Conception de cartes conceptuelles pour l’enseignement explicite et l’apprentissage significatif de l’anglais, langue seconde

L’acquisition de l’anglais comme langue seconde est faite pour diverses raisons et atteinte par plusieurs moyens. Au Québec, il est enseigné obligatoirement dans les écoles primaires et secondaires ainsi que dans les institutions collégiales. L’approche privilégiée dans tous les cours d’anglais, langue seconde aux niveaux primaire et secondaire, est l’approche communicative. Cependant, bien que le programme de formation doive être respecté dans toutes les écoles de la province, les étudiantes et étudiants ne commencent pas leurs études collégiales avec le même niveau de compétences en anglais. En fait, quatre niveaux d’anglais langue, seconde, sont offerts, permettant à ceux et celles qui sont plus faibles de suivre des cours d’anglais, langue seconde, adaptés à leur niveau de compétence. L’approche communicative vise l’apprentissage d’une langue de la même manière dont on apprend sa langue maternelle. On croit qu’en plaçant les étudiantes et étudiants dans des situations de communication avec leurs pairs, ils se rendent compte de leurs propres erreurs et s’autocorrigent tout au long du cours. Cependant, bien que cette façon d’apprendre soit efficace pour un certain nombre d’étudiantes et d’étudiants, des statistiques démontrent qu’entre 20 % et 25 % d’étudiantes et d’étudiants sont incapables de réussir l’anglais de base au niveau collégial. Or, cette recherche s’est basée sur la prémisse que pour plusieurs étudiantes et étudiants, l’approche communicative au détriment des approches favorisant un enseignement explicite n’est pas suffisante pour apprendre l’anglais adéquatement. Ainsi, nous avons exploré la conception de cartes conceptuelles pour soutenir un enseignement explicite et favoriser un apprentissage significatif, plus précisément des temps de verbes de base visés dans le cours d’anglais de base, soit le Niveau I. Notre recherche-développement se fonde sur un cadre de référence contenant quatre principaux éléments. Premièrement, nous avons examiné deux courants actuels en éducation au Québec, soit l’approche par compétence implantée dans toutes les écoles primaire et secondaire ainsi qu’au niveau collégial, puis l’approche communicative qui est utilisée dans les cours d’anglais langue seconde. En deuxième lieu, nous avons présenté une recension des écrits relatifs à un enseignement explicite et enfin, en troisième lieu, une recension des écrits relatifs à un apprentissage significatif. Finalement, notre cadre de référence porte sur l’usage de cartes conceptuelles en enseignement. Notre méthodologie s’est inscrite dans un devis de recherche-développement qui est qualitative et interprétative. En se basant sur un modèle de Loiselle et Harvey (2001, 2007), notre processus de conception, de mise à l’essai et de validation a été noté dans un journal de bord. La mise à l’essai a été réalisée dans deux classes de niveau de base en anglais, langue seconde, dans un cégep francophone de la région de Québec. Cette étape a été suivie par une validation par voie d’entrevues individuelles et de groupes de discussion auprès d’expertes et d’experts et auprès d’étudiantes et d’étudiants. Les résultats de notre recherche-développement proviennent de constats à la suite d’un examen de notre journal de bord et des commentaires reçus lors de la validation. Principalement, nous avons remarqué un intérêt de la part d’autres enseignantes et enseignants à trouver des façons complémentaires d’enseigner explicitement les temps de verbes de base. De plus, un certain nombre d’étudiantes et d’étudiants ont soutenu avoir appris de façon plus significative des temps de verbes grâce aux cartes conceptuelles. Cette première exploration d’usage de cartes conceptuelles nous a permis de tirer des conclusions positives, mais il est à noter que notre recherche a été limitée en temps et en nombre de participantes et participants. Nous croyons qu’il serait pertinent de continuer à explorer l’usage des cartes conceptuelles pour un enseignement explicite et un apprentissage significatif dans les cours d’anglais langue seconde en faisant des mises à l’essai et des validations plus systématiques.

