Les productions doctorales

Par rapport à un apprentissage "massé", espacer son apprentissage (c’est-à-dire, le découper en plus petites sessions espacées dans le temps) améliore la mémorisation de connaissances à long terme chez l’apprenant (Cepeda et al., 2008 ; Kang, 2016). Des algorithmes d’espacement adaptatif qui personnalisent automatiquement l’espacement entre plusieurs révisions en fonction  
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Par rapport à un apprentissage "massé", espacer son apprentissage (c’est-à-dire, le découper en plus petites sessions espacées dans le temps) améliore la mémorisation de connaissances à long terme chez l’apprenant (Cepeda et al., 2008 ; Kang, 2016). Des algorithmes d’espacement adaptatif qui personnalisent automatiquement l’espacement entre plusieurs révisions en fonction des besoins de chaque apprenant ont été développés par le passé (Hunziker et al., 2019 ; Lindsey et al., 2014 ; Tabibian et al., 2019). Néanmoins, ces algorithmes fonctionnent seulement pour la mémorisation pure de connaissances simples, comme des flashcards. Au cours de ce travail de recherche, nous avons cherché à étendre les algorithmes d’espacement adaptatif pour qu’ils permettent de réviser un ensemble de composantes de connaissance¹ (CC, Knowledge Components en anglais). 
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Ce travail prend racine dans la théorie des espaces de connaissances (Doignon et Falmagne, 1985 ; Doignon et Falmagne, 2012 ; Falmagne et Doignon, 2010), à l’intersection de la psychologie mathématique, dont le but est de proposer des modélisations mathématiques des processus cognitifs (entre autres), et de l’informatique. L’objectif principal de la théorie  
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Ce travail prend racine dans la théorie des espaces de connaissances (Doignon et Falmagne, 1985 ; Doignon et Falmagne, 2012 ; Falmagne et Doignon, 2010), à l’intersection de la psychologie mathématique, dont le but est de proposer des modélisations mathématiques des processus cognitifs (entre autres), et de l’informatique. L’objectif principal de la théorie des espaces de connaissances est d’utiliser l’outil informatique pour aider les enseignant(e)s dans le processus d’évaluation des élèves. Plus précisément : pour évaluer les connaissances d’un(e) élève, un(e) enseignant(e) va poser des questions relatives à des problèmes particuliers de la matière en question. Les questions auxquelles l’élève est capable de répondre délimitent l’état actuel de ses connaissances. Maintenant, pourrait-on utiliser l’outil informatique pour assister l’enseignant(e) dans ce processus ? L’élève serait devant un ordinateur qui lui proposerait des questions sélectionnées dans une base de données appropriée. En fonction des réponses de l’élève, l’ordinateur identifierait ensuite l’état de connaissance approprié parmi une liste d’états stockée dans sa mémoire. Le système ALEKS aux États-Unis repose sur ce principe. 
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Ce travail de recherche avait pour objectif général d’étudier les effets de l’apprentissage actif d’élèves de cinquième en leur faisant générer des schémas sur tablette numérique. Plus spécifiquement, les études conduites dans cette thèse ont cherché à répondre à deux questions de recherche :  
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Ce travail de recherche avait pour objectif général d’étudier les effets de l’apprentissage actif d’élèves de cinquième en leur faisant générer des schémas sur tablette numérique. Plus spécifiquement, les études conduites dans cette thèse ont cherché à répondre à deux questions de recherche : QR1 : Quels sont les effets de la génération de schémas sur l’apprentissage à partir de textes scientifiques selon différents types de consignes ou guidages donnés aux élèves (c’est-à-dire, dessiner les éléments du texte~; dessiner les éléments mis en gras dans le texte ; dessiner les éléments issus du texte et d’une illustration fournie) ? QR2 : Quels sont les effets du travail collaboratif entre élèves lors de la génération de schémas sur tablette ? 
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Cette étude porte sur une approche écologique du comportement motivé d’élèves de 4e dans le cadre d’une activité d’apprentissage du calcul littéral, médiée et médiatisée par un Environnement Informatique pour l’Apprentissage Humain (EIAH) gamifié nommée LudiMoodle, c’est-à-dire un environnement dans lequel des é 
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Cette étude porte sur une approche écologique du comportement motivé d’élèves de 4e dans le cadre d’une activité d’apprentissage du calcul littéral, médiée et médiatisée par un Environnement Informatique pour l’Apprentissage Humain (EIAH) gamifié nommée LudiMoodle, c’est-à-dire un environnement dans lequel des éléments de jeu ont été implémentés. Le comportement motivé peut se définir par une augmentation de la motivation de l’élève s’accompagnant d’une plus grande persévérance et performance. L’intérêt de l’approche écologique est de comprendre comment ce comportement motivé peut être déclenché, et donc d’identifier les conditions environnementales le favorisant (Bateson, 2000 ; Bronfenbrenner, 1979 ; Latour, 2015). Quatre questions principales sont posées ici : (1) les caractéristiques individuelles (sexe, appartenance socioéconomique) des élèves influencent-elle différemment le comportement motivé, (2) une gamification « adaptée » au profil de l’élève (niveau de motivation initiale et profil de joueur) favorise-t-elle davantage les comportements motivés qu’une gamification « générique », (3) l’affordance de l’enseignant à l’EIAH gamifié, c’est-à-dire les possibilités qu’il perçoit en le mobilisant, impactent-t-elles le comportement motivé, (4) le style motivationnel de l’enseignant (contrôlant versus non contrôlant) joue-t-il un rôle dans le comportement motivé de l’élève. Plusieurs outils ont été développés pour mesurer le comportement motivé, le profil de joueur de l’élève, l’affordance de l’EIAH et le style motivationnel, ce qui a permis d’identifier les conditions écologiques permettant de déclencher ce comportement motivé. 
