Modélisation des connaissances et des compétences. Un langage graphique pour concevoir et apprendre PDF
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Modélisation connaissances des compétences et des Un langage graphique pour concevoir et apprendre DU MÊME AUTEUR L'ingénierie pédagogique - Pour construire l'apprentissage en réseau Gilbert Paquette 2002, ISBN 2-7605-1162-6, 490 pages PRESSES DE L'UNIVERSITÉ DU QUÉBEC Le Delta 1, 2875, boulevard Laurier, bureau 450 Sainte- Foy (Québec) G1V 2M2 Téléphone : (418) 657-4399 • Télécopieur: (418) 657-2096 Courriel : [email protected] • Internet : www.puq.uquebec.ca Distribution CANADA et autres pays DISTRIBUTION DE LIVRES UNIVERS S.E.N.C. 845, rue Marie-Victorin, Saint-Nicolas (Québec) G7A 3S8 Téléphone: (418) 831-7474/1-800-859-7474 • Télécopieur: (418) 831-4021 FRANCE SUISSE DIFFUSION DE L'ÉDITION QUÉBÉCOISE SERVIDIS SA 30, rue Gay-Lussac, 75005 Paris, France 5, rue des Chaudronniers, CH-1211 Genève 3, Suisse Téléphone : 33 1 43 54 49 02 Téléphone : 022 960 95 25 Télécopieur: 33 1 43 54 39 15 Télécopieur: 022 776 35 27 La Loi sur le droit d'auteur interdit la reproduction des oeuvres sans autorisation des titulaires de droits. Or, la photocopie non autorisée - le «photocopillage » - s'est généralisée, provoquant une baisse des ventes de livres et compromettant la rédaction et la production de nouveaux ouvrages par des professionnels. L'objet du logo apparaissant ci-contre est d'alerter le lecteur sur la menace que représente pour l'avenir de l'écrit le développement massif du «photocopillage ». GILBERT PAQUETTE Modélisation connaissances des compétences et des Un langage graphique pour concevoir et apprendre 2002 Presses de l'Université. du Québec Le Delta I, 2875, boul. Laurier, bur. 450 Sainte-Foy (Québec) Canada G1V 2M2 Données de catalogage avant publication (Canada) Paquette, Gilbert, 1942 Modélisation des connaissances et des compétences : un langage graphique pour concevoir et apprendre (Collection Des technologies pour apprendre) Comprend des réf. bibliogr. ISBN 2-7605-1163-4 1. Représentation des connaissances. 2. Structures conceptuelles. 3. Gestion des connaissances. 4. Acquisition des connaissances (Systèmes experts). 5. Ingénierie pédagogique. 6. Enseignement assisté par ordinateur. I. Titre. Q387.P36 2002 006332 C2002-940293-X Nous reconnaissons l'aide financière du gouvernement du Canada par l'entremise du Programme d'aide au développement de l'industrie de l'édition (PADIÉ) pour nos activités d'édition. Révision linguistique : LE GRAPHE ENR. Mise en pages : CARACTÉRA PRODUCTION GRAPHIQUE INC. Couverture : RICHARD HODGSON 1 2 3 4 5 6 7 8 9 PUQ2002 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Tous droits de reproduction, de traduction et d'adaptation réservés © 2002 Presses de l'Université du Québec Dépôt légal - 2e trimestre 2002 Bibliothèque nationale du Québec / Bibliothèque nationale du Canada Imprimé au Canada TABLE DES MATIÈRES LISTE DES FIGURES .................................................................................XV LISTE DES TABLEAUX .........................................................................XXV REMERCIEMENTS ................................................................................XXIX INTRODUCTION ............................................................................................1 INFORMATION ET CONNAISSANCE ...........................................................3 CONTENU DE L'OUVRAGE ...........................................................................4 POURQUOI CET OUVRAGE? .........................................................................6 VERS L'AVENIR ...............................................................................................8 Chapitre 1 REPRÉSENTER LES CONNAISSANCES .................................................11 1.1. LANGAGES ET REPRÉSENTATION DES CONNAISSANCES ........................................................................12 Modèle mental et représentations ............................................................12 La représentation des connaissances ........................................................14 Grammaire et sémantique ........................................................................15 Un langage formel : les propositions .......................................................17 1.2. EXEMPLES DE REPRÉSENTATION GRAPHIQUE .............................20 Arbres sémantiques et cartes conceptuelles .............................................20 VIII Modélisation des connaissances et des compétences Réseaux sémantiques et graphes entités-relations ..............................23 Algorithmes et ordinogrammes ..........................................................25 Diagramme causal et arbres de décision ............................................27 Arbres de déduction ...........................................................................29 Modèles orientés objets ......................................................................31 1.3. REPRÉSENTATION DES CONNAISSANCES ET APPRENTISSAGE ....................................................................32 La représentation par schémas ...........................................................33 Diagnostiquer et évaluer les connaissances .......................................35 Structurer les informations à communiquer .......................................36 Apprendre en représentant les connaissances ....................................36 1.4. REPRÉSENTATION DES CONNAISSANCES ET INGÉNIERIE PÉDAGOGIQUE .................................................38 Les types de connaissances en éducation ...........................................38 La représentation des interactions et de la collaboration ...................40 La modélisation des systèmes d'information .....................................41 CONCLUSION ..........................................................................................43 Chapitre 2 LA MODÉLISATION PAR OBJETS TYPÉS - MOT ..........................45 2.1. PRINCIPES DE BASE DE LA MODÉLISATION PAR OBJETS TYPÉS .......................................................................47 La représentation par schémas dans MOT ........................................47 Objectifs de la représentation .............................................................49 Principes de construction du système de représentation ..................49 2.2. LA SÉMANTIQUE DU LANGAGE DE REPRÉSENTATION MOT ........................................................50 Composantes de base d'un modèle MOT ..........................................51 Interprétation des connaissances .......................................................54 Interprétation des liens I ....................................................................54 Interprétation des liens S ...................................................................56 Interprétation des liens C ..................................................................58 Interprétation des liens P ...................................................................61 Interprétation des liens I/P .................................................................62 Interprétation des liens R ..................................................................63 Interprétation des liens A ..................................................................64 Table des matières IX 2.3. DÉFINITION DU SYSTÈME DE REPRÉSENTATION GRAPHIQUE MOT ................................70 Le concept de modèle par objets typés ..............................................70 Règles quant à l'origine et à la destination des liens ..........................72 Règles quant aux cycles et à la multiplicité des liens ........................76 2.4. EXEMPLES DE REPRÉSENTATION ..............................................77 Modèles MOT d'un arbre sémantique et d'une carte conceptuelle .................................................................78 Modèle MOT d'un réseau sémantique ...............................................80 Modèle MOT d'un ordinogramme .....................................................81 Modèles MOT d'un diagramme causal et d'un arbre de décision ....................................................................81 Modèle MOT d'un arbre de déduction ...............................................84 CONCLUSION ..........................................................................................85 Chapitre 3 TAXONOMIE DES MODÈLES ............................................................87 3.1. BASES D'UNE CLASSIFICATION DES MODÈLES ......................88 Modèles des connaissances complexes .............................................88 Taxonomie des modèles des connaissances ......................................91 3.2. SYSTÈMES FACTUELS ...................................................................91 3.3. SYSTÈMES CONCEPTUELS ...........................................................96 Les taxonomies ..................................................................................96 Les systèmes de composantes ...........................................................97 Les systèmes conceptuels hybrides ...................................................97 3.4. SYSTÈMES PROCÉDURAUX .........................................................99 Procédures séquentielles ....................................................................99 Procédures en parallèle ......................................................................99 Procédures itératives ........................................................................100 3.5. SYSTÈMES PRESCRIPTIFS ...........................................................102 Définitions, normes ou contraintes ..................................................102 Lois et théories .................................................................................104 Arbres de décision ............................................................................105 