Amélioration des données altimétriques dans la région du Grand Lac des Esclaves à partir d’images Radarsat-2

Résumé : En raison de sa grande étendue, le Nord canadien présente plusieurs défis logistiques pour une exploitation rentable de ses ressources minérales. La TéléCartographie Prédictive (TCP) vise à faciliter la localisation de gisements en produisant des cartes du potentiel géologique. Des données altimétriques sont nécessaires pour générer ces cartes. Or, celles actuellement disponibles au nord du 60e parallèle ne sont pas optimales principalement parce qu’elles sont dérivés de courbes à équidistance variable et avec une valeur au mètre. Parallèlement, il est essentiel de connaître l'exactitude verticale des données altimétriques pour être en mesure de les utiliser adéquatement, en considérant les contraintes liées à son exactitude. Le projet présenté vise à aborder ces deux problématiques afin d'améliorer la qualité des données altimétriques et contribuer à raffiner la cartographie prédictive réalisée par TCP dans le Nord canadien, pour une zone d’étude située au Territoire du Nord-Ouest. Le premier objectif était de produire des points de contrôles permettant une évaluation précise de l'exactitude verticale des données altimétriques. Le second objectif était de produire un modèle altimétrique amélioré pour la zone d'étude. Le mémoire présente d'abord une méthode de filtrage pour des données Global Land and Surface Altimetry Data (GLA14) de la mission ICESat (Ice, Cloud and land Elevation SATellite). Le filtrage est basé sur l'application d'une série d'indicateurs calculés à partir d’informations disponibles dans les données GLA14 et des conditions du terrain. Ces indicateurs permettent d'éliminer les points d'élévation potentiellement contaminés. Les points sont donc filtrés en fonction de la qualité de l’attitude calculée, de la saturation du signal, du bruit d'équipement, des conditions atmosphériques, de la pente et du nombre d'échos. Ensuite, le document décrit une méthode de production de Modèles Numériques de Surfaces (MNS) améliorés, par stéréoradargrammétrie (SRG) avec Radarsat-2 (RS-2). La première partie de la méthodologie adoptée consiste à faire la stéréorestitution des MNS à partir de paires d'images RS-2, sans point de contrôle. L'exactitude des MNS préliminaires ainsi produits est calculée à partir des points de contrôles issus du filtrage des données GLA14 et analysée en fonction des combinaisons d’angles d'incidences utilisées pour la stéréorestitution. Ensuite, des sélections de MNS préliminaires sont assemblées afin de produire 5 MNS couvrant chacun la zone d'étude en totalité. Ces MNS sont analysés afin d'identifier la sélection optimale pour la zone d'intérêt. Les indicateurs sélectionnés pour la méthode de filtrage ont pu être validés comme performant et complémentaires, à l’exception de l’indicateur basé sur le ratio signal/bruit puisqu’il était redondant avec l’indicateur basé sur le gain. Autrement, chaque indicateur a permis de filtrer des points de manière exclusive. La méthode de filtrage a permis de réduire de 19% l'erreur quadratique moyenne sur l'élévation, lorsque que comparée aux Données d'Élévation Numérique du Canada (DNEC). Malgré un taux de rejet de 69% suite au filtrage, la densité initiale des données GLA14 a permis de conserver une distribution spatiale homogène. À partir des 136 MNS préliminaires analysés, aucune combinaison d’angles d’incidences des images RS-2 acquises n’a pu être identifiée comme étant idéale pour la SRG, en raison de la grande variabilité des exactitudes verticales. Par contre, l'analyse a indiqué que les images devraient idéalement être acquises à des températures en dessous de 0°C, pour minimiser les disparités radiométriques entre les scènes. Les résultats ont aussi confirmé que la pente est le principal facteur d’influence sur l’exactitude de MNS produits par SRG. La meilleure exactitude verticale, soit 4 m, a été atteinte par l’assemblage de configurations de même direction de visées. Par contre, les configurations de visées opposées, en plus de produire une exactitude du même ordre (5 m), ont permis de réduire le nombre d’images utilisées de 30%, par rapport au nombre d'images acquises initialement. Par conséquent, l'utilisation d'images de visées opposées pourrait permettre d’augmenter l’efficacité de réalisation de projets de SRG en diminuant la période d’acquisition. Les données altimétriques produites pourraient à leur tour contribuer à améliorer les résultats de la TCP, et augmenter la performance de l’industrie minière canadienne et finalement, améliorer la qualité de vie des citoyens du Nord du Canada.

