Lutter contre l’échec scolaire est l’un des enjeux de ces dernières années. Malgré des recherches, il reste encore de nombreuses inégalités entre les élèves. Et si l’intelligence artificielle était la solution pour le secteur de l’éducation ?

Afin de lutter contre l’échec scolaire, de nombreuses solutions ont été mises en place ces dernières années : classes spécialisées, soutien scolaire, pédagogies nouvelles… Cependant, ces solutions ont entraîné des problématiques au niveau de la liaison entre l’individuel et le collectif. Difficile pour les équipes pédagogiques de prendre en compte les spécificités de chaque élève, sans affaiblir le collectif.

Pour certains, la solution se cacherait dans les nouvelle technologies, notamment l’Intelligence Artificielle (IA), qui pourrait proposer des stratégies pédagogiques s’adaptant à chacun des élèves.

Améliorer la compréhension du cours grâce l’IA

« La recherche en neuroscience montre que, pour apprendre, on doit pratiquer plusieurs fois la même notion »

L’enjeu n°1 de l’intelligence artificielle au service de l’éducation serait d’améliorer la compréhension du cours. En effet, selon les études réalisées, la compréhension à long terme est favorable lorsque les révisions sont espacées. Cela dépend également des spécificités de chaque élève : son attention, ses aptitudes et difficultés…

C’est là que l’intelligence artificielle rentre en jeu. La technologie peut apprendre quand proposer des « piqûres de rappel » adaptées en fonction de l’historique de l’élève. Dans ce cas, on parlera de machine learning ou apprentissage automatique, qui est une branche de l’IA en pleine évolution.

Cet apprentissage, se base sur l’enregistrement d’événements passés, c’est-à-dire que son approche est tournée vers l’expérience acquise et interprétable dans les données. Le machine learning calcule les « réponses moyennes » pour prédire le comportement de l'élève. Un volume important de données (big data) est donc nécessaire, plus on a de données plus on peut constituer des groupes précis présentant des caractéristiques pédagogiques semblables.

Malgré les avantages de l’intelligence artificielle pour le secteur de l’éducation, il est néanmoins nécessaire de tenir compte de l’avancée technologique actuelle. A l’heure d’aujourd’hui, un enseignement à la fois « humain » et automatique est impossible. Il est donc plus judicieux de trouver un juste milieu entre la technologie et l’humain, en utilisant par exemple l’IA en dehors de la classe pour les révisions et conserver le présentiel en classe.

Le Big Data au service de l’éducation

Aujourd’hui, dans les salles de classe, les ordinateurs portables et tablettes remplacent le papier et les stylos. Cette numérisation de l’éducation génère un très grand nombre de données liées à l’enseignement et à l’apprentissage.

Désormais, entreprises technologiques et établissements s’associent pour convertir les données du Big Data dans le but d’améliorer les méthodes d’enseignement, de développer les nouveaux programmes scolaires et de pallier aux problèmes des élèves en difficulté.

Analyser les données du Big Data offrirait donc des opportunités à l’éducation pour résoudre ses problématiques liées à l’échec scolaire ou à la gestion quotidienne de l’établissement par exemple. Il permettrait notamment de :

• Suivre et prédire les performances d’un élève
• Augmenter le taux de diplômés
• Ajuster les programmes scolaires en temps réel
• Mesurer la performance institutionnelle de l’établissement
• Déceler les failles de l’administration de l’établissement

Possibilités offertes par le Big Data à l’éducation

1. Avoir une vue d’ensemble de son établissement

Responsables et enseignants ont besoin d’avoir une vue d’ensemble sur le fonctionnement de leur établissement. Grâce au Big Data, il est possible de connaître les performances d’un établissement et de les comparer aux objectifs qu’il s’était fixés tant au niveau des résultats académiques que de la discipline.

2. Améliorer les résultats des étudiants

L’hétérogénéité des élèves peut porter sur différents plans :

1. Cognitif : il existe chez les élèves une grande hétérogénéité dans le degré d’acquisition des connaissances exigées et dans la richesse de leurs processus mentaux.
2. Socioculturel : les élèves ont des valeurs, des croyances, des codes de langages et des types de socialisation différents.
3. Psychologique et affectif : l’histoire ainsi que la personnalité de chaque apprenant, influent sur leur motivation, leur volonté, leur curiosité, leurs rythmes, leur relation avec leur professeur et leur relation avec les autres élèves.

Avec le Big Data, les données sont a portée de clic des enseignants. Ils peuvent agir rapidement pour compenser les faiblesses d’un élève. Ayant un suivi en temps réel des performances des élèves, les professeurs peuvent plus facilement les aider à améliorer leurs résultats en agissant intelligemment, notamment en modifiant le programme scolaire. Il est également simple de comparer les élèves entre eux afin de détecter les problèmes.

3. Lutter contre l’échec scolaire

Repérer un élève en échec scolaire est assez difficile de nos jours. Désormais avec le Big Data, afin d’éviter l’échec scolaire, il est possible d’agir en amont en proposant un apprentissage personnalisé à chaque élève suivant ses centres d’intérêt, ses connaissances personnelles ou encore ses capacités intellectuelles individuelles.

4. Développer l’apprentissage à distance

L’apprentissage à distance est facilité grâce à internet et de plus en plus de personnes y ont recours. Cette méthode d’enseignement rend ainsi accessible le savoir aux personnes ne pouvant se déplacer pour des raisons géographique, financière ou de santé. Les MOOC permettent ainsi d’accéder aux programmes scolaires et aux examens facilement depuis son ordinateur ou sa tablette.
De plus, l’utilisation de ces plateformes permet de générer de nombreuses données permettant ainsi de personnaliser l’apprentissage en fonction des obstacles que rencontre l’apprenant.

5. Améliorer le feedback dans l’enseignement

Les cours dans nos écoles ont tendance à être moins interactifs du fait des effectifs plus important. L’enseignant, ayant moins de feedback de la part de ses élèves, ne connait réellement l’efficacité de ses méthodes que lors des résultats des évaluations. Grâce au Big Data dans l’éducation, professeurs et étudiants peuvent de nouveau communiquer. Via un logiciel, l’étudiant peut suivre le cours, poser des questions et même dire s’il rencontre des difficultés. Ces interactions donneront des statistiques que le professeur pourra consulter, lui permettant ainsi d’améliorer son cours et de prendre contacte avec les élèves en difficulté.

Même si l’éducation conserve un certain retard vis-à-vis d’autres domaines, elle intègre peu à peu le Big Data et ses bénéfices à son organisation. Ainsi, le Big Data offre la possibilité aux professeurs d’améliorer leurs méthodes d'enseignement et aux apprenants de ne pas sombrer dans l’échec scolaire. Il est donc très important pour l’Éducation Nationale d’exploiter au maximum les nouvelles technologies.