Face aux enjeux et défis éducatifs actuels, la recherche en sciences du numérique, aux côtés des autres sciences, peut contribuer à comprendre et développer des travaux sur des thématiques de recherche présentées dans les recommandations suivantes.
Recommandation n° 1 : Développer des projets de recherche des sciences du numérique au service de la réussite scolaire
Il existe de nombreux sujets autour de la réussite scolaire pour lesquels des recherches en sciences du numérique peuvent produire des bénéfices notamment en engageant les élèves sur l’activité pédagogique via des approches utilisant l’informatique.
La première question est de s’interroger sur la façon de favoriser la réussite scolaire. Il convient d’y répondre en élaborant des programmes de recherche conjoints avec les sciences cognitives, les sciences de l’éducation et les sciences du numérique fondées notamment sur l’IA, le traitement automatique des langues, la robotique, la réalité virtuelle/augmentée, en vue d’élaborer des environnements d’apprentissage adaptés aux caractéristiques individuelles et de façon encore plus nette pour les personnes ayant des besoins d’adaptation scolaire en particulier en situation de handicap.
Il est également nécessaire de s’interroger sur la façon de mesurer précisément les effets induits. Parmi les voies à suivre, on peut mentionner le développement
d’études expérimentales rigoureuses menées avec des enseignants mais aussi avec des systèmes de mesure de l’attention et plus généralement d’états cognitifs/ conatifs110 (motivationnels) à partir d’analyses de traces (learning analytics) mais
également avec des interfaces cerveau-ordinateur (BCI111) ou encore avec d’autres
signaux physiologiques que ceux liés à l’activité cérébrale. On peut mentionner l’utilisation de mesures biométriques comme la pupillométrie ou encore les électroencéphalogrammes (EEG) qui sont utilisés dans l’analyse de l’activité de l’apprenant au cours de l’utilisation d’environnements numériques d’apprentissage comme NetMaths [Ghali&al-2018].
Parmi ces sujets de recherche, il nous apparaît pertinent d’étudier, du point de vue des sciences du numérique, la question de l’amotivation [Sander-2018], qui est l’une des causes de l’échec scolaire. Une telle initiative permettrait de construire un programme de recherche abordant les volets suivants :
• de quoi s’agit-il ? quels facteurs psychologiques sont impliqués ? en se rapprochant notamment de spécialistes en sciences cognitives et de psychologues qui travaillent sur ce sujet depuis des décennies ;
• de quoi résulte-t-elle ? identification des facteurs de l’individu et des facteurs contextuels des « conditions extérieures » (milieu social, conditions familiales, etc. )
Inria souhaite améliorer la structuration et la visibilité de ses recherches forcément pluridisciplinaires112 sur ce sujet, notamment en développant des partenariats
avec des acteurs académiques et économiques à travers des équipes-projets communes. Dans le cadre du contrat pluriannuel (COP) actuel qui lie l’institut avec ses ministères de tutelle, le secteur des EdTechs est clairement identifié et doit faire l’objet d’un projet de recherche ambitieux visant à relever un défi scientifique majeur. La création d’équipes de recherche communes113 entre sciences du numérique et
sciences de l’éducation et de la formation (SEF), sciences cognitives et en psychologie de l’éducation, en y associant dès le départ des entreprises, peut permettre le développement de ce type de recherche et garantir son impact.
110. https://fr.wikipedia.org/wiki/Conation
111. Brain Computer Interface (en anglais) ou interface cerveau-ordinateur (en français). 112. Comme p. ex., https://www.inria.fr/fr/aide-nouvelle-action-exploratoire-chez-inria
113. L’action exploratoire Inria https://www.inria.fr/fr/aide-nouvelle-action-exploratoire-chez-inria est un exemple d’une telle amorce.
Recommandation n° 2 : Développer des méthodologies rigoureuses pour l’évaluation du numérique éducatif
Par le passé, certaines intégrations du numérique ont été réalisées sans évaluation de leurs impacts sur les apprentissages ou bien dans le cadre d’expérimentations à portée trop limitée. Il est par conséquent nécessaire de développer des recherches pluridisciplinaires aboutissant à des études rigoureuses produisant des résultats solides sur les effets du numérique éducatif. Une autre limite de certaines recherches sur les effets du numérique éducatif est leur évaluation a posteriori, en tentant de comparer des situations avec et sans usage de la technologie.
Le développement du numérique éducatif a été basé sur des évolutions technologiques parfois réalisées grâce à une collaboration entre des acteurs du numérique et des acteurs éducatifs.
Les équipes de développement de solutions d’envergure telles que Sesamath114,
ViaScola115, Léa116 (liste non exhaustive) fonctionnent le plus souvent avec des
enseignants chevronnés et entretiennent parfois des collaborations de recherche tant dans la phase de conception que dans l’évaluation des résultats. Comme exemple caractéristique, citons NetMaths117, plateforme interactive québécoise
d’apprentissage des mathématiques particulièrement réussie tant du point de vue des contenus que de celui des collaborations avec la recherche.
Cependant, cette démarche de conception collaborative n’est pas toujours adoptée dès l’analyse des besoins et durant l’élaboration de la solution. Cela empêche p. ex., les solutions développées de proposer des indicateurs et des traces d’apprentissage (logs) selon un modèle de traces adapté à l’évaluation.
Pour dépasser les limites actuelles, nous recommandons l’intégration d’une démarche d’évaluation dès la phase de conception. Ces évaluations doivent pouvoir décrire de manière claire et détaillée les usages et la situation d’apprentissage au cours de laquelle s’est développée l’évaluation.
Dans la prise de décision en lien avec le numérique éducatif, il est important de pouvoir apporter des indicateurs en lien avec les résultats de recherche. Comme dans le cas du Nutriscore, le développement d’indicateurs compréhensibles faciliterait la prise de décision sur les outils EdTechs et leurs contextes d’utilisation.
114. https://www.sesamath.net/
115. https://www.viascola.fr/
116. https://lea.fr/