Réflexion sur la conception et l'impact d'un écosystème d'apprentissage adaptatif

Reflection on the construction and impact of an adaptive learning ecosystem

• Auteur / Autrice : Huibin Zhang
• Direction : Michel Galaup
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'éducation et de la formation
• Date : Soutenance le 09/07/2024
• Etablissement(s) : Université de Toulouse (2023-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Comportement, Langage, Éducation, Socialisation, Cognition (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Établissement délivrant conjointement le doctorat : Université Toulouse - Jean Jaurès (1970-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Éducation, formation, travail, savoirs (Toulouse ; 2011-....)
• Jury : Président / Présidente : Nour El Mawas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Séraphin Alava
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mohammed Melyani

Mots clés

Mots clés contrôlés

Intelligence artificielle -- Applications en éducation

Adaptation sociale

Évaluation

Apprentissage

Mots clés libres

Apprentissage adaptatif

Évaluation de l'apprentissage

Théorie de l'enseignement et de l'apprentissage

Adaptive learning

Learning analytics

Teaching and learning theory

Résumé

Dans le cadre de cette thèse en sciences de l’éducation, nous nous penchons sur l’étude d’un écosystème d'apprentissage adaptatif et personnalisé. Nous essaierons de tracer les grandes lignes du sujet traité dans cette recherche afin de proposer au lecteur une vue globale. La particularité de ce parcours de recherche est qu’il se situe au carrefour au carrefour des Sciences de l'Informatique et de l'Éducation; il permet d’étudier et de développer des pratiques trans-disciplinaires visant à répondre aussi bien à des besoins industriels qu’à des besoins sociaux. L'étude des Environnements d'Apprentissage Adaptatifs (EAA) a connu des avancées spectaculaires ces dernières décennies. La mesure de leur impact revêt une importance primordiale à différents niveaux (politique, éducatif, culturel, éthique, économique, commerciaux). Le potentiel positif des applications éducatives assistées par l’Intelligence Artificielle (IA) est souvent pointé, à savoir que l’utilisation des EAA serait efficace pour l’augmentation de la cognition et de l’apprentissage humains, tel est la présupposé discours apologétiques des promoteurs de ces nouvelles technologies. Plusieurs questions restent en suspens en ce qui concerne le potentiel de l’IA et de ces nouvelles technologies, c’est cette préoccupation qui nous a conduit vers ce domaine de recherche des Ingénieries des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain (IEIAH) et de développement spécifique qui alimentent un nouveau paradigme. L'objectif de cette recherche est d'étudier empiriquement les environnements d'apprentissage innovants pour s'adapter aux besoins différenciés des apprenants, et augmenter l'apprentissage pour atteindre des objectifs pédagogiques visés.Notre recherche appartient au thème 1 « La genèse des savoirs dans les institutions didactiques » de notre laboratoire ''Éducation - Formation - Travail - Savoir'' (EFTS). Ce travail de recherche a été réalisé au sein du groupe de recherche pluridisciplinaire Serious Game Research Lab (SGRL) qui possède une expertise dans la conception et l’évaluation des environnements numériques pour l’apprentissage (Galaup, 2020). Le travail scientifique de cette recherche a été effectué dans le cadre du projet Et-Lios « Enseignements Technologiques de niveau LIcence Ouverts pour une industrie du futur compétitive et Soutenable » qui est porté par un consortium issu du Groupement d’Intérêt Scientifique (GIS) S.mart (ex réseau AIP-PRIMECA) répondant à l’appel à projet PIA Hybridation des formations d’enseignement supérieur. Dans ce projet, le SGRL a piloté le sous projet intitulé « Mesure de l’impact » qui consiste à fournir une évaluation; un retour d’expérience de la valeur ajoutée autour du projet, de ses plateformes numériques et des modules pédagogiques hybridés. Nous avons donc eu en charge, la mesure de l’impact afin de pouvoir dégager des enseignements sur les axes de mobilisation de ces formations digitales et de fournir des indicateurs sur la qualité des formations scientifiques et technologiques qui sont proposées dans la communauté S.mart. L’originalité de ce travail de recherche repose sur une méthodologie expérimentale rigoureuse qui s’appuie sur une conception d’environnements d'apprentissage adaptatifs (EAA) et sur leurs évaluations in situ (Galaup, 2020). Les résultats produits par ce manuscrit nous ont permis d’étudier, selon une double posture, les effets de la mise en œuvre d’un environnement d'apprentissage adaptatif (EAA) et certains aspects de leur conception. Enfin, la conclusion de cette recherche synthétise les résultats issus de cette expérimentation, propose un écosystème d’apprentissage adaptatif et des suggestions pour la poursuite de la recherche.

As part of this thesis on the science of education, we are focusing on studying an adaptive and personalized learning ecosystem. We will try to outline the subject covered in this research to offer the reader a global view. The particularity of this research course is that it is located at the crossroads of the Sciences of Computer and Education; it allows us to study and develop transdisciplinary practices aimed at meeting both industrial and social needs.The study of Adaptive Learning Environments (AEL) has seen spectacular advances in recent decades. Measuring their impact is paramount at different levels (political, educational, cultural, ethical, economic, commercial). The positive potential of educational applications assisted by Artificial Intelligence (AI) is often pointed out, namely that the use of EAA would be effective in increasing human cognition and learning, such is the presupposition of apologetic discourses of promoters of these new technologies. Several questions remain unanswered regarding the potential of AI and these new technologies, it is this concern that led us to this area of ​​research of intelligent tutoring systems for adapting human learning and specific development that fuels a new paradigm. This research aims to empirically study innovative learning environments to adapt to the differentiated needs of learners and increase learning to achieve targeted educational objectives.Our research belongs to theme 1 “The origins of knowledge in didactic institutions” of our “Education - Training - Work - Knowledge” (EFTS) laboratory. This research work was carried out within the multidisciplinary research group Serious Game Research Lab (SGRL) which has expertise in the design and evaluation of digital environments for learning (Galaup, 2020). The scientific work of this research was carried out within the framework of the Et-Lios project “Open Licensing Level Technological Teachings for a Competitive and Sustainable Industry of the Future” which is supported by a consortium from the Scientific Interest Group (GIS) S .mart (formerly AIP-PRIMECA network) responding to the PIA call for projects Hybridization of higher education training. In this project, the SGRL piloted the sub-project entitled “Impact measurement” which consists of providing an evaluation; and feedback on the added value around the project, its digital platforms, and hybrid educational modules. We were therefore responsible for measuring the impact to be able to draw lessons on the areas of mobilization of these digital training courses and to provide indicators on the quality of the scientific and technological training courses offered in the S.mart community. The originality of this research work is based on a rigorous experimental methodology, which is based on the design of adaptive learning environments (EAA) and the evaluations in situ (Galaup, 2020). The results produced by this manuscript allowed us to study, from a dual position, the effects of implementation of an adaptive learning environment (EAA) and certain aspects of their design. Finally, the conclusion of this research synthesizes the results from this experiment, proposes an adaptive learning ecosystem, and suggestions for continued research.