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Les robots à l’école, une histoire de confiance, d'expérience et de culture

La relation de l’homme à la machine reste encore à décoder.

Par Federica Minichiello , le 16 septembre 2019

La norme ISO 8373 décrit un robot comme un mécanisme programmable pour exécuter des tâches distinguées en deux catégories : les tâches d’automatisation industrielle et les tâches de service, « des taches utiles pour des humains ou des appareillages ».

La même norme précise par ailleurs une prérogative essentielle pour un robot : un degré d'autonomie dans l'exécution desdites tâches sans intervention humaine.

Loin d’être juste un automate qui sait se mettre en mouvement en suivant des instructions données, un robot peut donc travailler en autonomie pour rendre des services de tout genre. Selon le projections de la Fédération internationale de robotique, entre 2019 et 2021, la vente d’appareils robotiques de service devrait avoisiner les 39,5 millions d’unités pour l’usage personnel / domestique,  9 millions dans la catégorie « loisir/jouets » et 1,6 million pour l’éducation et la recherche.

Au-delà des incertitudes sur le niveau d’intelligence artificielle qui y est (ou y sera) associé, ou les encadrement éthiques et juridiques qui seront nécessaires –  l’Estonie souhaiterait introduire un statut intermédiaire entre celui de la personne physique et de la personne morale – la robotique éducationnelle est en train de trouver une place à  l'école sous forme de robots humanoïdes, animats (contraction de « animal » et de « matériel »), robots évolutifs, kits robotiques etc. .

Pourquoi l’éducation s’intéresse-t-elle aux robots ?

Réaliser un projet robotique revient à résoudre un problème, le découper en plusieurs sous-problèmes, fixer les étapes de sa résolution et les écrire (dans un algorithme), tester et apprendre par l’erreur.... tout en donnant libre cours à son inventivité, en groupe, en jouant. Des compétences qu’on regroupe généralement sous l’étiquette de « compétences pour la vie » qui nous protégeraient, d’ailleurs … de l’automatisation de notre futur travail !  C’est légèrement paradoxal.

Dans ses travaux en psychologie cognitive à l’Université Paris 8 I. Gaudiello indique trois aspects fondamentaux dans le développement de la robotique éducationnelle : l’effet sur l’apprentissage dans un contexte éducatif, bien évidemment, mais également la représentation mentale que les hommes ont des robots et l’acceptation et la confiance dans l’interaction homme-machine.

La confiance, tant évoquée dans les relations entre parents, élèves et enseignants, toucherait donc aussi les machines. Une interview en 2017 sur « Les professeurs automates » laissait déjà présager des différences culturelles : au Japon les élèves s’autorisaient à désobéir aux robots (et non à leur parents ou enseignants) tandis qu’un tiers des européens se déclarait opposé à l’introduction des robots en classe.

Ce qu’on sait.. Et ce qu’il reste à découvrir

L’étude « Social robots for education : A review » (2018) s’est intéressée à l’utilisation de robots proposant une expérience sociale (Nao étant le plus connu, mais on peut également citer Wakamaru, Robovie, Dragonbot, Keepon etc.) ; les chercheurs ont réalisé une méta-analyse de la littérature existante, s’intéressant plus particulièrement à la comparaison avec d’autres solutions : un agent virtuel, un tutorat humain ou assisté par ordinateur etc.

Un agent virtuel, par exemple, peut offrir des fonctionnalités semblables à un robot, sans exiger les mêmes efforts en termes de maintenance et d’installation. L'étude montre que l’utilisation d’un robot « social » dans un environnement éducatif se justifie précisément par l’engagement qui est possible avec la machine, donc… sa dimension relationnelle.

Les chercheurs distinguent trois typologies d’utilisation : un robot « tuteur/enseignant », un robot « élève/pair » qui participe à la vie de classe et un robot « novice » à qui on doit prodiguer des soins, comme un robot qui fait délibérément des erreurs pour induire des enfants à le corriger. À ce jour, la majorité des expériences et études se sont intéressées au robot tuteur et nous savons peu de l’utilité d’un robot dans les deux autres éventualités.

Une valeur ajoutée aurait été constatée pour le tutorat de compétences assez spécifiques, comme les mathématiques ou l’écriture manuscrite. Nous sommes loin de l’éventail de rôles joués par un enseignant. Par ailleurs, les études se seraient focalisées surtout sur le niveau primaire ; il reste donc à vérifier que des approches fonctionnant bien pour des enfants soient transférables à des apprenants plus âgés (adolescents et adultes).

Les grands défis restent une compréhension robuste pour décoder le discours humain (notamment des enfants) et la construction d’une interaction sociale fluide, assistée d’une intelligence artificielle qui sera capable de comprendre les nuances d'une relation humaine. Mais lui fera-t-on confiance?

Illustration deadmind sur Trend Hype / CC BY-NC-ND

Références

T. Belpaeme, J. Kennedy et al “Social robots for education: A review” in Science Robotics, vol. 3 issue 21 (août 2018)
https://robotics.sciencemag.org/content/3/21/eaat5954.full?ijkey=vi6ocdXWPhACM&keytype=ref&siteid=robotics

Pour en savoir plus sur la robotique éducationnelle :

Groupe Océan - Objets connectés et Nouveaux espaces d’apprentissage. Base bibliographique
https://www.zotero.org/groups/969527/ocean_objets_connects_et_nouveaux_espaces_dapprentissage/items/collectionKey/94BPI5Z6

Académie de Versailles. Livre blanc de la robotique
http://codefi.dane.ac-versailles.fr/spip.php?rubrique4

(Dernière consultation : septembre 2019)

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