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  • Apprendre à coder à l’aide d’un robot humanoïde : retour sur une recherche-action menée avec le robot NAO

    Apprendre à coder à l’aide d’un robot humanoïde : retour sur une recherche-action menée avec le robot NAO

    Pour la trézième édition du Colloque scientifique Ludovia#14, 39 communications vous seront présentées sur le thème « Partage, échange, contribution, participation ». Ludomag se propose de vous donner un avant-goût de ces communications jusqu’au début de l’événement, lundi 21 août.

     

    Julien Bugmann et Thierry Karsenti présenteront « Apprendre à coder à l’aide d’un robot humanoïde : retour sur une recherche-action menée avec le robot NAO ».

     
    Alors que les technologies sont de plus en plus présentes dans notre quotidien, et qu’elles le seront encore d’avantage dans les années à venir, développer l’apprentissage du code est aujourd’hui devenu d’une importance capitale (Falloon, 2016; OECD, 2015).
     
    En effet, il est indispensable que les jeunes élèves soient préparés du mieux possible au monde numérique de « demain » (Karsenti & Bugmann, 2017). Quand on sait par ailleurs que l’apprentissage du code comporte une foule d’avantage pour ces jeunes (Smith, Sutcliffe, & Sandvik, 2014, Moreno-León, 2016), on comprend mieux pourquoi plusieurs pays, tels que les États-Unis, la Grande-Bretagne, la Suède, la France, mais aussi certaines provinces du Canada, l’ont rendu obligatoire à l’école.
     
    Comprendre le code c’est comprendre le monde qui nous entoure, c’est comprendre pourquoi tel ou tel outil technologique fonctionne de la sorte, pourquoi notre téléphone portable réagit de telle ou telle manière, pourquoi une page web renvoie vers une autre, etc. En comprenant la logique de la programmation informatique, on apprend ainsi à mieux maîtriser les outils que l’on utilise au quotidien et ceux, probablement plus complexes, que les enfants d’aujourd’hui auront à manipuler dans les prochaines années.
     
    Certaines initiatives ont donc été mises en place à l’école afin d’enseigner le codage aux élèves. Des logiciels, tels que Scratch, ou Scratch Jr, inspirés du langage LOGO créé par Seymour Papert (1981), commencent ainsi à être utilisés. Parfois, ce sont même de petits robots éducatifs tels que Dash & Dot, Sphero ou encore Ozobot, qui permettent aux élèves d’apprendre à programmer tout en s’amusant.
     
    Nous nous sommes, quant à nous, intéressés à un robot d’un type particulier. Il s’agit d’un robot que l’on dit « humanoïde » et qui s’appelle NAO. Ce robot a des bras, des jambes, un buste et une tête, comme un humain. Il peut se déplacer, danser, parler, répondre à des sollicitations visuelles ou orales, et même écrire, s’il est programmé en ce sens. En d’autres termes, il s’agit d’un robot très proche de l’homme et qui peut, comme nous allons le montrer, s’avérer être un excellent outil d’apprentissage pour des élèves ayant des difficultés.
     
    Notre objectif était d’étudier le recours à ce robot humanoïde à des fins d’apprentissage du code dans une école secondaire du Québec. Cette école, elle aussi est particulière, car il s’agit d’un Centre de Formation en Entreprise et Récupération (CFER) qui propose une formule d’enseignement adaptée et qui permet à des élèves ayant des difficultés d’apprentissage d’obtenir un diplôme reconnu par l’État.
     
    Nous avons alors effectué une recherche-action auprès de 79 élèves de cet établissement ainsi que 7 de leurs enseignants. Pour ce faire, nous avons mis en place un dispositif d’apprentissage du code basé sur différentes étapes à réaliser, et nous avons procédé à des observations filmées des séances et à des entretiens individuels et de groupe. Les élèves étaient, dans notre projet, amenés à programmer le robot humanoïde NAO, et à réaliser un certain nombre d’activités avec lui.
     
    Nous avons pu constater que ces élèves ont développé de fortes compétences en programmation, mais pas seulement.
     
