La robotique éducative, de quoi parle-t-on ?

Selon Edwige Coureau-Falquerho[1], les objets connectés utilisables en éducation sont des éléments d’équipement numérique interactif, des objets qui collectent de la donnée et peuvent en échanger avec d'autres. Plusieurs questions se posent alors pour un usage en éducation : quels sont les objets connectés dans les salles de classe, ceux qui ont une valeur dans les apprentissages ? Comment viennent-ils impacter la forme scolaire? Quelles disciplines sont concernées depuis la maternelle? Quels scénarios? Quels risques et garde-fous pour les données ?

Aujourd’hui on distingue trois catégories d’usages et de types de robots éducatifs : la robotique pédagogique, la robotique de télé présence, la robotique d’interaction destinée à l’école inclusive (élèves à besoins particuliers). Au cours des cinq dernières années, la robotique a connu une double interaction avec le développement accéléré des technologies et l’inscription de l’initiation au codage et à la programmation dès l’enseignement primaire. Il est à noter que pour l'instant il n’y a pas de robot doté d'intelligence artificielle dans les classes.

Tous les âges sont propices à l’utilisation de la robotique pédagogique comme outils éducatifs, notamment pour l’initiation à la programmation, au codage, pour une première approche de la pensée algorithmique. La robotique éducative est utilisable en contexte scolaire ou extra scolaire.

La famille des robots éducatifs est une famille nombreuse et dans laquelle il y a plusieurs branches : les robots de sol, de plancher, de table, tous programmables (Thymio, Bebot, Ozobot, Cubetto…) ; les robots articulés eux-aussi programmables, (Poppy, Metabot, Ergo Jr, Lego Mindstorm) ; les robots d’interaction ou robots sociaux, compagnons comportementaux, tels que Nao ou Leka ; les robots de téléprésence comme Beam ou bientôt Ubbo Access.

Mais quels sont les enjeux et les questions que posent les robots à la recherche en éducation ?

On connaît des expérimentations et usages déjà nombreux dans les classes, mais les résultats de recherche sont encore très partiels. Comme toujours lorsqu’on se penche sur les usages du numérique, il est sans doute difficile d’apprécier l’intérêt et les apports spécifiques de la robotique pédagogique. L’intégration de ces objets dans la posture pédagogique des enseignants prendra sans doute un certain temps, compte tenu de la lenteur avec laquelle ces outils seront disponibles. Une difficulté majeure sera encore d’intégrer les robots dans la forme et l’espace scolaire.

Marc LOPES, formateur référent aux usages du numérique à Melun Sud, accompagne l’usage des tablettes numériques dans les écoles.

Il mène essentiellement une réflexion sur cette intégration en classe et sur ses conséquences, car il convient de reposer des questions pédagogiques, notamment d’expliciter les attendus de l’école par rapport à ces usages. La moitié des écoles maternelles de sa circonscription sont équipées de tablettes, soit 170 écoles. A l'école on cherche de donner la priorité à des usages collectifs et collaboratifs, car le but n’est pas de polariser un enfant sur un écran. L'objet tablette est référencé dans les programmes des maternelles autour du principe RVR, soit un aller-retour entre réalité, virtuel et réalité : partir de la réalité de l'enfant, faire le lien à l’objet numérique, et revenir à la réalité vécue par l'enfant. Il faut donc que la réalité numérique s'intègre ensuite à la réalité de l'enfant. On attend en effet le référentiel qui viendra remplacer le B2 i (Brevet Informatique et Internet), car il faut pouvoir créer un algorithme simple en fin de cycle 3.

L’école change véritablement avec le numérique, car les tablettes produisent une vraie émulation, un changement du climat de classe. L’espace change aussi avec la disposition de la classe en îlot. Les usages sont divers pour tendre à l'autonomie et à la collaboration en privilégiant les échanges autour de l'écran. « J'aurais beaucoup de mal aujourd'hui à m'en passer » affirme une enseignante filmée dans sa classe. Au-delà des usages spécifiques des tablettes, il s’agit plus largement de développer les « Compétences du 21^ème siècle » proposées par l’Unesco (télécharger le dossier en anglais).

Les participants et le public mettent l’accent sur le rôle essentiel des collectivités territoriales pour l'équipement des écoles : des collectivités volontaires, mais qu’il faudra convaincre.

François Bocquet, chargé de la veille et de la  prospective des objets connectés à la Direction du Numérique pour l’Education, livre ici les dernières nouveautés en matière d’objets connectés destinés à l’éducation. Dans l’inventaire on trouve les montres connectées reliées au téléphone qui informent sur ce que reçoit le téléphone, objets en usage en Education Physique et Sportive et en Education à la santé (podomètres par exemple). Il y a aussi un robot qui agit par lui même en fonction de l'algorithme construit comme Ozobot ou Tymio, sans écran ni caméra, disponibles pour une somme modique (entre 60 et 70€). Il y a encore plus fort comme l’humanoïde Poppy qui est le fruit d’une collaboration entre le Flower Lab de l’INRIA à Bordeaux et la grande école de l’Ensta ParisTech.

Dans les nouveautés remarquables, il faut encore de citer la carte « Micro : bit » produite par la BBC pour tous les enfants de 11 ans au Royaume-Uni, une carte qui récupère des données captées. Le projet MIcrobit.org offre une avancée remarquable car il a pour but d’apprendre à coder et à piloter des objets.

Les robots, nouveaux cavaliers de l'apocalypse ?

C’est le titre que Denis Lapoire (enseignant à l’INSEIRB et vice-président d’Aquitaine Robotics) avait donné à sa présentation. Il s’agit d’abord de concevoir un module d’enseignement pour la robotique avec le cluster "The human-robot cluster." Il existe un surdéterminisme technologique de l'évolution, tant les défis sociaux, écologiques, culturels sont importants. Les élèves ingénieurs sont plus conscients de ces aspects. En cinquante ans on est passé du gros ordinateur ENIAC en 1945 au Smartphone en 1993, mais les valeurs morales de la société n'ont véritablement progressé d’une proportion équivalente qu'en cinq-cents ans.

Le robot permet de faire un pas déterminant vers une pédagogie collaborative et active. Le robot est un objet complexe, un avatar universel pour résoudre tout problème et tout défi. Il est aussi un objet socialisant, car à conception collective et diverse, un objet stabilisant et intégrateur aussi, car il permet une confrontation au réel.

L’enseignement repose sur des missions dans lesquelles les enseignants sont là non pas pour enseigner des connaissances, mais pour coacher les enfants : défi NAO formé pour aider les personnes âgées. Valoriser l'approche collaborative et expérimentale. Soutien de l'enseignant, mais pas technologique. Les enfants gagent en maturité, sont concentrés sur une mission...l'éducation des enfants est une affaire commune qui concerne à la fois les enseignants, les parents et les enfants.

Le Robot Makers’ Day est un exemple de ce que peut être une fête robotique qui rassemble à la fois collégiens  entraînés, les « makers » collégiens étant mélangés à des compétiteurs adultes, des entreprises innovantes, des artistes (Graff, perfs, musique) en un lieu, école d'ingénieur ou établissement.

C’est la fête !

[1] Ingénieure d'étude Institut Français de l'Education - ENS de Lyon  et Paris V - René Descartes