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...
Introduction 
GBL & PU 
Elektra, le jeu 
Métacognition 
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 
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....
Avec quel support technique ? 
Computer Gamers... 
< 18 ans 
18 - 35 ans 
> 35 ans 
30 % 
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montr...
Et les femmes adultes ? 
2003 2006 
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 
6 
43 % 
57 % 
Hommes 
Femmes 
38 % 
62 %
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Plan 
Introduction 
GBL & PU 
Elektra, le jeu 
Métacognition 
7
Comprendre les éclipses solaires 
astronomie : planètes, étoiles, sate'ites 
optique : propagation de la lumière 
Variatio...
jeu d’aventure 
3D, style FPS 
Objectifs 
retrouver les grimoires 
de professeur 
gagner la confiance du 
fantôme de Galil...
Gagner la confiance du fantôme de 
Galilée ! 
Comment recuei'ir l’information pour évaluer 
si Galilée peut avoir confianc...
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Plan 
Introduction 
GBL & PU 
Elektra, le jeu 
Métacognition 
11
1. Définitions 
Métacognition 
Flavell, 1979 
Noël, 1991 
Nelson et Narrens, 1994; Nelson 1996 
Jean-Loup Castaigne, AIPU,...
Flavell, 1979, 1987 
Métacognition 
Connaissances métacognitives 
• facteurs personne, 
• facteurs tâche, 
• facteurs stra...
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 
Noël, 1991 
3 objets 
une activité cognitive 
un ensemble d’activités cognitives...
Mesures quantitatives 
Nelson et Narrens, 1994; Nelson 1996 
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Recueil de 
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Comment l‘information est-elle 
recueillie ? 
Le fantôme guide le joueur et... 
il “transmet” des informations 
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Quels est l’intérêt ? 
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Sont-ils égaux ? 
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4 erreurs mais 
chaque fois en 
disant qu’il est sûr 
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2 étudiants ont 16 / 20 
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 
étudiant B 
4 erreurs mais 
chaque fois en 
disant qu’e...
Galilée 
pose une question 
demande la certitude 
le joueur 
répond 
donne sa certitude 
Galilée donne des feedbacks 
Jean...
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Littérature 
Do not use 
Verbal 
expressions 
1-not sure at all 
2-weakly sure 
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Littérature 
Do not use 
Verbal 
expressions 
1-not sure at all 
2-weakly sure 
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mot manquant 
Mot manquant 
Pas sûr 
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Commentaires 
Quels sont vos sentiments vis-à-vis de 
l’utilisation de “sûr” et “pas sûr” ? 
Manque de degrés intermédiair...
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mot manquant 
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Variations inter individuelles #1 
Sûr pour 9 questions 
Pas sûr pour 11 questions 
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Variations inter individuelles #2 
Sûr pour 11 questions 
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2 stagiaires 
Sur pour 10 questions 
Pas sur pour 6 questions 
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Variations intra individuelle 
Phrase R 1 Certitude R 2 DC 
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 
33 
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Variations intra individuelle 
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 
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sur 80 
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Recueil de 
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Conclusion et...
comment méta 
Feedbacks cognitifs 
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Réponse correcte incorrecte 
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Feedbacks métacognitifs 
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Réponse correcte incorrecte 
Certitud...
comment méta 
Feedbacks cognitifs 
Feedbacks métacognitifs 
instantanés 
de tendance 
globaux 
Jean-Loup Castaigne, AIPU, ...
Feedbacks pour le tuteur 
Three types of knowledge situation 
(1993) 
misinformed 
uninformed 
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Hémispectres 
Hunt (1993) ; Jans et Leclercq (1999) 
Réponses incorrectes Réponses correctes 
Certitude : de -100 à -0 Cer...
Hémispectres 
Hunt (1993) ; Jans et Leclercq (1999) ; Leclercq (2003) 
Méprise 
grave 
Méconnaissance 
Certitude : de -100...
Des hémispectres 
dans mon jeu ! Des 
spectres, d ’accord, mais 
des hémispectres ! 
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Hémispectres 
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 
Prudence Confiance 
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omissions 
Méprise 
grave 
Méconnaissance ...
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Introduction 
Recueil de 
l’information 
Feedbacks délivrés 
Conclusion et...
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Être sûr ? 
Quand ils utilisent l’expression verbale 
‘sûr’, les participants as...
Ne pas être sûr ? 
Quand ils utilisent l’expression verbale 
‘pas sûr’, les participants associent 
principalement des cer...
Probabilités subjectives 
De Finetti: “It is only subjective 
probability that can give an 
objective meaning to every 
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Perspectives 
L’utilisation de valeur numérique ne 
diminue-t-elle pas l’immersion dans le 
jeu ? 
Mettre au point des que...
Merci de votre attention 
Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 
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Feedbac...
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Métacognition et apprentissage par le jeu

