La modélisation, un type d’usage constructif des hypermédias

By 11 March 2013

3.4 Modélisation

La modélisation est un type d’usage constructif dédié aux structures explicitement pédagogiques. L’accent est mis sur l’auteur devant conceptualiser un cours de manière similaire à un réseau hypertextuel, en définissant les ressources didactiques et leur organisation. La recherche sur la modélisation pédagogique a été menée principalement dans le domaine connu comme « design pédagogique », dont le rapport avec les hypertextes s’établit à partir des méthodes du génie logiciel.

3.4.1 La notion de modélisation

De manière similaire aux hypertextes argumentatifs et aux hypertextes spatiaux, la modélisation à pour objet d’identifier et de structurer des connaissances afin de les rendre visibles, manipulables, compréhensibles, et communicables. Toutefois, la principale différence par rapport à la production d’arguments est l’élaboration de « scénarios pédagogiques ».

Un scénario pédagogique est souvent défini comme un ensemble structuré et cohérent constitué de deux parties : le scénario d’apprentissage et le scénario de formation [QUI 05]. Le scénario d’apprentissage décrit les activités d’apprentissage, leur articulation dans la séquence de formation ainsi que les productions qui sont attendues. Pour sa part, le scénario de formation (d’encadrement) précise les modalités d’intervention des enseignants et des tuteurs telles que conçues au départ afin d’appuyer le scénario d’apprentissage.

Pour construire des scénarios pédagogiques, les techniques les plus avancées actuellement sont proposées par la recommandation Learning Design de l’IMS [IMS 03] [§ 1.4.2.4]. Cette recommandation définit un mécanisme formel pour représenter des structures nommées « Unités d’apprentissage » (Unit of learning), qui sont les unités de base d’un scénario d’apprentissage.

L’implémentation du IMS LD suit une métaphore théâtrale; elle comprend la spécification des rôles et d’activités que les apprenants et les enseignants vont jouer dans un environnement informatique tout en utilisant des objets pédagogiques et une série de services reliées aux scénarios d’encadrement. Ainsi, le processus de modélisation requière la réalisation d’un document (un cours – qui peut être considéré comme un réseau hypertextuel -), l’exécution de ce document (une session de cours) et la distribution de l’exécution (apprenants et enseignants interagissant dans le cours).

Le modèle conceptuel du IMS LD comprend trois niveaux d’implémentation à réaliser par un auteur et le système, chacun ayant son propre schéma XML. Le niveau A définit les éléments essentiels : les rôles, les activités et les environnements; le niveau B ajoute des propriétés et des conditions nécessaires pour utiliser le niveau A; et le niveau C est en charge d’assurer la communication entre les composants du système et les rôles. De fait, les niveaux B et C constituent des instruments pour déclancher des nouvelles activités basées sur le parcours d’un apprenant.

Bien que les principes et spécifications du IMS LD soient bien documentés, leur application dans un contexte réel reste au libre choix de créateurs, et notamment des développeurs car la documentation reste malgré tout très technique. À présent, nous nous focalisons sur l’une des applications de la modélisation, la méthode MISA, qui intègre des outils cognitifs pour la représentation graphique.

3.4.2 La méthode MISA 4.0

MISA (Méthode d’ingénierie d’un système d’apprentissage) est une méthode soutenant l’analyse, la conception, la réalisation et la planification de la diffusion des systèmes d’apprentissage. La version 4.0 de MISA est le résultat actuel de la recherche conduite par Gilbert Paquette depuis 1992 au Centre de recherche de la Télé-université du Québec. Elle intègre une méthodologie au croisement de trois domaines : le design pédagogique, le génie logiciel et l’ingénierie cognitive.

L’implémentation du design pédagogique, inspiré du IMS LD, se fait à travers d’un modèle pédagogique, qui est un réseau d’unités et d’événements d’apprentissage auquel sont associées des connaissances et des compétences à acquérir par l’apprenant. L’ensemble de ces connaissances et compétences est nommé modèle des connaissances.

Il convient d’indiquer que pour Paquette une « connaissance » est le résultat de toute construction mentale effectuée par un individu à partir d’informations. L’apprentissage par un individu consiste à transformer des informations en connaissances. Les travaux sur la modélisation cognitive de Paquette l’ont permis de classifier les connaissances humaines en quatre grandes catégories abstraites : les procédures (actions, étapes, processus); les concepts (outils ou informations nécessaires aux actions ou produites par ces actions); les principes (règles, conseils, consignes, conditions, contraintes qui régissent l’une ou l’autre des connaissances); et les faits (objectifs à attendre, requis préalables).

Pour modéliser des connaissances, MISA emploie la notation graphique MOT (Modélisation par objets typés), qui distingue les types de connaissances et les relations entre elles. MOT est un système de représentation des connaissances par objets typés permettant de construire graphiquement diverses catégories de modèles, dont MISA. « Dans le système MOT, les différents types de connaissance (faits, concepts, procédures, principes) sont représentés de façon intégrée par des objets que l’on peut mettre en relation par des liens de spécialisation, d’instanciation, de composition, de précédence et d’autres types de liens » [PAQ 02 : 110].

Parmi les catégories de modèles qui ont été construites avec MOT, Paquette a réalisé des modèles de connaissances, des modèles pédagogiques, des modèles médiatiques et des modèles de diffusion. Le principal avantage de MOT pour la modélisation est son langage graphique représentant chaque type de connaissance. La figure 11 présente la notation symbolique de MOT.

 MOT : notation graphique, traduits et adapté de [PAQ 05a]
MOT : notation graphique, traduits et adapté de [PAQ 05a]

3.4.3 Systèmes

3.4.3.1 MOT+

MOT+ est un logiciel de modélisation graphique d’objets typés basé sur le langage graphique MOT. Il a été conçu au LICEF (Laboratoire en informatique cognitive et environnements de formation), attaché au Centre de recherche de la Télé-Université du Québec.

