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 Numéro 80, novembre 2012 
Wolfram Alpha, le Web sémantique à son meilleur Version Imprimable  Version imprimable


Jean-Luc Trussart, conseiller technopédagogique  (Cégep régional de Lanaudière à L'Assomption)

 
ÉTAT DE LA QUESTION
 
INTRODUCTION
Internet est omniprésent dans les salles de classe du réseau d’enseignement collégial et la quantité d’information disponible ne cesse de croître. Dans cette mouvance, les applications du Web sémantique tentent d’automatiser l’organisation et la présentation des données à l’aide d’algorithmes imaginés par l’humain. Ces innovations permettent aux utilisateurs de mieux comprendre la sémantique (le sens) de l’information.

Le moteur de recherche Wolfram Alpha, lancé en 2009 par le mathématicien Stephen Wolfram, représente bien les fondements et les caractéristiques de ce concept. Il permet d’obtenir rapidement un résumé factuel d’un concept, d’une équation ou d’une donnée, établit des liens entre certaines données trouvées et propose une liste de sources crédibles pour appuyer son analyse. Bien que le service ne soit actuellement disponible qu'en anglais, la traduction du service dans d'autres langues, dont le français, est prévue.

L’intégration pédagogique d’un tel outil au collégial engendre inévitablement des impacts sur les méthodes pédagogiques de l’enseignant et sur les stratégies d’apprentissage de l’étudiant. Nous explorons, dans le cadre du présent article, les effets de l’utilisation des outils du Web sémantique sur l’apprentissage et l’enseignement en présentant un survol des impacts de l’évolution d’Internet, passés et présents, sur la classe. Par la suite, les avantages, les applications pédagogiques et les enjeux liés au Web sémantique seront abordés en utilisant le cas concret du moteur de recherche Wolfram Alpha.

LES EFFETS DE L'ÉVOLUTION D'INTERNET SUR LA CLASSE
Avant d’approfondir le potentiel pédagogique du Web sémantique, il importe de retracer les principaux impacts, passés et présents, de l’évolution d’Internet sur la classe. Cet historique, non exhaustif évidemment, a pour but de contextualiser l’émergence du Web sémantique en enseignement et en apprentissage. Nous n'avons pas la prétention de dresser une analyse complète des impacts de chaque période.

LE WEB INFORMATIONNEL
L’ensemble des moteurs de recherche (Altavista, 1995; Yahoo, 1995; Google, 1998) forge la « toile de l’information » où chaque contenu est organisé au moyen de liens et d’hyperliens. Internet offre à l’étudiant l’accessibilité à du contenu de partout dans le monde, dans toutes les langues et ce, au moment où il le désire. La quantité d’information permet à l’enseignant de proposer des activités familiarisant les élèves avec la recherche et les revues de presse pour les amener à développer leurs compétences en recherche, en sélection, en organisation et en  présentation de l’information.

LE WEB COLLABORATIF
Au début des années 2000, l’utilisation des réseaux sociaux (MySpace, 2003; Linkedin, 2003; Facebook, 2004) et des blogues/microblogues  (Wordpress, 2001 et Twitter, 2006) a permis aux internautes d’échanger, d’interagir, de partager et de publier facilement du contenu sur le Web sans qu’il leur soit nécessaire d’avoir des connaissances avancées en programmation. De plus, des sites collaboratifs, tels que les encyclopédies en ligne (Wikipédia, 2001), les sites de partage (YouTube, 2005) ou les marques-pages sociaux (Delicious, 2003, Digg, 2004; Diigo, 2006), ont permis de répertorier les ressources du Web 1.0. Sur le plan pédagogique, les réseaux sociaux ont eu pour effet de démocratiser la publication sur le Web, de connecter la classe au monde extérieur et de faciliter la télécollaboration entre les étudiants. Ces derniers peuvent ainsi partager leurs créations et obtenir une rétroaction de leur enseignant, de leurs pairs ou du public sur leurs travaux.
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Symbole de fil RSS
Source de l’image: http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Feed-icon.svg

 
 
