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Quand les enfants collaborent avec un robot pour apprendre à écrire

Crédits : Capture vidéo

Un programme novateur s’inspire du principe de « learning by teaching » (apprendre en enseignant) pour aider les enfants qui peinent à tracer des lettres. Quand les enfants collaborent avec un robot pour apprendre à écrire.

Il arrive souvent que les enfants qui peinent à apprendre à écrire se sentent peu à peu frustrés et dépassés par l’apprentissage. Pour éviter que les enfants ne baissent les bras, le Laboratoire d’ergonomie éducative (Chili Lab), en collaboration avec le Laboratoire d’algorithmes et systèmes d’apprentissage de l’EPFL, ont inventé une solution ludique et géniale baptisée CoWriter.

Le principe ? Jouer à la maîtresse avec un petit robot. C’est l’enfant en difficulté qui apprend au robot à écrire à l’aide de lettres munies de QR Code et d’une tablette. Programmé pour ne pas avoir une écriture parfaite dès le départ, ce nouveau programme permet à l’enfant de le corriger. Il prend alors confiance en lui et progresse beaucoup plus facilement. [vidéo]

La principale difficulté a été de faire « mal » écrire le robot pour que les enfants aient quelque chose à lui apprendre. Pour ce faire, l’équipe de scientifiques a développé des algorithmes d’écriture évolutive. « L’algorithme principal que nous employons pour à la fois générer des lettres incorrectes, et apprendre des exemples des enfants est le PCA (Principle Component Analysis), explique Séverin Lemaignan, co-auteur de l’étude. “Cela consiste à calculer, à partir d’une base de données de lettres écrites à la main, une matrice de covariance qui représente les principales variations entre les lettres. En exagérant ces variations, nous obtenons des lettres déformées et en projetant les démonstrations des enfants sur cette matrice de covariance, nous pouvons mesurer dans quelle ‘direction’ l’enfant veut modifier la lettre. Le robot s’en sert pour générer une nouvelle lettre à mi-chemin entre son essai précédent et la démonstration de l’enfant (et de ce fait, il apprend réellement de l’enfant !)”.

Encore au stade de prototype, CoWriter a déjà été testé dans une école primaire avec des enfants âgés de 6 à 8 ans. Une première expérience jugée très satisfaisante. La prochaine étape consistera à mener une série d’études sur la durée (plusieurs semaines d’interaction avec le robot) avec un petit groupe d’enfants, en attendant de pouvoir, à terme, assurer une continuité au travail effectué en classe.

Source : Science & Avenir