Connexion
Réservé aux abonnés
Le Matin : Quelles sont les tendances futures prévues dans l’utilisation des IA en éducation et quelles en sont les implications ?
Abderrahim Lih : L’intelligence artificielle (IA) est en train de transformer la vie humaine dans les différentes sphères sociales et économiques. Elle nous oblige aujourd’hui à remettre en question nos modèles dans plusieurs disciplines scientifiques telles que la sociologie, la psychologie, l’économie et l’éducation.
Dans le domaine de l’éducation, la tendance future majeure dans le développement de l’IA est de pouvoir exécuter des tâches qui sont, pour l’instant, accomplies par des enseignants et des élèves, grâce à leurs processus mentaux spécifiques dans les différents environnements éducatifs. L’IA tend à comprendre puis à imiter ces processus afin d’acquérir le plus d’autonomie possible pour prendre des décisions similaires à celles de l’Homme.
Les développements technologiques rapides en intelligence artificielle sont en train de bouleverser à un rythme de plus en plus soutenu les pratiques d’enseignement et d’apprentissage en accélérant le processus d’innovation. Ils poussent vers l’émergence de nouveaux modèles pédagogiques qui prennent en considération de nouveaux risques et défis. En robotique, les automates pourront, dans un horizon proche, remplacer les enseignants et les éducateurs dans de plus en plus de taches.
L’IA occupera une place importante dans le système éducatif, plus particulièrement dans la réingénierie des curricula, la mise en place des environnements éducatifs et les processus d’enseignement et d’apprentissage.
Le grand défi futur est de savoir comment mettre l’IA au service de l’élève ou l’étudiant, puis de l’enseignant et, enfin, des autres acteurs éducatifs. Cela suppose, d’une part, la définition des rôles et la mesure de la valeur ajoutée de ces technologies vis-à-vis des différents acteurs éducatifs dans les processus d’innovation et d’acquisition du savoir et, d’autre part, l’acquisition des compétences nécessaires par ces acteurs en IA.
Le processus d’enseignement et d’apprentissage a, dorénavant, trois dimensions : la pédagogie où l’enseignant est l’acteur principal, les machines ou objets intelligents où la technologie joue un rôle primordial et le contenu numérique d’apprentissage.
Quels sont les avantages potentiels de l’intégration des technologies d’intelligence artificielle dans le domaine de l’éducation ? Et en quoi son intégration pourrait-elle améliorer l’efficacité de l’enseignement et l’apprentissage des élèves ?
Les avantages potentiels de l’IA dans le domaine de l’éducation se situent à trois niveaux : l’enseignant, l’élève et l’environnement d’enseignement et d’apprentissage.
Les technologies de l’IA permettent aux enseignants de se consacrer à des activités plus stimulantes en se libérant des tâches répétitives en classe ou à l’extérieur gourmandes en temps, telles que les corrections d’examens. Une grande valeur pourrait être ajoutée à ces tâches en apportant de la puissance de calcul, de l’analyse et de l’interprétation des données. En tout cas, à cause de l’omniprésence de l’IA, la plupart des tâches répétitives seraient menacées dans les années à venir. Seules les activités de créativité, d’orientation et d’interaction humaine seraient résilientes.
Le nouveau paradigme, engendré par l’IA, conduit à repenser de manière équilibrée et valorisante les champs d’intervention de l’enseignant vis-à-vis des machines intelligentes, d’une part, et ses compétences en IA d’enseignement, d’autre part.
Il y a des situations ou la machine intelligente pourrait être plus puissante que l’enseignant lui-même telles que la détention d’informations et de connaissances éducatives (Big Data), le temps d’interaction avec l’apprenant (accès à l’Internet), les techniques d’interactions et d’apprentissage (puissance de calcul, automatisation, robotisation).
Un des grands avantages de l’IA, c’est qu‘elle permet aux enseignants de personnaliser les apprentissages selon les besoins, les capacités d’assimilation et le parcours de chaque élève.
