Métacognition et apprentissage par le jeu

Métacognition et
apprentissage par le jeu
Jean-Loup Castaigne
LabSET — Université de Liège — Belgique

Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007
Plan
Introduction
Recueil de
l’information
Feedbacks délivrés
Conclusion et
perspectives
2

Introduction
GBL & PU
Elektra, le jeu
Métacognition
Plan
3

Jeux et P.U. ?
L’âge moyen du joueur est de 33 ans.
Le joueur adulte moyen joue depuis 13
années.
4 http://www.theesa.com/facts/gamer_data.php
25 %
44 %
31 %
< 18 ans
18 - 49 ans
50 ans & +

Avec quel support technique ?
Computer Gamers...
< 18 ans
18 - 35 ans
> 35 ans
30 %
5
44 %
26 %
Console Gamers...
25 %
35 %
40 %
< 18 ans
18 - 35 ans
> 35 ans

Et les femmes adultes ?
2003 2006
6
43 %
57 %
Hommes
Femmes
38 %
62 %

Plan
Introduction
GBL & PU
Elektra, le jeu
Métacognition
7

Comprendre les éclipses solaires
astronomie : planètes, étoiles, sate'ites
optique : propagation de la lumière
Variation des stratégies d’Ens/App
Résolution d’énigmes, des problèmes,…
Expérimentation,…
Activité pour soutenir la métacognition
8

jeu d’aventure
3D, style FPS
Objectifs
retrouver les grimoires
de professeur
gagner la confiance du
fantôme de Galilée en démontrant sa capacité de
douter et d’être sûr à juste titre
9

Gagner la confiance du fantôme de
Galilée !
Comment recuei'ir l’information pour évaluer
si Galilée peut avoir confiance ?
Quels feedbacks donner ?
10

Plan
Introduction
GBL & PU
Elektra, le jeu
Métacognition
11

1. Définitions
Métacognition
Flavell, 1979
Noël, 1991
Nelson et Narrens, 1994; Nelson 1996
12

Flavell, 1979, 1987
Métacognition
Connaissances métacognitives
• facteurs personne,
• facteurs tâche,
• facteurs stratégie
Expériences métacognitives
• moment de conscience de phénomène métacognitif
• planification, suivi et évaluation de l’exécution de la
tâche cognitive
13

Noël, 1991
3 objets
une activité cognitive
un ensemble d’activités cognitives
produit mental de ces activités
2 moments : en train ou vient d’effectuer
3 opérations mentales
prise de conscience (“processus métacognitif ”)
jugement de qualité, exprimé ou non
décision ou non de modifier 14

Mesures quantitatives
Nelson et Narrens, 1994; Nelson 1996
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 15

Plan
Introduction
Recueil de
l’information
Conclusion et
perspectives
16

Comment l‘information est-elle
recueillie ?
Le fantôme guide le joueur et...
il “transmet” des informations
il pose des questions et demande la certitude
Quand le joueur expérimente, il donne une
prédiction de succès pour cette tentative
17

Quels est l’intérêt ?
2 étudiants ont 16 / 20
Sont-ils égaux ?
À ce degré de finesse de mesure oui, mais…
si nous ajoutons la notion de certitude des
réponses choisies, nous augmentons la
finesse et dès lors, nous pouvons
imaginer…
18

étudiant A
4 erreurs mais
chaque fois en
disant qu’il est sûr
16 réponses
correctes mais
chaque fois en
doutant de sa
réponse
19

étudiant B
4 erreurs mais
chaque fois en
disant qu’e'e
doute
16 réponses
correctes mais
chaque fois en
étant sûre de sa
réponse
20
!tudiant A
4 erreurs mais
chaque fois e!
disant qu"il est s#r
16 r$ponses
correctes mais
chaque fois e!
doutant de sa
r$pons%