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Cette étude s’est intéressée à la co-conception et l’acceptance d’enseignants de maternelle d’une application éducative sur tablette. La co-conception pour le développement d’une application éducative sur tablette comme le définit Kucirkova (2017) caractérise la dynamique de collaboration entre des enseignant·e·s-chercheur·euse·s et doctorant·e· 
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Cette étude s’est intéressée à la co-conception et l’acceptance d’enseignants de maternelle d’une application éducative sur tablette. La co-conception pour le développement d’une application éducative sur tablette comme le définit Kucirkova (2017) caractérise la dynamique de collaboration entre des enseignant·e·s-chercheur·euse·s et doctorant·e·s, des acteurs éducatifs et des ingénieur·e·s informatiques. Cette dynamique permet de construire des outils qui sont adaptés à l’usage en salle de classe. La notion d’acceptance se réfère aux facteurs en jeu lors du choix d’adopter ou non un outil numérique lorsqu’il est déjà présent et utilisé dans un environnement donné. Les modèles théoriques de l’acceptance ont évolué durant les dernières décennies (Alexandre et al., 2018). A titre d’exemple le modèle TAM (pour Technology Acceptance Model) proposé par Davis (1993), a subi plusieurs modifications pour aboutir au TAM-3 (Venkatesh et Bala, 2008). Les modèles insèrent de plus en plus de sources expliquant l’acceptance et soulignent la complexité du concept. Trois questions principales sont posées à travers ce travail de recherche : Question 1 : Quels sont les apports d’une démarche de co-conception pour le développement d’une application éducative sur tablette à destination d’enfants de maternelle ? Question 2 : Quelles sont les caractéristiques qui influencent l’acceptance d’une application éducative sur tablette pour des enseignant·e·s de maternelle ? Question 3 : Est-ce que l’acceptance d’une application éducative sur tablette par des enseignant·e·s de maternelle influence l’apprentissage des élèves ? 
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Ce travail de recherche, effectué dans le cadre du projet Actif, a consisté à concevoir un système tutoriel pour l’apprentissage de la géométrie au collège sur tablette stylet, nommé « IntuiGeo ». Cet outil a été développé au sein de l’équipe IntuiDoc de l’INSA Rennes, en collaboration avec le LP3 
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Ce travail de recherche, effectué dans le cadre du projet Actif, a consisté à concevoir un système tutoriel pour l’apprentissage de la géométrie au collège sur tablette stylet, nommé « IntuiGeo ». Cet outil a été développé au sein de l’équipe IntuiDoc de l’INSA Rennes, en collaboration avec le LP3C de l’université de Rennes 2. Ce tuteur simule l’approche traditionnelle papier/crayon, en permettant à l’élève de dessiner librement avec le stylet tout en manipulant avec ses doigts des outils virtuels (par exemple la règle dans la Figure 1). Les enjeux pédagogiques sont les suivants : (1) garantir la transférabilité de l’apprentissage entre support numérique et support papier, (2) fournir des feedbacks personnalisés en immédiats pour stimuler l’apprentissage. 
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D’année en année, l’éducation nationale fait le constat qu’une proportion importante d’élèves présente un niveau de lecture qui n’est pas suffisant pour constituer un socle solide sur lequel se reposer pour construire l’ensemble des autres apprentissages. La question est donc de savoir comment faciliter l’ 
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D’année en année, l’éducation nationale fait le constat qu’une proportion importante d’élèves présente un niveau de lecture qui n’est pas suffisant pour constituer un socle solide sur lequel se reposer pour construire l’ensemble des autres apprentissages. La question est donc de savoir comment faciliter l’apprentissage de la lecture et éviter que certains élèves ne prennent du retard dans cet apprentissage ? On sait déjà que certains entraînements sont efficaces pour améliorer la qualité de la lecture (recommandations CNESCO, 2016). Lire sans erreur est un des objectifs de l’apprentissage de la lecture, mais un autre enjeu majeur de cet apprentissage est d’amener les élèves à une lecture fluente, à la fois précise et fluide. Ce travail de recherche avait deux objectifs principaux : 1) concevoir un nouvel entraînement permettant d’améliorer la fluence en lecture et 2) tester l’efficacité de cet entraînement par le biais d’une expérimentation menée en classe sous la seule supervision des enseignants. Pour répondre à ces objectifs, nous avons ciblé une dimension, l’attention visuelle, qui est fortement impliquée dans la fluence en lecture (LaBerge et Samuels, 1974 ; Valdois, 2020 ; Valdois et al., 2021 ; Valdois et al., 2019). En préalable, nous devions répondre aux questions suivantes : Q1 : Quels sont à ce jour les entraînements qui ont fait leurs preuves sur les dimensions de l’attention visuelle impliquées dans la lecture ? Q2 : Quelle forme prendrait un logiciel d’entraînement qui soit à la fois efficace et compatible avec les contraintes de la classe ? Q3 : Le logiciel d’entraînement proposé est-il efficace sur le terrain par rapport à un logiciel contrôle qui n’entraîne ni l’attention visuelle ni la lecture ? 
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Le travail de recherche mené dans le cadre de ce projet avait pour objectif de concevoir puis d’évaluer un environnement physico-numérique dédié à l’apprentissage collaboratif en salle de classe. Ici, nous avons essayé d’aller au-delà des outils numériques existants disponibles en salle de classe comme par exemple, l’ordinateur personnel.  
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Le travail de recherche mené dans le cadre de ce projet avait pour objectif de concevoir puis d’évaluer un environnement physico-numérique dédié à l’apprentissage collaboratif en salle de classe. Ici, nous avons essayé d’aller au-delà des outils numériques existants disponibles en salle de classe comme par exemple, l’ordinateur personnel. En effet, ce type de solution bien que largement accessible n’a pas été initialement conçu pour des activités pédagogiques de groupes. Dans ce travail de recherche, nous proposons d’utiliser de nouveaux paradigmes d’interaction avec le numérique, basés notamment sur la réalité augmentée et les interactions tangibles, afin de créer des environnements mixtes où le monde physique sert de support au monde virtuel. Si ces paradigmes existent depuis aux moins deux décennies, ils sont encore peu répandus au sein de notre société et difficilement accessibles hors de cas d’usage très spécifiques. L’objectif a été de concevoir puis d’évaluer des environnements physico-numériques qui mélangent des objets physiques présents en salle de classe tels que du papier, des crayons et des livres, avec des éléments numériques projetés (images, sons vidéos), au sein d’un même espace de travail. Ainsi, les élèves peuvent travailler de façon active et collective, comme ils le feraient dans un espace purement physique, tout en bénéficiant des possibilités offertes par le numérique. Pour ce faire, nous nous sommes posés les questions suivantes : 1) Quels types de systèmes de réalité augmentée est le plus bénéfique pour des activités pédagogiques d’apprentissage collaboratif en contexte écologique ? 2) Le système sélectionné est-il utilisable en contexte de salle de classe ? 