En ce qui concerne l’apprenant et l’environnement d’apprentissage, les machines intelligentes interagissent avec l’apprenant, en présence ou en absence de l’enseignant, en effectuant un ensemble de taches telles que l’exécution de ses ordres, l’appui à l’apprentissage des langues et des matières scientifiques, la traduction automatique, la correction des exercices, la détection des erreurs, l’évaluation des acquis, l’élaboration de résumés, la recherche ou la construction de contenu numérique ciblé, la proposition des pistes d’amélioration, etc. Les capacités de l’apprenant seraient ainsi renforcées et le rythme d’apprentissage serait accéléré.
Les opportunités d’auto-apprentissage ne cessent de se multiplier au fur et à mesure que les technologies de l’IA se diversifient et se perfectionnent. Les machines intelligentes pourraient ainsi améliorer leur efficacité pédagogique et didactique indépendamment de l’enseignant. Un des domaines où l’IA connaîtra un développement important et accéléré est le co-apprentissage/co-évaluation. Les groupes d’étudiants et d’élèves pourraient développer leurs capacités en mobilisant la synergie du groupe, le partage des connaissances et l’échange des expériences en s’aidant des machines intelligentes.
Quels sont les principaux critères à prendre en compte lors de la sélection et de l’implémentation des technologies d’IA dans les environnements éducatifs ?
Aujourd’hui, les technologies de l’IA se développent très rapidement grâce aux entreprises spécialisées qui cherchent avant tout la rentabilité financière sans se soucier de l’impact social négatif éventuel. Elles avancent à un rythme accéléré à tel point que les autres secteurs, y compris celui de l’éducation, se trouvent sous la pression de ses innovations, mais aussi sous le joug de ses diktats ! Les réglementations dans les différents pays et au niveau international sont très en retard par rapport aux avancées de l’IA !
La bonne question qui doit se poser donc en premier est de savoir comment développer une IA au service de l’élève et de l’enseignant avant de poser la question de la sélection des solutions proposées ! Voilà le premier grand défi. Dans ce sens, une stratégie nationale d’intégration de l’IA dans l’éducation devrait être élaborée et devrait impliquer les acteurs économiques et ceux de l’éducation.
Pour implémenter des technologies de l’IA dans les environnements éducatifs, je pense qu’il faut d’abord étudier la question de la complémentarité des rôles entre l’IA et l’enseignant. D’où la question de la répartition des tâches et les mécanismes de coordination. Mais, ici, il y a une grande problématique qui se pose, c’est celle de l’opacité de ces technologies (on ne sait pas exactement comment elles fonctionnent) qui rend l’analyse et la sélection très difficiles. Par exemple, la protection des données personnelles des enseignants, des élèves et du personnel éducatif, à ce jour, n’est pas garantie.
Théoriquement, l’IA devrait s’intégrer positivement dans les environnements éducatifs pour créer un système qui favorise l’apprentissage et l’épanouissement des élèves. Les solutions de l’IA éducative devraient être conçues et développées en concertation avec le corps des enseignants, puis évaluées empiriquement pour savoir ses impacts avant son déploiement. Il s’agit ici d’un enjeu crucial, en l’occurrence la formation et le développement social des élèves et non pas de la recherche de la rentabilité financière !
Quels sont les risques potentiels de dépendance excessive aux IA en éducation et comment peuvent-ils être atténués ?
Le domaine de l’éducation, à l’instar de tous les autres domaines socio-économiques, est confronté aux impacts négatifs possibles de l’IA, qui risque de se développer de manière accélérée et sans régulation.
Les craintes sont relatives à la capacité de prise de décisions sur des questions éducatives ayant des dimensions relationnelles, psychologiques et cognitives et qui exigent d’impliquer les humains pour donner du sens, mobiliser les émotions et gérer les situations inattendues. Les risques d’erreurs dans ces questions pourraient avoir des conséquences dangereuses en ce qui concerne la formation des personnalités des apprenants, la manipulation de leurs esprits, la discrimination et la marginalisation de populations défavorisées. Dans ces domaines, les algorithmes de l’IA pourraient être faillibles ou orientés à dessein, comme il a été montré dans plusieurs cas auprès d’Amazon, Google, Facebook, Cambridge Analytica et Apple. Qui plus est, ces algorithmes sont souvent opaques et leurs logiques de fonctionnement sont mal comprises, ce qui pose le problème de la transparence et l’impossibilité de conduire des audits pour identifier «les responsabilités» des machines intelligentes en ce qui concerne leurs mauvaises décisions. Cela concerne notamment la promotion des contenus nuisibles et l’analyse prédictive des comportements des apprenants et de leur parcours (difficultés scolaires, abandon scolaire, orientation...).
