Atelier MOOT à la Conférence EPAL

Jeudi 7 juin dernier, dans un atelier du colloque EPAL 2018 à Grenoble, j’ai présenté, avec Émilie Besse, la manière dont nous avons déployé, à l’Espé de Grenoble, les MOOT (Massive Open Online Textbooks), en présence d’une dizaine de collègues, qui ont pu ensuite s’essayer à ébaucher en RestructuredText et Sphinx un contenu pédagogique de leur choix, pendant environ 1 h. Ce travail est réalisé dans le cadre du projet ReFlexPro. L’intérêt, malgré la difficulté des systèmes, a été manifeste.
[Matériel pédagogique]

Talk in Eye Movements Workshop, Grenoble

This last Friday (June, 8th) I presented at the Grenoble Workshop on Models and Analysis of Eye Movements our framework for a Multimodal Analysis of Teaching Centered on Shared Attention and Knowledge Access, co-authored with Louise Héléna Aubineau, Dominique Vaufreydaz, and Jim Crowley. The abstract is below, and there are the [Slides].

The effects of teaching on learning are mostly uncertain, hidden, and not immediate. Research investigating how teaching can have an impact on learning has recently been given a significant boost with signal processing devices and data mining analyses. We devised a framework for the study of teaching and learning processes which posits that lessons are composed of episodes of joint attention and access to the taught content, and that the interplay of behaviors like joint attention, actional contingency, and feedback loops compose different levels of teaching. Teaching by social tolerance, which occurs when learners (Ls) have no attentional problems but their access to the taught knowledge depends on the teacher (T). Teaching by opportunity provisioning, when Ls can be aware on the taught content but lack access to it (e.g., lack of understanding), and T builds ad hoc situations in which Ls are provided with easier content. Teaching by stimulus or local enhancement, when Ls have fully access to the content but lack attention toward it. T explicitly shows content to Ls, slows down her behaviors, tells and acts in an adapted way (e.g., motherese). A variety of devices installed in a classroom will capture and automatically characterize these events. T’s and Ls’ utterances and gazes will be recorded through low-cost cameras installed on 3D printed glasses, and T will wear a mobile eye tracker and a mobile microphone. Instructional material is equipped with qrcodes so that Ls’ and T’s video streams are processed to determine where people are looking at, and to infer the corresponding teaching levels. This novel framework will be used to analyze instructional events in ecological situations, and will be a first step to build a ?pervasive classroom?, where eye-tracking and sensor-based devices analyze a wide range of events in a multimodal and interdisciplinary way.

Thèse de P. Gallotta : Les effets des classes à cours simple et multiple

Je participerai demain vendredi 22 décembre au jury de la thèse de Paola Gallotta, intitulée : Les effets des classes à cours simple et multiple sur les acquisitions des élèves : le cas de la Vallée d’Aoste, avec les autres membres de jury suivants :

Cette étude vise à étudier les effets des classes à cours simple et multiples sur les acquisitions (en français et mathématiques) des élèves et leur motivation, sur deux années scolaires, avec une transition école primaire-collège. Les résultats montrent qu’à l’école primaire, les cours multiples obtiennent de meilleurs résultats, alors qu’au collège cet effet n’est plus conservé. La structure de la classe n’a pas d’effet sur la motivation des élèves. Il y a des effets différents de la motivation sur les résultats scolaires, selon les différentes formes de régulation.

Thèse de F. Lespiau : “Logique sans peine ?”

Lundi 4 décembre prochain je participerai, à l’université de Toulouse-Jean-Jaurès, au jury de la thèse de psychologie cognitive de Florence Lespiau, dont le titre est “Comment nous sommes plus performants et motivés pour raisonner logiquement à propos des connaissances primaires.”
Le jury est composé des autres membres suivants :

Lire le résumé de la thèse ci-dessous en cliquant sur le lien. Et la présentation via le laboratoire.