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Plusieurs auteurs font le postulat qu’étudier des sujets d’actualité ou controversés en classe est un moyen d’entraîner l’esprit critique des élèves, en les introduisant à l’argumentation (voir par exemple, Simonneaux, 2008). Les sujets controversés faisant régulièrement objets de débats dans la société, les élè 
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Plusieurs auteurs font le postulat qu’étudier des sujets d’actualité ou controversés en classe est un moyen d’entraîner l’esprit critique des élèves, en les introduisant à l’argumentation (voir par exemple, Simonneaux, 2008). Les sujets controversés faisant régulièrement objets de débats dans la société, les élèves sont toutefois susceptibles d’aborder les tâches proposées par l’enseignant avec une opinion déjà plus ou moins tranchée sur le sujet (Bohn-Gettler et McCrudden, 2018). Malgré tous les efforts déployés par l’enseignant pour aborder le sujet de façon objective, les élèves sont ainsi susceptibles de protéger leurs représentations du monde pré-existantes et traiter partiellement les informations présentées par l’enseignant – comme de nombreuses études ont pu le démontrer en contexte de traitement d’informations contradictoires (Richter et Maier, 2017). Cette étude a cherché à mieux comprendre l’impact de l’opinion préalable des élèves sur le traitement d’informations contradictoires, avec deux spécificités : (1) la centration sur des apprenants jeunes(collégiens) comme population d’étude et (2) le choix de la vidéo comme média de présentation des informations contradictoires. Deux axes de recherches ont ainsi été développés dans cette étude : (1) Le premier axe de recherche s’est intéressé à l’impact de l’opinion préalable des élèves sur le traitement de vidéos présentant des informations contradictoires sur une controverse socio-scientifique (« Faut-il manger bio pour améliorer sa santé et mieux préserver l’environnement ? »). Dans le cadre de cet axe de recherche, l’hypothèse d’un traitement biaisé des informations présentées dans les vidéos (plus grande attention portée par les élèves aux informations compatibles avec leur opinion préalable sur le sujet par exemple) a notamment été explorée. (2) Le deuxième axe de recherche s’est focalisé sur le traitement par les élèves de la source lors du visionnage de vidéos présentant des informations contradictoires. Les travaux menés dans le cadre de cet axe de recherche ont notamment questionné si les élèves prêtaient attention aux informations données sur la source (identité de la personne s’exprimant à l’écran) au cours du visionnage de vidéos et si oui, dans quelle mesure l’expertise de la source sur le sujet avait un impact sur l’adhésion des élèves à son discours. 
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Plusieurs questions aujourd’hui cruciales pour le devenir de notre société mettent en jeu les sciences et les technologies : Intelligence Artificielle, bioéthique, OGM... Former les élèves à débattre de façon réflexive et éclairée sur ces Questions SocioScientifiques (QSS) est ainsi devenu un enjeu éducatif majeur. Il s’agit donc  
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Plusieurs questions aujourd’hui cruciales pour le devenir de notre société mettent en jeu les sciences et les technologies : Intelligence Artificielle, bioéthique, OGM... Former les élèves à débattre de façon réflexive et éclairée sur ces Questions SocioScientifiques (QSS) est ainsi devenu un enjeu éducatif majeur. Il s’agit donc pour les élèves de développer leurs compétences argumentatives et leur esprit critique sur ces questions. À cet égard, les outils numériques offrent de nouvelles possibilités pour mener des débats en classe. Ce travail de recherche vise à explorer précisément leurs apports. Nous explorons en particulier l’outil numérique AREN (du nom du projet AREN, ARgumentation Et Numérique), qui permet notamment de baser les débats des élèves sur un texte support, accessible durant le débat. Deux questions principales sont posées ici : (1) Quels sont les apports d’un outil numérique de débat basé sur un texte pour développer les compétences argumentatives et l’esprit critique des élèves sur des Questions SocioScientifiques ? (2) Quels sont les apports d’un outil numérique de débat basé sur un texte pour aider les élèves à appréhender la complexité des Questions SocioScientifiques ? Une séquence d’enseignement centrée sur un débat numérique, menée dans neuf classes de lycée, a été mise en place. Celle-ci intègre l’usage d’une plateforme de débat dont l’une des spécificités est d’utiliser un texte, et non une question, comme point de départ du débat. La qualité argumentative des débats a été étudiée avec une grille d’analyse originale, et des cartographies des débats ont été réalisées. Nous avons effectué un travail didactique poussé sur l’argumentation et son enseignement. Nous avons ainsi pu explorer les objectifs pédagogiques possibles en vue d’un développement des compétences argumentatives sur des QSS. Ce travail a ainsi permis de mettre en lumière différents leviers et obstacles à l’enseignement/apprentissage de l’argumentation sur des QSS. 
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L’objectif de notre recherche est de contribuer à l’étude des conditions de viabilité d’une approche basée sur l’algorithmique et la programmation pour l’enseignement et l’apprentissage de notions ma- thématiques à l’école primaire. Il s’agit d’un sujet novateur et important dans le contexte institutionnel national et international.  
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L’objectif de notre recherche est de contribuer à l’étude des conditions de viabilité d’une approche basée sur l’algorithmique et la programmation pour l’enseignement et l’apprentissage de notions ma- thématiques à l’école primaire. Il s’agit d’un sujet novateur et important dans le contexte institutionnel national et international. En effet, les programmes scolaires ministériels demandent, depuis 2016, une initiation à la programmation dès l’école primaire. . Nous nous inscrivons dans le cadre du projet EXPIRE (EXpérimenter la Pensée Informatique pour la Réussite de Elèves) retenu en réponse à l’appel e-FRAN. Les questions auxquelles notre étude tente de répondre sont : est-il possible de concevoir des séquences d’enseignement/apprentissage de notions mathématiques à l’école primaire fondées sur une dimension algorithmique ? Ce type de séquences est-il viable dans le curriculum de l’école primaire française ? Comment les enseignants s’approprient-ils ces séquences ? 
