3.5 Conception des ontologies de l’annotation
3.5.1 La facette sémantique
Dans cette partie nous modélisons le domaine de valeurs de chaque attribut de la facette sémantique.
3.5.1.1 Ontologies des objectifs
Pour chacun des trois objectifs nous concevons l’ontologie correspondante en utilisant différentes sources que nous indiquons dans les parties suivantes.
3.5.1.1.1 Ontologie des objectifs d’annotation pédagogiques
Cette ontologie est utilisée par l’enseignant pour expliciter l’objectif pédagogique de son annotation. Pour développer cette ontologie nous avons utilisé différentes études concernant la pédagogie ([Hélène et al. 1999] et [Jacobi et al. 1986]). Cette ontologie est partiellement validée par l’expérimentation que nous avons menée (voir 3.6).
Nous présentons cette ontologie dans le tableau suivant.
Annoter pour mémoriser …
1.un objectif d’apprentissage non significatif 1.1.un objectif à ignorer
1.2.un objectif à réaliser en cas de possibilité
1.3.un objectif à réduire
2.un objectif d’apprentissage significatif 2.1.un objectif à approfondir
2.2.un objectif à illustrer
2.3.un objectif à évaluer
3.un objectif d’apprentissage mal conçu 3.1.objectif mesurable non évalué
3.2.situation de formation non définie
3.3.évaluation non objective
3.4.objective non opérable
4.un objectif d’apprentissage pas assez ambitieux 4.1.un objectif d’apprentissage assez restreint
4.2.nombre de concept non pertinent
4.3.objectif d’apprentissage déjà assimilé
5.peu de contraintes dans la situation 5.1.trop de temps alloué
5.2.assez peu de contraintes matérielles
6.mauvais contenu du texte
Tableau 13. Les objectifs du niveau pédagogiques.
Explication de l’ontologie
Un objectif d’apprentissage non significatif : l’enseignant dans ce cas mémorise que l’objectif concerné par le passage annoté, n’est pas pertinent et ne doit pas donc subsister. En effet, il se peut que l’enseignant réutilise les documents pédagogiques de l’année passée, alors que le programme et les priorités pédagogiques ont été modifiés. Dans ce cas l’enseignant peut mémoriser ou bien ignorer cet objectif, le laisser et ne s’y intéresser qu’en cas de possibilité (disponibilité du temps et des ressources par exemple). Cet objectif a trois sous-objectifs qui sont : un objectif à ignorer, un objectif à réaliser en cas de possibilité et un objectif à réduire.
Un objectif d’apprentissage significatif : l’enseignant dans ce cas mémorise l’objectif
inverse de l’objectif précédent à savoir que l’objectif concerné par le passage annoté est important pour l’apprentissage des apprenants et qu’il doit y insister pour qu’ils assimilent de manière optimale. Cet objectif contient trois sous objectifs où l’enseignant peut mémoriser l’importance de cet objectif pour l’approfondir, l’illustrer par exemple avec des schémas et des exemples, ou pour l’évaluer.
Un objectif d’apprentissage mal conçu : dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser
que l’objectif pédagogique porté par le passage est mal conçu, mal formulé et non précis. Les sous objectifs permettent de détailler cela en précisant pourquoi cet objectif est mal conçu : car il lui manque l’évaluation qui permet de vérifier l’apprentissage des apprenants, car la situation de formation est non définie, car son évaluation n’est pas objective ou enfin parce que cet objectif ne peut pas être réifié par des activités pédagogiques.
Un objectif d’apprentissage pas assez ambitieux : dans ce cas, l’enseignant mémorise
que l’objectif pédagogique porté par le passage qu’il veut annoter, n’est pas assez ambitieux pour être spécifié à lui seul comme objectif pour le programme en cours. Cela peut être dû à différentes raisons exprimées dans les sous objectifs, qui sont que l’objectif est assez restreint et assez limité, que cet objectif n’est pas significatif ou enfin que cet objectif a été déjà assimilé par les apprenants que cela soit la même année ou les années d’avant.