 
LE WEB SÉMANTIQUE
Le Web sémantique peut se définir comme la mise en relation de l’information afin que les ordinateurs puissent en comprendre la sémantique (le sens)1 . Les données sont organisées par les humains ou par l’ordinateur de façon automatisée. Celui-ci se voit confier la tâche d’associer, de traiter et de publier les informations en plus de permettre à l’utilisateur d’afficher les résultats selon une présentation personnalisée et structurée. Ainsi, on distingue deux types de processus informatisés : l’agrégation et la curation de contenu. L’agrégation de contenu consiste à s'abonner à diverses sources d’information organisées automatiquement à l’aide de sources de données2. Les lecteurs de fils RSS (Google Reader, 2005 et Netvibes, 2005) ou le moteur de recherche Wolfram Alpha s’apparentent à ce type de traitement automatisé des données. La curation est « … une pratique qui consiste à sélectionner, éditorialiser et partager les contenus les plus pertinents du Web pour une requête ou un sujet donné 3 ». Les services du curateur (Scoop.it, 2009 et  Pearltrees, 2008) consistent à réorganiser le contenu sélectionné sur un thème et à le proposer aux lecteurs. En classe, le Web sémantique permet à l’étudiant et à l’enseignant d’accéder à un ensemble de connaissances organisées, par différents acteurs, à l’aide de l’ordinateur. Ainsi, l’enseignant peut valider la crédibilité des contenus agrégés ou des curateurs et effectuer à son tour une agrégation ou une curation de contenu à partir de sources pertinentes.

INTERNET DES OBJETS
Cette évolution du Web représente l’extension d'Internet à des choses et à des lieux dans le monde réel. Un tel prolongement a pour effet de générer une « réalité augmentée » en ajoutant des codes ou des adresses URL aux objets ou aux lieux. L’information stockée dans les codes peut être traitée par des dispositifs mobiles sans fil. Par exemple, les codes QR (1999) sont des codes bidimensionnels qui permettent de stocker du texte ou des liens.  Les capteurs (GPS, sensoriels ou autres) installés sur les individus d’une espèce ou sur un territoire servent à transmettre des données qui seront traitées et organisées par des systèmes informatiques. L'accès à des données en temps réel aide l’étudiant à mieux se représenter les réalités et les concepts vus en classe. Pour l’enseignant, ces nouveaux outils sont utiles pour planifier des démonstrations, appelées à être plus contextualisées et plus efficientes.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Code QR de Wikipédia
 
 
 

AVANTAGES PÉDAGOGIQUES ET PRATIQUES DU RECOURS AU WEB SÉMANTIQUE
Les outils du Web sémantique présentent plusieurs avantages pédagogiques, tant pour l’étudiant que pour l’enseignant. La section suivante traite des usages pédagogiques potentiels du Web sémantique en classe.

ACCÉDER FACILEMENT ET RAPIDEMENT À DE L'INFORMATION DE QUALITÉ
Tout d’abord, l’utilisateur a un accès instantané à une base factuelle et organisée de connaissances et à une médiagraphie de sources crédibles. Cela réduit le temps de recherche et d’organisation de l’information de façon que chacun puisse passer plus rapidement à l’analyse et à l’interprétation des données. 

MOBILISER DES APPRENTISSAGES PLUS COMPLEXES
À l’aide des données disponibles, l’enseignant peut amener l’étudiant à développer des habiletés cognitives plus complexes et lui proposer des outils pour traiter l’information. L’évaluation des apprentissages pourra se concentrer davantage sur les habiletés d’analyse, de création et d’évaluation. Avec des outils tels que Wolfram Alpha, l’enseignant pourra prévoir une adaptation des activités d’apprentissage et d’évaluation qui font appel aux habiletés de mémorisation ou de compréhension.