Galilée
pose une question
demande la certitude
le joueur
répond
donne sa certitude
Galilée donne des feedbacks
21
Quelle est ta
certitude ?
Certitude 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %

Littérature
Do not use
Verbal
expressions
1-not sure at all
2-weakly sure
3-average
4-partly sure
5-fairly sure
6-strongly sure
Use numerical expressions
22
Utilisateurs ß
0% 20% 40%
60% 80% 100%
Pourquoi pas
moins ou plus que
6 choix ?
Quelle est la
différence entre
sûr à 20% et sûr à
40% ?
Shuford, E. H., Albert, A., and Massengill, H. E. (1966)

Littérature
Do not use
Verbal
expressions
1-not sure at all
2-weakly sure
3-average
4-partly sure
5-fairly sure
6-strongly sure
Use numerical expressions
23
Utilisateurs ß
0% 20% 40%
60% 80% 100%
Pourquoi pas
moins ou plus que
6 choix ?
Quelle est la
différence entre
sûr à 20% et sûr à
40% ?
Shuford, E. H., Albert, A., and Massengill, H. E. (1966)
Les preuves scientifiques
ne suffisent pas à lever
le sentiment de savoir
mieux ce qui convient
pour moi, pour mes
étudiants,…

mot manquant
Mot manquant
Pas sûr
24
Sûr

Commentaires
Quels sont vos sentiments vis-à-vis de
l’utilisation de “sûr” et “pas sûr” ?
Manque de degrés intermédiaires : “presque
sûr”, “moyennement sûr”, “peu sûr”, “hasard
complet”, …
Consignes simples… mais interprétation
difficile et peu fidèle : quelle signification donner
aux notions “sûr” et “pas sûr” ?
Utilisation de règles personnelles, définies ou
non, systématiquement respectées ou non
25

0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %
mot manquant
Certitude
choisie
Mot manquant

mot manquant
Mot manquant
mot manquant
mot manquant
mot manquant
mot manquant
mot manquant
mot manquant
mot manquant
mot manquant
mot manquant
mot manquant
mot manquant

Variations inter individuelles #1
Sûr pour 9 questions
Pas sûr pour 11 questions
7
6
5
4
3
2
1
0
Mean: 29.091 62.222
# of points: 11 9
Std deviation: 16.404 12.019
Mann-Whitney U-statistic = 6.000
two-tailed P value = 0.0010 ***
Sûr
Pas Sûr
0 20 40 60 80 100
Sûr 0 0 1 6 2 0
Pas Sûr 1 5 4 1 0 0

7
6
5
4
3
2
1
0
Sûr
Pas Sûr
Mean: 51.111 80.000
# of points: 9 11
Two-tailed P = 0.0720
0 20 40 60 80 100
Sûr 0 0 2 2 1 6
Pas Sûr 1 2 2 1 1 2

7
6
5
4
3
2
1
0
Sûr
Pas Sûr
0 20 40 60 80 100
7
Sûr 0 0 1 6 2 0
Pas Sûr 1 5 4 1 0 0
6
5
4
3
2
1
0
Sûr
Pas Sûr
Mean: 51.111 80.000
# of points: 9 11
Two-tailed P = 0.0720
0 20 40 60 80 100
Sûr 0 0 2 2 1 6
Pas Sûr 1 2 2 1 1 2

Variations inter individuelles
Ind. #4 Ind. #5
Sûr 40-100 100
Pas sûr 40-80 20-100
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Sûr
Pas Sûr
0 20 40 60 80 100
Sûr 0 0 1 2 2 7
Pas Sûr 0 0 3 3 2 0
14
12
10
8
6
4
2
0
Sûr
Pas Sûr
0 20 40 60 80 100
Sûr 0 0 0 0 0 12
Pas Sûr 0 4 0 1 1 2

2 stagiaires
Sur pour 10 questions
Pas sur pour 6 questions
6,0
4,5
3,0
1,5
0
0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %
Sur
Pas sur
32

