De la taxonomie à l’ontologie de Bloom (2)

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Graphe représentant les six classes primaires de la taxonomie de Bloom

( Suite à la première partie )

 2. Conception et  développement de l’ontologie de Bloom

Dans cette section, nous décrivons notre démarche de la conception et du développement de l’ontologie de Bloom.

2.1. Identification d’une représentation de la taxonomie de Bloom

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Figure 1 Taxonomie de Bloom sur la banque des vocabulaires éducatifs European Schoolnet (VBE)

Dans le cadre du projet ASPECT (Adopting Standards and Specifications for Educational Content), la banque des vocabulaires éducatifs European Schoolnet (VBE) a été mise en place.[1] Parmi ces vocabulaires, il existe la taxonomie de Bloom (revisitée par L. Anderson)  contenant  83 verbes d’action en anglais classés en 6 grandes catégories. (Figure 1)

Nous nous sommes ainsi inspirés de cette représentation pour la création de l’ontologie de Bloom que nous avons enrichie par le français et les synonymes de chaque verbe.

2.2. Conception de l’ontologie de Bloom avec Protégé

L’ontologie de Bloom a été conçue à l’aide de l’éditeur Protégé. En premier étape, nous avons créé 6 classes primaires correspondant à la classification European Schoolnet : analyse, apply, create, evaluate, remember et understand. (Figure 2)

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Figure 2 Les six classes primaires dans l’ontologie de Bloom (Vue par OntoGraf dans Protégé)

Chaque classe contient les sous-classes représentant les verbes des opérations typiques. Ces derniers peuvent parfois contenir d’autres verbes etc. (Cf. Figure 3) La figure 3 présente un exemple de la classe « analyse » et ses sous-classes. Chaque classe est labellisée en français et en en anglais. Nous avons également créé un individu à l’intérieur de chaque classe ( Cf. Figure 3 également). Cette conception est prévue pour l’intégration des synonymes de chaque verbe de l’ontologie de Bloom. Nous aborderons plus en détail  la méthodologie d’une telle intégration dans la section 2.3.

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Figure 3 L’exemple de la classe « analyse » et ses sous-classes. Les losanges en violet représentent les individus à l’intérieur de chaque classe (e.g. pour la classe « analyse » et la classe « differentiate »)

2.3. Intégration des synonymes

Dans les sections suivantes, nous utilisons le terme « synonyme » pour désigner les mots ayant des champs sémantiques proches.

2.3.1. Motivation

Nous avons intégré des synonymes de tous les verbes d’action de Bloom. Cette intégration a pour objectif d’exploiter les labels en français de ces synonymes pour la détection automatique des verbes mentionnés dans des ressources pédagogiques. En particulier, cette détection a été utilisée pour assurer une représentation formalisée dans une ontologie des programmes scolaires. (Voir également l’article Transformation des informations extraites du programme scolaire en ontologie (1), particulièrement la Figure 3 ) En effet, en utilisant simplement les labels en français des verbes de Bloom, certains verbes de Capacité dans les programmes scolaires n’étaient pas détectés par notre algorithme initial. Par exemple, dans le programme Histoire au niveau 6ème (page. 9), la thématique « Les débuts du Christianisme » contient la capacité « Raconter un épisode de la christianisation de l’empire romain ». (Cf. Figure 4).

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Figure 4 Composant d’une capacité dans le programme Histoire au niveau 6ème

Le verbe « Raconter » ou en anglais Recount [2] , dans la figure 4, n’est pas répertorié dans la taxonomie de Bloom de l’European Schoolnet. Il est un synonyme du verbe « Réciter » ou la classe Recite [3] . Cette dernière est une sous classe de la classe Recall qui elle-même est une sous-classe de la classe primaire Remember.

Ainsi, le fait d’utiliser les synonymes des verbes de Bloom pour détecter toutes les capacités possibles dans les programmes scolaires permet d’extraire ultérieurement les verbes ayant le sens pédagogique de Bloom. Dans le scénario d’usage, l’enseignant aura des choix des verbes, proposés de façon semi-automatique par notre système, pour composer ses objectifs pédagogiques et/ou pour indexer les ressources en respectant les « vocabulaires » officiels du programme scolaire. En même temps, il exerce également la pratique de la pédagogie par objectifs de Bloom.

Dans la section suivante, nous étudierons la méthodologie pour l’intégration des synonymes dans l’ontologie de Bloom.

2.3.2. Méthodologie

Dans cette section, nous divisons notre étude en trois sous-sections : choix de l’application de SKOS,  sélection des synonymes dans WordNet et expression des relations entre les concepts.

