MODELES ET OUTILS DANNOTATIONS POUR UNE MEMOIRE PERSONNELLE

MODELES ET OUTILS D'ANNOTATIONS POUR UNE MEMOIRE PERSONNELLE DE L’ENSEIGNANT Composition du jury : Yves CHIARAMELLA Rose DIENG Danièle HERIN Marie-Hélène ABEL Cyrille DESMOULINS Jean-Pierre PEYRIN Faiçal AZOUAOU Laboratoire CLIPS Equipe ARCADE GRENOBLE 1

L’enseignant : un travailleur du savoir n L’enseignant q q est responsable des apprentissages des apprenants s’occupe de l’évolution des connaissances des apprenants L’enseignant = Un travailleur du savoir Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 2

Travailleur du savoir (knowledge (Drucker 94) worker) Savoir-faire Données Faiçal AZOUAOU Connaissances Interprétations Jugements Décisions Valeur ajoutée Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 3

L’enseignant : Travailleur du savoir Savoir-faire Connaissances Interprétations Jugements Décisions Faiçal AZOUAOU Un grand besoin d’outils personnels pour l’assister à accéder, organiser, structurer les connaissances dont il a besoin pour accomplir ses tâches Besoin d’outils de gestion de connaissances personnelles pour enseignants Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 4

La gestion des connaissances personnelles Personal Knowledge Management = connaissances PKM n La gestion des personnelles est définie comme un système ou une stratégie conçue par des individus avec les objectifs suivants : Organiser et intégrer les informations importantes pour la personne; q Transformer des informations fortuites en connaissance opérationnelle. (Larsson 2004) q Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 5

PKM pour enseignants (Deschamps 05) Gestion des compétences personnelles Gestion des tâches Gestion des réseaux personnels Gestion du temps Mémoire personnelle Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 6

L’annotation comme base de l’outil PKM pour enseignant n L’annotation est liée à la connaissance de son auteur et peut être utilisée pour expliciter ses connaissances (Marwick 2001). n L’activité d’annotation est très répandue parmi les enseignants. n L’activité d’annotation ne perturbe pas l’activité courante de l’enseignant et ne l’interrompt pas. n L’activité d’annotation peut se pratiquer dans différents contextes. Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 7

L’annotation n n Un objet qu'ajoute l'utilisateur à un document q Une forme visible placée sur le matériau et perceptiblement distinguable du document. q Un objet en soi, dépendant du document. Une activité de création de l’objet annotation q Qui vise la réalisation d’un objectif de l’utilisateur (implicite ou explicite) par rapport au document. (Huart 97), (Baldonado et al. 00)… Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 8

Une mémoire disponible dans tous les contextes de l’activité de l’enseignant Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 9

Objectif de recherche Memo. Note Documents Annotations n Enseignant Proposer des modèles pour un outil de gestion de connaissances personnelles (PKM) q à base d’annotations q dédié à l’enseignant Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 10

Plan n Proposition d’un modèle d’annotation q q n Problème d’utilisabilité q q n Pour mémoire PKM Dédié à l’enseignant Renseignement de l’aspect K : proposition du concept de patron d’annotation Adaptation à P : modèle du contexte d’annotation Outils selon le contexte de l’enseignant q Machine abstraite: un seule modèle, plusieurs instances Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 11

Spécification du modèle de l’annotation pour un outil de P-K-M enseignant n L’aspect personnel (P) q q n L’aspect connaissance/sémantique (K) q n Refléter le point de vue de l’enseignant sur le document annoté. Refléter l’aspect privé de l’annotation Représenter la sémantique de l’annotation visée par l’enseignant. L’aspect cognitif (M) q Représenter l’aspect visible de l’annotation nécessaire à sa gestion par un agent humain (Caussanel et al. 2002) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 12

Modèle formel (1): MVD n (Phelps & Wilensky 97) q q L’annotation comme un niveau possible du modèle Multi. Valent Document (MVD). MVD Le document : composition de niveaux de contenus intimement liés mais distincts, et leurs méthodes respectives. Faiçal AZOUAOU P: Personnelle Oui K: Sémantique Non M: Cognitive Oui Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 13

