Transformation des informations extraites du programme scolaire en ontologie (2)

 

transformation2

(Suite à notre premier article )

3. Relation internes des classes Theme-Knowledge-Topic

3.1. Relation entre les thèmes

Dans l’ontologie du programme scolaire d’histoire au niveau 6ème, il existe 16 individuals de la classe Theme. Ces individuals sont les thématiques générales et les thématiques spécifiques dans le programme scolaire. L’expression  de la relation entre la thématique générale et les thématiques spécifiques se fait par l’objectProperty « isPartOf ». Par exemple,  la Figure 1 représente visuellement les relations « isPartOf » des quatre thématiques spécifiques (Alexandre le Grand, La cité des Athéniens, Le fondement de la Grèce et La Grèce des Savants) et la thématique générale « La civilisation grecque ».

Figure 1 Représentation visuelle des relations "isPartOf" (Flèches en orange) des  quatre thématiques spécifiques avec la thématique générale "La civilisation grecque"
Figure 1 Représentation visuelle des relations “isPartOf” (Flèches en orange) des quatre thématiques spécifiques avec la thématique générale “La civilisation grecque”

Cette dernière, comme d’autres thématiques générales, fait également partie de (ou ayant une relation « isPartOf »), l’individual « ProgrammeHistoire6eme » de la classe « ProgrammePeriodeMatiere ». Cette classe n’est pas une classe créée dans l’ontologie  du programme scolaire d’histoire au niveau 6ème. Mais, elle appartient à l’ontologie Organisation des systèmes scolaires en France importée dans l’ontologie sur laquelle nous sommes en train de travailler. Nous évoquons plus en détail la définition de cette ontologie et d’autres dans notre article intitulé Organisation des différentes ontologies.

<owl:NamedIndividual rdf:about="&Programme_Histoire_College_France;theme_greekCivilization">
        <rdf:type rdf:resource="&Programme_Histoire_College_France;theme"/>
        <rdfs:label xml:lang="en">The Greek civilization</rdfs:label>
        <rdfs:label xml:lang="fr">La civilisation greque</rdfs:label>
        <hasRelativeDuration rdf:datatype="&xsd;decimal">25</hasRelativeDuration>
        <isPartOf rdf:resource="http://localhost/ilot/OwlProject5/history/resource/organisation-systeme-scolaire-francais#programmeHistoire6eme"/>
    </owl:NamedIndividual>
 Figure 2 La description de la thématique générale “La civilisation grecque” dans le language OWL 

Concrètement, dans le fichier owl, la Figure 2 présente un exemple des différentes informations attachées aux individuals préfixés « theme ». Par exemple, l’individual theme_greekCivilization (ligne 1)

– est une instance de la classe theme (ligne 2).

-est annoté avec les labels  en anglais et en français (lignes 3 et 4) pour avoir le nom lisible par l’humain. L’exemple de l’exploitation de cette information, c’est l’affichage en anglais ou français des listes dans les menus déroulants. (cf. Article Démonstrateur: utilisation d’une ontologie de programme scolaire)

– a une durée 25% du temps consacré à l’histoire (ligne 5)

– fait partie de l’individual programmeHistoire6eme  (programme scolaire d’histoire au niveau de 6ème) de l’ontologie importée organisation-systeme-scolaire-francais (Organisation des systèmes scolaire français).  (ligne6)

Quant aux informations attachées aux thématiques spécifiques, la Figure 3 démontre un exemple de la thématique spécifique Le fondement de la Grèce ou themeSpecific_foundationOfGreece (ligne 1). Cet individual est également une instance de la classe Theme (ligne 2). Le nom de cette instance labellisé en anglais en en français.

<owl:NamedIndividual rdf:about="&Programme_Histoire_College_France;themeSpecific_foundationOfGreece">
     <rdf:type rdf:resource="&Programme_Histoire_College_France;theme"/>
     <rdfs:label xml:lang="en">The foundation Of Greece : cities, myths, panhellenism</rdfs:label>
     <rdfs:label xml:lang="fr">Au fondement de la Grèce : cités, mythes, panhéllenisme.</rdfs:label>
     <isPartOf rdf:resource="&Programme_Histoire_College_France;theme_greekCivilization"/
</owl:NamedIndividual
 Figure 3 Les informations attachées à la thématique spécifique Fondation de la Grecque dans le fichier OWL 

Comme nous l’avons étudié, la description par des méta-propriétés rdfs:label avec l’attribut  xml:lang permet de gérer les aspects multilingues à la fois des instances et des classes (lignes 3-4 dans la figure 3).

