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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

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