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Dans le jeu du projet CE Elektra, le joueur-apprenant résout des problèmes, gagnant de la sorte des connaissances. Notre joueur devra également gagner la confiance d’un NPC, personnage que le joueur ne peut incarner. Cette confiance est mesurée par le degré de certitude que le joueur a de solutionner le problème. Ces dias présentent un expérience à propos de la formulation de la certitude que le joueur devra exprimer. Nous avons organisé une expérience prouvant le manque de fidélité des expressions verbales. Vingt trois adultes ont été soumis à deux tests sur l’orthographe grammaticale de leur langue natale. Les participants devaient écrire le mot manquant dans chacune des 20 phrases et associer leur certitude, la première fois à l’aide d’expression verbale et la seconde avec les probabilités. Nous avons montré que les expressions verbales prennent des valeurs différentes de personne à personne mais également de question à question.

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  • GBL et PU ?
  • ESA = trade group representing U.S. computer and video game publishers.

  • Women make up 43 percent of all video game players, according to the 2005 survey by the Entertainment Software Association. That's up from 38 percent in a similar survey in 2003. Though women aren't quite yet the majority among game players, they're involved in 55 percent of all game-buying decisions, according to the association of the video game makers.



  • Comment recueillir des indices et fournir des feedbacks m&#xE9;tacognitifs quantitatifs sans perdre la jouabilit&#xE9; ?


  • facteurs personne : sur soi et les autres en tant qu&#x2019;apprenant et &#x201C;connaisseur&#x201D;
    facteurs t&#xE2;che : compr&#xE9;hension
    facteurs strat&#xE9;gie
  • la m&#xE9;tacognition est un processus mental dont l&#x2019;objet est soit...
    Notion de m&#xE9;tacognition r&#xE9;gulatrice.
  • la m&#xE9;tacognition est un processus mental dont l&#x2019;objet est soit...
    Notion de m&#xE9;tacognition r&#xE9;gulatrice.
  • la m&#xE9;tacognition est un processus mental dont l&#x2019;objet est soit...
    Notion de m&#xE9;tacognition r&#xE9;gulatrice.















  • jugement m&#xE9;tacognitif
    processus m&#xE9;tacognitif : prise de conscience
    d&#xE9;cision m&#xE9;tacognitive : apporter ou non une r&#xE9;gulation.
  • jugement m&#xE9;tacognitif
    processus m&#xE9;tacognitif : prise de conscience
    d&#xE9;cision m&#xE9;tacognitive : apporter ou non une r&#xE9;gulation.
  • jugement m&#xE9;tacognitif
    processus m&#xE9;tacognitif : prise de conscience
    d&#xE9;cision m&#xE9;tacognitive : apporter ou non une r&#xE9;gulation.
  • jugement m&#xE9;tacognitif
    processus m&#xE9;tacognitif : prise de conscience
    d&#xE9;cision m&#xE9;tacognitive : apporter ou non une r&#xE9;gulation.
  • jugement m&#xE9;tacognitif
    processus m&#xE9;tacognitif : prise de conscience
    d&#xE9;cision m&#xE9;tacognitive : apporter ou non une r&#xE9;gulation.


































  • Shuford, E. H., Albert, A., and Massengill, H. E. (1966, Jun). Admissible probability measurement procedures. Psychometrika, 31 (2), 125-45.
  • Shuford, E. H., Albert, A., and Massengill, H. E. (1966, Jun). Admissible probability measurement procedures. Psychometrika, 31 (2), 125-45.
  • Shuford, E. H., Albert, A., and Massengill, H. E. (1966, Jun). Admissible probability measurement procedures. Psychometrika, 31 (2), 125-45.
  • 23 adultes, 20 phrases,
  • 23 adultes, 20 phrases,
  • 23 adultes, 20 phrases,
  • 23 adultes, 20 phrases,




















































