Comment l'IA peut aider les étudiants à transformer leur expérience d'apprentissage

Abirami Vina

5 minutes de lecture

20 septembre 2024

L'IA transforme la vie des étudiants de diverses manières. Rejoignez-nous pour explorer l'impact de l'IA sur les expériences d'apprentissage des étudiants, ainsi que les avantages et les inconvénients qui en découlent.

Alors que l'intelligence artificielle (IA) continue de se développer et devient plus communément acceptée et adoptée, nous commençons à voir les innovations de l'IA apparaître plus régulièrement dans notre vie quotidienne. Un exemple passionnant est l'utilisation de l'IA dans l'éducation pour améliorer la façon dont les étudiants apprennent. Qu'il s'agisse de créer des outils d'apprentissage interactifs et personnalisés ou de rendre les cours plus attrayants, l'IA fait un grand pas en avant par rapport aux tableaux noirs et aux manuels traditionnels. Il est intéressant de noter que cela ne se passe pas seulement dans les salles de classe ; l'IA aide également les élèves à la maison grâce à des applications et à des tuteurs virtuels.

En outre, l'IA peut fournir aux enseignants des informations précieuses sur les modes d'apprentissage des élèves, leurs erreurs courantes et leurs habitudes d'étude. Avec l'aide de l'IA, les enseignants peuvent créer des plans d'étude conçus pour se concentrer sur les points forts et les domaines d'amélioration de chaque élève. Selon le conseiller Forbes, 60 % des enseignants utilisent déjà des outils d'IA pour améliorer leurs méthodes d'enseignement. Voyons comment l'IA transforme les expériences d'apprentissage des élèves et quels sont les avantages et les défis liés à ces avancées technologiques.

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Fig. 1. L'adoption de l'IA dans les salles de classe par les enseignants.

Le rôle des outils d'apprentissage alimentés par l'IA dans la vie d'un étudiant

Les technologies de l'IA, telles que la vision artificielle, le traitement du langage naturel et l'apprentissage automatique, peuvent aider les machines à comprendre et à interpréter des informations visuelles, des textes et des données. Dans le domaine de l'éducation, ces outils peuvent faire une grande différence en offrant aux élèves de nouvelles façons d'apprendre, de collaborer et de s'impliquer dans le contenu. Voyons quelques exemples concrets de l'utilisation de l'IA par les élèves.

Comment l'IA peut aider à faire les devoirs

Les devoirs sont une tâche quotidienne qui peut souvent submerger les élèves, mais l'IA peut les rendre beaucoup plus faciles à gérer et plus agréables. Par exemple, la reconnaissance optique de caractères (ROC) permet d'extraire rapidement des manuels ou des documents scannés et de les convertir en format numérique. Les étudiants peuvent alors facilement organiser, rechercher et accéder à ces informations sur leurs appareils, à tout moment. Les outils d'IA peuvent également aider les étudiants à rester sur la bonne voie en leur proposant des conseils d'étude personnalisés ou des rappels. Grâce à l'IA, les supports de devoirs peuvent devenir plus interactifs, ce qui simplifie l'étude, la révision et l'obtention de supports supplémentaires tels que des résumés ou des traductions.

Photomath, une application alimentée par l'IA qui aide les élèves à résoudre des problèmes de mathématiques en leur fournissant des solutions et des explications instantanées, en est un bon exemple. Lorsqu'ils font leurs devoirs, les élèves ont souvent des doutes et des questions qui, traditionnellement, devraient attendre le lendemain pour que l'enseignant y réponde. Des applications comme Photomath peuvent fournir aux élèves des explications étape par étape, des conseils visuels et des références aux solutions. En utilisant des techniques de vision par ordinateur, comme l'OCR, l'application scanne et reconnaît les équations mathématiques et les énoncés de problèmes. Elle peut ensuite analyser le problème et générer une solution détaillée, étape par étape. L'application peut même proposer plusieurs méthodes pour résoudre le même problème et permettre aux élèves de mieux comprendre la matière.

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Fig 2. Exemple d'utilisation de l'application Photomath pour résoudre une équation quadratique.