CONCRÉTISER LES APPRENTISSAGES
La mise en relation des données par les outils informatiques offre la possibilité à l’étudiant de mieux se représenter des données ou des concepts abstraits, grâce à l’affichage visuel et dynamique à l’aide de graphiques, schémas, images ou tableaux. Ces outils permettent à l’enseignant d’obtenir facilement des supports visuels pour appuyer son enseignement.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagramme de phases et représentation 3D d’une molécule de méthane
 
 
 
 
 
ÉTABLIR DES LIENS
Enfin, grâce à cet outil, l’étudiant peut analyser les résultats générés et associés par sa recherche afin d’établir des liens, de comparer les données ou d’en dégager des tendances. L’outil établit déjà certains liens (comparaison, corrélation, cause à effet) entre les données. Par exemple, on peut comparer des édifices (Buji Khalifa avec l’Empire State Building) ou deux indicateurs statistiques (le PIB et l’IDH du Canada).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Comparaison du produit intérieur brut (PIB) et de l’indice du développement humain du Canada
 
 
 
 
 
DANS LA PRATIQUE
 
APPLICATIONS PÉDAGOGIQUES
Vous trouverez ci-dessous des exemples d’exploitation pédagogique de l’outil Wolfram Alpha, des cas concrets de résultats de recherches appliquées à différentes disciplines. Vous connaitrez ainsi les types de connaissances accessibles ainsi que les applications pédagogiques possibles. Il est à noter que les exemples ont pour but de survoler quelques fonctionnalités de l’outil et ne représentent qu’une infime illustration des possibilités de ce dernier. Pour apprécier l’ensemble des fonctionnalités offertes, le lecteur est fortement encouragé à consulter la riche liste d’exemples disponible sur le site de Wolfram Alpha.

MATHÉMATIQUES
En mathématiques, l’entrée d’une dérivée ou d’une équation algébrique permet à l’étudiant d’accéder à la représentation graphique, aux étapes de résolution, aux formes alternatives, aux racines numériques et autres. Le moteur de recherche est également capable de résoudre automatiquement des équations. Ainsi, l’étudiant obtient rapidement tous les outils pour valider les problèmes que l’enseignant lui soumet et peut s’attaquer à la compréhension du processus plutôt que simplement s’intéresser au résultat. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dérivée d’une fonction avec affichage des graphiques et des étapes de résolution.
 
 
 
 
SCIENCES
En sciences, l’étudiant accède à une application structurée des principes théoriques. Par exemple, en physique, les équations soutenant un concept et les relations entre les variables s’affichent automatiquement. En biologie, la taxonomie d’une espèce et ses caractéristiques sont disponibles. Enfin, en chimie, la représentation des molécules ou la résolution d’équations chimiques peuvent être générées. L’outil aide l’étudiant à concrétiser les concepts plus abstraits présentés par l’enseignant.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Résolution d’une équation chimique
 
 
 
 
 
SCIENCES HUMAINES
Wolfram Alpha peut fournir des statistiques et des données utilisables dans l’ensemble des disciplines de sciences humaines.  Par exemple, on peut afficher le portrait, l’état et l’évolution d’un indice boursier, d’un indicateur économique, d’un indicateur statistique, d’une organisation internationale. Chaque donnée peut être comparée avec une autre donnée semblable, et ce, à même l’outil. Les données factuelles à jour et la médiagraphie rattachées à celles-ci peuvent compléter l’information disponible dans les encyclopédies.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Carte dynamique de l’indice de développement humain
 
 
 
 
 
LANGUES
Bien que l’outil soit actuellement disponible uniquement en anglais, la recherche d’un mot permet d’obtenir sa définition, sa prononciation, son origine, la fréquence d’utilisation à travers l’histoire, les mots de la même famille, le champ lexical ,et enfin, les questions de mots croisés associées. Il est également possible d’entrer une quantité de mots, de pages ou de paragraphes afin d’identifier la longueur du texte en caractères ou en pages, ou le temps approximatif de lecture et d’écriture.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Résultats de la recherche de « 2000 mots »
Source : http://www.wolframalpha.com/input/?i=2000+words+in+french
 
 
 
 
 
