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Schéma conceptuel

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Un schéma conceptuel, ou carte conceptuelle, est une représentation heuristique et structurée d'un ensemble de concepts reliés sémantiquement. Les concepts sont liés par des lignes fléchées auxquelles sont accolés un mot ou deux décrivant leur relation (par exemple : « mène à », « prévient que », « favorise », etc.).

Le schéma conceptuel permet de représenter une situation, un réseau ou un système ; de donner la structure synthétique d'une connaissance construite à partir de sources diverses.

Généralités

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Flux de connaissances.
Connaissances p4lm.

Les cartes conceptuelles font partie de la famille des Mindtools (outils destinés à représenter et structurer les connaissances, d'apprenants par exemple) ; elles sont surtout utilisées dans le domaine de la connaissance (pour décrire, organiser ou auto-monitorer des savoirs)[1], et le domaine de l'informatique pour la modélisation des processus. Ils ont été très utilisés à la fois dans l'enseignement et l'apprentissage[2], des sciences notamment[3].

Informatique

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Modèles

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Modèle hiérarchique : l'information est heuristiquement organisée (de manière arborescente, selon une hiérarchie), accessible dans son entièreté uniquement à partir de la racine de cette arborescence). Le défaut principal de cette représentation vient du fait que le point d'accès à l'information est unique (c'est la racine de l'arbre hiérarchique), d'où des problèmes dans la recherche d'informations de la base de données hiérarchique.

Modèle Réseaux sémantiques : ce modèle décrit le fonctionnement d'une base de données réseau. Ce type de base de données fonctionne sur le principe du regroupement des différents éléments de la base de données par leur sens. Mais, ce modèle est trop complexe pour être réellement efficace. Toutes les informations peuvent être associées les unes aux autres et servir de point d'accès.

Le modèle entité-Association (encore appelé modèle Entité / Relation) est un type de schéma conceptuel très utilisé pour les bases de données, notamment les bases de données relationnelles.

Modèle Objet : les données sont décrites comme des classes et représentées sous forme d'objets. Ce schéma est souvent associé au modèle entité / relation.

Concepts

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Le schéma conceptuel est un outil permettant de décrire le fonctionnement de la base de données en précisant :

  • Les entités :
    • Ce sont des objets concrets (livre, individu) ou abstraits (compte bancaire) que l'on peut identifier.
    • On peut représenter un ensemble d'entités de la réalité par une entité type (un élève pour l'ensemble des élèves).
    • Ces entités sont caractérisées par leurs attributs (pour l'élève : classe, nom ...). Parmi ces attributs, on définit un identifiant qui va permettre de caractériser de façon unique l'entité dans l'ensemble (pour l'élève, ses nom et prénom peuvent jouer ce rôle).
  • Les relations entre les entités :
    • Elles représentent les liens existant entre une ou plusieurs entités.
    • Elles sont caractérisées par un nom, une propriété d'association et éventuellement des attributs.
  • Le degré de relation et cardinalité :
    • Le degré de la relation (ou dimension de la relation) est le nombre d'entités qui sont impliquées dans cette relation. La relation peut ne faire intervenir qu'une seule entité, auquel cas elle est dite réflexive. Exemple d'une relation réflexive : la relation 'de mariage'
    • La cardinalité (d'une entité par rapport à une relation) exprime le nombre de participations possibles d'une entité à une relation. Comme c'est un nombre variable, on note la cardinalité minimum (0 ou 1) et maximum pour chaque entité. Par exemple, dans une bibliothèque, un usager peut emprunter 0 ou N livres, mais le livre ne peut être emprunté que par 0 ou 1 usager.

Représentation graphique

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  • Les entités sont représentées dans des rectangles et s'écrivent en lettres majuscules ;
  • L'identifiant d'une entité (clé primaire) est le premier attribut cité et est souligné. Les autres attributs sont placés à la suite ;
  • Les relations sont placées dans des ellipses ou des losanges avec leurs attributs respectifs ;
  • Les cardinalités sont placées à côté de l'entité qu'elles caractérisent ;
  • Les clés étrangères n'apparaissent pas dans l'entité où elle n'est pas la clé primaire.

Conception

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Le concepteur peut suivre le canevas suivant :

  1. Établir la liste des entités ;
  2. Déterminer les attributs de chaque entité en choisissant un identifiant ;
  3. Établir les relations entre les différentes entités ;
  4. Déterminer les attributs de chaque relation et définir les cardinalités ;
  5. Vérifier la cohérence et la pertinence du schéma obtenu.

Limites, analyse critique

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Jonassen et Marra, en 1994 dans un article discutant le « modèle d’auto‑monitoring de McAleese »[4] ont souligné certaines limites du concept de schéma conceptuel comme stratégie cognitive d’apprentissage[1].

Références

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  1. ↑ a et b (en) David H. Jonassen et Rose M. Marra, « Concept mapping and other formalisms as mindtools for representing knowledge », Research in Learning Technology, vol. 2, no 1,‎ , p. 50–56 (ISSN 0968-7769 et 1741-1629, DOI 10.1080/0968776940020107, lire en ligne, consulté le ).
  2. ↑ (en) Joseph D. Novak, « Concept mapping to facilitate teaching and learning », Prospects, vol. 25, no 1,‎ , p. 79–86 (ISSN 0033-1538 et 1573-9090, DOI 10.1007/BF02334286, lire en ligne, consulté le ).
  3. ↑ (en) Joseph D. Novak, « Concept mapping: A useful tool for science education », Journal of Research in Science Teaching, vol. 27, no 10,‎ , p. 937–949 (ISSN 0022-4308 et 1098-2736, DOI 10.1002/tea.3660271003, lire en ligne, consulté le ).
  4. ↑ Le modèle d’auto‑monitoring de McAleese décrit l’apprentissage comme un processus où l’élève construit et contrôle activement ses propres cartes conceptuelles. Il repose sur l’idée d’une arène d’apprentissage ( « learning arena » ) où l'apprenant manipule des représentations de concepts, vérifie, ajuste et confirme sa compréhension en temps réel. Il met l’accent sur la métacognition, c’est‑à‑dire la capacité de réfléchir sur ses propres activités d’apprentissage et de les réguler. Source : (en) Ray McAleese, « A theoretical view on concept mapping. », Research in Learning Technology, vol. 2, no 1,‎ , p. 38–48 (DOI 10.3402/rlt.v2i1.9487, lire en ligne).

Voir aussi

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Articles connexes

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Bibliographie

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  • Jacky Akoka et Isabelle Comyn-Wattiau, Conception des bases de données relationnelles en pratique (Chapitre 1), Vuibert 2001
  • Pierre Mongin, Organisez vos projets avec le mind mapping,chapitre 7, Dunod 2011 (ISBN 978-2-10-054903-0)
  • Béatrice Pudelko et Josiane Basque : Logiciels de construction des cartes de connaissance : Des outils pour apprendre . (2005) Dossier techno-pédagogique, Profetic, [1]
  • Caire Fon, Nathalie; Pudelko, Béatrice et Audétat, Marie-Claude (2016). Optimiser l'usage des cartes conceptuelles dans l’apprentissage par problèmes (APP) au préclinique : le point de vue des enseignants. Pédagogie Médicale, 17 (2), 95-107.
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