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Practice article

Utilisation de l’IA dans l’enseignement et l’apprentissage : premiers pas et premiers retours

L’utilisation de l’intelligence artificielle (IA) est de plus en plus répandue dans de nombreux secteurs, notamment l’éducation. Basés sur l’analyse de données générées et collectées, les algorithmes d’IA peuvent être conçus spécifiquement ou non pour l’éducation.
boy touching virtual screen
Image: Adobe Stock /lev dolgachov

Beaucoup de projets Erasmus+ en cours ont recours à l’IA ou portent sur le sujet de l’IA dans l’enseignement. Voici quelques exemples pour mieux comprendre les enjeux soulevés et les questions à examiner.

 

1. Utiliser l’IA pour renforcer les qualités d’encadrement des enseignants

 

Les systèmes d’apprentissage adaptatifs utilisent des algorithmes d’IA pour personnaliser et différencier les parcours d’apprentissage des élèves. Intégrés aux ressources éducatives, ils requièrent de mettre en place en amont une collecte de données et une évaluation diagnostique. Des algorithmes comme la méthode des « k plus proches voisins » peuvent être employés pour créer des groupes (partitionnement) en fonction de l’analyse des données collectées. L’IA suggère aux enseignants des groupes de besoins sur la base de comportements d’apprentissages similaires, comme le montre l’exemple d’Adaptiv'Math, utilisé en France. Les enseignants décident de composer des groupes homogènes ou hétérogènes en fonction de leurs objectifs (problème spécifique pour groupe homogène, collaboration, aide mutuelle, etc.). Le logiciel peut analyser et modifier les groupes en fonction des nouvelles activités. Les enseignants ont la possibilité de changer les groupes lorsqu’ils donnent des exercices à chaque élève et de les aider sur le plan de la mémorisation et de la rétention de l’apprentissage. Les enseignants doivent cependant tenir compte des dynamiques humaines et relationnelles qui n’auront pas été transcrites en indicateurs pour l’IA.

 

Pour motiver les élèves à préparer leurs leçons, des enseignants néerlandais utilisent des environnements d’apprentissage virtuels, comme la plateforme d’annotation sociale Perusall. « L’IA utilisée dans Perusall prend la forme d’un agent de changement comportemental qui choisit des commentaires et des encouragements, de sorte que les élèves formulent un avis de manière intelligente » (rapport SURF). Elle est entraînée en vue de générer des interprétations qualitatives des données des élèves et peut renforcer leur implication. Les biais et les limites sont possibles, au premier titre desquels la clarté des attentes des enseignants et les informations fournies par les élèves. Cette possibilité « est source de nouveaux débats sur le rôle de l’enseignant dans l’implication et l’évaluation des élèves puisque l’IA fournit une première interprétation supposément impartiale ». Cela souligne aussi le besoin de recherche appliquée sur ce sujet.

 

2. Utiliser l’IA pour améliorer la compréhension écrite des élèves et des enseignants

 

L’apprentissage de la lecture (déchiffrer, parler couramment, comprendre) est une problématique clé pour tous les États membres de l’UE. De nombreux projets de recherche et développement proposent des logiciels permettant de travailler sur la maîtrise de la lecture et de l’écriture. Ils reposent souvent sur des IA de traitement du langage naturel. Ces deux dernières années, plusieurs ressources créées à l’intention des élèves de 6 à 8 ans, notamment GraphoLearn (conçu en Finlande), Graphonemo, Kalulu, Kaligo et Lalilo ont été soutenues par le ministère de l’Éducation nationale, en France. Conçues sous la supervision d’enseignants, de pédagogues et de spécialistes des sciences cognitives, elles enrichissent les perspectives éducatives. Les résultats doivent encore être évalués à plus grande échelle. Ces ressources permettent également d’identifier plus facilement les difficultés de lecture liées aux troubles dys- sans nécessairement avoir recours aux techniques d’enregistrement des mouvements de l’œil du projet suédois innovant Lexplore. Une attention toute particulière doit être portée aux données collectées, traitées et stockées (notamment la voix), afin que leur utilisation respecte des règles éthiques et les réglementations en vigueur.

 

3. Utiliser l’IA pour accompagner l’apprentissage des élèves, avec ou sans enseignant

 

Il existe également des applications de techniques de l’IA susceptibles d’être utilisées en classe ou à la maison, avec ou sans implication de l’enseignant.

 

Basées sur la reconnaissance d’images, de sons ou de textes, ces applications peuvent être intégrées aux méthodes de résolution de problème figurant dans les programmes scolaires. C’est le cas de KIKS AI, utilisé pour les cours de STIM, dans la région des Flandres, en Belgique. Même chose en France avec Vittascience dans le domaine des sciences physiques.

 

Les élèves peuvent également utiliser des applications pour travailler de façon indépendante. De nombreuses applications sur les mathématiques ou les langues sont aujourd’hui traduites et très répandues. Photomath, une application croate très simple, dévoile aux élèves le raisonnement plutôt que la solution. Cela invite les enseignants et les institutions à travailler sur les objectifs d’apprentissage de façon innovante.

 

Conclusion

 

L’utilisation de ressources éducatives basées sur l’IA étant encore à un stade précoce, il est important de bien comprendre leurs principes et leurs applications afin de saisir leur pertinence dans un contexte donné. À cet égard, les lignes directrices éthiques sur l’intelligence artificielle et l’utilisation des données dans l’enseignement et l’apprentissage à l’intention des enseignants de la Commission européenne peuvent contribuer à prévoir les possibles changements à venir dans l’enseignement et l’apprentissage.

 

Additional information

  • Evidence:
    N/A
  • Funding source:
    Erasmus+
  • Intervention level:
    N/A
  • Intervention intensity:
    N/A
  • Participating countries:
    Belgium
    France
    Netherlands
  • Target audience ISCED:
    Primary education (ISCED 1)
    Lower secondary education (ISCED 2)
    Upper secondary education (ISCED 3)

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