 
ARTS
Wolfram Alpha permet également de décrire une couleur en déclinant ses différentes représentations (RGB, Hexadécimal, HTML, Pantone…), sa position dans le cercle chromatique, son utilisation dans les logos de compagnie connus, les couleurs liées ainsi que sa position dans le spectre des couleurs. Il est également possible d’obtenir des informations relatives à l’identification d’une œuvre, à sa structure (nombre d’actes, de scènes et de personnages, phrases), au nombre de mots, aux mots ou expressions les plus fréquemment utilisés, au poids relatif du dialogue de chaque personnage, au nombre d’apparitions de ces derniers ainsi qu'au poids relatif de chaque acte.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fréquence d’apparition des personnages dans la pièce Macbeth
 
 
 
 
 
ENJEUX
Devant un tel outil, le premier réflexe des enseignants peut être de bloquer le site aux étudiants à l’aide des filtres Internet disponibles. Malheureusement, ces filtres sont facilement contournables et il est difficile de bloquer des applications tierces sur les dispositifs mobiles ou les ordinateurs personnels des étudiants. Comme avec les médias sociaux, il semble plus judicieux d’éduquer les étudiants à se servir adéquatement de l’outil que de l’interdire en classe4.

L’accès instantané aux résultats de recherche organisés de Wolfram Alpha peut profiter à l’apprentissage de l’étudiant. En effet, les tâches reliées à l’acquisition et à la mobilisation de connaissances peuvent s’avérer plus rapides et efficaces par l’accès instantané à des informations organisées sémantiquement. Cependant, cet avantage peut s’atténuer, voire devenir nuisible dans un contexte d’évaluation des apprentissages. L’évaluation des connaissances déclaratives (définir un concept, par exemple) et de certaines connaissances procédurales (reproduire une démarche de résolution de problème, par exemple) est difficilement adaptable à un tel outil. À l’inverse, l’évaluation des compétences tire avantage de cet outil en permettant à l’étudiant d’accéder aux connaissances déclaratives et à une médiagraphie pertinente. L’enseignant devra réfléchir aux adaptations possibles de ses activités d’évaluation pour profiter de l’outil au lieu d'éprouver des difficultés en l'utilisant.

Pour s’adapter à cette nouvelle réalité, l’enseignant pourra proposer des activités d’apprentissage et d’évaluation axées sur la motivation de l’étudiant5 ou l’apprentissage actif6 et complexifier progressivement le niveau cognitif des tâches proposées, en offrant un défi adapté à l’étudiant.  Ainsi, en utilisant des niveaux taxonomiques plus élevés (évaluer et créer au lieu de mémoriser ou comprendre), l’enseignant pourrait amener l’étudiant à mobiliser les savoirs et les savoir-faire générés par l’outil au lieu de vérifier l’acquisition des connaissances ou de proposer des résolutions de problèmes complexes adaptées à son niveau.

Ces outils influencent également les compétences informationnelles de l’étudiant et les démarches de recherche utilisées. Il se doit d’exploiter efficacement ses compétences afin de maximiser l’utilisation de l’outil. Bien que celui-ci puisse accélérer les processus de recherche, de sélection, de traitement et d’organisation de l’information, l’étudiant doit être en mesure d’établir lui-même la sémantique des données pour les assimiler. L’enseignant peut puiser dans les habiletés du Profil TIC7 pour l'aider à y arriver.

Enfin, les travaux sur la génération C8 témoignent de l’utilisation de plus en plus importante des dispositifs mobiles par les étudiants. L’arrivée des téléphones intelligents, tablettes et autres dans la classe fait en sorte que l’accessibilité aux outils du Web sémantique est accrue. L’intégration de l’outil en classe est susceptible d’être réalisée par l’étudiant avant même que l’enseignant n'ait eu le temps d’adapter sa pratique!

 
CONCLUSION
Le Web sémantique et ses outils offrent de nombreuses possibilités d'exploitation pédagogique aux enseignants de plusieurs disciplines. Nous avons décrit ici les effets de l’évolution d’Internet sur la classe et plus précisément l'utilité des outils du Web sémantique comme Wolfram Alpha. Ainsi, nous avons vu que l’intégration d’un tel outil en classe se doit d’être planifiée afin de soutenir efficacement le développement des compétences et de favoriser la réussite chez l'étudiant. L’enseignant doit réfléchir à la pertinence et à l’efficacité des activités pédagogiques proposées afin de bien intégrer l’outil. Il trouvera quelques suggestions ci-dessus. Il pourra aussi s’intéresser aux outils d’intégration des TIC déjà disponibles9 et consulter son conseiller technopédagogique au besoin.
 
