Des robots dans les classes pour aider les élèves
Aujourd’hui, les robots ne sont plus cantonnés aux ouvrages de science-fiction. On peut les voir fonctionner dans des usines, livrer des aliments à notre porte et assister les passagers dans les aéroports. Bientôt, ils pourraient même se retrouver dans les salles de classe. «Les robots sont appelés à jouer un rôle considérable dans l’éducation», explique Mohamed Chetouani, professeur à Sorbonne Université. «Non seulement ils sont susceptibles de seconder les enseignants, mais ils peuvent aussi aider les apprenants à développer des compétences cruciales en matière de travail en équipe, de communication, de leadership et de socialisation.» Mais avant que robots et élèves ne commencent à apprendre ensemble, ils doivent d’abord être en mesure d’interagir les uns avec les autres. C’est exactement ce à quoi le projet ANIMATAS, financé par l’UE, s’est attelé. «L’objectif du projet était d’étudier les méthodes et les modèles d’interaction homme-machine dans le cadre de l’enseignement», explique Mohamed Chetouani, qui a coordonné le projet. À cette fin, le projet a formé une nouvelle génération de chercheurs en début de carrière (ESR) de divers horizons universitaires, notamment l’informatique, la robotique, l’éducation et la psychologie. Chacun des 15 chercheurs en début de carrière, dont un nombre important de femmes, s’est concentré sur un projet spécifique dans le domaine de l’interaction homme-machine à des fins d’enseignement, et ce dans le cadre de sa thèse de doctorat. «La détermination de ces jeunes chercheurs à promouvoir la participation des femmes dans les disciplines STIM était remarquable», ajoute Mohamed Chetouani.
Mode de réalisation, apprentissage social et adaptation personnalisée
Le projet, qui a bénéficié du soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, s’est appuyé sur des entretiens approfondis avec des enseignants et des professionnels de l’éducation, sur des expériences menées dans des établissements scolaires et sur l’organisation de visites et d’événements. «Les enseignants ont été impliqués dès le premier jour, apportant à nos chercheurs une contribution précieuse à chaque étape, de la conception à l’interaction et à l’exploitation», fait remarquer Mohamed Chetouani. «Ces activités initiales ont ainsi posé les bases de notre recherche et permis de mieux cibler les projets ESR individuels.» Selon Mohamed Chetouani, ces projets se sont concentrés sur trois thèmes principaux: mode de réalisation, apprentissage social et adaptation personnalisée. «Le projet a analysé comment les gens perçoivent l’interaction entre, d’une part, l’apparence des robots et des personnages virtuels et, d’autre part, leur comportement», explique-t-il. «Nous avons également travaillé pour garantir que les robots soient capables de s’adapter aux besoins individuels des utilisateurs; une caractéristique qui pourrait être particulièrement utile pour répondre aux divers besoins d’apprentissage des élèves.» Les ESR ont conçu de nouveaux mécanismes d’apprentissage social afin que les robots puissent faire face à différents types d’interventions humaines. Ces mécanismes ont également permis aux robots eux-mêmes d’apprendre de manière non contraignante. «Nos agents sociaux artificiels sont impliqués dans plusieurs types d’interactions avec les enfants, principalement sous la forme d’activités d’apprentissage», note Mohamed Chetouani. «Les enseignants peuvent, par exemple, utiliser ces mécanismes pour le tutorat individuel ou pour faciliter une activité d’apprentissage en groupe.»
Former la prochaine génération de chercheurs
Lorsque la pandémie de COVID-19 a débuté, beaucoup de cours sont passés en ligne, ce qui a rendu presque impossible pour les chercheurs de mener les expériences prévues en classe. «Nous avons dû concevoir d’autres expériences qui tenaient compte de cette nouvelle réalité», ajoute-t-il. Malgré ces difficultés, les ESR sont parvenus à faire progresser la conception, la mise en œuvre et l’optimisation conjointes des activités d’apprentissage et des mécanismes d’interaction humaine au profit des enfants. «La formation de la prochaine génération de jeunes chercheurs est, à mon avis, le résultat le plus important du projet», conclut Mohamed Chetouani. Les ESR vont maintenant mettre à profit leurs nouvelles connaissances et compétences en tant que post-doctorants ou chercheurs dans des laboratoires et des entreprises où ils continueront à faire progresser l’utilisation de la robotique en classe.
Mots‑clés
ANIMATAS, robots, éducation, apprentissage, interaction homme-machine, chercheurs en début de carrière, robotique