La figure 4 ci-dessous, le menu déroulant  démontre à la fois l’exploitation de la hiérarchisation entre les thèmes et le multilingue de l’ontologie du programme scolaire.  (Cf : également article Démonstrateur: utilisation d’une ontologie de programme scolaire)

Figure 4 La hiérarchisation entre des thématiques et l’affichage des instances de la classe theme en anglais
Figure 4 La hiérarchisation entre des thématiques et l’affichage des instances de la classe “theme” en anglais

3.2. Relation entre les thèmes et les connaissances

Dans notre précédent article, nous avons démontré la création de  la classe « Knowledge » pour stocker les connaissances de différentes thématiques (générales et spécifiques). Selon le programme scolaire, chaque instance de la classe knowledge est liée à la thématique correspondante par la propriété. Par exemple, l’instance  Les foyers de la civilisation grecque au VIIIe – VIIe siècle (ou knowledge_centerOfGreekCivilisation) de la classe Knowledge a une relation « isPartOf » avec la thématique spécifique Au fondement de la Grèce: cités et mythes  qui elle-même a le même type de relation avec la thématique La civilisation grecque (Cf. Figure 5).  La figure montre également deux autres connaissances attachées à ladite thématique spécifique.

Figure 5 La relation « isPartOf » de l’instance « Connaissance Les foyers de la civilisation grecque...» (dans le cercle vert) avec l’instance « Thématique spécifique Au fondement de la Grèce…»
Figure 5 La relation « isPartOf » de l’instance « Connaissance Les foyers de la civilisation grecque…» (dans le cercle vert) avec l’instance « Thématique spécifique Au fondement de la Grèce…»

Une fois que la relation entre la thématique et les connaissances correspondantes a été créée, nous pouvons ainsi sémantiquement l’exploiter. C’est dans le cas de la proposition des connaissances attachées à la thématique dans la phase de l’indexation des ressources pédagogiques. (cf. Figure 6) Voir plus en détail dans notre article Démonstrateur: utilisation d’une ontologie de programme scolaire.

Figure 6 La liste des cases à cocher des connaissances correspondant à la  « Thématique spécifique Au fondement de la Grèce…» dans le menu déroulant
Figure 6 La liste des cases à cocher des connaissances correspondant à la « Thématique spécifique Au fondement de la Grèce…» dans le menu déroulant

3.3. Relation entre les thèmes et les capacités

En ce qui concerne la relation entre les thèmes et les capacités, nous faisons la même démarche que celle étudiée dans la section précédente. Les différentes instances préfixés Topic (exemples concrets extraits des capacités du programme scolaire) ont été mis en relation avec les thématiques correspondantes. Par exemple, l’instance Topic_un_mythe_grec (ou topic_greekMyth) a une relation « isPartOf » avec la thématique spécifique Au fondement de la Grèce: cités et mythes. Tous les autres topics de cette thématique ont également la même relation. (Figure 7)

Figure 7 La relation « isPartOf »  de l'instance «  Topic_un_mythe_grec », dans le cercle vert, et les autres Topic avec la thématique spécifique Au fondement de la Grèce….
Figure 7 La relation « isPartOf » de l’instance « Topic_un_mythe_grec », dans le cercle vert, et les autres Topic avec la thématique spécifique Au fondement de la Grèce….

Quant à la relation entre les topics et les verbes définissant les objectifs pédagogiques (Cf : notre premier article du même sujet), nous aborderons cet aspect plus en détail dans l’article Relation de l’ontologie du programme scolaire et des différentes informations de la pédagogie. En effet, ces verbes sont reliés à la taxonomie générique de Bloom.

