525 - Enjeux et perspectives du numérique éducatif

La question de l’évaluation de l’impact ou de l’efficacité des technologies numériques sur l’apprentissage est légitime au regard des attentes des éducateurs et de leurs institutions mais est-elle pour autant pertinente ?
Dans cette présentation, je m’appuierai sur les travaux de recherche sur les jeux numériques destinés à un usage éducatif pour discuter les enjeux épistémologiques et méthodologiques auxquels sont confrontés les chercheurs qui souhaitent mettre à jour les effets des technologies éducatives sur l’apprentissage. Cela me conduira à examiner les limites des travaux actuels au regard de ces enjeux et à présenter la recherche orientée par la conception (design-based research) en tant que méthode alternative de conduite de la recherche permettant de comprendre les effets du numérique en contexte éducatif.

Plusieurs études rapportent des niveaux alarmants d’intérêt, de motivation et d’engagement chez les étudiants en éducation supérieure, notamment en raison du niveau d’abstraction des concepts, du manque de contextualisation et de la prédominance de l’enseignement magistro-centré. La simulation en réalité virtuelle (RV), qui permet d’observer et d’interagir avec des concepts abstraits et ce, tout en étant actif, a le potentiel de répondre à ces problématiques.  Or, fournir un outil technologique aux étudiants n’est pas suffisant pour que celui-ci soit efficace, et le scénario pédagogique l’entourant est vu comme la principale condition d’efficacité d’une simulation en RV.

À travers une recherche collaborative, 39 enseignants ont élaboré, en collaboration avec notre équipe de recherche, plus de 67 scénarios pédagogiques qui ont été présentés à plus de 5000 étudiants.  Les données recueillies par questionnaires et entrevues ont permis d’étudier les effets de ces scénarios sur l’intérêt, la motivation et l’engagement des étudiants.  Durant cette présentation, nous partagerons tout d’abord les perceptions des enseignants et des étudiants ainsi que les outils de scénarisation qui ont été mis au point, pour ensuite présenter un modèle qui montre que l’engagement cognitif des étudiants est statistiquement relié au scénario pédagogique, contribuant ainsi directement à l’objectif de ce colloque d’étudier les conditions favorables d’utilisation du numérique en contexte éducatif. 

Dans un contexte où l’intérêt des étudiants pour les sciences est en déclin partout dans le monde et dans l’optique de proposer des méthodes pédagogiques où les étudiants sont actifs, la réalité virtuelle (RV) présente de nombreuses opportunités pour l’éducation, notamment, en lien avec la contextualisation et le transfert des apprentissages, la visualisation et la motivation.

Dans le cadre d’un projet NovaScience, nous nous sommes lancés dans le développement de jeux sérieux en RV immersive pour l’apprentissage en biologie, chimie et physique au collégial. Nous nous sommes ancrés dans l’analyse de la valeur pédagogique comme approche de recherche-développement tout en nous inspirant d’autres modèles, ce qui a abouti à un processus de développement constitué des phases d’analyse, de design, de développement et d’implantation, chaque phase débouchant sur un résultat particulier. Par exemple, une analyse de produits comparables nous a permis d’aboutir à une grille de critères de qualité pour les applications de RV, qui ont servi de point de départ au développement. Au terme du processus, nous avons mis en évidence certains principes de design inspirant pour la conception de jeux sérieux en RV.

Nous présentons la grille de critères de qualité que nous avons élaborée, le processus hybride de développement, les jeux développés et les résultats de l’expérimentation avec les étudiants. Nous offrirons aussi des conseils pratiques pour une implantation réussie de la RV en classe.

L'anatomie et l’histologie sont des pierres angulaires de l’enseignement préclinique au sein des institutions universitaires formant des professionnels de la santé. Cependant, les étudiants peuvent ne pas percevoir pleinement l’importance de ces disciplines en tant que composantes essentielles de leur formation et ne pas développer un niveau de compétence suffisant. Les séances de laboratoire sont souvent limitées et l’intégration des notions reste compliquée pour la majorité des étudiants. Pour faciliter leur apprentissage et gagner en efficacité, des environnements 3D utilisant la réalité augmentée apparaissent dans les stratégies éducatives émergentes. Dès lors, nous avons développé, ARanatomy, une application de réalité augmentée répondant aux exigences suivantes : intégré des notions d’anatomie et d’histologie, basé sur la réalité anatomique, capable d’évoluer et utilisable dans un enseignement hybride. ARanatomy associe des notions anatomiques du rétropéritoine et histologiques du système néphro-urinaire, de même que le squelette reconstitué en photogrammétrie et les données d’imagerie médicale correspondantes. Le potentiel de l’intégration de cette application a été évalué dans différentes scénarisations pédagogiques.

L’une des plus-values des technologies numériques est de pouvoir simuler des situations inaccessibles ou complexes à réaliser dans le contexte scolaire comme le déplacement dans un macro-espace physique (au-delà du champ visuel).  Or, les compétences visuospatiales relatives à l’espace de déplacement (orientation, navigation, repérage dans le plan et communication), sont cruciales sur le plan personnel comme pour la réussite scolaire (Denis, 2016). Pour soutenir le développement de ces compétences à l’école, l’équipe de recherche pluridisciplinaire du projet SPAGEO a développé un programme didactique médiatisé par un environnement virtuel simulant un environnement urbain (SPAGEO City). Les séquences didactiques et l’environnement virtuel ont été développés de façon conjointe pour offrir un programme didactique sur trois niveaux scolaires (de 6-7 à 9-10 ans). Les questions de recherche sont doubles : quel rôle joue la médiatisation par l’environnement virtuel dans la conduite des séquences didactiques ? Dans quelle mesure les séquences didactiques favorisent-elles le développement des compétences spatiales en termes de communication, de représentation et de stratégies d’orientation et de navigation ? Dans cette communication seront présentées les fonctionnalités didactiques implémentées dans l’environnement virtuel et les résultats actuels concernant l’évolution des compétences spatiales des élèves ayant bénéficié des séquences didactiques par rapport à un groupe contrôle.