MOT+ est un système pour des modélisateurs désirant employer une notation graphique de nœuds et de liens. Il est également compatible avec la recommandation IMS LD pour construire des unités d’apprentissage. Tous les types de modèles réalisés avec le système peuvent être exportés en image; en XML, spécifique à MOT+; en HTML, permettant la navigation entre les modèles et sous-modèles d’un projet MOT+. Quant à IMS LD, le système engendre un fichier XML conforme avec la norme. La figure 12 montre un exemple schématique du IMS LD dans l’interface graphique de MOT+.

MOT+ : représentation de IMS LD [PAQ 05b]
MOT+ : représentation de IMS LD [PAQ 05b]

MOT+ a été utilisé pour décrire la méthode MISA 4.0 de façon opérationnelle. Il a été utilisé aussi pour conceptualiser un système de télé-apprentissage afin de mieux décrire l’apprentissage et l’assistance, ceci dans le but de définir et développer des outils appropriés.

La version courante de MOT+ est la 1.4.2., introduit en 2005. Elle est disponible gratuitement pour son téléchargement et requiert Windows Service Pack 1. MOT+ est un système qui fonctionne en parallèle avec d’autres systèmes conçus par le LICEF, notamment Paloma et Explor@-II.

3.4.3.2 Learning Activity Management System (LAMS)

LAMS suit une approche de modélisation graphique adaptée à la définition d’activités qu’un apprenant doit réaliser. Il emploie sa propre notation graphique et ses types d’activités. Pour réaliser des scénarios pédagogiques, un auteur dispose d’un espace de travail où il déplace des éléments qu’il peut ensuite lier suivant l’ordre de l’activité. Les types de tâches et l’interface graphique d’auteur sont montrés dans la figure 13 et leur affichage, correspondant à l’espace de l’apprenant, dans la figure 14.

LAMS : espace de l'auteur
LAMS : espace de l’auteur

LAMS : espace du lecteur
LAMS : espace du lecteur

LAMS a été conçu par James Dalziel au MELCOE (The Macquarie University E-learning Centre of Excellence) à Sydney, Australie. La version courante est LAMS 2, réalisée en avril 2006 et compatible avec le niveau A du IMS LD.

Le système a été développé comme servlet Java pour le Web, ce qui permet aux auteurs de modéliser des activités depuis un navigateur Web une fois installé le serveur LAMS, disponible pour Macintosh, Windows et Linux. Il a été principalement employé par des universités anglophones et son principal avantage est l’intégration des modules utilisables à partir des Learning Management Systems tels que Moodle et Blackboard.

3.4.3.3 Esprit

Dans un contexte d’apprentissage collaboratif, Depover, Quintin et De Lièvre [DEP 03] ont conçu une plateforme pédagogique Web nommé Esprit qui permet de décrire des scénarios d’apprentissage à base de formulaires Web. La différence de ce système par rapport aux autres systèmes de modélisation réside précisément dans l’emploi des éléments Web et non d’une notation graphique.

La principale fonctionnalité d’Esprit est de construire un environnement de formation à distance selon une procédure de modélisation interactive aboutissant à la réalisation d’un site Web. Ainsi, un auteur ou un administrateur décrit plusieurs degrés de granularité : formation, cours, unités, et groupe d’actions. À chaque degré, il est possible d’ajouter des activités d’apprentissage comprenant : forums, chats, liens externes, documents à télécharger, questionnaires, et textes (sous format TXT).

Les figures 15 et 16 montrent, consécutivement, l’interface de réalisation de scénarios et l’affichage proposé aux étudiants d’une formation sous format HTML.

Esprit : interface de modélisation
Esprit : interface de modélisation

Esprit : interface de l'apprenant
Esprit : interface de l’apprenant

Esprit utilise entièrement des technologies Web. Il a été développé par l’Unité de technologie de l’éducation de l’Université de Mons-Hainaut, en Belgique. Son téléchargement est gratuit et requiert d’un serveur Apache/PHP/MySQL.

Objet technique hypermédia : repenser la création de contenu éducatif sur le Web
Thèse pour obtenir le grade de Docteur – Discipline: Sciences de l’information et de la communication
Université De Paris VIII – VINCENNES-SAINT-DENIS – U.F.R. Langage Informatique Technologie

Introduction générale
1. Les TIC au service de l’enseignement
1.2. L’enseignement assiste par les TIC
1.3. La pratique de l’enseignement assiste par les TIC
1.4. Les normes, standards et specifications e-learning
1.5. Les enjeux des TICE
2. Approche informationnelle-communicationnelle des TICE
2.2. Les objets techniques et la communication
2.3. Les objets techniques numeriques à communiquer
2.4. L’objet technique hypermedia
3. Systemes hypermedias pedagogiques
3.2. Les hypermedias pedagogiques
3.3. Argumentation hypermedia
3.4. Modélisation
3.5. Edition hypermedia
3.6. Production multimedia
3.7. Travail collaboratif
4. Repenser la creation de contenus educatifs
4.2. Contenu, creation et structures
4.3. Le Web comme machine textuelle
4.4. Transtextualite: meta-lecture et meta-ecriture
4.5. Vers des documents pedagogiques numeriques
4.6. Contextes d’une approche centree sur les structures
4.7. Travaux en relation
5. Specs, un systeme pour la creation de contenus educatifs
5.2. Historique et evolution
5.3. Presentation du systeme specs
5.4. Cadres De fonctionnement
6. Experiences et discussion
6.2. Contexte d’evaluation
6.3. Experiences et resultats
6.4. Discussion
6.5. Travail futur
Conclusion générale