Des lunettes intelligentes de réalité augmentée pour améliorer l'apprentissage en classe
Auteur
La technologie occupe une place de plus en plus importante en classe, et de nombreux enseignants ont désormais accès à des outils tels que les systèmes de tutorat basés sur l'intelligence artificielle (IA). Cependant, si ce type de technologie peut s'avérer utile, il présente aussi des limites. Bien que ces systèmes permettent aux élèves d'apprendre à leur propre rythme, il n'est pas toujours possible de tenir les enseignants informés des progrès de chaque élève. Cela s'explique souvent par le fait que les tableaux de bord affichant les résultats des élèves sont consultés sur un ordinateur portable ou une tablette, que l'enseignant ne souhaite pas toujours transporter lors de ses déplacements dans la classe.
Mais des chercheurs de l'université Carnegie Mellon ont peut-être trouvé une solution : des lunettes intelligentes de réalité augmentée (RA) qui permettent aux enseignants de voir en temps réel les performances de leurs élèves. Leur système, appelé Lumilo, a été conçu dès le départ en pensant aux enseignants, et chaque étape du long processus de développement a été réalisée en collaboration avec des enseignants qui ont donné leur avis sur le type d'informations dont ils avaient besoin et sur la manière dont ils souhaitaient y accéder.
Donner des superpouvoirs aux enseignants
Au début du processus, les chercheurs ont demandé aux enseignants d'imaginer que tout était possible, puis leur ont demandé ce qu'ils souhaiteraient pour leurs classes. En substance, ils leur ont demandé « quels types de super-pouvoirs ils aimeraient avoir », selon Kenneth Holstein, doctorant travaillant sur le projet. Vincent Aleven et Bruce McLaren« Beaucoup d'idées portaient sur le fait de donner aux enseignants cette capacité de vision leur permettant d'observer la classe et de consulter les données analytiques [sur les performances des élèves]. »
Le processus de co-conception a abouti à Lumilo, des lunettes intelligentes pour enseignants. Lorsqu'un enseignant les porte, il visualise des synthèses globales de la classe pendant que les élèves utilisent un système de tutorat par intelligence artificielle, ainsi que des indicateurs de performance individuels. Ces indicateurs, affichés au-dessus de la tête de chaque élève, permettent aux enseignants d'avoir une idée générale de leur progression : inactivité, tricherie, erreurs fréquentes ou réussite.
Pour chaque élève, l'enseignant peut également consulter des informations supplémentaires telles que ce sur quoi cet élève travaille actuellement, les compétences avec lesquelles il a rencontré des difficultés et ses chances de maîtriser ces compétences à l'avenir.
Amélioration des résultats d'apprentissage
Les chercheurs ont commencé tester ces lunettesL’expérience a débuté avec huit enseignants et 343 élèves de collège répartis dans 18 classes de quatre établissements. Holstein et son équipe ont constaté que les lunettes et les données analytiques qu’elles fournissent permettaient d’améliorer les résultats scolaires – les élèves ont obtenu de meilleurs résultats aux tests post-tutorat – et aidaient également les enseignants à identifier les élèves qui avaient le plus besoin de leur aide.
« Grâce à ces lunettes, leur temps était davantage consacré aux élèves en grande difficulté », explique Holstein. « C’est comme si l’IA, à travers les lunettes, disait à l’enseignant : “Je suis dans une situation critique, nous avons besoin de votre aide en ce moment précis.” »
"« Lorsqu’ils portaient ces lunettes, les enseignants pouvaient consacrer davantage de temps aux élèves qui avaient vraiment des difficultés. »
Les chercheurs souhaitaient également déterminer si les lunettes elles-mêmes influençaient les performances des élèves. Ils ont donc fourni à certains enseignants des modèles dépourvus de la plupart des fonctionnalités analytiques. Dans ces cas, les élèves ont obtenu de meilleurs résultats aux tests que ceux dont les enseignants ne portaient pas de lunettes, même si leurs performances restaient inférieures à celles des élèves dont les enseignants disposaient de l'ensemble des outils d'analyse. Les chercheurs estiment que cet effet est davantage lié à une modification du comportement des élèves – comme une moindre propension à tricher – qu'à une modification de l'organisation du temps des enseignants.
L'équipe de recherche prévoit de continuer à peaufiner la conception en fonction de ses observations. À l'avenir, elle souhaite explorer comment Lumilo peut aider les enseignants de différents niveaux d'expérience et cerner les besoins des élèves vis-à-vis d'un tel système. Holstein précise que son groupe souhaite « impliquer les élèves de manière beaucoup plus directe et fréquente dans le processus de conception, aux côtés des enseignants ».
Auteur