Conception de scénarios cartographiques pour la ceinture verte de Sherbrooke basés sur des fonctions prioritaires

La ville de Sherbrooke a présenté dans son schéma d'aménagement et de développement révisé 2012-2027 son projet d'implanter une ceinture verte sur son territoire. Elle n'a cependant pas défini d'orientations claires quant aux objectifs et à la délimitation de celle-ci. Le but de cet essai est d'alimenter la réflexion des décideurs de la ville de Sherbrooke à ce sujet en présentant des scénarios cartographiques de ceintures vertes. Pour réaliser ces scénarios, une revue de littérature a été effectuée afin de définir le concept de ceinture verte et d’identifier les fonctions remplies par ces ceintures vertes. Parmi ces fonctions, cinq sont priorisées par la Ville de Sherbrooke, soit : contrôler l'étalement urbain, préserver la biodiversité, favoriser l'accès des citoyens à un espace vert, protéger contre les inondations et connecter la ceinture verte avec les corridors écologiques régionaux. Les scénarios cartographiques produits sont basés sur des indicateurs et indices spatiaux aptes à représenter ces fonctions sur le territoire de la municipalité. Ces traitements géomatiques ont permis de créer des cartes représentant les zones de sensibilité du territoire de Sherbrooke pour l'implantation d'une ceinture verte selon ces cinq fonctions prioritaires. Ces traitements ont permis de déterminer que les zones les plus prioritaires pour l’implantation d’une ceinture verte représentent un peu plus de la moitié du territoire de la ville de Sherbrooke. Elles encerclent la trame urbaine tout en incluant quelques îlots en périphérie et le secteur sud-ouest du territoire municipal. L'approche de conception de scénarios de ceinture verte présentée ici est comparée à d’autres approches utilisées au Québec et dans d’autres études sur le sujet. Cette approche multi-fonction est novatrice et constitue un outil précieux pour les responsables municipaux qui souhaitent se doter d'une ceinture verte. Cette démarche est adaptative et le scénario de ceinture verte produit pour la Ville de Sherbrooke pourra être mis à jour selon l’évolution de leur réflexion sur les fonctions prioritaires. Cette démarche est également facilement généralisable à d’autres contextes municipaux.

Étude de besoins et proposition d’un prototype d’application mobile supportant l’inventaire archéologique

Les inventaires archéologiques représentent une part importante des travaux archéologiques qui sont effectués en sol québécois. Il s’agit d’interventions qui sont réalisées en milieux urbains ou ruraux, mais également dans des milieux forestiers parfois éloignés. Lors de ces interventions, plusieurs informations de nature spatiale sont prises, tant pour évaluer la présence ou l’absence de vestiges archéologiques que pour décrire l’environnement et les perturbations observées. Les données issues de ces travaux sont de manière générale enregistrées sur le terrain sur des supports papiers, pour être éventuellement transférées en format numérique après l’intervention, et la localisation sur le terrain est effectuée à l’aide de cartes, de la boussole et d’un appareil GPS. Ce projet cherche à évaluer la contribution potentielle d’une solution géomatique mobile qui permettrait d’assister les archéologues sur le terrain, tant au niveau de la saisie de données que de la géolocalisation sur le terrain. Afin d’identifier l’intérêt, les attentes et les besoins prioritaires d’une telle solution, une enquête a été réalisée auprès de la communauté archéologique. Subséquemment, afin de démontrer qu’une solution géomatique mobile pourrait être développée afin de soutenir les travaux archéologiques, un appareil mobile adapté aux contraintes du terrain archéologique a été identifié et un prototype d’application a été développé, sur la base des résultats de l’enquête obtenus. Il nous a par la suite été possible de faire prendre en main la solution mobile développée par une archéologue et un essai en milieu contrôlé a pu être réalisé afin d’avoir une évaluation critique de l’application et de proposer des pistes d’amélioration. Les résultats obtenus indiquent que la technologie géomatique mobile est aujourd’hui suffisamment accessible pour pouvoir bien s’adapter aux réalités de terrain et ainsi venir répondre à certains besoins des professionnels de terrain tout en demeurant abordable. Malgré quelques pistes d’amélioration qui ont été identifiées, l’enthousiasme suscité par l’application développée démontre l’intérêt des utilisateurs à intégrer ces nouvelles technologies. La démarche de développement employée est également novatrice puisqu’elle permet de développer, en l’espace de quelques mois, une application adaptée à un contexte de terrain professionnel particulier, tout en demeurant grandement modulable et pouvant s’adapter à d’autres domaines d’application.

