Une plateforme documentaire de formation en lignepour l'enseignement des sciences

1. Le projet
SemanSciences
T. HULIN
Introduction
Contexte, état de l’art
Problématique
Objectifs
Modéliser avec
des ontologies
Le choix du web
sémantique
Exemples
Résultats attendus
Le cas des
sciences de
l’information
Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Le projet SemanSciences
une plateforme documentaire de formation en ligne
pour l’enseignement des sciences
THIBAUD HULIN
mcf, LIRDEF
thibaud.hulin@univ-montp2.fr
Rencontres Montpellier Sherbrooke
Montpellier, France
28 juin 2013
1 / 31

2. Le projet
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Introduction
Contexte, état de l’art
Problématique
Objectifs
Modéliser avec
des ontologies
Le choix du web
sémantique
Exemples
Résultats attendus
Le cas des
sciences de
l’information
Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Plan
1 Introduction
Contexte, état de l’art
Problématique
Objectifs
2 Modéliser avec des ontologies
Le choix du web sémantique
Exemples
Résultats attendus
3 Le cas des sciences de l’information
Objectifs pédagogiques
Organisation des concepts et de la formation
4 Evaluer l’apprentissage avec des traces d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
5 Conclusion
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Objectifs
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Plan
1 Introduction
Contexte, état de l’art
Problématique
Objectifs
2 Modéliser avec des ontologies
Le choix du web sémantique
Exemples
Résultats attendus
3 Le cas des sciences de l’information
Objectifs pédagogiques
Organisation des concepts et de la formation
4 Evaluer l’apprentissage avec des traces d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
5 Conclusion
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Contexte
Développement intense de l’enseignement numérique
• Multiplication des outils : référencement faible, valorisation
limitée.
• Initiatives institutionnelles et industrielles pour le
déploiement du web de données.
• Coût pour assurer la maintenance et la communication entre
bases, utilisation complexe.
• Inégalités d’accès (diversité des utilisateurs et du matériel).
• Absence de communication entre les bases pour l’utilisateur.
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Objectifs
Modéliser avec
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Problématique
• Comment assurer l’accessibilité et la visibilité d’une base
pédagogique ?
• Comment produire des contenus numériques qui répondent
clairement aux besoins des usagers ?
• Comment éviter que les plateformes d’enseignement à distance
tombent dans l’oubli faute de maintenance ?
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Objectifs et plan
Mise en patrimoine des situations d’apprentissage
• Modéliser les situations médiées d’apprentissage et de
formation pour produire ce socle pédagogique/épistémologique
commun
• Développer une plateforme expérimentale pour articuler des
ressources hétérogènes pour la formation, l’enseignement,
l’apprentissage et l’étude scientifique sur ces niveaux
• Construction d’ontologies génériques et de domaine.
• Concevoir des parcours scénarisés interactifs dans
l’ontologie documentaire.
• Produire des contenus adaptés aux technologies.
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Objectifs
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Mise en patrimoine
Définition
Patrimoine culturel et immatériel : pratiques, représentations,
expressions, connaissances et savoir-faire – ainsi que les
instruments, objets, artefacts et espaces culturels qui leur sont
associés – que les communautés, les groupes et, le cas échéant, les
individus reconnaissent comme faisant partie de leur patrimoine
culturel. 1
1. Unesco, Convention pour la sauvegarde du patrimoine culturel immatériel, 17-10-2003.
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Plan
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Contexte, état de l’art
Problématique
Objectifs
2 Modéliser avec des ontologies
Le choix du web sémantique
Exemples
Résultats attendus
3 Le cas des sciences de l’information
Objectifs pédagogiques
Organisation des concepts et de la formation
4 Evaluer l’apprentissage avec des traces d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
5 Conclusion
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Objectifs
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Résultats attendus
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l’information
Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Les types de connaissances à modéliser
• Savoirs disciplinaires du domaine : concepts et relations ;
• ressources documentaires hétérogènes (vidéos, images,
textes, références bibliographiques, documents scénarisés,
serious games, portails. . . ) ;
• activités pédagogiques en présentiel et en ligne (à préciser :
formation, recherche, enseignement) ;
• compétences (du domaine, compétences transversales -
littératie numérique) ;
• situations et contextes d’apprentissage ;
• acteurs (apprenants, enseignants, formateurs de formateurs,
chercheurs) ;
• organisations.
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Objectifs
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sémantique
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
L’ontologie
Définition
Ontologie
Base de connaissance ; « ensemble de spécifications formelles
explicites de termes d’un domaine et de relations entre elles »
[Gruber 1993].
Vocabulaire contrôlé, description d’individus, de classes et
sous-classes, d’attributs, de relations.
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sémantique
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Le choix des ontologies
• Accessibilité améliorée : communication entre bases,
indépendance des ressources par rapport au vocabulaire des
requêtes
• Partager, clarifier et expliciter pour éviter certaines ambiguïtés
(vocabulaire commun, définitions).
• Richesse des relations (pas seulement hiérarchiques).
• Description de façon quasi exhaustive un domaine.
• Calculs de cohérence, pour produire de nouvelles
connaissances.
• Utilisation de normes et de standards.
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Objectifs
Modéliser avec
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Le choix du web
sémantique
Exemples
Résultats attendus
Le cas des
sciences de
l’information
Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Sweet ontology
Exemple
Terminologies en sciences de la terre et de l’environnement (NASA),
niveau le plus haut. SWEET (énergie, NASA).