FormationMeta est un projet exploratif d’une durée de 14 semaines, mené par la Chaire de leadership en enseignement de l’Université Laval sur les pratiques pédagogiques innovantes en contexte numérique – Banque Nationale en collaboration avec la Bibliothèque de l’Université Laval et l’entreprise OVA. Il a offert une expérience authentique à un groupe de future conceptrices et concepteurs pédagogiques pour développer leurs compétences en conception et en développement d’apprentissage immersive en réalité virtuelle et dans le métavers. Sept étudiantes et étudiant des trois cycles en technologie éducative, en art et en conception de jeu ont expérimenté avec le logiciel StellarX.ai et développé une formation immersive adaptée à la clientèle de la Bibliothèque. Nous présenterons FormationMeta ainsi que les recommandations qui en émergent et qui pourront guider les équipes pédagogiques intéressées par la conception en monde immersif. Plus spécifiquement, nous répondrons aux questions : Qu’est-ce qui est possible aujourd’hui et qu’est ce qui demandera plus d’avancement technologique ? Quelles compétences seront-elles nécessaires pour développer des expériences d’apprentissage dans le métavers? Comment former les groupes experts en éducation et en technologie éducative pour concevoir des expériences immersives qui a) répondront mieux aux besoins des groupes apprenants, b) sont éthiques, équitables et inclusives ?

Dans le cadre de cette communication, nous souhaitons aborder le phénomène de datafication car il nous semble constituer un enjeu de plus en plus présent en éducation. En effet, les développements technologiques les plus prometteurs pour l’éducation actuellement, tels que l’intelligence artificielle, l’analyse de l’apprentissage(learning analytics) ou encore les données massives (Rienties et al., 2020) reposent sur l’accessibilité à des données scolaires, voire extrascolaires. Sur le plan scientifique, analyser ces objets techniques implique un déplacement de l’unité d’analyse habituelle des technologies en éducation : il ne s’agit pas tant d’étudier les artefacts utilisés par les acteur.rices éducatif.ves que les données et les infrastructures qui permettent leur fonctionnement. Des concepts tels que celui de datafication permettent d’en rendre compte. Dans la lignée des études sur la quantification (p. ex., Porter, 1995; Espeland et Stevens, 2008), la datafication peut être définie comme le processus de conversion de qualités (p. ex., des activités éducatives) en données numériques. Malgré son objectivité apparente, ce processus n’est pas neutre et soulève certains risques en conséquence. Parce qu’il est encore peut mobilisé pour le cas de l’éducation au Québec, nous proposons dans un premier temps de préciser le concept de datafication avant d’envisager, dans une perspective critique, certains risques qu’il permet d’éclairer.

Depuis quelques mois, la discussion autour de ChatGPT devient très prégnante partout en enseignement supérieur.Les étudiants ont été très rapides à se saisir du potentiel de l’outil, près de 20% d’entre eux rapportant l’avoir utilisé pour leurs travaux ou examens à l’automne 2022 aux Etats-Unis. La présence de tels outils d’IA de traitement du langage naturel pose des défis liés au plagiat et à l’intégrité académique. Plusieurs universités ont d’ailleurs déjà modifié leurs règlements ou encore adopté des politiques interdisant leur utilisation. Si certains ont développé des outils de détection du plagiat, les risques de plagiat peuvent être palliés par la modification de certaines pratiques en évaluation des apprentissages.

Par ailleurs, ce type d’outil d’IA est déjà adopté dans plusieurs secteurs d’activité. En enseignement supérieur, des pistes d’utilisation pédagogiques pertinentes émergent dans certaines disciplines. Cette présentation vise à expliquer le fonctionnement de ChatGPT et d'outils semblables, à montrer un portrait des principaux enjeux liés à son utilisation par les étudiants ou les enseignants, et enfin, à dégager des pistes pour s’assurer d’une utilisation éthique et pédagogiquement pertinente par les enseignants et les étudiants de disciplines variées. Un tel projet commence par une éducation à une littéracie spécifique de l’IA qui comporte non seulement la compréhension du phénomène, mais aussi des dimensions liées à son appropriation et à son utilisation.

La pandémie a mené au transfert à distance de nombreux programmes de formation universitaires, auparavant donnés entièrement en présentiel. Depuis, on observe une forte hausse de la demande des étudiants pour des programmes entièrement à distance, et ainsi plusieurs universités développent de tels programmes pour combler cette demande et éviter de perdre des parts de marché. Or, pour s’assurer de la qualité de la formation professionnel, comme les programmes de formation initiale à l’enseignement, il semble essentiel de s’interroger sur les enjeux et le potentiel de ces modalités, pour en assurer une justification pédagogique

En s’appuyant sur des écrits scientifiques pertinents, cette communication vise à proposer des pistes de réflexion pour justifier, d’un point de vue pédagogique, le choix de modalités de cours (à distance, hybride ou en présentiel) pour le développement de compétences professionnelles. Ainsi, il sera proposé de s’assurer que la modalité permet l’alignement pédagogique et pédagonumérique du cours, en montrant des exemples à partir du nouveau référentiel de compétences professionnelles de la profession enseignante. Ensuite, il sera proposé de se questionner sur l’intégration des étudiants nouvellement admis, leur niveau de compétence numérique et l’importance des stages pour faire des choix de modalités de programmes éclairés. Il sera alors suggéré de miser sur des formations hybrides, pour bénéficier des apports et pallier les limites de chaque modalité.