Modèle formel (2): Actes annotatifs n (Tazi & Evrard 01) q q Une annotation est un couple (engagement, contexte) Formalisent l’annotation dans le cadre de la théorie des actes du langage n n n L'acte annotatif locutoire : la pose d'une annotation L'acte annotatif illocutoire : ce que l'on fait (véritablement) au delà de cette pose L'acte annotatif perlocutoire : l'acte on recherche P: dont Personnelle Oui les effets extra-documentaires (ou. K: non) Sémantique ? M: Cognitive Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant Oui 14

Modèle formel (3): Web sémantique (Euzenat 2001) Representation formelle Représentation non formelle Représentation formelle Document Annotation Index P: Personnelle Non K: Sémantique Oui M: Cognitive Non Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 15

Modèle d’annotation : Notre proposition Sémantique Document Annotation Index Aspect personnel Annotateur Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 16

Modèle conceptuel à trois facettes (1) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 17

Modèle conceptuel à trois facettes (2) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 18

Formalisme de l’objet Annotation n Facette Épisodique n Auteur Situation de mémorisation q q n n n Facette Sémantique Objectif Contenu structuré Force q q n q Faiçal AZOUAOU n n Importance Confiance Situation de remémoration q Facette Cognitive Date Lieu Activité … Ancre physique Forme visuelle Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 19

Plan n Proposition d’un modèle d’annotation q q n Problème d’utilisabilité q q n Pour mémoire PKM Dédié à l’enseignant Renseignement de l’aspect K : proposition du concept de patron d’annotation Adaptation à P : modèle du contexte d’annotation Outils selon le contexte de l’enseignant q Machine abstraite, un seul modèle, plusieurs instances Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 20

Activité enseignant Enseignant Connaissances Enseigner domaine Savoir Connaissances pédagogiques Former Apprenant (Beijaard et al. 2000) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 21

Sémantique d’annotation de l’enseignement n Enseignant Deux Trois niveaux sémantiques q q Domaine Savoir Faiçal AZOUAOU Pédagogie Apprenant q Niveau pédagogique : ce que l’annotateur veut mémoriser concernant l’apprentissage via les activités du document Niveau domaine : ce que l’annotateur veut mémoriser concernant l’activité que décrit ou demande le document Niveau document : ce que l’annotateur veut mémoriser concernant la forme du document Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 22

Formalisme d’annotation de l’enseignant n n Facette épisodique n Auteur Situation d’enseignement q Date q Lieu q Activité d’enseignement q Domaine d’apprentissage q Niveau d’apprentissage q Activité d’apprentissage Objectif en trois niveaux : q q Facette sémantique q n n Contenu structuré Force q q Facette cognitive Faiçal AZOUAOU Pédagogique Domaine Document Importance Confiance n Situation de remémoration visée q Activité d’enseignement q Activité d’apprentissage n Ancre physique dans le document Forme visuelle n Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 23

Ontologie du niveau Pédagogie (1) n Annoter pour mémoriser … q un objectif d’apprentissage non significatif n n n q un objectif à ignorer un objectif à réaliser en cas de possibilité un objectif à réduire un objectif d’apprentissage significatif n n Faiçal AZOUAOU n n n q un objectif d’apprentissage assez restreint nombre de concepts non pertinent objectif d’apprentissage déjà assimilé peu de contraintes dans la situation q un objectif à approfondir un objectif à illustrer un objectif à évaluer un objectif d’apprentissage mal conçu un objectif d’apprentissage pas assez ambitieux q trop de temps alloué assez peu de contraintes matérielles mauvais contenu du texte objectif mesurable non évalué situation de formation non définie évaluation non objective non opérable Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 24

Ontologie du niveau Pédagogie (2) Exemple Pédagogie Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 25

Ontologie du niveau Document (1) n Annoter pour mémoriser … q une structure personnelle n n q un titre une synthèse une reformulation une hiérarchie une révision n une révision d’une erreur textuelle une révision d’une illustration/table incomplète une révision d’un élément manquant q q n une révision d’un passage q q q n q Faiçal AZOUAOU une révision d’une illustration/table manquante une révision d’un index/glossaire manquant une révision d’un passage en trop une révision d’un passage mal reformulé une révision d’un passage manquant support d’attention un marque-page Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 26

Ontologie du niveau Document (2) Exemple Document Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 27

Étude et validation sur un contexte particulier : TP de Chimie n Choix du contexte : q q Situation d’enseignement : Chimie Niveau : Licence 1ère année Documents : TP apprenant et enseignant Annotateur : Enseignant Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 28

