Filtrage des scénarios pertinents sur la base de l’intensité estimée

11.3.1 Objectifs et justification

Une première étape cruciale consiste à générer des situations possédant un degré de criticité adapté aux CNT de l’apprenant. Le modèle de l’apprenant nous fournit une estimation continue du niveau de compétences d’un apprenant, suite à une succession d’observations de ses capacités à affronter des situations plus ou moins critiques. Etant de nature dynamique, il peut, en plus d’effectuer un diagnostic, estimer les performances que devrait produire à (t+1) un apprenant lorsque confronté à une situation plus ou moins critique, étant donné ses compétences estimées à (t). Cette capacité de prédiction nous permet de mettre à contribution le modèle de l’apprenant afin de filtrer les situations d’apprentissage ayant une intensité de la criticité « acceptable » étant donné les compétences de l’apprenant.

En plus d’être une première étape garantissant la pertinence d’une situation d’apprentissage par rapport au niveau non-technique estimé d’un apprenant, ce filtrage permet de limiter la sélection d’actions pédagogiques (PAS) à un nombre restreint de situations plausibles, et donc de simplifier le dilemme d’exploration/exploitation, ce qui est capital pour permettre au MAB de converger dans des délais raisonnables. Par ailleurs, il est possible d’adapter le type de filtrage en fonction des intentions didactiques privilégiées par le STI. Les sections suivantes de cette partie présentent les différents types de filtrage qu’il est possible d’implémenter.

11.3.2 Filtrage par union

Ce type de filtrage sélectionne les scénarios jugés pertinents en termes de difficulté vis-à-vis de chaque CNT, indépendamment de leur pertinence pour une autre CNT ; cela consiste donc à faire l’union entre chaque compétence représentée dans le modèle de l’apprenant. En utilisant cette approche, on garantit l’existence de scénarios « valides », que l’apprenant ait un niveau homogène pour chaque CNT, ou au contraire qu’il présente de grosses disparités entre ses CNT. En contrepartie,

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cette approche tend à favoriser les « points forts » de chaque apprenant au risque d’en négliger les points faibles. Ainsi, un apprenant acquérant plus facilement la conscience de la situation que la prise de décision aura tendance à rencontrer plus de situations mobilisant cette première compétence, étant donné le gain pour l’apprentissage. Cette approche est représentée graphiquement dans la Figure 11.1.

Figure 11.1: représentation du filtrage par union. Les scénarios « sélectionnables » sont ceux qui sont d’une difficulté adaptée pour l’une ou l’autre des CNT, sans prise en compte des potentielles

disparités entre ces dernières.

11.3.3 Filtrage par harmonisation

Ce type de filtrage sélectionne uniquement les situations pertinentes du point de vue de la CNT la plus faible. Il cherche donc à harmoniser les CNT de l’apprenant comme base à la progression de l’ensemble. Cette approche permet de rendre compte des liens forts rejoignant conscience de la situation et prise de décision en considérant que l’une de ces CNT ne peut pas progresser sans tenir compte de l’autre. Elle est illustrée par la Figure 11.2. En contrepartie, un apprenant rencontrant des disparités fortes entre chacune de ses CNT se verra proposer des situations ciblant quasi exclusivement ses points faibles, ce qui peut s’avérer démotivant pour l’apprentissage.

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Figure 11.2 : objectif d’harmonisation des CNT par renforcement de la CNT la plus faible. Les scénarios sélectionnés sont ceux pertinents en termes de difficulté par rapport à la compétence jugée la plus

déficitaire chez un apprenant.

11.3.4 Filtrage par intersection

Ce type de filtrage ne sélectionne que les scénarios qui sont d’une difficulté jugée « adaptée » pour toutes les CNT de l’apprenant, comme représenté sur la Figure 11.3. Il s’agit donc de rechercher la zone d’intersection entre les deux compétences. Cette approche garantit que les scénarios sélectionnés sont pertinents en termes d’intensité pour toutes les CNT, mais peut s’avérer vulnérable pour des apprenants ayant de grosses disparités au niveau de leur maîtrise des CNT : dans ce cas-là, il est possible qu’aucun scénario ne se situe dans cet intervalle, ce qui force alors l’utilisation d’un autre type de filtrage. Il s’agit de fait du filtrage le plus restrictif en termes de nombres de scénarios sélectionnés. Le faible nombre de scénarios sélectionnés peut simplifier le processus d’exploration du MAB, mais également en limiter l’efficacité, car le risque d’omission des scénarios pertinents pour l’apprentissage est plus grand.

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Figure 11.3: représentation de la zone de filtrage des situations pertinentes sur la base d’un objectif d’harmonisation des CNT.

Dans la Figure 11.3, La zone en vert « OK » représente un cas où l’objectif d’intersection est réalisable, car les CNT de l’apprenant sont à un niveau homogène. La zone « NOK » en orange représente la limite de cette approche lorsque les CNT montrent trop de disparités les unes par rapport aux autres.

11.3.5 Conclusion

Cette section décrit la première étape du processus de PAS, qui consiste à filtrer les situations d’une difficulté acceptable étant donné l’estimation des CNT produite par le modèle de l’apprenant. Le RB dynamique permet de restreindre le nombre de situations d’apprentissage jugées « pertinentes » en comparant leur difficulté estimée aux CNT de l’apprenant. Plusieurs types de filtrage sont possibles, dont la pertinence dépend des hypothèses faites sur les relations entre CNT. Outre le type de filtrage choisi, d’autres éléments spécifiques au domaine d’étude conditionnent cette première étape.

Premièrement, le nombre de situations disponibles à tout moment, indépendamment de leur difficulté relative au niveau de l’apprenant, joue un rôle clef. Si le nombre de scénarios à disposition est important alors la zone doit être plus restrictive sous peine de rendre la tâche de sélection scénaristique quasiment impossible (trop de scénarios à explorer pour le MAB), ce qui peut augmenter la pertinence d’un filtrage par intersection. Inversement si le nombre de scénarios est faible la zone doit être plus vaste, ce qui peut nécessiter l’adoption d’une approche par union ou par harmonisation.

Deuxièmement, le type de filtrage peut aussi dépendre d’objectifs d’ordre didactiques sur la stratégie d’apprentissage à adopter pour chaque apprenant. Par exemple, un apprenant présentant de très fortes disparités entre CNT pourrait particulièrement bénéficier d’un filtrage par

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harmonisation, tandis qu’un apprenant plutôt homogène pourrait progresser plus vite via un filtrage par union. La possibilité d’alterner les filtrages en fonction d’objectifs didactiques potentiellement différents pour chaque apprenant constitue l’une des perspectives de ce travail de thèse.

Troisièmement, le choix d’un filtrage doit être mis en relation avec la fonction de récompense choisie pour le MAB. Ce choix conceptuel en particulier est crucial car il détermine la perception qu’a le système de la pertinence d’un scénario pour un apprenant donné. La section suivante présente le rôle du MAB en détails.

11.4 Personnalisation du choix des scénarios : approche