Voici le résumé de la thèse :
L’apprentissage donne souvent l’impression d’être un processus long et difficile, notamment quand il fait penser à l’école et à la difficulté que tout le monde a déjà ressentie pour maintenir sa motivation pour telle ou telle matière.
Pourtant, il y a des choses que l’on apprend sans enseignement. Par exemple, apprendre à parler sa langue maternelle se fait naturellement sans effort conscient. Les connaissances primaires et secondaires sont une façon de distinguer ce qui est facile ou difficile à apprendre. Les connaissances primaires sont celles pour lesquelles nos mécanismes cognitifs auraient évolué, permettant une acquisition sans effort, intuitive et rapide alors que les connaissances secondaires sont apparues récemment : ce sont celles pour lesquelles nous n’aurions pas eu le temps d’évoluer et dont l’acquisition serait longue et coûteuse. Les écoles se focalisent essentiellement sur ce deuxième type de connaissances. Leur défi est de permettre ces apprentissages longs et coûteux, et, pour cela, de maintenir la motivation des apprenants. Une piste de recherche s’appuie sur le fait que les connaissances secondaires sont construites sur la base des connaissances primaires. En effet, personne n’est capable d’enseigner « initialement » une langue maternelle alors que l’apprentissage des langues étrangères s’appuie sur cette première langue.
Le présent travail explore le caractère motivant et peu coûteux des connaissances primaires pour faciliter l’apprentissage de la logique en tant que connaissance secondaire. En modifiant la présentation de problèmes logiques avec des habillages liés aux connaissances primaires (e.g., nourriture et caractéristiques d’animaux) ou secondaires (e.g., règles de grammaire, mathématiques), huit premières expériences ont permis de mettre en avant les effets positifs des connaissances primaires que le contenu soit familier ou non. Les résultats montrent que les connaissances primaires favorisent la performance, l’investissement émotionnel, la confiance dans les réponses et diminuent la charge cognitive perçue.
Quant aux connaissances secondaires, elles semblent miner la motivation des participants et générer une sensation de conflit parasite. De plus, présenter des problèmes avec un habillage de connaissances primaires en premier permettrait de réduire les effets délétères des connaissances secondaires présentées ensuite et aurait un impact positif global. Trois autres expériences ont alors mis ces résultats à l’épreuve de tâches d’apprentissage afin de proposer une approche qui favorise l’engagement des apprenants et leur apprentissage. Ces découvertes tendent à montrer que les recherches sur l’apprentissage bénéficieraient à prendre en considération les connaissances primaires plutôt que de les négliger car elles sont « déjà apprises ».

Gutu and Paraschiv PhD Thesis Committees

On Thursday 28th, Nov., I’ll be attending the PhD thesis committee of two students from University ‘Politehnica’ of Bucharest, Gabriel Gutu and Ionut Paraschiv, supervised by Stefan Trausan-Matu.
Gabriel Gutu‘s thesis is entitled “Discourse Analysis based on Semantic Modelling and Textual Complexity” and aims at extending some ReaderBench‘s functionalities in the domain of CSCL discussion analysis.
Ionut Paraschiv’s thesis (Semantic Meta-Annotation and Comprehension Modeling) also adds features to ReaderBench, in comprehension modeling and scientometrics.
For more information, read below their summaries.

Gabriel Gutu thesis’ summary

The exponential growth of digital documents, together with the necessity for analysis and extraction of valuable information within them, bring routine work for people. The opportunity for development of automated discourse analysis services and techniques leads to automation of laborious operations. In the long run, the transferring of tiresome operations into computerized systems would allow people to focus on “high level” assignments that lead to interesting ideas and provide the means to extract thoughts and understandings that are currently hardly interpreted by computers.
Discourse analysis refers to the extraction of relevant information from documents by using techniques of analysis known in scientific literature as Natural Language Processing. The services presented in this thesis make use of recent advancements in the field by integrating semantic models and textual complexity factors. Semantic models allow the mapping of documents into mathematical representations that provide comparison and scoring for units of texts, be them either simple words, sentences, paragraphs or even entire documents. Of the semantic models, the thesis relies on Latent Semantic Analysis, Latent Dirichlet Allocation and the more recent Word2vec. The WordNet ontology is the lexicon used as alternative to semantic models. Compared to semantic models, a lexicon expresses “more natural” relations between units of texts because of relying on a dictionary and using relations between words that are created in collaboration with linguists.
The experiments were performed by extending ReaderBench, a multi-lingual Natural Language Processing open-source framework. Two directions were followed: 1) analysis of Computer Supported Collaborative Learning (CSCL) chat conversations; 2) automation of processes of discourse analysis through mechanisms adaptable to various scenarios relying on textual content. The studies performed on CSCL conversations targeted the idea of developing an automated mechanism of detection of implicit links, facility that is missing in chat platforms. By integrating such a mechanism, the outlined relations between utterances may ease processes like detection of topics, voices or lexical chains. The researches performed on documents included automated classification of documents, assessment of documents’ quality or automated scoring of students’ assignments in a Massive Open Online Course platform. The mechanisms were validated on real world data extracted. Services were exposed through an Application Programming Interface.
The author of this thesis beliefs that the presented experiments could provide ideas for future studies and could ease the involved work by allowing researchers to focus on their topics while relying on the validated mechanisms by using the implemented services made available through the open-source ReaderBench framework.