Ontologie du niveau Domaine (1) n Annoter pour mémoriser … un problème avec une tâche q n q q n une précaution à propos de la qualité une précaution à propos de la sécurité n n n q n une tâche manquante une tâche en plus l’importance des tâches est mal répartie n q une catégorisation par l’importance une catégorisation par similarité sémantique une relation entre deux passages q n n q une catégorisation par type prédéfini une catégorisation par similarité de forme une catégorisation subjective q n Faiçal AZOUAOU une catégorisation objective q une mauvaise composition des tâches q tâche non pertinente q une mauvaise structuration des tâches un risque dû à une mauvaise précaution un risque dû à des données ambiguës une catégorisation q un changement dû à un problème matériel un changement dû à un problème de temps une erreur dans la procédure une erreur dans la formule une erreur dans la définition une erreur dans l’équation chimique une erreur dans les ressources utilisables un risque q une erreur possible lors de la manipulation une erreur possible lors du calcul un changement à planifier n q q un détail d’un objet un détail d’une procédure du domaine une précaution à prendre n q q une référence une erreur possible n q q un résultat du TP un détail n une erreur une relation entre une présentation et ses détails une relation entre une présentation et son explication une relation entre une définition et son explication un contenu du texte erroné Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 29

Ontologie du niveau Domaine (2) Exemple Domaine Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 30

Méthodologie de conception (Noy 01) Sept phases: 1. Définir le domaine et la portée de l’ontologie 2. Considérer la réutilisation des ontologies existantes: Oural (Grandbastien 05), (Mizoguchi 99), (Imsglobal 04) … 3. 4. 5. 6. 7. Énumérer les termes importants dans l’ontologie Définir les classes et la hiérarchie des classes Définir les propriétés des classes Définir les caractéristiques des propriétés Créer les instances Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 31

Validation : Étude de terrain n 6 entretiens avec des enseignants q n Pour chaque annotation : n L’objectif au niveau document n L’objectif au niveau domaine n L’objectif au niveau pédagogique Résultats q Vérification de notre modèle à trois niveaux q q q Validation des concepts de nos trois ontologies Correction de certains concepts Enrichissement de nos ontologies avec de nouveaux concepts Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 32

Exemples d’annotations des enseignants (1) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 33

Exemples d’annotations des enseignants (2) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 34

Exemples d’annotations des enseignants (3) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 35

Exemples d’annotations des enseignants (4) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 36

Les composants de la mémoire Memo. Note Documents Enseignant Ontologies Faiçal AZOUAOU Annotations Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 37

Problématique d’IHM (Denoue 2002) Objectif À revoir Contenu Evolution des espèces Activité Domaine … … Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 38

Plan n Proposition d’un modèle d’annotation q q n Problème d’utilisabilité q q n Pour mémoire PKM Dédié à l’enseignant Renseignement de l’aspect K : proposition du concept de patron d’annotation Adaptation à P : modèle du contexte d’annotation Outils selon le contexte de l’enseignant q Machine abstraite: un seule modèle, plusieurs instances Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 39

Les habitudes annotatives (1) Forme de l’annotation ? Annotateur Sémantique de l’annotation Enseignant Mémoriser une interprétation Enseignant Mémoriser une question Enseignant Mémoriser une erreur Enseignant Mémoriser une insertion de texte (Huart 1996) et (Marshall 1997) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 40

Les habitudes annotatives (2) (Tecstra et al. 1999) Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 41

Proposition du concept du Patron d’annotation Facette Cognitive Facette Sémantique Enseignant Patron d’Annotation Facette Episodique Environnement Auteur Situation d’enseignement …. Le contexte Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 42

Formalisme du patron (1) Patrons d’Alexander Patrons d’annotation Nom du patron Exemples Nom du patron Contexte Problème que le patron essaie de résoudre ��Adaptation Solution Forces et compromis Contexte de résolution Raisonnement de conception Faiçal AZOUAOU (Alexander Problème que le patron essaie de résoudre Solution Forces Patrons liés Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 77) 43

Formalisme du patron (2) Période Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 44

Les composants de la mémoire Memo. Note Patrons Documents Enseignant Ontologies Faiçal AZOUAOU Annotations Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 45