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Ontologies pour l’éducation
FIGURE 1: [Dicheva et al., 2005]
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Résultats attendus
• Production d’une plateforme sémantique expérimentale
• Scénarios pédagogiques, contenus
• Ontologies génériques liées au champ de l’apprentissage :
activités, compétences, utilisateurs (et groupes), organisations,
concepts, situations
• Ontologies de domaine : sciences physiques, mathématiques
et sciences de l’information.
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Plan
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Objectifs
2 Modéliser avec des ontologies
Le choix du web sémantique
Exemples
Résultats attendus
3 Le cas des sciences de l’information
Objectifs pédagogiques
Organisation des concepts et de la formation
4 Evaluer l’apprentissage avec des traces d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
5 Conclusion
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Objectifs pédagogiques
• Apporter une culture de l’information comme patrimoine
immatériel, fondateur des sciences de l’information / / culture
numérique comme participation, remédiation, bricolage [ Deuze,
2006] ;
• comme culture technique qui ne repose pas sur un simple
usage [Simondon, 1958] ;
• comme culture de soi [Stiegler, 2005] ;
• et donc comme écriture de soi qui fixe des éléments acquis
[Foucault, 1983].
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Architecture de l’ontologie
1 La couche matérielle du numérique qui détermine les
représentations numériques, mathématiques et formelle,
manipulable, programmable [Manovich, 2002] .
2 La couche applicative dans laquelle se construisent les
fonctions offertes par les logiciels et qui détermine la culture
numérique de l’apprenant. On distingue :
1 le niveau fonctionnel, des possibilités d’interactions offertes par
l’application ;
2 le niveau médiatique, du dispositif fait de règles, de dit et de
non-dit [Foucault, 1983].
3 La couche sémiotique selon laquelle un être humain interprète
les formes perçues.
4 La couche politique dans laquelle s’institutionnalisent les
normes collectives de l’activité.
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Organisation hybride du module de formation
Phase Description À distance ?
1. de découverte prise en main d’un logiciel dédié à une pratique, fil
directeur de la formation
oui
2. applicative comparaison des fonctionnalités avec un autre logiciel
pour la même pratique
3. médiatique analyse des enjeux socio-économique du média et
comparaison avec un média traditionnel
4. artistique analyse d’œuvres tirées des arts ou de la littérature
numérique qui illustrent les concepts abordés
5. sémiotique réflexion et connaissance des aspects cognitifs ou
ergonomiques ; étude comparée de productions liées à la
pratique étudiée
oui
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Les activités
• la lecture d’un cours, ex : le visionnage d’une vidéo ;
• des pratiques associées à des objectifs : l’écriture
collaborative ;
• des exercices fermés : QCM/QCU, catégorisation... ;
• des exercices rédactionnels : questionnaire, auto-analyse, etc.
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Le choix du web
sémantique
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Plan
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Objectifs
2 Modéliser avec des ontologies
Le choix du web sémantique
Exemples
Résultats attendus
3 Le cas des sciences de l’information
Objectifs pédagogiques
Organisation des concepts et de la formation
4 Evaluer l’apprentissage avec des traces d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
5 Conclusion
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Analyse quantitative
• niveau de satisfaction des utilisateurs par type d’utilisateur
(enquêtes quantitatives et qualitatives) ;
• nombre de bases et de ressources accessibles à travers notre
portail ;
• rapport nb de cas d’utilisation rédigés / nb de scénarios
expérimentés donnant lieu à une réponse positive du système ;
• indicateurs de réputation de nos ontologies : nb d’occurrences
sur le Web, qualité des publications s’y référant, progression des
occurrences sur la durée ;
• nombre et durée des interactions ;
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Analyse qualitative
• Analyse des discours avec le « journal d’activité » : réponses à
un des questions et auto-confrontation via des traces [Clot,
2009]
• Analyse sémiotique des productions
• Analyse qualitative faite avec le logiciel R-QDA : repérage des
différentes formes de réflexivité et d’objectivité.
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Production de données quantitatives
• Durée des séquences ;
• nombre de messages ;
• nombre d’interactions à la minute dans Etherpad.
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
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l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Modélisation d’un système à base de traces
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Modélisation des concepts pour l’écriture
numérique
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Modélisation des formes discursives
Formes obtenues à partir de la synthèse proposée par
[DEROBERTMASURE ET DEHON, 2009] :
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Les « mondes lexicaux » conversationnels
Analyse des discours faites, formation « écriture en réseaux ».
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Réalisations
• Mise en ligne des formations à distances (rédigées dans le
cadre du projet de formation à la culture numérique Arbradoc) :
• http://thibaud.hulin.free.fr/precip_foad
• http://arbradoc.bu.univ-paris8.fr/
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Objectifs
pédagogiques
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formation
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l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Plan
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Problématique
Objectifs
2 Modéliser avec des ontologies
Le choix du web sémantique
Exemples
Résultats attendus
3 Le cas des sciences de l’information
Objectifs pédagogiques
Organisation des concepts et de la formation
4 Evaluer l’apprentissage avec des traces d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
5 Conclusion
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Résultats attendus
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Objectifs
pédagogiques
Organisation des
concepts et de la
formation
Evaluer
l’apprentissage
avec des traces
d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Conclusion
• Les technologies du Web sémantique assurent une meilleure
accessibilité des ressources et une visibilité accrue de la
base qui communique avec des bases similaires.
• Ces technologies peuvent aider à éclaircir et à structurer un
champ d’enseignement, afin de répondre aux besoins des
usagers.
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d’activité
Analyses des traces
Exemples de résultats
Conclusion
Merci à vous.
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