Chapitre 4 ? L'état d'avancement du projet de ... - Sasha Luccioni

STI-DICO : un système tutoriel intelligent pour la formation en
didactique du lexique chez les futurs maîtres au primaire Une proposition de recherche doctorale 14 novembre 2014
Alexandra Vorobyova
{alexandra.vorobyova@gmail.com}
Programme de doctorat en informatique cognitive Département d'informatique Université du Québec à Montréal Canada Directeurs de recherche Jacqueline Bourdeau
Roger Nkambou et
Ophélie Tremblay
Résumé Les enseignants du français langue première jouent un rôle clé dans
le développement de la maîtrise de la langue chez leurs élèves. Une des
compétences linguistiques au c?ur de cette maîtrise est la compétence
lexicale, qui consiste à comprendre et à utiliser les unités du lexique de
la langue. Cependant, pour assurer un encadrement efficace du développement
des compétences lexicales chez ses élèves, un enseignant doit non seulement
avoir atteint le niveau de compétence linguistique attendu, mais il doit
aussi posséder les connaissances métalinguistiques nécessaires et
suffisantes pour assurer son enseignement. Ceci veut dire qu'il doit avoir
des connaissances étendues sur les notions qui permettent de comprendre, de
décrire et d'analyser la langue enseignée (Tremblay 2009). Pourtant, des
recherches ont montré que les enseignants ne maîtrisent pas suffisamment
les compétences métalinguistiques qui devraient constituer le fondement de
leur enseignement de la langue et n'utilisent pas les ressources
linguistiques (listes de mots, activités de vocabulaire dans les manuels)
et les outils (dictionnaires, thésaurus, etc.) en salle de classe de
manière efficace (p. ex. Perrault 2006, Anctil 2011).
Afin de combler cette lacune, nous développerons, dans le cadre de
cette recherche doctorale, un système tutoriel intelligent (STI) (Nkambou,
Bourdeau et Mizoguchi, 2010) visant à former les futurs enseignants de
français au primaire. Ce STI sera conçu en s'appuyant sur des théories et
outils linguistiques existants afin de proposer un modèle des connaissances
disciplinaires que l'enseignant doit maîtriser, implémenté de manière
interactive et adaptative dans un outil performant. Pour constituer la base
de connaissances et de compétences du STI, nous allons nous baser sur des
ressources existantes, telles que l'ontologie GTN (Polguère, 2010), les
référentiels de compétences dictionnairiques (Nesi et Haill 2002, Lew
2013b), les études sur les erreurs communes faites pendant la consultation
du dictionnaire (Nesi 1999) et les compléter avec les résultats de nos
propres recherches (Tremblay, Anctil et Vorobyova 2013). Nous allons
également élaborer des activités ciblées et adaptatives inspirées d'un
module de cours en didactique du lexique, qui va servir de banque
d'activités d'apprentissage du système, afin de répondre aux besoins des
futurs maîtres au primaire au Québec (Tremblay 2009).
Le but de tout STI est de favoriser l'apprentissage en employant des
techniques d'intelligence artificielle pour adapter le système à son
utilisateur. Le c?ur de notre système sera donc un moteur de diagnostic
cognitif capable de cerner les lacunes de l'utilisateur et proposer des
activités afin de combler ces lacunes. Ceci sera fait en raisonnant sur ses
bases de connaissances, mettant en lien les compétences sollicitées pour
faire les activités, les connaissances qu'elles mobilisent, et la maîtrise
de ces connaissances par les utilisateurs, évaluée sur la base de leurs
réponses. Dans notre cas, les connaissances proposées seront tirées des
programmes québécois de formation des élèves, notamment de la section
« Lexique » de la Progression des apprentissages (MÉLS 2006), représentées
via la structure de l'ontologie GTN. Ces connaissances correspondent à des
compétences métalexicales que les futurs enseignants doivent maîtriser,
mais qui n'ont pas été exprimées de manière explicite dans les documents du
ministère. Il s'agit d'aptitudes dynamiques telles que connaître, observer,
identifier et employer les connaissances métalinguistiques. Dans notre STI,
nous allons mettre en lien ces connaissances et les compétences qui les
mobilisent, afin de modéliser de la manière la plus fidèle possible le
processus de consultation du dictionnaire et effectuer un diagnostic des
sources des erreurs de l'apprenant.