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Cette recherche porte sur l’effet de la pensée informatique via la programmation en tant que facteur d’efficacité sur les acquisitions et les variables motivationnelles, en mathématiques, au cycle 3 de l’école primaire. Dans ce cadre, nous posons deux questions : (1) L’utilisation de la programmation visuelle pour résoudre des problèmes  
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Cette recherche porte sur l’effet de la pensée informatique via la programmation en tant que facteur d’efficacité sur les acquisitions et les variables motivationnelles, en mathématiques, au cycle 3 de l’école primaire. Dans ce cadre, nous posons deux questions : (1) L’utilisation de la programmation visuelle pour résoudre des problèmes mathématiques permet-elle de favoriser les acquisitions en mathématiques ? (2) L’environnement de programmation, parce qu’il est différent de l’environnement habituel et permet de délivrer aux élèves des rétroactions directes et neutres affectivement, peut-il lever certains freins sociocognitifs vis-à-vis des mathématiques tels que l’anxiété et favoriser des comportements d’approche vis-à-vis de cette activité (motivation, sentiment d’efficacité personnelle) ? 
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Ce travail de recherche s’intéresse au développement des compétences en littératie et en numératie émergentes chez des élèves scolarisés à l’école maternelle française. De nombreuses recherches montrent que les compétences en littératie émergente (LE) et en numératie émergente (NE) sont prédictives des  
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Ce travail de recherche s’intéresse au développement des compétences en littératie et en numératie émergentes chez des élèves scolarisés à l’école maternelle française. De nombreuses recherches montrent que les compétences en littératie émergente (LE) et en numératie émergente (NE) sont prédictives des compétences académiques ultérieures (Duncan et al., 2007 ; Jordan et al., 2009). Les enfants présentant un retard dans les apprentissages émergents continuent généralement à développer leurs compétences plus lentement que leurs pairs et risquent de ne pas rattraper le retard accumulé (voir par exemple, Hooper et al., 2010). Aussi, de nombreux programmes d’intervention ont été conduits pour développer et renforcer les compétences des enfants d’âge préscolaire en LE et en NE (Borre et al., 2019 ; Nelson et McMaster, 2019). Récemment, des programmes d’intervention utilisant des applications éducatives sur tablette tactile ont vu le jour pour développer ces mêmes compétences (voir par exemple, Outhwaite et al., 2019). Ainsi, ce travail se propose de répondre à deux questions principales : (1) L’utilisation de l’application éducative sur tablette AppLINOU (Apprendre avec LINOU en maternelle) dans le contexte de la classe permet-elle de développer les compétences en littératie et en numératie émergentes des élèves de moyenne et de grande section de maternelle ? (2) Comment les compétences initiales des élèves influencent-elles le développement des compétences ultérieures ? 
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Ce travail de recherche s'intéresse aux connaissances des élèves du cycle 3 dans le domaine du calcul mental et aux effets d'une fréquentation régulière (15 minutes par semaine) du logiciel de calcul mental "Mathador" sur celles-ci. En fréquentant ce logiciel, les élèves sont confrontés à des tirages de type "compte  
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Ce travail de recherche s'intéresse aux connaissances des élèves du cycle 3 dans le domaine du calcul mental et aux effets d'une fréquentation régulière (15 minutes par semaine) du logiciel de calcul mental "Mathador" sur celles-ci. En fréquentant ce logiciel, les élèves sont confrontés à des tirages de type "compte est bon" dans lequel ils doivent reconstituer un nombre cible à partir de 5 nombres outils et des 4 opérations. Par exemple (voir Figure 1), il faut reconstituer le nombre cible "54" avec les nombres outils "4 ; 8 ; 1 ; 18 ;11" ; une solution serait :  (4 - 1) × 18. Nous interrogeons les connaissances des élèves au cours d'une année et leur évolution d'un niveau scolaire à un autre. Nous mesurons également les effets qui peuvent être engendrés par l'introduction et la pratique d'un logiciel de calcul mental. Notre problématique se décline en quatre questions précisées dans la section suivante. 
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L’objectif général de ce travail de recherche est d’améliorer l’apprentissage scolaire. D’une part, il vise à aider les élèves à comprendre, évaluer leurs performances scolaires et suivre leurs progrès. D’autre part, il vise à aider les élèves à améliorer leurs acquis en fournissant à chacun des recommandations personnalisé 
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L’objectif général de ce travail de recherche est d’améliorer l’apprentissage scolaire. D’une part, il vise à aider les élèves à comprendre, évaluer leurs performances scolaires et suivre leurs progrès. D’autre part, il vise à aider les élèves à améliorer leurs acquis en fournissant à chacun des recommandations personnalisées. Afin de répondre à nos objectifs, notre travail de recherche s’intéresse à une phase amont : l’analyse et à la compréhension des données d’activité des apprenants ainsi qu’à l’extraction d’informations de comportement-type. Notre question de recherche principale était : les sources multiples d’informations sur les apprenants, leur comportement et les ressources pédagogiques permettent-elles d’identifier des comportements-type riches, dans un contexte où la quantité de traces et d’informations est limitée ? 
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Ce travail de recherche s’inscrit dans le projet e-FRAN EXAPP_3D qui vise à « entretenir et accentuer l’intérêt des élèves du secondaire dans les filières techniques et professionnelles dédiées principalement à la conception et la définition de produits industriels en vue d’améliorer leur réussite scolaire » ( 
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Ce travail de recherche s’inscrit dans le projet e-FRAN EXAPP_3D qui vise à « entretenir et accentuer l’intérêt des élèves du secondaire dans les filières techniques et professionnelles dédiées principalement à la conception et la définition de produits industriels en vue d’améliorer leur réussite scolaire » (ISAE-Supméca, 2016, paragr. 1). Pour ce faire, EXAPP_3D s’appuie sur une pédagogie par problèmes et par projets auprès d’élèves de collège, de lycées et d’écoles d’ingénieurs impliqués dans des travaux de groupe mobilisant des outils de Conception Assistée par Ordinateur (CAO). Ces expérimentations visent à aider des élèves dans des territoires en difficulté à persévérer dans leurs études et leur insertion professionnelle. Selon les partenariats inter-établissements conclus, des regroupements d’élèves impliquent des élèves de niveau collège, lycée, BTS ou école d’ingénieurs, autour de projets portant notamment sur l’agriculture urbaine, les transports ou la santé, en mobilisant des outils de CAO variables : SketchUp (Schell et Esch, 2000), Solidworks (Dassault Systèmes, 1995) ou CATIA (Dassault Systèmes, 2012). La variabilité de la distribution des observables et la probabilité qu’une approche pédagogique ait un effet sur les apprentissages, quelle que soit l’approche adoptée (Górska, 2005), oriente la recherche vers une investigation des apports de la pratique de la modélisation 3D aux habiletés spatiales (Górska, 2005 ; Martín-Dorta et al., 2008), compétences elles-mêmes corrélées à la réussite dans les études d’ingénierie (Wai et al., 2009). Le choix du terrain est orienté vers un public d’étudiants ingénieurs à partir de facteurs de calendrier, de durabilité et de potentialité de maîtrise et de contrôle des variables. Les protocoles définis sur ce public ont pour vocation à être mis à l’échelle auprès d’un public de collégiens pour vérifier la réplicabilité des résultats. Cette partie de la recherche n’a pu avoir lieu dans le cadre de la thèse en raison de la crise sanitaire. 