Comment pouvons-nous nous assurer que l’intégration des IA en éducation reste centrée sur l’humain et soutient le rôle des enseignants plutôt que de le remplacer ?
Il est à signaler que le développement de l’IA en éducation sans implication forte du corps enseignant risque fortement de produire des machines intelligentes «mal formées» qui fausseraient «le jeu de l’enseignant» en utilisant leur intelligence à mauvais escient dans le processus d’apprentissage. Des robots éducatifs agissant de manière autonome, par exemple, ne pourraient pas avoir la flexibilité cognitive humaine pour innover et s’adapter aux rythmes d’apprentissage et aux situations sociales nouvelles telles que les problèmes familiaux ou les changements sociaux complexes ou la machine a peu de connaissances. Au contraire, ils risquent d’agir à l’encontre du vouloir de l’enseignant qui devrait mener et contrôler le processus éducatif, et par conséquent, ils affaiblissent ses capacités d’intervention.
L’implication du corps enseignant dans le développement et l’utilisation de solutions d’IA exige de le doter de compétences adéquates dans le domaine. Des efforts sont consentis actuellement par plusieurs organismes tel que l’Unesco pour définir des référentiels sur le sujet aussi bien pour les élèves que pour les enseignants.
La question de l’accessibilité des ressources d’apprentissage numériques de qualité pour les enseignants et les élèves est posée de manière récurrente (coûts, modalités...). C’est une condition nécessaire pour favoriser l’intégration de l’IA dans les nouveaux processus d’enseignement et d’apprentissage.
Y a-t-il des exemples concrets de réussite de l’utilisation des IA dans l’éducation dans le monde ?
Il faut signaler d’abord qu’une bonne partie des outils et des applications qu’on utilise aujourd’hui dans nos vies courantes incorporent déjà l’intelligence artificielle : téléphones mobiles, tablettes, capteurs, écrans, machines à laver, voitures autonomes, appareils médicaux, drones, objets connectés, applications bureautiques, systèmes de navigation, logiciels de traduction, logiciels de streaming vidéo ou audio, assistants vocaux, logiciels de reconnaissance faciale, etc. Une bonne partie de ces outils pourrait servir à l’enseignement et l’apprentissage.
Plusieurs assistants pédagogiques intelligents pour les enseignants et les élèves ont été développés et utilisés dans les différents pays pour aider le à personnaliser le parcours d’enseignement et d’apprentissage et à remédier à leurs difficultés dans plusieurs disciplines surtout en mathématiques et en langues.
Les IA génératives comme ChatGPT constituent un formidable potentiel pour l’enseignement primaire, secondaire et supérieur. Des établissements scolaires et universitaires dans plusieurs pays, comme en France, en Chine, au Japon et aux États-Unis, les utilisent pour l’autonomisation dans les apprentissages et des usages pédagogiques de l’assistance à l’écriture ou à la compréhension (par exemple en résumant un texte ou en dégageant les grands axes ou en illustrant avec des images).
Des solutions IA pour le développement du contenu numérique (cours online, MOOC), le suivi des comportements des élèves et l’évaluation de leur apprentissage sont utilisés dans plusieurs établissements scolaires et universitaires des pays développés.
Grâce aux progrès de la robotique et de l’intelligence artificielle, on utilise désormais les robots sociaux, toujours disponibles, pour remplir le rôle d’enseignant ou comme assistants pédagogiques durant le cours. On entend par robots sociaux, des robots qui interagissent avec les individus en utilisant les mêmes canaux d’interactions que pour la communication entre humains, à savoir la parole, les expressions faciales et le langage corporel. Bien que ces robots soient encore plutôt limités en termes de capacités d’interactions, ils sont en train de connaître un développement important avec le progrès réalisé en IA.
À titre d’exemple, Nao, un petit robot qui parle, est un aide-enseignant de haut niveau technologique. Il a pu offrir lui-même à Montréal une conférence de presse où il a détaillé les résultats de recherches effectuées dans des classes du Québec portant sur ses propres réalisations, notamment auprès d’élèves autistes et d’autres avec des difficultés d’apprentissage !