Variations intra individuelle
Phrase R 1 Certitude R 2 DC
33
Il me paraît très
important qu'il
______ en toi.
croie pas sûr croie 100
Des propositions
d'emploi, j'en ai
______ quelques-unes
depuis les
vacances.
reçues sûr reçues 40

Variations intra individuelle
34
sur 80
sur 100
sur 80
sur 100
pas sur 80
pas sur 80
sur 80
pas sur 60
pas sur 80
Sûr et Pas sûr
5x sûr
• 1 RC et 4 RI
• de 80 à 100%
4x pas sûr
• 3 RC et 1 RI
• 3x 80% et 1x60%
Degrés de certitude
100%
• Utilisé 2x et 2x sûr
• 1 RI et 1 RC
80%
• 3 sûr et 3 pas sûr
• 3 RI (les 3 sûr) et
• 3 RC (les 3 pas sûr)
60%
• Utilisé 1x et pas sûr
• 1 RI

Plan
Introduction
Recueil de
l’information
Conclusion et
perspectives
35

comment méta
Feedbacks cognitifs
36
Réponse correcte incorrecte
Feedback + -

comment méta
Feedbacks métacognitifs
37
Réponse correcte incorrecte
Certitude
élevée
confiant à
raison
trop
confiant
Certitude
basse trop prudent prudent à
raison

comment méta
Feedbacks cognitifs
Feedbacks métacognitifs
instantanés
de tendance
globaux
38

Feedbacks pour le tuteur
Three types of knowledge situation
(1993)
misinformed
uninformed
informed
39
Hunt

Hémispectres
Hunt (1993) ; Jans et Leclercq (1999)
Réponses incorrectes Réponses correctes
Certitude : de -100 à -0 Certitude : de 0 à +100
Nombre de réponses
omissions
40

Hémispectres
Hunt (1993) ; Jans et Leclercq (1999) ; Leclercq (2003)
Méprise
grave
Méconnaissance
Certitude : de -100 à -0 Certitude : de 0 à +100
Nombre de réponses
omissions
Maîtrise
Mi Connaissance
41

Des hémispectres
dans mon jeu ! Des
spectres, d ’accord, mais
des hémispectres !
42

Hémispectres
Prudence Confiance
43
omissions
Méprise
grave
Méconnaissance
Maîtrise
Mi Connaissance
Joueur -
Apprenant
Parents
Enseignants

Plan
Introduction
Recueil de
l’information
Conclusion et
perspectives
44

Être sûr ?
Quand ils utilisent l’expression verbale
‘sûr’, les participants associent
principalement des certitudes s’étalant
de 40% à 100%
Les utilisations de 0% et 20% ne
représentant que trois utilisations sur les 65.
La certitude moyenne quand les
personnes ont utilisé la notion ‘sûr’ est
de 74%.
45

Ne pas être sûr ?
Quand ils utilisent l’expression verbale
‘pas sûr’, les participants associent
principalement des certitudes s’étalant
de 20% à 100%
La certitude moyenne quand les
personnes ont utilisé la notion ‘pas sûr’
est de 58%.
46

Probabilités subjectives
De Finetti: “It is only subjective
probability that can give an
objective meaning to every
response and scoring
method.” (p. 111)
Bruno De Finetti (1906-1985), Italian probabilist and statistician
« Methods of discriminating levels of partial knowledge concerning a test item »
Brit. Journ. of Math. & Statist. Psychol., 1965, 18, 87-123.
47

Perspectives
L’utilisation de valeur numérique ne
diminue-t-elle pas l’immersion dans le
jeu ?
Mettre au point des questions et des
feedbacks pertinents et variés
Fournir des données quantitatives
durant l’apprentissage est-il favorable ?
Les seuils de 50% ne sont pas toujours
pertinents
48

Merci de votre attention
Plan
Introduction
Recueil de
l’information
Conclusion et
perspectives
49

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