Plan n Proposition d’un modèle d’annotation q q n Problème d’utilisabilité q q n Pour mémoire PKM Dédié à l’enseignant Renseignement de l’aspect K : proposition du concept de patron d’annotation Adaptation à P : modèle du contexte d’annotation Outils selon le contexte de l’enseignant q Machine abstraite: un seule modèle, plusieurs instances Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 46

Une mémoire consciente du contexte Memo. Note Patrons Documents Enseignant Contexte Ontologies Faiçal AZOUAOU Annotations Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 47

Objet du contexte : ontologie du Contexte Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 48

Exemples d’instance du contexte Propriété Valeur Identifiant du contexte C 152 Outil annotation Memo. Note-PC Système hôte Windows XP Matériel utilisé HP-TC 1100 Annotateur Cathy Activité d’enseignement Préparation Activité d’apprentissage LA 12 Domaine d’apprentissage Chimie Niveau d’apprentissage Master 1 Lieu courant Salle TP 45 Date courante 12/10/2006, 10 h 45 Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 49

Les composants de la mémoire Memo. Note GPS Patrons OS ENT Documents Enseignant Contexte Enseignant Faiçal AZOUAOU Ontologies Annotations Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 50

Plan n Proposition d’un modèle d’annotation q q n Problème d’utilisabilité q q n Pour mémoire PKM Dédié à l’enseignant Renseignement de l’aspect K : proposition du concept de patron d’annotation Adaptation à P : modèle du contexte d’annotation Outils selon le contexte de l’enseignant q Machine abstraite: un seul modèle, plusieurs instances Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 51

Implémentation : 3 versions Version Tablet. PC ENT Web Système hôte Windows. Tablet. PC ENT (Environnement Numérique de Travail) Web Développement C++, XML Python/Zope/Java. Script, XML, Script/Exist/OWL… XSLT… Annotations XML XML Patron RDF Non Ontologies XML OWL XML Contexte Utilisateur/OS ENT/Utilisateur/OS Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 52

Memo. Note : Un seul modèle…trois instances Memo. Note ENT WEB Patrons Memo. Note Tablet. PC Faiçal AZOUAOU Yawas-Onto Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 53

Memo. Note-Tablet. PC Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 54

Memo. Note-ENT Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 55

Memo. Note-Tablet. PC Ouverture de la session Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 56

Conclusion n Un modèle d’annotation pour outil PKM q n Un outil adapté aux besoins de l’activité de l’enseignant grâce à la prise en compte des particularités q q n Une annotation sémantique et subjective mais sans efforts Le contexte de l’annotation pour un outilisable et adaptable q n De son activité De ses connaissances Le patron d’annotation q n Articuler point de vue subjectif et sémantique objective Une mémoire consciente du contexte courant de l’activité Une mémoire abstraite : Des modèles uniques mais plusieurs instances de l’outil Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 57

Perspectives de recherche n Analyse des usages à long terme q n Annotation pro active q n Systèmes d’apprentissage automatique Modèles pour une mémoire collective q n Intégrer des comportements à l’objet annotation Génération automatique des patrons q n Analyser l’usage et les annotations créées avec Memo. Note par les enseignants Représenter la mémoire consensuelle du groupe Modèles d’annotation transposables ? q Responsable de projet, gestionnaire… Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 58

MODELES ET OUTILS D'ANNOTATIONS POUR UNE MEMOIRE PERSONNELLE DE L’ENSEIGNANT Composition du jury : Yves CHIARAMELLA Rose DIENG Danièle HERIN Marie-Hélène ABEL Cyrille DESMOULINS Jean-Pierre PEYRIN Faiçal AZOUAOU Laboratoire CLIPS Equipe ARCADE GRENOBLE 59

MODELES ET OUTILS D'ANNOTATIONS POUR UNE MEMOIRE PERSONNELLE DE L’ENSEIGNANT Composition du jury : Yves CHIARAMELLA Rose DIENG Danièle HERIN Marie-Hélène ABEL Cyrille DESMOULINS Jean-Pierre PEYRIN Faiçal AZOUAOU Laboratoire CLIPS Equipe ARCADE GRENOBLE 60

Ontologie pédagogique Oural Faiçal AZOUAOU Modèles et outils d'annotations pour une mémoire personnelle de l’enseignant 61