Utilisation d’une carte conceptuelle pour développer la pensée critique de stagiaires en techniques d’hygiène dentaire au collégial

Le programme d’hygiène dentaire a été implanté au Québec au début des années soixante-dix, la profession d’hygiéniste dentaire est donc relativement jeune. Toutefois, elle ne cesse de se développer et le nombre d’hygiénistes dentaires d’accroître; le tableau de l’Ordre des hygiénistes dentaires du Québec atteindra bientôt six mille membres (Ordre des hygiénistes dentaires du Québec, 2014). La prévention est désormais partie intégrante de notre système de santé et il est démontré que la santé dentaire va de pair avec la santé générale. Par conséquent, la prévention interpelle l’exercice d’une pensée critique. Avec la modernité et la diversité des équipements, l’évolution des sciences de la santé et de la dentisterie ont favorisé une augmentation des responsabilités des hygiénistes dentaires. Puisque la profession évolue, le programme d’enseignement des techniques d’hygiène dentaire s’adapte en parallèle aux besoins du marché du travail afin que les diplômées et les diplômés soient pleinement aptes à exercer leur profession, dans les diverses avenues de la santé dentaire. Dans ce contexte, les hygiénistes dentaires doivent faire preuve d’un jugement clinique aiguisé et de pensée critique dans leur pratique auprès d’une clientèle de plus en plus diversifiée. Le présent essai traite du développement de la pensée critique chez les étudiantes et les étudiants en hygiène dentaire au collégial. Une recension d’écrits nous a permis, entre autres, de constater l’efficacité de certaines stratégies pédagogiques dans le développement de la pensée critique. L’expérimentation consiste à valider l’utilisation d’une stratégie pédagogique relative à l’emploi de cartes conceptuelles pour élaborer le plan d’intervention en hygiène dentaire auprès de la clientèle de la clinique d’hygiène dentaire, par des stagiaires du cégep Édouard-Montpetit en techniques d’hygiène dentaire. Notre question générale de recherche se pose ainsi : en quoi l’élaboration et l’interprétation de cartes conceptuelles permettent-elles de favoriser des aptitudes de pensée critique chez les stagiaires en hygiène dentaire? La recension d’écrits nous a permis de retenir deux modèles de pensée critique; le modèle de pratique en hygiène dentaire (Darby et Walsh, 2010) et le modèle de pensée critique en soins infirmiers de Kataoka-Yahiro et Saylor (1994). Nous avons intégré une partie du second modèle au premier, puis avons formulé nos trois objectifs de recherche qui consistent à : 1. Vérifier l’appréciation de stagiaires de la stratégie pédagogique représentant le plan d’intervention en hygiène dentaire sous forme de carte conceptuelle auprès de la clientèle en stage clinique. 2. Identifier les perceptions de stagiaires de l’exercice de leur pensée critique à partir des plans d’interventions en hygiène dentaire qu’elles présentent sous forme de cartes conceptuelles. 3. Évaluer la pratique de la pensée critique exercée par les stagiaires lors de la réalisation de leurs plans d’intervention en hygiène dentaire sous forme de cartes conceptuelles. Nos objectifs de recherche ont orienté notre choix méthodologique vers la recherche développement. Nous avons effectivement conçu une stratégie pédagogique représentant le plan d’intervention en hygiène dentaire sous forme d’une carte conceptuelle. Nous avons privilégié une approche méthodologique mixte en recueillant des données quantitatives et des données qualitatives. Ces données ont été recueillies à partir d’un questionnaire d’appréciation, d’entrevues semi-dirigées, d’un journal de bord et des observations directes relevées en stage clinique incluant l’analyse des plans d’interventions complétés par les participantes. L’analyse et l’interprétation des résultats nous ont permis de constater l’efficacité de la stratégie pédagogique des cartes conceptuelles pour favoriser la pensée critique, dans le contexte de notre expérimentation. Nous avons tiré la conclusion que le plan d’intervention en hygiène dentaire sous forme de carte conceptuelle a favorisé chez les stagiaires participantes l’établissement de liens plus pertinents par rapport aux données cliniques des clientes et clients traités. Il s’est avéré efficace dans l’organisation de leurs connaissances et leur a permis de développer des attitudes et des normes intellectuelles de pensée critique. De plus, il leur a permis de développer certaines compétences nationales à travers le modèle de pratique en hygiène dentaire. La pensée critique implique entre autres, des attitudes et des normes intellectuelles dans un processus de réflexion qui se veut approfondi. Elle permet de prendre des décisions éclairées, favorisant un jugement adapté à chaque situation clinique. Puisque l’utilisation de cartes conceptuelles favorise la pensée critique, la perspective de les intégrer dans le processus d’apprentissage pédagogique serait bénéfique. Cela dit, leur intégration dans les milieux professionnels serait aussi à considérer, dans la mesure où elles favorisent un processus de réflexion centré sur le client dans le but de lui rendre les meilleurs services possibles.