Abderrahim Lih : L’intelligence artificielle (IA) est en train de transformer la vie humaine dans les différentes sphères sociales et économiques. Elle nous oblige aujourd’hui à remettre en question nos modèles dans plusieurs disciplines scientifiques telles que la sociologie, la psychologie, l’économie et l’éducation.
Dans le domaine de l’éducation, la tendance future majeure dans le développement de l’IA est de pouvoir exécuter des tâches qui sont, pour l’instant, accomplies par des enseignants et des élèves, grâce à leurs processus mentaux spécifiques dans les différents environnements éducatifs. L’IA tend à comprendre puis à imiter ces processus afin d’acquérir le plus d’autonomie possible pour prendre des décisions similaires à celles de l’Homme.
Les développements technologiques rapides en intelligence artificielle sont en train de bouleverser à un rythme de plus en plus soutenu les pratiques d’enseignement et d’apprentissage en accélérant le processus d’innovation. Ils poussent vers l’émergence de nouveaux modèles pédagogiques qui prennent en considération de nouveaux risques et défis. En robotique, les automates pourront, dans un horizon proche, remplacer les enseignants et les éducateurs dans de plus en plus de taches.
L’IA occupera une place importante dans le système éducatif, plus particulièrement dans la réingénierie des curricula, la mise en place des environnements éducatifs et les processus d’enseignement et d’apprentissage.
Le grand défi futur est de savoir comment mettre l’IA au service de l’élève ou l’étudiant, puis de l’enseignant et, enfin, des autres acteurs éducatifs. Cela suppose, d’une part, la définition des rôles et la mesure de la valeur ajoutée de ces technologies vis-à-vis des différents acteurs éducatifs dans les processus d’innovation et d’acquisition du savoir et, d’autre part, l’acquisition des compétences nécessaires par ces acteurs en IA.
Le processus d’enseignement et d’apprentissage a, dorénavant, trois dimensions : la pédagogie où l’enseignant est l’acteur principal, les machines ou objets intelligents où la technologie joue un rôle primordial et le contenu numérique d’apprentissage.
Quels sont les avantages potentiels de l’intégration des technologies d’intelligence artificielle dans le domaine de l’éducation ? Et en quoi son intégration pourrait-elle améliorer l’efficacité de l’enseignement et l’apprentissage des élèves ?
Les avantages potentiels de l’IA dans le domaine de l’éducation se situent à trois niveaux : l’enseignant, l’élève et l’environnement d’enseignement et d’apprentissage.
Les technologies de l’IA permettent aux enseignants de se consacrer à des activités plus stimulantes en se libérant des tâches répétitives en classe ou à l’extérieur gourmandes en temps, telles que les corrections d’examens. Une grande valeur pourrait être ajoutée à ces tâches en apportant de la puissance de calcul, de l’analyse et de l’interprétation des données. En tout cas, à cause de l’omniprésence de l’IA, la plupart des tâches répétitives seraient menacées dans les années à venir. Seules les activités de créativité, d’orientation et d’interaction humaine seraient résilientes.
Le nouveau paradigme, engendré par l’IA, conduit à repenser de manière équilibrée et valorisante les champs d’intervention de l’enseignant vis-à-vis des machines intelligentes, d’une part, et ses compétences en IA d’enseignement, d’autre part.
Il y a des situations ou la machine intelligente pourrait être plus puissante que l’enseignant lui-même telles que la détention d’informations et de connaissances éducatives (Big Data), le temps d’interaction avec l’apprenant (accès à l’Internet), les techniques d’interactions et d’apprentissage (puissance de calcul, automatisation, robotisation).
Un des grands avantages de l’IA, c’est qu‘elle permet aux enseignants de personnaliser les apprentissages selon les besoins, les capacités d’assimilation et le parcours de chaque élève.
En ce qui concerne l’apprenant et l’environnement d’apprentissage, les machines intelligentes interagissent avec l’apprenant, en présence ou en absence de l’enseignant, en effectuant un ensemble de taches telles que l’exécution de ses ordres, l’appui à l’apprentissage des langues et des matières scientifiques, la traduction automatique, la correction des exercices, la détection des erreurs, l’évaluation des acquis, l’élaboration de résumés, la recherche ou la construction de contenu numérique ciblé, la proposition des pistes d’amélioration, etc. Les capacités de l’apprenant seraient ainsi renforcées et le rythme d’apprentissage serait accéléré.