          2.3.2.1. Choix de l’application de SKOS dans l’ontologie de Bloom

Dans notre article Organisation des différentes ontologies (1), nous avons abordé l’usage de la description « owl :equivalentClass » entre les verbes de Capacité dans le programme scolaire et les verbes d’action de l’ontologie de Bloom. Cette description a été choisie dans le but de répondre à un scénario d’usage, particulièrement la réutilisation des contenus de façon transdisciplinaire entre les enseignants à travers un système de recherche de ressources éducatives par objectifs pédagogiques.

En gardant ladite philosophie de conception, nous choisissons d’intégrer les verbes synonymes de Bloom par l’application de SKOS (Simple Knowledge Organization System) dans notre ontologie. En effet, les vocabulaires de SKOS sont conçus pour être intégrés dans d’autres environnements sémantiques utilisant d’autres vocabulaires RDF, comme le langage OWL. [4]  Nous avons ainsi installé le plugin SKOSEd dans Protégé afin d’éditer les synonymes dans l’ontologie de Bloom.

          2.3.2.2. Sélection des synonymes dans WordNet

Nous avons utilisé WordNet (une base de données lexicale développée par des linguistes du laboratoire des sciences cognitives de l’université de Princeton) comme une référence unique pour répertorier les synonymes des verbes de Bloom.  La figure 5 dans le carré orange montre une série de verbes synonymes du verbe d’action Bloom Recite que nous avons choisi, grâce à leur contexte répondant au sens pédagogique selon Bloom.

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Figure 5 Une série des synonymes du verbe Recite (dans le carré orange) dans WordNet.
           2.3.2.3. Expression des  relations entre les concepts

Pour la phase d’intégration des verbes synonymes, nous avons créé les individus ou SKOS Concept « _verbe » pour représenter les synonymes. (Figure 6) Ces individus sont stockés dans la classe skos:Concept considérée comme une classe OWL (skos :Concept rdf owl :Class) [5] . (Figure7)

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Figure 6 SKOS concept représentant les verbes synonymes de Bloom (vue par SKOS view dans Protégé)

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Figure 7 Les concepts des verbes synonymes dans la classe Concept

Nous avons utilisé l’expression “skos:prefLabel” pour décrire chaque verbe synonyme à la fois en français et en anglais. En ce qui concerne la relation entre les verbes synonymes et les verbes de Bloom, nous avons emprunté l’expression “skos:closeMatch“. Le principe est le suivant :

_verbe synonyme skos:closeMatch verbe Bloom. 

La figure 8 démontre visuellement la relation “skos:closeMatch”  des quatre verbes synonymes _recount, _recall, _tell et _narrate avec le verbe de Bloom recite. Pour pourvoir exprimer une telle relation, nous avons créé l’individu à l’intérieur de la classe d’un verbe de Bloom (Cf. la section 2.2. Figure 3)

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Figure 8 La relation des individus des verbes synonymes vers l’individu du verbe de Bloom.

Et enfin, le tableau ci-dessous est un exemple de la description du verbe synonyme_recount (ou raconter en français)  et sa relation avec le verbe de Bloom recite  en OWL et SKOS.

<owl:NamedIndividual rdf:about="http://givingsense.eu/2013/ontologies/pedagogy/ontobloom.owl#_recount">
        <rdf:type rdf:resource="&skos;Concept"/>
        <skos:prefLabel xml:lang="en">recount </skos:prefLabel>
        <skos:editorialNote xml:lang="fr">Source de traduction : http://dictionnaire.reverso.net/anglais-francais/recount</skos:editorialNote>
        <skos:prefLabel xml:lang="fr">raconter </skos:prefLabel>
        <skos:closeMatch rdf:resource="http://givingsense.eu/2013/ontologies/pedagogy/ontobloom.owl#recite"/>
    </owl:NamedIndividual>
***Pour visualiser l’ontologie de Bloom, nous vous recommandons de lire l’article intitulé Exemple de visualisation Web d’une ontologie simple sur le Blog “ONSem-Objets Numériques et Sémantique” de notre équipe.

 


[1] Cette banque des vocabulaires est une application web avec des fonctionnalités de recherche et de navigation permettant aux utilisateurs de trouver, visualiser et télécharger des éléments terminologiques. Elle propose également des interfaces pour les machines.

[2] Source de traduction >  http://dictionnaire.reverso.net/anglais-francais/recount 

[3] Cf Les synonymes de Recite dans Wordnet [ http://bit.ly/1iUNQod ]

[4] Cf: Relations avec les ontologies OWLhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Simple_Knowledge_Organization_System  ]

[5] Ibid.