Ionut Paraschiv thesis’ summary

Each domain, alongside its knowledge base, changes over time and each period is centered on specific topics that emerge from different ongoing research projects. A researcher’s daily activities usually involve the study of new papers and using the information for building solutions and observing how the domain evolves. Since the retrieval of documents from the Internet can lead to large data flows, it is important to consider other approaches for a more comprehensive analysis of the domain. In this context, the Semantic Meta Annotations focus on building a scalable paper annotation system that automatically retrieves papers on a given topic and tags them, to make the exploration phase of the research literature substantially easier.
Evolution is based on leveraging existing knowledge, researches and tools to test other ideas. A researcher needs to read many textual materials, which are many times cluttered with irrelevant information. Thus, the focus of our research is shifted towards understanding the way in which humans comprehend texts. Reading is a complex cognitive process which has been the subject of many studies throughout the years. It is one of the oldest ways for learners to acquire new information and to consolidate existing knowledge, representing a key evolutionary element. Each textual material contains facts and topics that activate existing concepts from the reader’s prior knowledge (memory). The Comprehension Model describes an automated method that analyzes the way in which readers potentially assimilate and conceptualize new text information, which is a novel alternative for indexing and meta-annotating textual corpora. Creating such a method is a challenge, as it requires using a computational knowledge base, parsing unstructured textual materials and linking concepts using various heuristics and semantic similarity measures.
Our research focuses on the semantic analysis of unstructured textual materials by using Natural Language Processing techniques and models such as Latent Semantic Analysis, Latent Dirichlet Allocation, Word2Vec or semantic distances within lexicalized ontologies, i.e., WordNet. Within the experiments focused on semantic meta annotations, these distances are combined with other metrics such as co-citation analysis or co-authorship, thus creating the basis of several interactive and exploratory visual graphs that offer a better domain overview within a scalable infrastructure. In the second experiment, our focus is shifted towards describing an automatic comprehension modelling technique that analyzes using computational representations and algorithms the reading process. Our goal was to create a set of methods and tools to help researchers in their daily work to easily retrieve and understand textual materials.

EC-TEL 2017

We’ll have three pieces of work to be presented in EC-TEL 2017 in Tallinn, Estonia, on 12-15 Sept.

First of all, a demo of ReaderBench, the system I’m working on, in collaboration with Mihai Dascalu, Stefan Trausan-Matu and their team of UPB (Romania), as well as Danielle McNamara (Arizona State Univ.) and Scott Crossley (Georgia State Univ.), with a focus on the textual complexity features of the system.

Secondly, a poster introducing to Semantic Boogle, a Boogle-based game for learning vocabulary which populates the grid with semantically-related words from a given stem (and relying on ReaderBench).

Thirdly, a full paper (written with Laurent Thuez, from the nurse training institute of Annecy-Genevois, France, Mihai Dascalu, and Stefan Trausan-Matu ) aiming at automatically analyzing a set of nurse students case studies. We wondered to what extent some indices from a large series of complexity measures can predict the human assessment of these case studies.

“Regarde-les tous” : Analyse de la supervision visuelle d’enseignants en classe

Le 15 février dernier j’ai mené un cours par visioconférence pour le Master IME (Ingénierie des médias pour l’éducation) de l’univ. de Poitiers.
J’y ai présenté notre recherche (réalisée avec Olivier Cosnefroy & Vanda Luengo) sur l’analyse de la supervision visuelle d’enseignants d’école élémentaire. [Diapositives]

Orphée Rendez-Vous 2017

Grands défis sur l’évaluation formative

J’ai passé 3 jours à Font-Romeu dans le cadre des ORPHEE Rendez-Vous du lundi 30 janvier au mercredi 2 février.
L’objectif de l’atelier auquel j’ai assisté, animé par Franck Silvestre (IRIT, Univ. Paul-Sabatier, Toulouse), avait pour thème l’évaluation formative en classe ou en amphithéâtre