Le résultat attendu de notre projet de recherche sera le prototype
d'un STI qui possède les connaissances du domaine et qui sait les exploiter
afin d'effectuer un diagnostic cognitif solide et s'adapter en fonction des
besoins de l'apprenant. Ce STI sera corroboré par des experts du domaine de
la didactique du lexique et testé via une expérimentation empirique auprès
de futurs enseignants au primaire. Nous allons employer la méthodologie
Design-Based Research (Reeves et al. 2005) afin de nous assurer que notre
projet soit fortement ancré dans le contexte empirique, tout en faisant
avancer des connaissances théoriques concrètes. Le STI-DICO développé
pourrait jouer un rôle dans la formation des futurs enseignants du français
au primaire au sein du système scolaire québécois, à titre de complément
aux cours déjà offerts dans les programmes universitaires.
Mots clés : Formation des maîtres, Lexicologie, Compétences
dictionnairiques, Système tutoriel intelligent, Dictionnaire, Design-Based
Research, Modélisation des connaissances, Diagnostic cognitif. Table de matières Résumé i
Table de matières ii
Liste d'abréviations iv
Liste des figures et des tableaux iv
Figures iv
Tableaux iv
Introduction 1
L'informatique cognitive comme une solution 1
Organisation de la proposition : quand, quoi, comment ? 2
Chapitre 1. Problématique de recherche 3
1.1. Énoncé de la problématique 3
1.2. Identification du problème et formulation d'hypothèses 3
1.3. Cas d'utilisation 5
1.4. Solution proposée 6
1.5. Justification de l'approche 7
1.6. Composantes cognitive et informatique de notre recherche 7
1.7. Objectifs de la recherche 8
Chapitre 2 - La revue de littérature 9
2.1. La théorie Sens-Texte et l'ontologie GTN 9
2.2. Les dictionnaires 10
2.2.1. Les études sur l'utilisation des dictionnaires 10
2.3. Les dictionnaires électroniques 11
2.4. Problèmes cognitifs de consultation des dictionnaires 12
2.4.1. Nesi et Haill (2002) 13
2.4.2. Wingate (2004) 14
2.5. Les compétences liées au dictionnaire 14
2.5.1. Les étapes de consultation du dictionnaire de Scholfield (1982)
15
2.5.2. The Specification of Dictionary Reference Skills de Nesi (1999),
reprises par Lew (2013b) 15
2.6. Enseigner l'usage du dictionnaire 17
2.6.1. Les compétences dictionnairiques : par où commencer ? 17
2.6.2. L'efficacité de l'enseignement des compétences dictionnairiques
18
2.6.3. Les outils informatiques pour l'enseignement des compétences
dictionnairiques 18
ALEXIA 18
Ouvrir le dictionnaire 19
2.7. Les systèmes tutoriels intelligents 20
2.7.1. L'architecture d'un STI 21
2.7.2. Les approches dans les STI 23
2.7.3. La modélisation des connaissances dans les STI 24
2.7.4. Les paradigmes d'apprentissage et le métacognitif dans les STIs
25
2.7.5. Les STIs dans l'apprentissage des langues 27
Chapitre 3 - La méthodologie de recherche 30
3.1. Design-Based Research 30
3.2. Les grandes étapes de notre méthodologie de recherche 31
Phase 1 - L'analyse des problèmes 31
L'analyse des compétences dictionnairiques 31
Le diagnostic cognitif et le raisonnement du STI-DICO 34
Phase 2 - La conception et le développement d'une solution potentielle
34
Phase 3 - Implémentation et évaluation 36
Phase 4 - Réflexion et production de rapports 38
3.3. Difficultés liées à la réalisation du projet 38
3.4. Limites de la solution 39
3.5. Potentiel d'applicabilité de notre projet de recherche 40
Chapitre 4 - L'état d'avancement du projet de recherche 41
4.1. Résumé de nos contributions 41
2. L'état d'avancement des composantes du projet de recherche 41
4.2. Publications et communications ciblées 42
Références 44 Liste d'abréviations API : Alphabet phonétique international
DBR : Design-Based Research
DÉ : Dictionnaire électronique
GTN : Gros Tas de Notions
IA : Intelligence artificielle
SRL : Self-Regulated Learning
STI : Système tutoriel intelligent
TIC : Technologies de l'information et de la communication
TST : Théorie Sens-Texte
UQ : Université du Québec
UQAM : Université du Québec à Montréal
Liste des figures et des tableaux
1 Figures Figure 1 : La structure du référentiel de compétences
p.33
Figure 2 : Architecture proposée pour le STI-DICO
p. 36 2 Tableaux Tableau 1 : Résumé des résultats des recherches sur les dictionnaires
p.3-4
Tableau 2 : Hypothèses de recherche reliées à notre problématique p.5
Tableau 3 : Les résultats de Nesi et Haill (2002)
p. 13
Tableau 4 : Les éléments existants employés, leurs modifications et
application p.35
Tableau 5 : Résumé des itérations de notre projet de recherche
p. 37
Tableau 6 : État d'avancement des travaux liés au projet
p. 41-42
Tableau 7