Intelligence Design / Design & Enfance / « KidLearn : un logiciel qui s’adapte à l’enfant en situation d’apprentissage »

Dans le cadre de ses recherches en robotique développementale et en intelligence artificielle, l’équipe FLOWERS (Inria Sud-Ouest, Ensta Paris Tech), a développé KidLearn, un logiciel qui intègre un algorithme d’optimisation et de personnalisation des apprentissages pour des élèves. L’outil numérique appliqué à l’école serait-il une solution à l’échec scolaire comme le préconise le ministère de l’Éducation nationale qui vient de créer une Direction du numérique pour l’éducation ? Explications du professeur de mathématiques Didier Roy qui a modélisé les séquences didactiques de KidLearn et éclairages de Denis Legros, professeur émérite des universités en psychologie cognitive à l’Université de Paris 8, membre du , Laboratoire CHArt/Lutin à la Cité des Sciences et de l’Industrie.

KidLearn : un logiciel qui s’adapte à l’enfant en situation d’apprentissage

Le professeur de mathématiques Didier Roy de l’équipe Flowers.

Sommes-nous à l’aube d’une révolution numérique à l’école ? L’équipe Flowers de l’Inria y travaille en tout cas assidument et passionnément en testant sur les élèves d’écoles primaires de Gironde*, KidLearn, un logiciel muni d’un algorithme appelé RIARIT (développement avancé des algorithmes de bandit), qui réorganise les séquences d’apprentissage dynamiquement et automatiquement en fonction des résultats et du comportement de l’élève. « Certes, les systèmes tutoriels intelligents (STI) existent déjà », commence Didier Roy, professeur de mathématiques au collège et chercheur en didactique à l’Inria. « Mais KidLearn est un logiciel d’apprentissage qui utilise une nouvelle approche », poursuit celui qui en a modélisé les séquences didactiques. Utilisé pour l’instant uniquement en cours de mathématiques, RIARIT peut à partir d’une trame didactique et d’une base d’exercices créée par le professeur, mener l’élève autonome dans un parcours personnalisé en fonction de ses acquis et difficultés, lui fournir si nécessaire des indices, lui inventer de nouveaux exercices à l’infini. Sur quoi l’enfant a-t-il buté ? A-t-il eu du mal à comprendre l’exercice ? A-t-il des problèmes de lecture ? À l’issue de la séquence, d’une part KidLearn offre au « professeur accompagnant », un bilan des acquis, lacunes ou encore des difficultés de compréhension, mais il est également en mesure de livrer des recommandations personnalisées.

KidLearn, une solution contre l’échec scolaire ?

« Certains élèves peuvent échouer, car les enseignements ne leur sont pas adaptés », affirme ce professeur qui a longtemps exercé auprès d’élèves en difficultés. « Évidemment, nous ne pouvons pas promettre que KidLearn est un remède à l’échec scolaire. Notre objectif étant surtout d’aider et de motiver l’élève à acquérir des connaissances. » Et parce que la motivation est à l’origine de nombreuses réussites, KidLearn intègre « la théorie des motivations intrinsèques », en proposant à l’écolier des exercices de complexité intermédiaire, ni trop faciles, ni trop difficiles, un peu plus difficiles que ce qu’il sait faire.

Pour l’instant en phase de tests, « il n’est pas impossible que KidLearn soit à moyen ou long terme, implémenté dans des contenus en ligne, des logiciels d’apprentissage ou encore des serious game », conclut Didier Roy.

*KidLearn a une première fois été testé en juin 2013 sur 150 élèves de Gironde. Une seconde série d’essais est prévue avec 320 écoliers girondins en mai 2014.

« La pédagogie numérique est recommandée par l’Académie des Sciences »

KidLearn : un logiciel qui s’adapte à l’enfant en situation d’apprentissage

Denis Legros : « le couple apprentissage-enseignement n’a plus le même sens ».

Denis Legros, l’auteur de « Psychologie des apprentissages et multimédia » est professeur émérite des universités en psychologie cognitive à l’Université de Paris 8 et membre du Laboratoire CHArt/Lutin à la Cité des Sciences et de l’Industrie.

Prospectivedesign-leblog : Le ministère de l’Éducation nationale a créé en février dernier une Direction du numérique pour l’éducation (DNE). L’outil numérique appliqué à l’école est-il selon vous un enjeu majeur pour la réussite des élèves ?

Denis Legros : « La pédagogie numérique hautement recommandée par l’Académie des Sciences stimule la curiosité de l’enfant, favorise sa motivation et contribue au développement des différentes formes d’intelligence. Dune part, l’unité de temps et de lieu est bouleversée et la classe n’a plus le même statut et, d’autre part, le couple apprentissage-enseignement n’a plus le même sens. L’enfant, comme la “Petite poucette” de Michel Serres, vit et apprend sans cesse, n’importe où et n’importe quand, grâce aux outils mobiles et aux réseaux sociaux. Dans la mesure où le rapport au savoir est bouleversé, polyforme et polycentrique, cette génération nous permet de comprendre la grande malléabilité dans les apprentissages et donc de concevoir un enseignement, un apprentissage plus flexible. »

Prospectivedesign-leblog : La diversité des valeurs culturelles, des outils cognitifs internes et externes de l’enfant aidera selon vous le développement des stratégies d’apprentissage. Pour quelles raisons ?

Denis Legros : « Avec le développement de l’apprentissage en réseau et du co-apprentissage à distance, les caractéristiques culturelles et linguistiques des apprenants constituent des facteurs indispensables pour comprendre l’activité de (co) compréhension, de (co) écriture et de (co) construction des connaissances.

Cette prise en compte est nécessaire pour concevoir et développer une nouvelle littératie* adaptée aux nouveaux contextes d’apprentissage caractérisés par les différents systèmes de valeurs et les différents usages des outils cognitifs internes que sont la langue, l’écriture et les textes, mais aussi des outils externes que sont les outils numériques.

Il ne s’agit pas de nier l’universalisme, mais de le (re) construire à partir des différences. Sur le plan de l’enseignement, il ne s’agit donc plus d’intégrer dans une monoculture les élèves porteurs de différences, mais de tirer parti de ces spécificités et de leurs richesses pour développer la diversité des stratégies d’apprentissage. Des travaux ont en effet montré que cette diversité de stratégies permettait de développer la “flexibilité cognitive” ou la “pensée critique” (Jonassen, 2000) et donc la richesse des modalités de traitement et d’apprentissage. »

Prospectivedesign-leblog : Les outils numériques sont des leviers importants pour la formation aux nouveaux métiers et qualifications. Comment voyez-vous le futur de l’école ?

Denis Legros : « Ces transformations sont de plus en plus difficiles à circonscrire et à analyser en raison du rythme de l’évolution des technologies jamais connu. Les compétences en littératies, la représentation de leur construction et de leur développement et donc la conception de l’enseignement de ces compétences se traduisent ainsi par des modèles d’apprentissage et des programmes instructionnels et didactiques qui doivent être remis en cause en permanence. C’est la raison pour laquelle la recherche scientifique, la recherche didactique et la recherche sur les nouvelles littératies dans toutes leurs dimensions doivent être conduites en interaction et en interdisciplinarité (Coiro, Knobel, Lankshear & Leu, 2008). »

*Littératie : Selon l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE), la littératie est « l’aptitude à comprendre et à utiliser l’information écrite dans la vie courante, à la maison, au travail et dans la collectivité en vue d’atteindre des buts personnels et d’étendre ses connaissances et ses capacités. »

Claire Sémavoine pour Cap Sciences

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