De la taxonomie à l’ontologie de Bloom (1)

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La roue de la taxonomie de Bloom, par K. Aainsqatsi

Dans l’article « Organisation des différentes ontologies (1) », nous avons fait référence brièvement  à la taxonomie des objectifs pédagogiques de Bloom. Cette taxonomie a été transformée en ontologie et classée en tant qu’une des ontologies « Actions pédagogiques » dans notre système.

Cette taxonomie étant très connue et largement utilisée dans le milieu des professionnels de la pédagogie, il serait ainsi judicieux de l’aborder de façon plus approfondie. Une telle étude nous permet de justifier nos motivations et de démontrer notre démarche de travail en considérant à la fois le scénario d’usage anticipé, le respect des « vocabulaires » officiels du programme scolaire et le choix technologique pour la production d’une telle ontologie.

1. Qu’est-ce que la taxonomie de Bloom ?

La taxonomie de Bloom[1], créée par Benjamin Bloom en 1956,  est un système de la classification hiérarchique des niveaux d’acquisition des connaissances. L’usage de cet outil se trouve dans la pédagogique par objectifs.

La taxonomie de Bloom, révisée par Lorin Anderson en 1991, est une grille d’analyse décomposée en 6 grandes familles d’habilités cognitives, de la plus simple à la plus complexe. Chaque famille contient les verbes d’action « Habilités ciblées ». Voir le tableau 1.[2]

[table id=12 /]

Tableau 1: Les différentes habilités ciblées de la taxonomie de Bloom revisitée par L. Anderson et les questions que les enseignants peuvent formuler pour atteindre les objectifs pédagogiques

En effet, la taxonomie de Bloom « permet de catégoriser les niveaux d’abstraction des questions communément posées dans les tests, épreuves et autres contrôles d’évaluation. (Cf : Tableau 1, colonne droite). Elle permet, en outre, d’identifier la nature des capacités sollicitées par un objectif de formation et son degré de complexité. Identifier le type d’objectif d’apprentissage visé par une ressource permet d’envisager son intégration dans une séquence pédagogique. » [3]

Pour ce qui est de l’application de la taxonomie de Bloom pour aider les enseignants à formuler les objectifs pédagogiques, certaines communautés de formateurs [4] citent l’outil The Differentiator. Cet outil permet en effet aux formateurs de concrétiser leurs objectifs pédagogiques en associant quatre éléments principaux conçus par Sandra N. Kapian et al. :

  •  Thinking Skill (ou les verbes d’action de Bloom),
  •  Differentiate content (les séries des mots pour aborder les contenus avec le profondeur, la complexité, les impératifs etc.),
  • Research Skill (les différentes typologies des ressources que les élèves peuvent utiliser pour développer la compétence de la recherche),
  • Products (les formes des travaux attendus).

L’outil propose aux formateurs de composer des activités pédagogiques sous forme de phrase à partir des concepts relatifs à ces quatre éléments et regroupés dans les différents onglets. (Cf. Figure 1)

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L’interface des différents onglets contenant les quatre éléments pour composer les objectif pédagogiques de l’application The Differentiator. Cette dernière propose également d’ajouter le nombre des étudiants pour le travail en groupe.

En s’inspirant de cette étude de synthèse sur l’importance, la pratique et l’usage de la taxonomie de Bloom dans la démarche de la préparation des cours pour les enseignants, nous avons intégrée celle-ci dans notre système de la recherche et de l’indexation des ressources éducatives sur la plateforme ILOT.

Dans le prochain article, nous aborderons les aspects de la conception et du développement de l’ontologie de Bloom.


[1]  Service TICE-EAD, Plate-forme multimédia, Université Pierre-Mendès France, Taxonomie de Bloom,  [ http://appui.upmf-grenoble.fr/wiki/index.php/Taxonomie_de_Bloom ]

-Cf. Egalement Du design à la pédagogie [ http://louberee.wordpress.com/2007/09/16/la-taxonomie-de-bloom/]

[2] A comparer avec le tableau synthétique de la taxonomie de Bloom version 1956 [http://www.cefes.umontreal.ca/ressources/guides/Plan_cours/doc/taxonomie-cognitif.pdf ]

[3] Voir [1]

[4 ] David Vellut, Définir des objectifs pédagogiques efficaces et cohérents grâce à la taxonomie de Bloom et la méthode SMART [ http://www.formavox.com/definir-objectifs-pedagogiques-formation-taxonomie-bloom-methode-smart ]