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L’influence des habiletés langagières, comme par exemple les compétences de traitement phonologique, sur l’apprentissage de la lecture et de l’écriture a été rapportée dans de nombreux travaux mais d’autres études plus récentes suggèrent que des habiletés non-langagières pourraient également jouer un rôle  
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L’influence des habiletés langagières, comme par exemple les compétences de traitement phonologique, sur l’apprentissage de la lecture et de l’écriture a été rapportée dans de nombreux travaux mais d’autres études plus récentes suggèrent que des habiletés non-langagières pourraient également jouer un rôle dans ces apprentissages. Ce travail de recherche s’inscrit dans la continuité de ces travaux et vise à mieux comprendre l’implication de deux de ces habiletés – la motricité fine et les habiletés rythmiques – dans l’apprentissage du langage écrit chez des élèves du CE2 au CM2. Plusieurs objectifs peuvent être distingués. Objectif 1 : Clarifier les mécanismes cognitifs expliquant les relations entre habiletés langagières et non-langagières chez les élèves sans difficulté. Objectif 2 : Examiner l’influence des difficultés motrices/rythmiques dans les troubles de l’apprentissage du langage écrit. Objectif 3 : Évaluer les bénéfices d’un entraînement en classe ciblant ces habiletés non-langagières sur l’apprentissage du langage écrit chez les élèves présentant ou non des difficultés d’apprentissage. 
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Ce travail de recherche s'est intéressé à l'adaptation de la ludification (utilisation d'éléments de jeu dans des contextes non jeux pour l'engagement et la motivation) aux profils d'élèves dans le cadre de l'apprentissage des mathématiques. Nous nous sommes posé trois questions générales qui ont permis d'orienter ce travail : (1) À  
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Ce travail de recherche s'est intéressé à l'adaptation de la ludification (utilisation d'éléments de jeu dans des contextes non jeux pour l'engagement et la motivation) aux profils d'élèves dans le cadre de l'apprentissage des mathématiques. Nous nous sommes posé trois questions générales qui ont permis d'orienter ce travail : (1) À qui allons nous adapter notre ludification ? Qui sont les élèves qui vont utiliser l'environnement ? Comment pouvons-nous caractériser leurs préférences et motivations individuelles ? (2) Quels éléments de jeu pouvons-nous leur proposer ? Comment ces éléments peuvent-ils être conçus tout en prenant en compte le contexte éducatif ? (3) Comment pouvons-nous adapter nos éléments de jeu aux profils des apprenants ? Comment choisir les éléments de jeu les plus appropriés ? 
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Ce travail de recherche s’intéresse à l’efficacité de l’apprentissage coopératif en classe puzzle sur les apprentissages en mathématiques des élèves de lycée professionnel. La méthode en classe puzzle est une méthode d’apprentissage coopératif qui structure fortement l’interdépendance positive entre les élèves  
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Ce travail de recherche s’intéresse à l’efficacité de l’apprentissage coopératif en classe puzzle sur les apprentissages en mathématiques des élèves de lycée professionnel. La méthode en classe puzzle est une méthode d’apprentissage coopératif qui structure fortement l’interdépendance positive entre les élèves et leur responsabilité individuelle dans le travail en groupe. Elle consiste à répartir les ressources d’une activité équitablement entre les élèves qui sont membres du groupe (Aronson et Patnoe, 2011). Chaque élève travaille sur une ressource individuellement et pendant leur travail en groupe, ils s’enseignent mutuellement les ressources et les regroupent pour remplir l’objectif commun. Dans ce travail de recherche, deux questions principales sont posées : (1) Dans quelles mesures la méthode en classe puzzle impacte la motivation, l’autorégulation et les performances en mathématiques des élèves ? (2) Quels facteurs permettent d’améliorer l’efficacité de cette méthode ? Ici, deux facteurs de modération sont étudiés : la fidélité d’implantation de la méthode puzzle dans les classes et le niveau initial en mathématiques des élèves. 
