Processus de modélisation de l’apprenant

La modélisation de l’apprenant nécessite dans un premier temps de définir les caractéristiques (connaissances, préférences, buts et objectifs, etc.) à prendre en compte pour la réalisation et la construction du modèle de l’apprenant. La deuxième étape consiste à collecter et rassembler les données liées aux caractéristiques définies dans la première étape. La troisième étape est la construction et l’initialisation du modèle de l’apprenant. La dernière étape permet de maintenir les données du modèle de l’apprenant et les mettre à jour.

4.1. La collecte de l’information

Les données rassemblées, lors de l’étape de collecte de l’information, sont de nature statique ou bien dynamique. Les données statiques sont des données qui ne changent pas au cours de l’apprentissage et comprennent en général les données comme le nom, prénom, âge, etc. Les données dynamiques concernent les informations sur l’évolution et les performances de l’apprenant tout au long de l’interaction avec le système d’apprentissage.

Deux approches sont utilisées pour collecter les informations sur l’apprenant :

- L’approche explicite : elle est basée sur le dialogue direct entre le système et

l’apprenant. Elle consiste à poser des questions aux apprenants.

- L’approche implicite : cette approche est basée sur le suivi et l’observation des

actions des apprenants lors du processus de résolution de problèmes. L’apprenant dans ce cas n’est pas au courant du processus de collecte lors de son interaction avec le système.

Les informations obtenues par ces deux approches doivent être transformées en variables et intégrées dans le modèle de l’apprenant. Ces variables peuvent se présenter sous trois formes dans le modèle de l’apprenant: booléenne, discrète et continue.

Les variables stockées sous forme de booléenne peuvent prendre deux valeurs pour chaque situation. Par exemple, la donnée sur la connaissance d’un concept pour un apprenant peut être stockée comme "maîtrisé" s’il maîtrise ce concept, sinon "non maîtrisé". Les variables discrètes peuvent prendre un certain nombre limité de valeurs

pour chaque situation. Par exemple, la connaissance d’un domaine d’apprentissage pour un apprenant peut être stockée comme (exemple : novice, intermédiaire, avancé, expert). Pour les variables continues, elles peuvent prendre des valeurs comprises entre 0 et 1. Par exemple, la connaissance d'un concept pour un apprenant donné peut prendre les valeurs qui varient entre 0 et 1. Ainsi, 0 indique que le concept est totalement inconnu, 1 indique qu’il est parfaitement connu, et les valeurs entre 0 et 1 indiquent le pourcentage de la connaissance de ce concept.

Dans les SHAD, les informations du modèle de l’apprenant sont de plus en plus sous forme de variables continues que booléennes et discrètes. Cependant, travailler avec des variables continues nécessite des développements avancés pour faire face à des données plus complexes (De Bra, 1998b).

4.2. L’initialisation du modèle de l’apprenant

Lorsque l’apprenant accède, pour la première fois à l’environnement d’apprentissage, le modèle de l’apprenant ne contient aucune information sur ce dernier. L’initialisation du modèle de l’apprenant s’effectue lors du premier contact avec le système d’apprentissage.

Fröschl (Fröschl, 2005) rapporte que pour Self, le modèle de l’apprenant peut être initialisé par des questions explicites ou par des stéréotypes.

4.2.1. Questions explicites

Les questions explicites sont considérées comme un moyen efficace pour obtenir des informations générales sur l’apprenant. Cette méthode consiste à poser directement des questions aux apprenants pour initialiser le modèle. Les réponses à ces questions sont analysées et intégrées comme des paramètres initiaux.

Le problème soulevé par koch (koch, 2000) pour cette méthode est le nombre de questions auxquelles l’apprenant est capable de répondre. De même, Fröschl (Fröschl, 2005) note qu’un trop grand nombre de questions pourraient irriter l’apprenant et accroître le taux d’abandon du système.

4.2.2. Stéréotypes

L’initialisation du modèle de l’apprenant peut utiliser des méthodes stéréotypes. Cette méthode consiste à grouper les apprenants qui ont a peu près les mêmes informations dans une même catégorie. Il existe deux types de stéréotypes : les stéréotypes fixes et les stéréotypes par défaut.