  • Métacognition et apprentissage par le jeu

    1. 1. Métacognition et apprentissage par le jeu Jean-Loup Castaigne LabSET — Université de Liège — Belgique
    2. 2. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Plan Introduction Recueil de l’information Feedbacks délivrés Conclusion et perspectives 2
    3. 3. Introduction GBL & PU Elektra, le jeu Métacognition Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Plan 3
    4. 4. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 25 % 44 % 31 % < 18 ans 18 - 49 ans 50 ans & +
    5. 5. Avec quel support technique ? Computer Gamers... < 18 ans 18 - 35 ans > 35 ans 30 % Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 5 44 % 26 % Console Gamers... 25 % 35 % 40 % < 18 ans 18 - 35 ans > 35 ans
    6. 6. Et les femmes adultes ? 2003 2006 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 6 43 % 57 % Hommes Femmes 38 % 62 %
    7. 7. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Plan Introduction GBL & PU Elektra, le jeu Métacognition 7
    8. 8. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 8
    9. 9. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 9
    10. 10. Gagner la confiance du fantôme de Galilée ! Comment recuei'ir l’information pour évaluer si Galilée peut avoir confiance ? Quels feedbacks donner ? Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 10
    11. 11. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Plan Introduction GBL & PU Elektra, le jeu Métacognition 11
    12. 12. 1. Définitions Métacognition Flavell, 1979 Noël, 1991 Nelson et Narrens, 1994; Nelson 1996 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 12
    13. 13. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 13
    14. 14. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 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
    15. 15. Mesures quantitatives Nelson et Narrens, 1994; Nelson 1996 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 15
    16. 16. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Plan Introduction Recueil de l’information Feedbacks délivrés Conclusion et perspectives 16
    17. 17. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 17
    18. 18. 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… Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 18
    19. 19. 2 étudiants ont 16 / 20 étudiant A 4 erreurs mais chaque fois en disant qu’il est sûr 16 réponses correctes mais chaque fois en doutant de sa réponse Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 19
    20. 20. 2 étudiants ont 16 / 20 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 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%
    21. 21. Galilée pose une question demande la certitude le joueur répond donne sa certitude Galilée donne des feedbacks Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 21 Quelle est ta certitude ? Certitude 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %
    22. 22. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 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)
    23. 23. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 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,…
    24. 24. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 mot manquant Mot manquant Pas sûr 24 Sûr
    25. 25. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 25
    26. 26. 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 % mot manquant Certitude choisie Mot manquant Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 26
    27. 27. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 27
    28. 28. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 28
    29. 29. Variations inter individuelles #2 Sûr pour 11 questions Pas sûr pour 9 questions 7 6 5 4 3 2 1 0 Sûr Pas Sûr Mean: 51.111 80.000 # of points: 9 11 Std deviation: 36.209 25.298 Mann-Whitney U-statistic = 25.500 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 29
    30. 30. 7 Variations inter individuelles #2 Sûr pour 11 questions Pas sûr pour 9 questions 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 Std deviation: 36.209 25.298 Mann-Whitney U-statistic = 25.500 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 30
    31. 31. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 31
    32. 32. 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 % Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Sur Pas sur 32
    33. 33. Variations intra individuelle Phrase R 1 Certitude R 2 DC Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 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
    34. 34. Variations intra individuelle Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 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
    35. 35. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Plan Introduction Recueil de l’information Feedbacks délivrés Conclusion et perspectives 35
    36. 36. comment méta Feedbacks cognitifs Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 36 Réponse correcte incorrecte Feedback + -
    37. 37. comment méta Feedbacks métacognitifs Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 37 Réponse correcte incorrecte Certitude élevée confiant à raison trop confiant Certitude basse trop prudent prudent à raison
    38. 38. comment méta Feedbacks cognitifs Feedbacks métacognitifs instantanés de tendance globaux Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 38
    39. 39. Feedbacks pour le tuteur Three types of knowledge situation (1993) misinformed uninformed informed Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 39 Hunt
    40. 40. Hémispectres Hunt (1993) ; Jans et Leclercq (1999) Réponses incorrectes Réponses correctes Certitude : de -100 à -0 Certitude : de 0 à +100 Nombre de réponses Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 omissions 40
    41. 41. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 omissions Maîtrise Mi Connaissance 41
    42. 42. Des hémispectres dans mon jeu ! Des spectres, d ’accord, mais des hémispectres ! Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 42
    43. 43. Hémispectres Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Prudence Confiance 43 omissions Méprise grave Méconnaissance Maîtrise Mi Connaissance Joueur - Apprenant Parents Enseignants
    44. 44. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Plan Introduction Recueil de l’information Feedbacks délivrés Conclusion et perspectives 44
    45. 45. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 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
    46. 46. 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%. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 46
    47. 47. Probabilités subjectives De Finetti: “It is only subjective probability that can give an objective meaning to every response and scoring method.” (p. 111) Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 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
    48. 48. 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 Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 48
    49. 49. Merci de votre attention Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 Plan Introduction Recueil de l’information Feedbacks délivrés Conclusion et perspectives 49
    50. 50. Jean-Loup Castaigne, AIPU, Montréal 2007 50

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