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L’importance de l’enseignement systématique et explicite de la phonétique dans l’enseignement de la lecture est l’un des rares exemples de résultats fructueux issus de collaborations entre les sciences cognitives et la salle de classe. D’une part, l’imagerie cérébrale fonctionnelle a montré comment se met  
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L’importance de l’enseignement systématique et explicite de la phonétique dans l’enseignement de la lecture est l’un des rares exemples de résultats fructueux issus de collaborations entre les sciences cognitives et la salle de classe. D’une part, l’imagerie cérébrale fonctionnelle a montré comment se met en place le circuit de lecture dans le cerveau ; avec l’apprentissage, les aires consacrées à la reconnaissance visuelle deviennent sensibles aux chaînes de lettres et développent des connexions de plus en plus efficaces avec les régions spécialisées dans le traitement des sons de la parole (Dehaene, 2013 ; Monzalvo et Dehaene-Lambertz, 2013). D’autre part, la recherche observationnelle et interventionnelle a montré que l’enseignement de la phonétique est le meilleur moyen d’apprendre à lire (voir National Reading Panel, 2000, pour les États-Unis ; Rose, 2006, pour la Grande-Bretagne ; Groupe de travail du CSEN, 2019, pour la France). Des recherches antérieures ont testé avec succès des logiciels qui forment à la maîtrise du code alphabétique pour aider les enfants à apprendre à lire (de Graaff et al., 2009 ; Ojanen et al., 2015). Dans notre propre laboratoire, une étude de terrain testant le jeu d’instruction phonétique ELAN a réussi à améliorer la fluidité de la lecture et la compréhension en CP (Watkins et al., 2020). Nos résultats ont soutenu l’hypothèse selon laquelle l’automatisation des compétences de décodage libère des ressources cognitives pour accéder à la compréhension. Cependant, cette étude antérieure souffre de deux limitations : seuls les enfants qui ont été exposés au jeu en début de CP en ont bénéficié, et les résultats étaient affectés, de façon non contrôlée, par l’enseignement formel que les élèves recevaient en classe. Le projet actuel vise à corriger ces deux limites en examinant, dès la maternelle, si une nouvelle version de notre jeu d’instruction phonétique sur tablette, appelée Kalulu, pourrait : 1) reproduire nos résultats positifs antérieurs en aidant les enfants à s’initier à la lecture ; 2) avoir un effet en grande section de maternelle (GSM), soit l’année avant l’apprentissage formel de la lecture en classe, réduisant ainsi les écarts de niveau observés entre les élèves en début de CP ; et 3) faciliter l’apprentissage de la lecture à leur entrée en CP.  
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Ce travail de recherche teste l’efficacité du dispositif collaboratif de la « classe puzzle » sur l’apprentissage. La « classe puzzle » repose sur le principe d’interdépendance des ressources où des groupes sont créés en distribuant des ressources complémentaires (par exemple, des activités ou des exemples spécifiques) entre les élèves. À  
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Ce travail de recherche teste l’efficacité du dispositif collaboratif de la « classe puzzle » sur l’apprentissage. La « classe puzzle » repose sur le principe d’interdépendance des ressources où des groupes sont créés en distribuant des ressources complémentaires (par exemple, des activités ou des exemples spécifiques) entre les élèves. À travers trois étapes, les élèves doivent progressivement s’approprier le pédagogique, se préparer à l’expliquer puis le restituer à leurs camarades, au sein des groupes « puzzle ». En résumé, on cherche à mesurer si des enseignements menés avec l’outil de la « classe puzzle » mènent à de meilleures performances scolaires comparativement à un enseignement réalisé dans des conditions habituelles. Pour répondre à cette question de recherche, nous avons réalisé cinq études dans différentes classes de sixième, ainsi que deux méta-analyses (revues systématiques de la littérature scientifique qui vise à regrouper et comparer les études s’intéressant à l’efficacité de la « classe puzzle »).  
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Ce travail de recherche s’intéresse à la reconnaissance émotionnelle des émoticônes graphiques, représentations graphiques de visages ainsi qu’à leur usage sur une webradio dans un contexte scolaire. À travers ce travail de recherche, notre premier objectif était d’évaluer la qualité de la reconnaissance des émotions primaires (Ekman, 1992a ; Ekman, 1992b) à partir d’é 
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Ce travail de recherche s’intéresse à la reconnaissance émotionnelle des émoticônes graphiques, représentations graphiques de visages ainsi qu’à leur usage sur une webradio dans un contexte scolaire. À travers ce travail de recherche, notre premier objectif était d’évaluer la qualité de la reconnaissance des émotions primaires (Ekman, 1992a ; Ekman, 1992b) à partir d’émoticônes qui sont spécifiquement conçues pour les traduire sous une forme graphique.  
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La maitrise de la lecture est un enjeu social majeur. La compréhension d’un texte nécessite de rapidement aller de la reconnaissance des mots à l’élaboration d’une représentation mentale du texte, en s’appuyant sur des analyses linguistiques et des idées venant du texte, en lien avec les connaissances du  
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La maitrise de la lecture est un enjeu social majeur. La compréhension d’un texte nécessite de rapidement aller de la reconnaissance des mots à l’élaboration d’une représentation mentale du texte, en s’appuyant sur des analyses linguistiques et des idées venant du texte, en lien avec les connaissances du monde. Dans ce travail de recherche, nous avons étudié dans quelle mesure la simplification de textes pouvait faciliter la lecture et la compréhension de deux types de textes : des textes narratifs et des documentaires scientifiques. La simplification consiste à réduire la complexité d’un texte tout en conservant les informations et le sens original (Siddharthan, 2014). La simplification de textes s’opère à différents niveaux linguistiques : lexical, morphosyntaxique et discursif. Son but est de rendre les textes plus lisibles tout en préservant leur contenu original (Saggion, 2017). Les jeunes lecteurs sont dans une phase décisive d’acquisition des processus de reconnaissance des mots écrits qui est centrale pour la compréhension. Notre problématique était donc la suivante : « Est-ce que la simplification de textes littéraires et de documentaires scientifiques peut améliorer la fluidité et la compréhension en lecture chez des élèves français entre 7 et 9 ans ? ». Pour atteindre notre objectif, nous avons réalisé trois grandes études qui répondent à cinq questions de recherche : Question 1 (étude 1) : La simplification de textes peut-elle améliorer la fluidité de lecture et la compréhension de deux types de textes, narratifs et documentaires ? Question 2 (étude 1) : Est-ce que les compétences initiales des élèves modulent l’effet de la simplification de textes ? Question 3 (étude1) : Quels facteurs textuels expliquent l’amélioration des compétences en lecture en termes de vitesse et de compréhension chez les lecteurs ? Question 4 (étude 2) : Est-ce qu’un niveau de simplification, lexical versus syntaxique, est plus bénéfique que l’autre ? Ces niveaux de simplification sont-ils additifs ? Question 5 (étude 3) : Est-ce qu’un entrainement de trois mois avec des lectures de textes simplifiés ou originaux permet d’augmenter le niveau de fluidité et/ou de compréhension en lecture notamment chez les élèves faibles lecteurs ? Ces études ont permis la création de deux ressources qui sont accessibles librement : le corpus de textes ALECTOR et un livre interactif, « Hibou ». 