Les opportunités d’auto-apprentissage ne cessent de se multiplier au fur et à mesure que les technologies de l’IA se diversifient et se perfectionnent. Les machines intelligentes pourraient ainsi améliorer leur efficacité pédagogique et didactique indépendamment de l’enseignant. Un des domaines où l’IA connaîtra un développement important et accéléré est le co-apprentissage/co-évaluation. Les groupes d’étudiants et d’élèves pourraient développer leurs capacités en mobilisant la synergie du groupe, le partage des connaissances et l’échange des expériences en s’aidant des machines intelligentes.
Quels sont les principaux critères à prendre en compte lors de la sélection et de l’implémentation des technologies d’IA dans les environnements éducatifs ?
Aujourd’hui, les technologies de l’IA se développent très rapidement grâce aux entreprises spécialisées qui cherchent avant tout la rentabilité financière sans se soucier de l’impact social négatif éventuel. Elles avancent à un rythme accéléré à tel point que les autres secteurs, y compris celui de l’éducation, se trouvent sous la pression de ses innovations, mais aussi sous le joug de ses diktats ! Les réglementations dans les différents pays et au niveau international sont très en retard par rapport aux avancées de l’IA !
La bonne question qui doit se poser donc en premier est de savoir comment développer une IA au service de l’élève et de l’enseignant avant de poser la question de la sélection des solutions proposées ! Voilà le premier grand défi. Dans ce sens, une stratégie nationale d’intégration de l’IA dans l’éducation devrait être élaborée et devrait impliquer les acteurs économiques et ceux de l’éducation.
Pour implémenter des technologies de l’IA dans les environnements éducatifs, je pense qu’il faut d’abord étudier la question de la complémentarité des rôles entre l’IA et l’enseignant. D’où la question de la répartition des tâches et les mécanismes de coordination. Mais, ici, il y a une grande problématique qui se pose, c’est celle de l’opacité de ces technologies (on ne sait pas exactement comment elles fonctionnent) qui rend l’analyse et la sélection très difficiles. Par exemple, la protection des données personnelles des enseignants, des élèves et du personnel éducatif, à ce jour, n’est pas garantie.
Théoriquement, l’IA devrait s’intégrer positivement dans les environnements éducatifs pour créer un système qui favorise l’apprentissage et l’épanouissement des élèves. Les solutions de l’IA éducative devraient être conçues et développées en concertation avec le corps des enseignants, puis évaluées empiriquement pour savoir ses impacts avant son déploiement. Il s’agit ici d’un enjeu crucial, en l’occurrence la formation et le développement social des élèves et non pas de la recherche de la rentabilité financière !
Quels sont les risques potentiels de dépendance excessive aux IA en éducation et comment peuvent-ils être atténués ?
Le domaine de l’éducation, à l’instar de tous les autres domaines socio-économiques, est confronté aux impacts négatifs possibles de l’IA, qui risque de se développer de manière accélérée et sans régulation.
Les craintes sont relatives à la capacité de prise de décisions sur des questions éducatives ayant des dimensions relationnelles, psychologiques et cognitives et qui exigent d’impliquer les humains pour donner du sens, mobiliser les émotions et gérer les situations inattendues. Les risques d’erreurs dans ces questions pourraient avoir des conséquences dangereuses en ce qui concerne la formation des personnalités des apprenants, la manipulation de leurs esprits, la discrimination et la marginalisation de populations défavorisées. Dans ces domaines, les algorithmes de l’IA pourraient être faillibles ou orientés à dessein, comme il a été montré dans plusieurs cas auprès d’Amazon, Google, Facebook, Cambridge Analytica et Apple. Qui plus est, ces algorithmes sont souvent opaques et leurs logiques de fonctionnement sont mal comprises, ce qui pose le problème de la transparence et l’impossibilité de conduire des audits pour identifier «les responsabilités» des machines intelligentes en ce qui concerne leurs mauvaises décisions. Cela concerne notamment la promotion des contenus nuisibles et l’analyse prédictive des comportements des apprenants et de leur parcours (difficultés scolaires, abandon scolaire, orientation...).