Comment l'IA modifie l'enseignement supérieur en comblant les lacunes linguistiques

Les outils d'IA peuvent également s'avérer utiles aux étudiants dans des situations quotidiennes, par exemple pour éliminer les barrières linguistiques. De nos jours, il est fréquent que les étudiants poursuivent leurs études supérieures dans différents pays, où ils peuvent être confrontés à des problèmes de langue, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur de la salle de classe. Qu'il s'agisse de lire des panneaux de signalisation, de comprendre des menus ou de suivre des notes de cours dans une langue étrangère, ces situations peuvent être difficiles pour les étudiants qui s'adaptent à un nouvel environnement.

Grâce à des applications comme Google Lens, les élèves peuvent facilement traduire le texte d'une image ou d'une affiche en prenant simplement une photo. L'application utilise d'abord la reconnaissance optique de caractères pour détecter le texte dans l'image. Elle s'appuie ensuite sur le traitement du langage naturel pour comprendre le contexte et la structure de la langue avant de fournir une traduction instantanée. Le texte traduit est directement superposé à l'image originale, ce qui permet aux élèves de comprendre rapidement la signification des panneaux, des menus ou des manuels dans une langue étrangère. Grâce à ces outils d'IA, les élèves peuvent rapidement surmonter les barrières linguistiques dans une salle de classe ou lorsqu'ils explorent une nouvelle ville.

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Fig. 3. Exemple d'utilisation de Google Lens pour traduire un signe.

L'IA en classe : Utiliser la technologie AR pour enseigner

Grâce à des technologies telles que la réalité augmentée (RA), les étudiants peuvent interagir avec le matériel d'étude d'une manière qui rend l'apprentissage plus attrayant et plus mémorable. La réalité augmentée utilise la vision artificielle pour scanner et comprendre le monde réel et superposer des images numériques sur des objets physiques dans la salle de classe. Cela crée un environnement mixte où les étudiants peuvent voir et interagir avec des éléments réels et virtuels, ce qui rend les cours plus dynamiques et interactifs.

De nombreux outils basés sur la réalité augmentée sont déjà utilisés dans les écoles et les universités. Assemblr EDU, par exemple, aide les étudiants et les enseignants à créer des expériences d'apprentissage en 3D et en réalité augmentée. Les enseignants peuvent utiliser des ressources et des animations 3D préfabriquées pour construire des leçons ou même créer leur propre matériel interactif à l'aide d'un simple éditeur de type "glisser-déposer". En donnant vie à des informations visuelles et pratiques, la RA permet aux élèves de comprendre plus facilement des concepts complexes tout en rendant l'apprentissage plus amusant.

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Fig. 4. Des étudiants interagissent avec un modèle 3D d'Assemblr en utilisant la RA.

Comment l'IA peut-elle être utilisée pour aider les élèves ayant des besoins particuliers ?

Des études montrent qu'environ 216,6 millions de personnes souffrent de déficiences visuelles, et que le taux de déficiences visuelles chez les jeunes est en augmentation. Les lunettes intelligentes intégrées à l'IA peuvent offrir une meilleure expérience d'apprentissage aux étudiants malvoyants en reconnaissant les visages, les textes, les images dans les livres et les couleurs. C'est un excellent exemple de la manière dont l'IA rend l'éducation plus accessible.

Par exemple, les lunettes Envision sont des lunettes intelligentes intégrées à ChatGPT qui peuvent convertir les informations visuelles en paroles. Ces lunettes peuvent décrire ce que les élèves voient dans le monde réel. La caméra intégrée capture des environnements réels et utilise des techniques de vision artificielle telles que la détection d'objets pour les traiter. Ensuite, grâce au traitement du langage naturel, les informations traitées sont transmises par voie audio via le haut-parleur des lunettes. Les étudiants malvoyants bénéficient ainsi d'une plus grande autonomie dans les tâches quotidiennes telles que la lecture, l'écriture ou même la reconnaissance des personnes et des lieux.

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Fig 5. Les lunettes Envision utilisent le GPT-4 d'OpenAI.