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Les objectifs principaux de ce travail de recherche étaient de développer et d’évaluer un outil informatisé d’aide à l’apprentissage de la lecture nommé GraphoGame. Il existe plusieurs outils d’aide, mais ils ne sont que rarement évalués scientifiquement et leur contenu est limité ou restreint. Il nous adonc semblé important de  
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Les objectifs principaux de ce travail de recherche étaient de développer et d’évaluer un outil informatisé d’aide à l’apprentissage de la lecture nommé GraphoGame. Il existe plusieurs outils d’aide, mais ils ne sont que rarement évalués scientifiquement et leur contenu est limité ou restreint. Il nous adonc semblé important de proposer aux enseignants un outil pertinent, complet, évalué et facilement accessible. Cet outil a pour vocation de permettre une réponse individualisée, différenciée et adaptative de "première intention" au sein de l’école. Les expérimentations se sont déroulées au CP et au CE1, donc bien plus tôt que les interventions habituelles. À travers ce travail de recherche nous avons souhaité intervenir dans les établissements en REP et REP+, où le pourcentage d’élèves en grande difficulté de lecture atteint 30 % (Billard et al., 2009 ; Fluss et al., 2009). Nous avons fait l’hypothèse que l’utilisation intensive de cet outil numérique devrait fortement réduire le pourcentage d’élèves en difficulté d’apprentissage de la lecture à la fin du CP, en améliorant leurs compétences en fluence, en décodage et en orthographe. 
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Ce travail de recherche s’intéresse aux représentations que les élèves ont sur les connaissances et sur les opinions et les liens avec leur manière d’argumenter. Ces éléments amènent à compléter les cadres conceptuels de l’esprit critique afin de penser le développement de dispositifs éducatifs. La  
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Ce travail de recherche s’intéresse aux représentations que les élèves ont sur les connaissances et sur les opinions et les liens avec leur manière d’argumenter. Ces éléments amènent à compléter les cadres conceptuels de l’esprit critique afin de penser le développement de dispositifs éducatifs. La question de recherche principale que j’explore à travers ce travail de recherche est : quels liens les croyances sur les connaissances et sur les avis, les représentations du débat et l’argumentation sur des questions socio-scientifiques de lycéens entretiennent-elles ? 
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Mon travail de recherche avait pour objectif de mieux comprendre quelles sont les connaissances et opérations cognitives impliquées dans la lecture à travers la modélisation computationnelle de cette activité. Un modèle computationnel est un modèle mathématique implémenté sur ordinateur qui permet de simuler le comportement de lecture. Autrement dit,  
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Mon travail de recherche avait pour objectif de mieux comprendre quelles sont les connaissances et opérations cognitives impliquées dans la lecture à travers la modélisation computationnelle de cette activité. Un modèle computationnel est un modèle mathématique implémenté sur ordinateur qui permet de simuler le comportement de lecture. Autrement dit, on définit mathématiquement quels sont les composants du modèle et comment ils interagissent et on peut ensuite tester si le modèle parvient à lire des mots qu’il connaît ou qu’il n’a jamais rencontrés comme les lecteurs humains. Le fait que le modèle reproduise fidèlement le comportement humain permet de valider la conception théorique de la lecture qu’il propose. La plupart des modèles computationnels de lecture (Phénix et al., 2016) s’accordent sur le fait que la lecture repose sur deux procédures : une procédure sérielle qui consiste à mettre en relation des unités orthographiques sous-lexicales avec les unités phonologiques correspondantes (par exemple « AU » correspond à /o/) et une procédure lexicale qui permet d’associer directement le mot entier à sa forme phonologique (par exemple, « BATEAU » associé à /bato/). Cependant, la question de savoir quelle est la taille des unités orthographiques sous-lexicales qui sont prises en compte reste entière. Traite-t-on toujours des graphèmes, ou plutôt des syllabes, ou la taille des unités peut-elle varier ? De la même façon, reconnaître et traiter des unités orthographiques à l’intérieur du mot écrit suppose un mécanisme de segmentation en sous-unités. La question relative à la nature des mécanismes cognitifs impliqués dans cette segmentation n’est actuellement pas résolue. Enfin, doit-on concevoir la mise en relation des unités sous-lexicales orthographiques et phonologiques comme définissant un système de traitement indépendant des connaissances lexicales, ou au contraire, comme s’effectuant par analogie, sur la base des connaissances lexicales mémorisées ? C’est à l’ensemble de ces trois questions que mon travail tente d’apporter des éléments de réponse. 
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Ce travail de recherche s’intéresse aux effets de la mixité de genre dans les groupes sur la production d’idées créatives. Deux questions principales sont posées ici : (1) comment composer les groupes sur la base des caractéristiques visibles comme le genre pour améliorer la production d’idées cré 
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Ce travail de recherche s’intéresse aux effets de la mixité de genre dans les groupes sur la production d’idées créatives. Deux questions principales sont posées ici : (1) comment composer les groupes sur la base des caractéristiques visibles comme le genre pour améliorer la production d’idées créatives, (2) quel est l’effet de la nature d’une tâche (stéréotypée ou non) sur la production d’idées créatives. Afin de répondre à ces questions, une épreuve de brainstorming électronique, permettant d’évaluer la créativité collective a été conceptualisée et implémentée sur une plateforme numérique, puis déployée dans une centaine de lycées professionnels français. 
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Dans ces travaux, nous cherchons à simuler par un algorithme l’influence d’un phonème sur la production des phonèmes voisins, phénomène connu sous le nom de coarticulation, dans le but de prédire les mouvements articulatoires nécessaires à la production d’une séquence phonétique. Il faut en effet savoir  
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Dans ces travaux, nous cherchons à simuler par un algorithme l’influence d’un phonème sur la production des phonèmes voisins, phénomène connu sous le nom de coarticulation, dans le but de prédire les mouvements articulatoires nécessaires à la production d’une séquence phonétique. Il faut en effet savoir que nous ne pouvons considérer l’articulation comme une simple concaténation de mouvements articulatoires correspondant aux phonèmes. Dans le domaine d’étude de la production de la parole, il est bien établis que la production d’un phonème est largement influencé par son contexte. Par exemple, la forme des lèvres est très différentes pendant la production du /k/ de "qui" et "quoi, car ce phonème subis une influence de la voyelle suivante. In fine, notre modèle permet de contrôler une tête parlante virtuelle, afin de synchroniser son animation à un segment de parole prononcé par un adulte. Nous cherchons ici à proposer un nouveau modèle de coarticulation basé sur les techniques récentes d’intelligence artificielle (deep learning) avec pour principal objectif une modélisation indépendante de la langue et de la modalité. Par modalité, nous entendons l’aspect visuelle et articulatoire de la parole, c’est-à-dire les mouvements du visage induits par l’articulation d’un locuteur (modalité visuelle), mais aussi les mouvements des principaux articulateurs internes comme la langue, la mâchoire ou le vélum (la modalité articulatoire). Finalement, nous souhaitons appliquer ce modèle de coarticulation à la langue Allemande afin de proposer un système de synchronisation labiale automatique pour cette langue, capable d’animer un visage virtuelle depuis la voix de l’enseignant. 