Peu de contraintes dans la situation. Dans ce cas, l’enseignant mémorise que
pédagogiquement il manque des contraintes nécessaires pour le bon déroulement de l’apprentissage. Cela peut être par exemple que le temps alloué à l’activité pédagogique est trop grand ou que les contraintes matérielles de l’activité pédagogiques sont limitées.
Mauvais contenu du texte. Dans ce cas, l’enseignant annote pour mémoriser que le
contenu du texte est mauvais. En effet, d’un point de vue pédagogique, un mauvais texte peut induire en erreur les apprenants.
3.5.1.1.2 Ontologie des objectifs d’annotation du domaine
Cette ontologie est utilisée par l’enseignant pour expliciter l’objectif de son annotation concernant le domaine enseigné.
La plupart de ces ontologies dépendent du domaine enseigné. Pour en construire un premier exemplaire, nous avons choisi comme domaine les enseignements de travaux pratiques en chimie de niveau licence 1. Nous avons réalisé six interviews avec des enseignants de chimie dans le but d’étudier les annotations qu’ils réalisent sur leurs documents pédagogiques (manuels de Travaux Pratiques). Les résultats de cette étude ont été combinés avec ceux de recherches précédentes [Marshall 1997] et [Mille 2001] pour aboutir aux ontologies suivantes (présentés en détails dans [Azouaou 2006]). Cette ontologie est partiellement validée par notre l’expérimentation que nous avons menée (voir 3.6).
Annoter pour mémoriser …
1.un résultat du TP 2.un détail
2.1.un détail d’un objet
2.2.un détail d’une procédure du domaine
3.une référence
4.une erreur possible
4.1.une erreur possible lors de la manipulation
4.2.une erreur possible lors du calcul
5.une précaution à prendre
5.1.une précaution à propos de la qualité
5.2.une précaution à propos de la sécurité
6.un changement à planifier
6.1.un changement dû à un problème matériel
6.2.un changement dû à un problème de temps
7.une mauvaise structuration des tâches 7.1.une mauvaise composition des tâches
7.1.1.une tâche manquante
7.1.2.une tâche en plus
7.2.l’importance des tâches est mal répartie
8.un problème avec une tâche 8.1.une erreur
8.1.1.une erreur dans la procédure
8.1.2.une erreur dans la formule
8.1.3.une erreur dans la définition
8.1.4.une erreur dans l’équation chimique
8.1.5.une erreur dans les ressources utilisables
8.2.un risque
8.2.1.un risque du à une mauvaise précaution
8.2.2.un risqué du à des données ambiguës
8.3.tâche non pertinente
9.une catégorisation
9.1.une catégorisation objective
9.1.1.une catégorisation par type prédéfini
9.1.2.une catégorisation par similarité de forme
9.2.une catégorisation subjective
9.2.1.une catégorisation par l’importance
9.2.2.une catégorisation par similarité sémantique
10.une relation entre deux passages
10.1.une relation entre une présentation et ses détails
10.2.une relation entre une présentation et son explication
10.3.une relation entre une définition et son explication
11.un contenu du texte erroné
Tableau 14. Les objectifs du niveau domaine.
Explication de l’ontologie
Nous expliquons ci-dessous chacun des objectifs principaux de l’ontologie précédente.
Un résultat du TP. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser un résultat attendu
d’une activité du TP des apprenants. Il peut s’agir de la solution d’un exercice, la réponse à une question ou le résultat d’une expérimentation.
Un détail. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser un détail qu’il ajoute au
d’une procédure. Ainsi par exemple, l’enseignant peut détailler une définition ou compléter les étapes d’une procédure donnée.
Une référence. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser une référence vers un
autre passage ou vers une référence bibliographique. Dans le premier cas, l’enseignant peut annoter pour référencer un autre passage se trouvant dans le même document ou dans un autre document.