Bonne expérimentation!
 
 
 
 
 
RÉFÉRENCES UTILES

VITRINE TECHNOLOGIE-ÉDUCATION. Le Web 3.0, Web sémantique? (Baladodiffusion) en ligne http://ntic.org/reseau-tic/episode-31-decouverte/ Page consultée le 23 août 2012
Baladodiffusion présentant les possibilités du Web sémantique en éducation.

WOLFRAM, Stephen. Wolfram Alpha Personal Analytics for Facebook en ligne http://blog.wolframalpha.com/2012/08/30/wolframalpha-personal-analytics-for-facebook/ Page consultée le 9 septembre 2012
Stephen Wolfram présente la fonction d’analyse personnelle servant à traiter les profils Facebook. Le créateur de Wolfram Alpha illustre ici l’ampleur et la diversité du traitement de données que l’outil est en mesure d’effectuer.

WORLD WIDE WEB CONSORTIUM (W3C). Semantic Web. En ligne http://www.w3.org/standards/semanticweb/ page consultée le 23 aout 2012 Le W3C a pour mission de développer le plein potentiel du Web. Pour ce faire, il établit des standards pour les développeurs et propose des principes directeurs. Le Web sémantique fait partie intégrante de la vision de l’organisme quant à la gestion des données et des services Web. Bien que cette page soit très technique, elle permet de cerner les principes soutenant le concept du Web sémantique.
 

RÉFÉRENCE PROPOSÉE PAR LE CENTRE DE DOCUMENTATION COLLÉGIALE

Focus. WTF is semantic Web and why should I care. (Infographie) en ligne http://www.un-a-un.com/wp-content/uploads/2011/03/semantics.jpg Page consultée le 29 août 2012
 
 
 

 

1 « Web sémantique ». Wikipédia. En ligne http://fr.wikipedia.org/wiki/Web_s%C3%A9mantique. Page consultée le 6 avril 2012 .

2 « Agrégateur ». Wikipédia. En ligne http://fr.wikipedia.org/wiki/Agr%C3%A9gateur Page consultée le 6 avril 20102 .

3 « Curation de contenu ». Wikipédia.  En ligne http://fr.wikipedia.org/wiki/Curation_de_contenu Page consultée le 6 avril 2012 .

4 ASSELIN, Mario. « Et si les filtres Internet dans les écoles envoyaient le mauvais signal ? »,  Le Café pédagogique . En ligne http://www.cafepedagogique.net/lexpresso/Pages/2010/05/Asselin_filtresInternet.aspx Page consultée le 6 avril 2012 .

5 Voir le diaporama (Prezi) Structurer des activités d’apprentissage technopédagogiques motivantes http://reptic-crla.collanaud.qc.ca/carrefour/spip.php?article38.

6 CANTIN, Raymond. « Enseigner dans une classe d’apprentissage actif ». Profweb. En ligne , http://www.profweb.qc.ca/fr/actualites/chroniques/enseigner-dans-une-classe-dapprentissage-actif/index.html Page consultée le 6 avril 2012 .

7 Réseau des REPTIC. Le profil TIC des étudiants du collégial, http://reptic.qc.ca/dossiers/profil-tic-eleves/profil-tic-des-etudiants-du-collegial.html

8 CEFRIO. « Génération C : quatre fascicules sur les “ C ” en tant que citoyens, travailleurs, consommateurs et étudiants ». En ligne http://www.cefrio.qc.ca/publications/detail-dune-publication/categorie/generation-c/publication/4820/ Page consultée le 6 avril 2012 .

9 BARRETE, Christian. « Une grille d'analyse pour jeter un regard critique sur les activités TIC ». En ligne , http://clic.ntic.org/cgi-bin/aff.pl?page=article&id=2146 Page consultée le 6 avril 2012 .

 

 
 

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