Quantification de l'amortissement visqueux élastique des piles en béton armé des ponts routiers québécois

Le dimensionnement des ponts et viaducs au Canada se base sur la norme CAN/CSA S6-14. Pour le calcul de ces structures sous des charges extrêmes, des cartes d'aléa sismique sont produites par la Commission géologique du Canada selon un taux d'amortissement de 5 %. La norme propose des taux d'amortissement visqueux élastique de 2 % pour le béton et de 1 % pour l'acier. Un nouveau facteur de correction selon l'amortissement est mentionné dans cette norme pour modifier les spectres de réponse provenant des cartes sismiques. Plusieurs études sur des ouvrages d'art quantifient les taux d'amortissement visqueux élastique entre 1 % et 2 %, confirmant ainsi qu'il est nécessaire d'utiliser un facteur de correction des spectres pour éviter une sous-évaluation des déplacements au niveau du tablier. Le projet de recherche consiste à quantifier le taux d'amortissement visqueux élastique des ponts routiers grâce à des essais in situ sur des ouvrages du Québec. Les essais débutent avec l'acquisition de données à l'aide d'accéléromètres alors que le pont est sous vibrations ambiantes. Une fois les propriétés modales extraites, un essai sous vibrations forcées par balayage des fréquences est effectué, en ciblant les fréquences propres. L'interprétation de la réponse de la structure à ce dernier essai permet de trouver précisément l'amortissement. Une étude paramétrique sur le logiciel OpenSees est aussi effectuée pour évaluer l'impact de la variation du taux d'amortissement utilisé sur les déplacements du tablier lors d'un séisme. Les résultats démontrent que le taux d'amortissement visqueux élastique peut être aussi bas que 1 %, ce qui peut doubler la réponse en déplacements aux joints d'un pont par rapport à une analyse avec 5 % d'amortissement. Le mémoire cherche à clarifier l'utilisation de la norme S6-14, à démontrer l'importance d'utiliser un bon taux d'amortissement et à encourager l'utilisation d'un facteur de correction des spectres adéquat pour calculer la réponse sismique des ponts routiers québécois et canadiens. Des recommandations sont proposées dans ce sens.

Méthodes de segmentation du ventricule gauche basée sur l'algorithme graph cut pour les images par résonance magnétique et échocardiographiques

L’échocardiographie et l’imagerie par résonance magnétique sont toutes deux des techniques non invasives utilisées en clinique afin de diagnostiquer ou faire le suivi de maladies cardiaques. La première mesure un délai entre l’émission et la réception d’ultrasons traversant le corps, tandis que l’autre mesure un signal électromagnétique généré par des protons d’hydrogène présents dans le corps humain. Les résultats des acquisitions de ces deux modalités d’imagerie sont fondamentalement différents, mais contiennent dans les deux cas de l’information sur les structures du coeur humain. La segmentation du ventricule gauche consiste à délimiter les parois internes du muscle cardiaque, le myocarde, afin d’en calculer différentes métriques cliniques utiles au diagnostic et au suivi de différentes maladies cardiaques, telle la quantité de sang qui circule à chaque battement de coeur. Suite à un infarctus ou autre condition, les performances ainsi que la forme du coeur en sont affectées. L’imagerie du ventricule gauche est utilisée afin d’aider les cardiologues à poser les bons diagnostics. Cependant, dessiner les tracés manuels du ventricule gauche requiert un temps non négligeable aux cardiologues experts, d’où l’intérêt pour une méthode de segmentation automatisée fiable et rapide. Ce mémoire porte sur la segmentation du ventricule gauche. La plupart des méthodes existantes sont spécifiques à une seule modalité d’imagerie. Celle proposée dans ce document permet de traiter rapidement des acquisitions provenant de deux modalités avec une précision de segmentation équivalente au tracé manuel d’un expert. Pour y parvenir, elle opère dans un espace anatomique, induisant ainsi une forme a priori implicite. L’algorithme de Graph Cut, combiné avec des stratégies telles les cartes probabilistes et les enveloppes convexes régionales, parvient à générer des résultats qui équivalent (ou qui, pour la majorité des cas, surpassent) l’état de l’art ii Sommaire au moment de la rédaction de ce mémoire. La performance de la méthode proposée, quant à l’état de l’art, a été démontrée lors d’un concours international. Elle est également validée exhaustivement via trois bases de données complètes en se comparant aux tracés manuels de deux experts et des tracés automatisés du logiciel Syngovia. Cette recherche est un projet collaboratif avec l’Université de Bourgogne, en France.