Comment pouvons-nous nous assurer que l’intégration des IA en éducation reste centrée sur l’humain et soutient le rôle des enseignants plutôt que de le remplacer ?
Il est à signaler que le développement de l’IA en éducation sans implication forte du corps enseignant risque fortement de produire des machines intelligentes «mal formées» qui fausseraient «le jeu de l’enseignant» en utilisant leur intelligence à mauvais escient dans le processus d’apprentissage. Des robots éducatifs agissant de manière autonome, par exemple, ne pourraient pas avoir la flexibilité cognitive humaine pour innover et s’adapter aux rythmes d’apprentissage et aux situations sociales nouvelles telles que les problèmes familiaux ou les changements sociaux complexes ou la machine a peu de connaissances. Au contraire, ils risquent d’agir à l’encontre du vouloir de l’enseignant qui devrait mener et contrôler le processus éducatif, et par conséquent, ils affaiblissent ses capacités d’intervention.
L’implication du corps enseignant dans le développement et l’utilisation de solutions d’IA exige de le doter de compétences adéquates dans le domaine. Des efforts sont consentis actuellement par plusieurs organismes tel que l’Unesco pour définir des référentiels sur le sujet aussi bien pour les élèves que pour les enseignants.
La question de l’accessibilité des ressources d’apprentissage numériques de qualité pour les enseignants et les élèves est posée de manière récurrente (coûts, modalités...). C’est une condition nécessaire pour favoriser l’intégration de l’IA dans les nouveaux processus d’enseignement et d’apprentissage.
Y a-t-il des exemples concrets de réussite de l’utilisation des IA dans l’éducation dans le monde ?
Il faut signaler d’abord qu’une bonne partie des outils et des applications qu’on utilise aujourd’hui dans nos vies courantes incorporent déjà l’intelligence artificielle : téléphones mobiles, tablettes, capteurs, écrans, machines à laver, voitures autonomes, appareils médicaux, drones, objets connectés, applications bureautiques, systèmes de navigation, logiciels de traduction, logiciels de streaming vidéo ou audio, assistants vocaux, logiciels de reconnaissance faciale, etc. Une bonne partie de ces outils pourrait servir à l’enseignement et l’apprentissage.
Plusieurs assistants pédagogiques intelligents pour les enseignants et les élèves ont été développés et utilisés dans les différents pays pour aider le à personnaliser le parcours d’enseignement et d’apprentissage et à remédier à leurs difficultés dans plusieurs disciplines surtout en mathématiques et en langues.
Les IA génératives comme ChatGPT constituent un formidable potentiel pour l’enseignement primaire, secondaire et supérieur. Des établissements scolaires et universitaires dans plusieurs pays, comme en France, en Chine, au Japon et aux États-Unis, les utilisent pour l’autonomisation dans les apprentissages et des usages pédagogiques de l’assistance à l’écriture ou à la compréhension (par exemple en résumant un texte ou en dégageant les grands axes ou en illustrant avec des images).
Des solutions IA pour le développement du contenu numérique (cours online, MOOC), le suivi des comportements des élèves et l’évaluation de leur apprentissage sont utilisés dans plusieurs établissements scolaires et universitaires des pays développés.
Grâce aux progrès de la robotique et de l’intelligence artificielle, on utilise désormais les robots sociaux, toujours disponibles, pour remplir le rôle d’enseignant ou comme assistants pédagogiques durant le cours. On entend par robots sociaux, des robots qui interagissent avec les individus en utilisant les mêmes canaux d’interactions que pour la communication entre humains, à savoir la parole, les expressions faciales et le langage corporel. Bien que ces robots soient encore plutôt limités en termes de capacités d’interactions, ils sont en train de connaître un développement important avec le progrès réalisé en IA.
À titre d’exemple, Nao, un petit robot qui parle, est un aide-enseignant de haut niveau technologique. Il a pu offrir lui-même à Montréal une conférence de presse où il a détaillé les résultats de recherches effectuées dans des classes du Québec portant sur ses propres réalisations, notamment auprès d’élèves autistes et d’autres avec des difficultés d’apprentissage !
