS) and two tools we propose: a reporting tool and a dynamic dashboard. The reporting tool enhances learners' reflective processes by leading them to describe their non-instrumented activities, their reflections and assessments on the project activities based on semi-structured sentences. The system can record automatically the activity traces of the users' interactions with the LMS, the reporting tool and the dashboard. These activity traces are merged with the self-reporting data so that indicators can be calculated basing on this entire information. The dynamic dashboard supports learners in creating customizable indicators. Learners can specify the data to take into account, the calculation and the visualization modes. We implemented this theoretical proposition with the development of the DDART (Dynamic Dashboard based on Activity and self-Reporting Traces) platform that integrates the reporting tool and the dynamic dashboard. To evaluate the proposition, we firstly test the ability of DDART to recreate a large sample of indicators that are proposed in existing researches about the analysis of activities, cognition, emotion and social network. Furthermore, an experiment was conducted to evaluate the usability and perceived utility of DDART. According to the results of this experiment, we found that DDART supports learners' reflections on the way they carry out the project and provides them with the opportunities to monitor their activities and learning, even if the indicator creation could be difficult for the novices.


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