L'analyse de l'enseignement centré sur la mise en œuvre de l'organisation des connaissances chez des élèves du troisième cycle du primaire.

Cette recherche-intervention a pour but de découvrir l'impact de la mise en œuvre d'un enseignement centré sur l'organisation des connaissances chez des élèves du troisième cycle du primaire. L'expérience est réalisée avec un groupe hétérogène de première année du troisième cycle du primaire. La question principale de recherche est la suivante : comment mettre en oeuvre un enseignement centré sur l'organisation des connaissances chez des élèves du troisième cycle du primaire? De cette question découlent trois objectifs. Le premier permettant d'identifier les étapes à respecter pour vivre un enseignement centré sur l'organisation des connaissances, le second pour cerner les dimensions de l'élève susceptibles d'être éveillées par un enseignement centré sur l'organisation des connaissances et le dernier pour préciser l'impact général d'un enseignement centré sur l'organisation des connaissances. Dans le premier chapitre, la problématique du manque d'enseignement de l'organisation des connaissances dans un renouveau pédagogique qui prône l'enseignement des compétences est dépeinte. Le deuxième chapitre présene les concepts-clés de cette recherche-intervention. La définition du traitement de l'information est établie en l'illustrant avec le modèle de Sousa (2002). L'organisation des connaissances est aussi définie en présentant les théories de Buzan et Buzan (1995) et de Margulies (2005). Enfin, le rôle de l'enseignant est défini par le biais de l'enseignement stratégique selon Tardif (1992) et de l'enseignement explicite selon Boyer (1993). Le troisième chapitre aborde le cadre méthodologique et l'explication des huit étapes de la présente recherche ainsi que leur contenu. Le quatrième chapitre analyse l'intervention vécue en faisant état des six premières étapes de la recherche. Les données sont présentées en décrivant les activités vécues en ordre chronologique lors de l'intervention. Le cinquième chapitre présente une description des changements réalisés et des connaissances acquises lors du projet ainsi qu'une critique de l'intervention et des recommandations en vue de répondre à la question de recherche. En effet, un enseignement centré sur l'organisation des connaissances a un impact positif sur les méthodes de travail des élèves d'un groupe. Autant les élèves plus doués que les élèves plus faibles y trouvent leur compte. À la suite de cette recherche, il apparaît pertinent de mettre en oeuvre un enseignement centré sur l'organisation des connaissances auprès d'élèves ayant des besoins particuliers ou auprès d'élèves plus jeunes. Ainsi, les élèves ayant des troubles envahissants du développement pourraient bénéficier de cet enseignement pour organiser leur pensée et leurs idées. Enfin, les élèves du premier et du deuxième cycle pourraient aussi apprendre plus tôt à organiser leurs connaissances. Ils deviendraient plus à l'aise dans l'utilisation de la technique des cartes d'organisation d'idées lorsqu'ils seraient au troisième cycle du primaire. Finalement, un enseignement centré sur l'organisation des connaissances demande une certaine adaptation des méthodes pédagogiques pour les enseignants, mais les effets sont bénéfiques pour tous. Il suffit de prendre le temps de s'approprier la démarche, assez simple en-soi, pour que tous en profitent.