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Notre étude, ancrée dans le projet de recherche Twictée pour apprendre l’orthographe (TAO), examine un outil didactique et numérique au sein du dispositif Twictée1, créé par des enseignants et utilisé au primaire et au collège. Dans ce dispositif, les classes échangent, dans un premier temps, des phrases dictées,  
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Notre étude, ancrée dans le projet de recherche Twictée pour apprendre l’orthographe (TAO), examine un outil didactique et numérique au sein du dispositif Twictée1, créé par des enseignants et utilisé au primaire et au collège. Dans ce dispositif, les classes échangent, dans un premier temps, des phrases dictées, les « twictées », par messagerie privée. Dans un second temps, des corrections argumentées des erreurs des dictées reçues sont envoyées, par Twitter, à la classe partenaire. Ces corrections, les « twoutils », sont élaborées en petits groupes par les élèves. Les twoutils sont construits sur un modèle imposé pour rédiger la correction, la justification de la correction, et la catégorisation de chaque erreur repérée en amont avec l’enseignant, dans les dictées reçues. Outre l’adresse (@CmVernoux) et le mot-clé (#twoutil), trois parties distinctes composent le twoutil : la correction (« “Chaque” s’écrit sans “s” »), la justification2 de la correction de l’erreur (« car c’est une forme invariable »), et sa catégorisation par une balise (« #motsinvariables »). Le hashtag (ou balise)a été intégré aux twoutils suivant une typologie préétablie par les concepteurs du dispositif, appelée le « #DicoBalises ». Ce dernier comporte vingt-quatre balises classées en trois parties : l’orthographe grammaticale (exemple : #AccordGN pour accord dans le groupe nominal), lexicale (exemple : #Let-treManquante) et la logographie (sont rangées sous cette dénomination des erreurs variées, comme #Segmentation ou #Majuscule). Dans ce travail de recherche, nous examinons si l’outil « twoutil » répond aux objectifs visés par leurs concepteurs : favoriser la réflexion (par la justification et la catégorisation des erreurs orthographiques)et la motivation de tou·te·s les élèves. Les questions posées sont les suivantes : (1) Quelles sont les appropriations de l’outil par les élèves et leurs enseignant·e·s ? (2) Y a-t-il des décalages observables dans ces appropriations entre élèves et enseignants, et si oui de quelle nature sont-ils ? (3) Est-ce que les élèves les plus faibles en orthographe sont plus touché·e·s par ces décalages ? Nous analysons donc les appropriations des twoutils chez des élèves et leurs enseignant·e·s, avec une attention particulière portée aux élèves les moins performant·e·s en orthographe, puis nous les mettons en dialogue. 
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Ce travail de recherche s’intéresse à la prosodie pendant la lecture à voix haute, que l’on désigne parfois comme la capacité de l’élève à lire en « mettant le ton ». Les deux composantes essentielles à la prosodie sont le phrasé (rythme et placement des pauses) et l’expressivité (modulation de la voix, accentuations...). Trois  
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Ce travail de recherche s’intéresse à la prosodie pendant la lecture à voix haute, que l’on désigne parfois comme la capacité de l’élève à lire en « mettant le ton ». Les deux composantes essentielles à la prosodie sont le phrasé (rythme et placement des pauses) et l’expressivité (modulation de la voix, accentuations...). Trois questions principales sont posées ici : (1) comment peut-on évaluer la prosodie d’un apprenti lecteur, (2) comment la prosodie se développe-t-elle pendant l’apprentissage, (3) quel est son rôle, notamment pour la compréhension du texte lu. Un outil pratique et accessible aux enseignants a été développé, permettant d’évaluer la prosodie en lecture des élèves et pas seulement leur vitesse de lecture. Cet outil a été validé par comparaison à des mesures acoustiques (par exemple, des mesures objectives de la durée et du placement des pauses). Ces différents outils nous ont permis de décrire le développement de la prosodie en lecture et d’étudier sa relation avec la compréhension des textes lus. 
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Ce travail de recherche s’intéresse à la méthode Jigsaw, une forme de pédagogie active qui a gagné en popularité depuis son développement au début des années 80 (Aronson et Patnoe, 2011 ; Aronson et al., 1978). Avec Jigsaw, les élèves forment des petits groupes afin de travailler ensemble sur des informations complé 
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Ce travail de recherche s’intéresse à la méthode Jigsaw, une forme de pédagogie active qui a gagné en popularité depuis son développement au début des années 80 (Aronson et Patnoe, 2011 ; Aronson et al., 1978). Avec Jigsaw, les élèves forment des petits groupes afin de travailler ensemble sur des informations complémentaires (interdépendance des ressources). Jigsaw permet ainsi de structurer le travail de groupe en classe. Alors que la littérature scientifique sur la méthode Jigsaw semble foisonnante, plusieurs questions restent en suspens : 1) Quels sont les effets de la méthode Jigsaw sur les comportements scolaires et comment l’utiliser en classe ? 2) La méthode Jigsaw bénéficie-t-elle à certains profils d’élèves et si oui, lesquels ? Pour répondre à ces questions, une revue systématique de la littérature synthétisant quarante ans de travaux a été réalisée, afin de qualifier les effets de Jigsaw sur les apprentissages scolaires. Face au manque de données empiriques vis-à-vis des mécanismes explicatifs des effets de Jigsaw, deux études de terrain ont permis d’évaluer le rôle de deux facteurs clefs dans les apprentissages, les buts d’accomplissement de soi (auprès d’une population d’élèves de lycées professionnels) et la capacité en mémoire de travail (auprès d’étudiants de l’université). 
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