Avantages et inconvénients de l'utilisation de l'IA dans la vie des élèves

L'IA offre de nombreux avantages aux étudiants, en facilitant les études et la vie étudiante en général. Cela vaut également pour les différentes tranches d'âge. Par exemple, plus de 56 % des utilisateurs de Duolingo ont moins de 24 ans, et l'application utilise des fonctions d'IA telles que le jeu de rôle alimenté par GPT-4 pour permettre aux étudiants de s'entraîner à des conversations réelles avec l'IA. Ces outils améliorés par l'IA rendent l'apprentissage des langues plus interactif. 

Dans l'enseignement supérieur, des outils tels que ChatGPT (un chatbot d'IA pour générer du texte), Grammarly (un assistant d'écriture d'IA pour la grammaire et le style) et Consensus (un moteur de recherche académique d'IA) aident les étudiants à effectuer des tâches telles que la recherche et la rédaction. Une étude a révélé que 70 % des étudiants universitaires estiment que l 'IA a un impact positif sur leurs études, bien que 40 % d'entre eux aient exprimé des inquiétudes quant aux implications éthiques. Pour bien comprendre l'impact de l'IA sur les étudiants, il est essentiel d'examiner ses avantages et ses inconvénients.

Avec la généralisation de l'IA dans l'éducation, les étudiants découvrent de nouvelles façons d'apprendre, de gérer leur temps et d'améliorer leur réussite scolaire. Voici quelques-uns des effets positifs que l'IA peut avoir sur les étudiants :

  • Retour d'information instantané: Les étudiants peuvent obtenir des réponses à leurs questions immédiatement, ce qui augmente leur productivité et les encourage à apprendre par eux-mêmes.
  • Amélioration de la collaboration: Les outils d'IA peuvent faciliter la collaboration entre les étudiants, même s'ils se trouvent dans des lieux différents, en fournissant des plateformes partagées pour les projets, les discussions et les ressources d'apprentissage.
  • Automatisation des tâches administratives : L'IA peut automatiser les tâches de notation, d'assiduité et de programmation, ce qui permet aux enseignants de se concentrer davantage sur l'interaction avec les élèves et l'amélioration de la qualité des cours.

Si l'IA améliore l'apprentissage et rend l'étude plus pratique, il y a aussi des limites à prendre en compte. Une trop grande dépendance à l'égard de l'IA peut nuire à la créativité des élèves et à leur capacité à résoudre des problèmes. Voici quelques inconvénients à prendre en compte :

  • Protection de la vie privée: L'utilisation de l'IA nécessite la collecte et le traitement de grandes quantités de données, ce qui soulève des inquiétudes quant à la manière dont les informations personnelles des étudiants sont stockées et utilisées.
  • Diminution de l'interaction humaine: L'utilisation excessive d'outils d'IA pourrait réduire l'interaction précieuse entre l'enseignant et l'élève, qui est importante pour le développement personnel et l'orientation.
  • Fracture numérique: Certains outils d'IA peuvent être coûteux et difficiles d'accès pour les étudiants qui n'ont pas les moyens de payer des abonnements ou des appareils onéreux.

Principaux enseignements

L'IA peut redéfinir la manière dont les étudiants apprennent en les aidant à acquérir de meilleures habitudes d'étude, en affinant leurs techniques et en stimulant leur productivité. En personnalisant les cours et en offrant une assistance permanente, l'IA permet aux étudiants de prendre le contrôle de leur éducation et d'apprendre à leur propre rythme. Mais ces avantages s'accompagnent de considérations importantes, telles que les préoccupations éthiques et les risques pour la vie privée. À mesure que l'IA s'intègre dans les salles de classe, il est essentiel de veiller à ce qu'elle soit utilisée de manière responsable. En fin de compte, c'est la recherche d'un juste équilibre qui façonnera l'avenir de l'éducation, tant pour les élèves que pour les enseignants.

Si vous souhaitez approfondir vos connaissances en matière d'IA, vous pouvez consulter notre dépôt GitHub et rejoindre notre communauté. Vous pouvez également explorer les applications de l'IA dans des secteurs tels que la santé et l'agriculture.

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