Une erreur possible. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser une erreur possible
courante faite par les apprenants, ainsi, lors de la réalisation de l’activité par les apprenants, l’enseignant pourrait se rappeler et avertir les apprenants d’éviter cela, ceci est en particulier intéressant pour éviter les erreurs de manipulation dans la réalisation d’expérimentation en chimie, mais c’est aussi le cas lors de la résolution des exercices où les erreurs de calculs sont courantes.
Une précaution à prendre. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser des
précautions qu’il doit rappeler aux apprenants et vérifier pendant les TP de chimie. Ces précautions peuvent concerner la sécurité (comme c’est le cas lors de la manipulation des produits dangereux, elle peuvent être aussi des précautions qui concernent la qualité du résultat des expérimentations.
Un changement à planifier. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser un
changement qu’il planifie à faire sur le passage annoté ou sur l’activité décrite par ce même passage. Ce changement peut être dû à un problème de matériel ou de temps insuffisant.
Une mauvaise structuration des tâches. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser
que les tâches qui structurent les activités pédagogiques sont structurées d’une manière erronée. Cet objectif possède deux sous catégories de sous-objectifs qui le détaille. La première est une mauvaise composition des tâches car une tâche est manquante ou en trop, et la seconde est que l’importance des tâches est mal répartie.
Un problème avec une tâche. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser qu’une
tâche donnée pose ou pourrait poser un problème car elle contient une erreur, elle présente un risque pour les apprenants ou qu’elle est tout simplement non pertinente.
Une catégorisation. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser une catégorisation
entre certains passages du document annoté. C’est le cas par exemple, où l’enseignant regroupe les éléments de chimie qui ont la même nature en catégories distinctes afin de les expliquer par groupe lors de la séance du TP. La catégorisation peut être de deux types : une catégorisation objective ou subjective, cet objectif est issu des travaux de [Mille 2005].
Une relation entre deux passages. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser
qu’une relation entres certaines parties du document pédagogique, c’est le cas par exemple où un passage illustre une figure, l’enseignant peut alors les lier par une flèche.
Un contenu du texte erroné. Dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser des erreurs
domaine se trouvant dans le passage annoté, il peut s’agir par exemple d’une définition erronée.
3.5.1.1.3 Ontologie des objectifs du document
Cette dernière ontologie est utilisée par l’enseignant pour expliciter l’objectif sur le plan documentaire de son annotation
Cette ontologie est en grande partie issue des travaux de [Mille 2005]. Cette ontologie est détaillée ci-après. Cette ontologie est partiellement validée par notre l’expérimentation que nous avons menée (voir 3.6).
Annoter pour mémoriser …
1.une structure personnelle 1.1.un titre
1.2.une synthèse
1.3.une reformulation
1.4.une hiérarchie
2.une révision
2.1.une révision d’une erreur textuelle
2.2.une révision d’une illustration/table incomplète
2.3.une révision d’un élément manquant
2.3.1.une révision d’une illustration/table manquante
2.3.2.une révision d’un index/glossaire manquant
2.4.une révision d’un passage
2.4.1.une révision d’un passage en trop
2.4.2.une révision d’un passage mal reformulé
2.4.3.une révision d’un passage manquant
2.5.support d’attention
3.un marque-page
Tableau 15. Les objectifs du niveau document.
Explication de l’ontologie
Nous expliquons ci-dessous chacun des objectifs principaux de l’ontologie précédente.
Une structure personnelle : dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser une structure
personnelle qu’il ajoute au passage annoté. Cette structure peut être un titre ajouté à un passage, un texte qui synthétise une partie du document, une reformulation d’une idée ou une hiérarchisation. Par exemple, l’enseignant afin de ne pas être obligé de relire tout son cours une seconde fois, décide de rédiger une synthèse et de l’ajouter sur la marge.