J’y ai présenté un travail réalisé dans le cadre du projet IDEFI-ANR ReflexPro (en coll. avec Gabriel Gutu, Mihai Dascalu, Jean Baptiste Diouf & Stefan Trausan-Matu), visant à concevoir des manuels ouverts, online, et promouvant l’apprentissage autorégulé, intégrant un cours classique et divers outils de présentation et d’évaluation du contenu (carte de concepts, évaluation de résumés de cours et de stratégies de compréhension). Lien vers l’article de positionnement
L’atelier a surtout été l’occasion de formuler un “grands défi” sur le thème de l’évaluation formative. Mais aussi d’écouter et discuter avec des grands témoins tels que Fridolin Wild, Ralph Klamma, Catherine Maillet et Lone Dirckinck. Les présentations des “grands témoins” :

Conférences expérimentations et usages numériques

Du 7 au 9 décembre 2016 s’est tenue à l’Espé de Grenoble la 3e édition du stage “Expérimentations et usages numériques”, à destination des médiateurs du numérique des ateliers Canopé, co-organisée avec Sébastien Jolivet. Descriptif plus complet de la formation disponible dans un ancien billet : Formation “Usages Numériques et expérimentations”.

Cette édition a été l’occasion d’inviter les trois conférenciers suivants :
Isabelle Girault, LIG-MeTAH, Univ. Grenoble Alpes qui a présenté trois environnements informatiques utilisés lors de démarches expérimentales au lycée et à l’université (Copex-chimie, LabBook et TitrAB), elle a illustré l’apport de la recherche dans la conception de ces environnements par des enseignants-chercheurs du laboratoire LIG (équipe MeTAH), en collaboration avec des enseignants de terrain.
Catherine Bonnat, LIG-MeTAH, Univ. Grenoble Alpes, a présenté les différentes étapes de l’expérimentation c’est-à-dire, de la conception à la réalisation. Cette expérimentation a été réalisée dans 5 classes de terminales de spécialité SVT afin de tester l’efficacité de la prise en charge par une plate forme informatique, LabBook, de difficultés identifiées a priori pour la conception d’un protocole expérimental sur la mise en évidence de la fermentation alcoolique. Elle a présenté les apports de la recherche dans la modélisation de la situation, puis a développé le plan expérimental initialement prévu qui prend en compte les contraintes liées à l’expérimentation en classe.

Thierry Soubrié, a questionné l’idée que la forme scolaire serait incompatible avec le numérique, à partir de l’analyse d’un corpus d’échanges recueilli dans une formation professionnalisante à distance de niveau master. Les étudiants, enseignants novices ou en activité, devaient se prononcer dans un forum de discussion sur l’incompatibilité supposée entre culture scolaire et numérique. Il a montré, après avoir proposé une définition de la forme scolaire, que dans la majeure partie des cas il n’existe pas pour les personnes en formation de contre-indication à l’intégration du numérique, tout du moins lorsque ce dernier vient renforcer la forme scolaire. Dans le cas contraire, les contradictions qui apparaissent sont parfois l’occasion de formuler des propositions qui visent, de manière plus ou moins marquée, à dépasser la forme scolaire.

Les apprentissages professionnels des enseignants

J’ai participé à Toulouse, hier, mardi 29 novembre, au jury de la thèse de Fatiha Tali, dont le titre est “Les apprentissages professionnels des enseignants, Le cas d’une formation hybride d’enseignants du second degré se spécialisant pour scolariser des élèves en situation de handicap”. Thèse de sciences de l’éducation réalisée au Laboratoire EFTS (Education, Formation, Travail, Savoirs).

Le but de sa thèse a été d’évaluer l’impact, sur une année scolaire, d’un dispositif de formation professionnelle continue des enseignants du second degré, hybride, sur la scolarisation d’élèves en situation de handicap à partir de leurs traces écrites dans un carnet de bord, leur sentiment d’auto-efficacité et leurs pratiques, avec une approche mixte, qualitative et quantitative. Une comparaison de trois groupe était faite : un groupe de 5 enseignants suivant la formation hybride, un groupe suivant la même formation en présence, et un groupe sans formation. Un modèle socio-cognitif de formation hybride, fondé sur celui d’Huberman, est proposé.
Le jury, outre moi-même, était composé de :