Mon professeur est un robot
Travaillant dans le cadre du projet EASEL, ils ont développé des robots autonomes capables d'effectuer des tâches pédagogiques. «Si la société n'est pas disposée à investir pour avoir suffisamment de professeurs humains assurant un enseignement de qualité et adapté à la façon dont apprend chaque enfant, la technologie reste la seule réponse possible», explique le coordinateur du projet Paul Verschure, professeur de science cognitive et de neuro-robotique à l'Université Pompeu Fabra de Barcelone en Espagne. Comprenant près de 20 chercheurs, l'équipe a développé «un système de contrôle intégré pour un système robotisé d'enseignement que nous pouvons maintenant employer dans les classes», déclare le professeur Verschure. Le robot peut déchiffrer le comportement et l'état émotionnel de l'apprenant et y répondre de façon appropriée. «Ce système est unique car le robot est autonome. Il apprend de l'apprenant», affirme-t-il. Communiquer comme un professeur Le défi de ce projet de trois ans ne se limitait pas à concevoir un robot que les enfants accepteraient comme assistant du professeur. «Avant même de transmettre les connaissances que vous y avez intégrées, le robot doit adapter sa manière de communiquer à chaque élève», déclare le professeur Verschure, qui ajoute qu'un robot n'apprend pas grand-chose aux élèves avec lesquels il n'a pas établi de contact. Mais ce qui fait l'originalité du robot EASEL, c'est que son système d'enseignement prend en compte les théories scientifiques relatives à l'esprit et au cerveau, ainsi que les travaux menés par le projet sur la façon dont apprennent les enfants. «Il ne s'agit pas seulement d'introduire un robot dans une classe et d'observer ce qui se passe. Dans ce domaine de la pédagogie, on dispose de très peu de connaissances opérationnelles directement intégrables à un robot. Si vous ne comprenez pas comment les enfants apprennent et si vous ne connaissez pas leur variabilité individuelle, la technologie ne résoudra pas le problème», explique le professeur Verschure. Des expériences dans le primaire Le projet a mené des expériences d'enseignement robotique dans six écoles primaires aux Pays-Bas, en Espagne et au Royaume-Uni. Ces expériences ont impliqué environ 200 enfants âgés de 8 à 9 ans étudiant les propriétés physiques de la poutre (l'agrès de gymnastique). Les élèves ont utilisé une poutre physique ou une tablette utilisant la réalité virtuelle et augmentée. Le robot jouait le rôle de l'entraîneur et demandait aux élèves de réaliser certaines tâches. «Nous avons développé et validé des protocoles de réalité virtuelle et de réalité augmentée afin de fournir un contenu éducatif supplémentaire. Cet outil peut être utilisé par le robot pour expliquer, poser des questions et enseigner», explique le professeur Verschure. Le projet a conçu ce que le professeur Verschure décrit comme un nouveau type d'outil éducatif mécatronique. Il s'agit d'une poutre instrumentée dans le cadre d'une architecture intégrée qui mesure ce qu'en fait un enfant, de façon à ce que le robot puisse fournir un retour précis. L'impact sur l'apprentissage a été soigneusement analysé, en mesurant les niveaux de communication, les connaissances acquises ou perdues, la variabilité individuelle des élèves et, chose très importante, la confiance accordée par les élèves à leur propre apprentissage. Selon le professeur Verschure, ce dernier élément crucial et s'est avéré plus important que prévu pour l'apprentissage. Dans le cadre d'autres expériences menées dans des musées scientifiques de Barcelone et de Sheffield, au Royaume-Uni, le robot a proposé à des jeunes de 14 à 15 ans des exercices d'entraînement physique, leur indiquant la quantité d'énergie utilisée. «L'idée était de transmettre des notions fondamentales pour une vie saine, telles que l'activité physique et ses effets sur le corps», explique le professeur Verschure. Le défi consiste maintenant à généraliser les résultats, actuellement limités à des tâches et à des groupes d'âge spécifiques, afin de concevoir des robots autonomes capables d'aborder une plus large variété de domaines d'enseignement.
Mots‑clés
EASEL, robots, apprentissage automatique, intelligence artificielle, pédagogie, enseignement, réalité virtuelle, réalité augmentée
