Des « chatbots » qui aident à l’étude des mathématiques

Comme le souligne l’UNESCO, l’intelligence artificielle (IA) a la capacité « de relever certains des plus grands défis auxquels est confronté le domaine de l’éducation et de développer des pratiques d’enseignement et d’apprentissage innovantes ». La preuve en est que, bien qu’il s’agisse d’un outil technologique très récent, l’IA a déclenché une fièvre importante dans le domaine éducatif, tant sous forme de cours de formation que de développement constant d’initiatives pour l’application de l’IA pour améliorer l’apprentissage en classe. . « Chaque semaine, il y a des nouveautés, de nouveaux outils et fonctionnalités. Ce n’est peut-être pas très répandu, mais le système éducatif et la société ont besoin de temps pour comprendre ces outils et réglementer leur utilisation », reflète María del Mar Sánchez, professeur et membre du Groupe de recherche en technologie éducative de la Faculté d’éducation de l’Université de Murcie.

Selon cet expert, il existe déjà de nombreux outils d’IA avec des possibilités différentes, mais c’est « l’approche didactique de l’enseignant » qui déterminera en fin de compte si leur utilisation « a du sens à un certain âge ou d’une certaine manière ». Par exemple, dans le cas des mathématiques, l’enseignant souligne qu’elles peuvent offrir des avantages liés aux tâches d’enseignement, ainsi que des outils à intégrer en classe qui permettent des activités intéressantes. « Ils peuvent être intégrés à des plateformes pédagogiques pour apporter une aide supplémentaire, proposer des stages et évaluer les progrès des étudiants. En classe, on vous demandera peut-être de poser des problèmes de mathématiques et de demander aux élèves de les résoudre. Ou leur demander de résoudre des problèmes et demander aux étudiants d’identifier si la solution est valable ou non, etc. », donne-t-il un exemple.

Cette application en classe réalisée par María del Carmen Giraldo, enseignante à l’IES Los Valles de Camarzana de Tera (Zamora), lui a valu une nomination pour les Prix de l’Innovation Éducative et des Expériences Pédagogiques Innovantes qui seront décernés au SIMO 2023. Son expérience analyse l’utilisation des agents conversationnels IA pour accompagner les lycéens de 2e année en Mathématiques à deux niveaux : d’une part, les aider à résoudre des problèmes de programmation linéaire ; d’autre part, leur proposer des activités et des ressources liées au sujet.

« L’idée est née de la nécessité d’élargir l’attention aux élèves en dehors des heures de classe à travers deux programmes, l’un intégré à l’application Telegram et l’autre à la plateforme d’enseignement-apprentissage Moodle de notre centre éducatif », explique l’enseignant, qui souligne que l’accueil des étudiants « a été bon » car il a éveillé leur curiosité. « Ce type d’intentionnalité éducative favorise en général les processus d’apprentissage, s’adapte aux besoins et aux rythmes de chaque élève et améliore l’acquisition de compétences », souligne Giraldo, qui souligne parmi les réalisations de l’initiative la consolidation de l’apprentissage des procédures. concepts liés à la programmation linéaire; améliorer la compréhension des problèmes mathématiques; une adaptation aux besoins d’apprentissage des élèves à tout moment et en tout lieu, et un accès facile et rapide aux contenus, outils et activités liés aux mathématiques.

Limites

Parmi les limites observées par l’enseignante de l’IES Los Valles, elle souligne que l’utilisation d’outils qui aident les étudiants à résoudre des problèmes de programmation linéaire se concentre sur des questions très spécifiques liées à certains concepts et phases. «Cette limitation de répondre uniquement aux éventuelles questions que les étudiants peuvent poser et qui ont été préalablement programmées par le véritable professeur signifie que l’aide fournie à travers celui-ci ne nous permet pas de détecter d’éventuelles erreurs dans le calcul ou dans la représentation graphique que l’étudiant peuvent faire les élèves lorsqu’ils résolvent un problème », dit-il.

Une idée qui « rejoint » sa position selon laquelle, même s’ils peuvent aider les élèves à être plus autonomes et à rechercher des informations qui répondent à leurs intérêts et à leurs besoins, ils ne peuvent pas encore remplacer l’enseignant : « Ceux utilisés dans ce cas doivent être programmé par l’enseignant humain. Cependant, un type plus sophistiqué comme ChatGPT a déjà été formé, et bien qu’il puisse également être proposé pour résoudre des problèmes de programmation linéaire, il faudrait se poser les bonnes questions pour arriver à la bonne solution, ce qui nécessiterait des connaissances préalables en la matière. .». Une opinion partagée par María del Mar Sánchez, qui défend que le rôle de l’enseignant « continue d’être essentiel ».

Alphabétisation de l’IA pour les enseignants

Pour María del Mar Sánchez, le fait que la figure de l’enseignant soit essentielle implique qu’il faut prévoir « du temps et des ressources » pour que les enseignants maîtrisent ces outils et sachent les intégrer, à la fois pour améliorer leur productivité pédagogique et pour faire leurs élèves alphabétisent leurs élèves et les utilisent dans différentes stratégies d’enseignement en classe. En ce sens, il souligne que cette formation ne doit pas se concentrer uniquement sur la gestion technique, mais doit aborder trois perspectives : « Premièrement, nous avons besoin de connaissances en IA pour comprendre comment elle fonctionne. Deuxièmement, il est intéressant d’aborder le rôle de la productivité de l’enseignement et la manière dont ces outils peuvent constituer une sorte de copilote qui nous aide à rendre notre travail plus productif. Et enfin, il y aurait la perspective didactique, c’est-à-dire comment nous pouvons proposer des activités qui intègrent ces outils en classe d’une manière éthique et pédagogiquement appropriée.

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