Une révision : dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser une révision qu’il prévoit
d’effectuer pour une erreur ou un élément manquant dans le document. Par exemple, l’enseignant découvre qu’un mot est mal orthographié alors il note sa correction en dessus de ce mot afin de le corriger ultérieurement, d’un autre côté l’enseignant quand il découvre que le document apprenant n’a pas de sommaire, il annote cette information pour ne pas l’oublier.
Une marque page : dans ce cas l’enseignant annote pour mémoriser un repère dans le
document. La marque-page permet à l’enseignant de retrouver rapidement un passage lu récemment.
3.5.1.2 Ontologie du contenu structuré
La description de l’objectif d’annotation avec l’une des trois ontologies précédentes est souvent complétée par un « contenu structuré » (voir 3.3.8) qui est représenté lui aussi dans une ontologie. Ainsi chaque objectif de l’annotation, peut être complété par une ontologie spécifique de son contenu structuré.
Pour illustrer l’usage de cet attribut nous donnons l’exemple suivant : l’objectif d’annotation document « mémoriser la révision d’une erreur d’écriture » est complété par le choix d’une valeur dans l’ontologie contenu structuré des « erreurs d’écriture » possibles (espaces oubliés, police incorrecte, …).
Nous donnons dans le tableau suivant, une partie de l’ontologie du contenu structuré que nous avons conçu pour compléter les erreurs possibles en chimie.
1Précaution de sécurité
1.1Séparer les acides et les bases,
1.2Séparer les combustibles (réducteurs) et les comburants (oxydants), 1.3Mettre les produits toxiques dans une armoire fermée à clef, 1.4Ranger, de préférence, les liquides en dessous des solides
Tableau 16. Une ontologie du contenu structuré (exemple).
3.5.1.3 Force : Importance
L’importance représente l’intérêt de l’annotation ajoutée, aux yeux de l’enseignant. Nous proposons de structurer cet attribut avec une liste de termes qui décrivent les différents niveaux d’importance possibles. Contrairement aux trois ontologies de l’objectif de l’annotation (objectif pédagogie, objectif domaine et objectif document), le domaine de l’attribut importance n’a pas été validé.
Les valeurs de cet attribut prennent leurs valeurs dans le domaine suivant : 1Pas important
2Peu important 3Important 4Assez important 5Très important
Tableau 17. Liste des niveaux d'importance.
3.5.1.4 Force : Confiance
La confiance représente la croyance de l’enseignant sur la vérité et l’exactitude de ce qu’il affirme par l’annotation. Nous proposons de structurer cet attribut avec une liste de termes qui décrivent les différents niveaux de confiance possibles de l’enseignant dans son annotation. Contrairement aux trois ontologies de l’objectif de l’annotation (objectif pédagogie, objectif domaine et objectif document), le domaine de l’attribut importance n’a pas été validé.
Les valeurs de cet attribut prennent leurs valeurs dans le domaine suivant : 1Pas du tout confiant
2Peu confiant 3Confiant 4Assez confiant 5Très confiant
3.5.1.5 Situation de remémoration : activité d’apprentissage Cet attribut représente l’activité pédagogique en cours (quelque soit sa phase). Les valeurs de cet attribut prennent leurs valeurs dans le domaine suivant :
1Lecture 2Cours 2.1Cours en présence 2.2Cours en ligne 3Travaux pratiques 4Travaux dirigés 4.1Simulation 4.2Exercice 5Jeu
Tableau 19. Les activités d'apprentissage.
3.5.1.6 Situation de remémoration : activité d’enseignement
Cet attribut représente l’activité de l’enseignant pour laquelle l’enseignant a prévu de réutiliser cette annotation dans le futur. Le domaine de valeurs de l’activité de l’enseignement est détaillé dans la présentation de la facette épisodique (voir 3.3.7) où nous avons identifié quatre activités organisée dans la liste suivante:
1Conception de l’activité 2Préparation de l’activité 3Exécution de l’activité 4Bilan de l’activité
Tableau 20. Les activités de l’enseignant