    En effet, le recours à ce robot humanoïde les a aussi motivés à venir en classe, à s’investir dans différentes tâches, à collaborer…mais cela leur a également permis d’approcher des compétences attendues à l’école tel que le français, l’anglais, les mathématiques ou encore la compréhension de consignes et la résolution de problèmes. Certains de ces élèves se sont même mués en « formateurs », lorsqu’ils ont présenté, de manière volontaire, le robot et ses usages, à des enseignants du réseau CFER.
     
    Nous avons pu alors constater leur maîtrise de cet outil mais aussi et surtout la maîtrise d’une compétence forte, et nouvelle pour ces élèves, en matière de transmission, de mise en place d’une séance et d’animation. Ils ont ainsi pu partager, avec des enseignants, ce qu’ils avaient appris et prendre, à leur tour, une place particulière dans l’institution éducative.
     
    Ces derniers éléments nous apparaissent d’ailleurs comme particulièrement importants, dans la mesure où il s’agit d’élèves ayant des difficultés d’apprentissage et pour lesquels le CFER représente une des dernières chances d’intégration réussie dans la société. Ce projet que nous présenterons, est unique en son genre, et a stimulé la motivation en classe des élèves en leur permettant de devenir acteurs et auteurs de leurs propres apprentissages, fait assez rare pour être signalé en ce qui concerne des élèves engagés dans un système d’enseignement adapté.
     
    Plus d’info sur Julien Bugmann et Thierry Karsenti
    Retrouvez tous les articles sur Ludovia#14 et toutes les présentations d’ateliers sur notre page www.ludovia.com/tag/ludovia-2017

  • booster le « numérique au service du pédagogique », exemple d’usages en Education Physique

    booster le « numérique au service du pédagogique », exemple d’usages en Education Physique

    Ludovia_XavierFlamme

    Dans le cadre du projet « École numérique », nous avons développé dans la section Education physique de l’Institut d’Enseignement Supérieur Parnasse-ISEI (Haute Ecole Léonard de Vinci) plusieurs dispositifs de formation initiale qui insèrent les Tics en tant qu’outils pédagogiques.

    L’objectif du projet est de former les étudiants (futurs enseignants) par l’analyse vidéo mais également de les former à utiliser cet outil dans le cadre de leur stage afin de faciliter l’apprentissage des élèves en éducation physique.

     Apport du numérique

    Concrètement, les dispositifs testés dans plusieurs disciplines (gymnastique, athlétisme, natation, etc.) se déroulent en deux étapes. D’abord, l’enseignant conçoit plusieurs ateliers où les élèves réalisent des prestations qui sont filmées à partir d’une tablette et/ou d’une caméra reliée à un ordinateur portable. A l’issue de leur mouvement, l’élève a la possibilité non seulement de s’observer en action via la vidéo mais également d’analyser celle-ci, seul ou à plusieurs, à l’aide d’outils proposés par le logiciel d’analyse vidéo Darfish classroom.

    Synthèse et apport du retour d’expérience en classe

    Les résultats montrent que l’utilisation de l’analyse vidéo à partir de tablettes et/ou d’ordinateurs portables permet une amélioration de la qualité de l’activité morpho-cinétique, ainsi qu’une augmentation de certaines facettes de la motivation et du sentiment d’autonomie des apprenants. Elle semble toutefois avoir tendance à diminuer le sentiment de compétence, nécessitant donc une attention et un encadrement particuliers dans ce sens. De manière globale, l’outil rencontre l’adhésion des étudiants et des enseignants.

    Dans le cadre de leurs travaux de fin d’études, les dispositifs ont également été testés par des étudiants dans trois écoles secondaires partenaires. L’objectif était de mesurer l’impact de l’analyse vidéo lors d’une séquence d’apprentissage sur l’évolution de la motivation et du niveau d’apprentissage des élèves. Une comparaison entre un groupe-classe ayant  bénéficié de l’analyse vidéo et un autre où ce dispositif n’a pas été utilisé a montré, dans le premier, une progression de 10% de l’apprentissage moteur des élèves, mais peu d’impact sur la motivation des élèves vis-à-vis du cours d’Education physique.

    Cette expérience met en évidence l’apport potentiel des nouvelles technologies dans l’enseignement en formation initiale mais également soulève des questions essentielles au niveau de la construction des savoirs et le rôle de l’enseignant dans ce processus.