Structure de contrôle d'un processus ................................................107 X Modélisation des connaissances et des compétences 3.6. PROCESSUS ET MÉTHODES ........................................................108 Processus .........................................................................................108 Méthodes et techniques ...................................................................111 Systèmes collaboratifs .....................................................................112 CONCLUSION ........................................................................................113 Chapitre 4 OUTILS ET TECHNIQUE DE MODÉLISATION ................................115 4.1. LES ÉDITEURS DE MODÈLES MOT ET MOT+ ..........................116 Caractéristiques générales des éditeurs ...........................................116 Modèle principal et sous-modèles descendants ..............................118 Les fonctionnalités avancées de MOT+ ..........................................122 4.2. VUE GÉNÉRALE DU PROCESSUS DE MODÉLISATION ........124 Sous-processus, intrants et produits .................................................125 Principes généraux de progression ..................................................127 4.3. DÉFINIR LES OBJETS D'APPRENTISSAGE ................................129 Données initiales et profil du modèle .............................................129 Principes de définition des orientations du modèle .........................132 Principes de sélection d'un type de modèles ...................................133 Construction d'un modèle principal initial ......................................135 Principes d'élaboration du modèle principal initial .........................136 4.4. PRIORISER LES CONNAISSANCES À DÉVELOPPER .............137 Propriétés des publics cibles et connaissances principales ..............138 Évaluation des écarts de compétences selon le public cible ..........139 Marquage des écarts sur le modèle .................................................142 Principes de priorisation des connaissances ....................................144 4.5. DÉVELOPPER LE MODÈLE DES CONNAISSANCES PAR NIVEAUX ...........................................146 Modèles associés à une connaissance et sous-modèles ...................147 Développement d'un modèle par niveaux .......................................148 Principes de complétude du modèle ...............................................153 Principe d'équilibre des types de connaissances .............................154 4.6. DÉFINIR OU CORÉFÉRENCER LES CONNAISSANCES DANS D'AUTRES DOMAINES .........155 Définition d'une connaissance dans un autre domaine ...................157 Distribution des connaissances dans un autre domaine ..................159 Principes de distribution des connaissances ...................................162 Table des matières XI 4.7. VALIDER ET DOCUMENTER UN MODÈLE ..............................163 Tâches de validation et de documentation ......................................164 Principes de validité des sous-modèles ...........................................165 CONCLUSION .......................................................................................166 Chapitre 5 QU'EST-CE QU'UNE COMPÉTENCE? ................................................167 Mais qu'est-ce que la compétence? .................................................168 5.1. LES COMPÉTENCES DANS LES ENTREPRISES ET LES MILIEUX DE TRAVAIL ................................................168 5.2. LES COMPÉTENCES DANS LA DÉFINITION DES PROFESSIONS .......................................172 5.3. LES COMPÉTENCES À L'ÉCOLE .................................................178 5.4 CONVERGENCE ET DIVERSITÉ ..................................................183 5.5. DÉFINITION ET REPRÉSENTATION DES COMPÉTENCES ...................................................................186 CONCLUSION .......................................................................................189 Chapitre 6 CLASSIFIER LES PROBLÈMES ET LES HABILETÉS ...........................................................................193 6.1. LES HABILETÉS COMME PROCESSUS GÉNÉRIQUES DE RÉSOLUTION DE PROBLÈMES .................194 6.2. LES HABILETÉS EN TANT QUE MÉTACONNAISSANCES ACTIVES ...........................................200 6.3. LES DOMAINES D'HABILETÉ : COGNITIF, AFFECTIF ET PSYCHOMOTEUR ...............................................204 6.4. UN CYCLE INTÉGRÉ DES HABILETÉS .....................................208 6.5. COMPARAISON DES APPROCHES .............................................211 CONCLUSION .......................................................................................211 Chapitre 7 UNE TAXONOMIE INTÉGRÉE DES HABILETÉS ........................215 7.1. LA NOTION D'HABILETÉ .............................................................216
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