 

Source de citation :

Bachimont B., Engagement sémantique et engagement ontologique : conception et réalisation d’ontologies en Ingénierie des connaissances.
[En ligne: http://www.utc.fr/~bachimon/Publications_attachments/Ontologie-ICBook.pdf]

Transformation des informations extraites du programme scolaire en ontologie (1)

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Dans cet article, nous allons décrire la démarche que nous avons suivie pour établir une ontologie de programme scolaire, à titre d’exemple de référence, par la transformation des informations extraites du programme scolaire. Cette démarche est une des étapes de notre réflexion pour faciliter la création et l’exploitation d’ontologies sur l’ensemble du programme scolaire français.

1. Choix technologique

Nous avons choisi de décrire l’ontologie du programme scolaire en OWL, édité par Protégé. Les avantages du langage OWL sont doubles:

  • permettre de structurer et mettre en relation des informations extraites des programmes scolaires  avec des ressources internes et externes ;
  • partager et réutiliser l’ontologie ultérieurement.

2. Découpage des éléments d’information

Dans notre article Analyse de la  structure du programme scolaire, nous avons démontré la possibilité d’extraire des informations communes des programmes scolaires en matière d’histoire au collège pour la conception de l’ontologie. Les informations communes  ayant les relations entre elles que nous pouvons exploiter sont :

  • thèmes à aborder ;
  • connaissances à enseigner ;
  • capacités attendues ;
  • démarches pédagogiques à entreprendre en classe. [1]

Nous allons étudier l’exemple du découpage des informations de la thématique « La civilisation grecque » du programme d’histoire du 6ème. Nous choisissons d’analyser en premier lieu trois types d’information identifiés dans la plupart des programmes scolaires de différentes matières comme éléments  structuraux de  base du programme   : thème, connaissance et capacité. Voir la table 1 ci-dessous.

[table id=3 /]

Quantitativement, la thématique « La civilisation grecque » contient 4 thématiques spécifiques, 9 connaissances et 17 capacités.

Pour stocker ces différents types d’information, nous avons d’abord créé :

  • la classe « theme » pour contenir les différents individuals  préfixés « theme » (thèmatiques générales à aborder en classe) et « themeSpecific » (thématiques spécifiques qui sont les sous thèmes des thèmatiques générales). (Cf : Figure 1). Dans l’ontologie, cette classe est une sous-classe de la classe « programDesciption »;
  • la classe « knowledge » pour contenir les connaissances à aborder (Cf : Figure 2).

[table id=4 /]

L’expression des relations entre ces différentes classes et d’autres sera abordée dans notre deuxième article du même sujet.

En ce qui concerne les capacités attendues dans le programme scolaire, nous avons découpé  ce type d’information en deux parties qui deviendront deux classes Competency (ou capacité) et Topic dans l’ontologie. En effet, l’expression officielle d’une capacité se fait sous forme d’une phrase contenant un verbe définissant l’objectif pédagogique et l’exemple concret  pour atteindre l’objectif.

Par exemple, une des capacités  de la thématique spécifique « La cité des athéniens (Ve et IVe siècles avant J.C.) : citoyenneté et démocratie » est de Connaître l’Attique, territoire de la cité ou Recognize Attica, territory of the city en anglais(Cf : Table 1 ci-dessus). Nous avons ainsi découpé ces informations en verb et topic (Cf : Figure 3)

[table id=5 /]

Ensuite, nous avons créé :

  • la classe « Competency » pour stocker les verbes extraits des capacités (Figure 4) [2]
  • la classe « Topic » pour stocker les individuals, issus des exemples concrets des capacités (Figure 5).

[table id=6 /]

La deuxième partie de notre article traitera les différentes relations internes de ces éléments d’information extraits du programme scolaire.

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[1] Cette information est propre à la matière d’histoire de tous les niveaux au Collège. Dans les autres programmes scolaires, nous trouvons des informations comme des commentaires à la place des démarches pédagogiques. Par exemple, Mathématiques et SVT

[2] L’étude concernant la relation  entre la classe « Competency » et la taxonomie de Bloom est traité en détail dans notre article, intitulé « Relation de l’ontologie du programme scolaire et des différentes informations de la pédagogie »

Source de citation : document « Développement d’une ontologie 101 : Guide pour la création de votre première ontologie » de Natalya F. Noy et Deborah L. McGuinness (Université de Stanford, Stanford, CA, 94305).  Traduit de l’anglais par Anila Angjeli (Bibliothèque Nationale de France, Bureau de normalisation documentaire), extraits du paragraphe «8. Conclusions »