Dans les stéréotypes fixes, les informations sur les apprenants sont représentées en fonction de leur performance dans un stéréotype prédéfini et déterminé par leurs niveaux d'enseignements. Les stéréotypes par défaut est une approche beaucoup plus souple qui s’effectue au début d'une session d’apprentissage, les apprenants sont alors stéréotypés par des valeurs par défaut. Au fur et à mesure, de l’avancement du processus d’apprentissage, les données sur les performances des apprenants sont obtenues et les

paramètres du premier stéréotype sont progressivement remplacés par des paramètres personnalisés (Surjono et al., 2003).

4.3. La mise à jour du modèle de l’apprenant

Le processus de mise à jour consiste à acquérir et à collecter des informations sur l’apprenant, son comportement, son évolution et d'actualiser le modèle de l’apprenant s'il existe des différences entre ce modèle et la réalité. Ces informations sont obtenues soit directement de l’apprenant soit à partir de l’interaction de l’apprenant avec le système (nombre de clic, réponse aux questions, temps passé pour la lecture, etc). Fröschl (Fröschl, 2005) note que la principale source d'information sur l’apprenant est relative à son interaction avec le système.

Plusieurs méthodes d’obtention de l’information sur l’apprenant sont citées dans la littérature. Brusilovsky (Brusilovsky, 1994) rapporte que Carr et Goldstein proposent quatre méthodes principales pour mettre à jour le modèle de l’apprenant :

- La méthode implicite : cette méthode consiste à acquérir l’information à partir de

l'observation des actions de l'apprenant au cours du processus d'apprentissage.

- La méthode explicite : cette méthode se base sur le dialogue direct entre le système

et l'apprenant (ex: questionnaire explicite).

- La méthode structurelle : cette méthode se base sur la relation entre les concepts

du domaine de connaissance (exemple : si un concept(i) est un pré-requis du concept(j), l’acquisition du concept(j) implique l’acquisition du concept(i)).

- La méthode historique : cette méthode est basée sur une estimation générale des

connaissances de l'apprenant en se basant sur son expérience.

Notons que pour mettre à jour un modèle de l’apprenant, les différentes méthodes citées ci-dessus peuvent êtres utilisées éventuellement en même temps.

5. Conclusion

Comme présenté tout au long de ce chapitre, le modèle de l’apprenant est un domaine de recherche très actif et constitue l'une des principales et, sans doute, la composante clé de la personnalisation de l’apprentissage.

Le présent chapitre a permis de donner un bref aperçu de l'évolution des efforts dans ce domaine et de l’ensemble des technologies les plus importantes de modélisation de l'apprenant développées au fil des ans.

Nous avons ainsi pu dégager à travers l’étude de cette composante des SHAD, son intérêt et son impact pour l’adaptation des contenus pédagogiques.

La deuxième partie a été consacrée à la description des différentes dimensions les plus importantes, à notre point de vue, et qui sont utilisées par la plupart des modèles apprenants cités dans nos lectures bibliographiques. Nous notons que présenter les

différentes dimensions de modélisation de l’apprenant dépasse de loin le cadre de ce travail. Ainsi nous avons fait l’étude des dimensions liées à la connaissance de l’apprenant, ses buts et objectifs, ses préférences et intérêts, son background et expériences et enfin ses états émotionnels.

Dans la suite de ce chapitre, nous avons présenté les standards et les spécifications du modèle de l’apprenant les plus répandus dans la littérature notamment les standards IMS LIP et PAPI Learner.

A la fin de ce chapitre nous nous sommes intéressés aux techniques de mise en place d’un modèle de l’apprenant en expliquant les techniques d’initialisation et de mise à jour. Le chapitre suivant s’intéresse à une composante aussi importante que le modèle de l’apprenant. Il s’agit du modèle du domaine. Nous nous intéressons plus particulièrement à la notion d’objet pédagogique, les concepts et les technologies qui lui sont liées.

Chapitre 4 : Objets Pédagogiques,