Intelligence artificielle (IA) dans l'éducation

Dans l'éducation, l'IA améliore les résultats de l'apprentissage, automatise les tâches routinières en classe, fournit des informations exploitables pour améliorer les programmes et offre aux élèves des expériences plus personnalisées.

Points essentiels à retenir

  • Dans les écoles, les technologies d'IA permettent de consacrer plus de temps à l'engagement des élèves et aux expériences d'apprentissage.

  • Dans l'éducation, l'IA peut automatiser les tâches routinières, fournir des informations qui s'appuient sur des données et des outils précieux pour améliorer l'apprentissage.

  • L'IA permet aux élèves de développer des compétences qui leur seront utiles sur le marché du travail, de la résolution de problèmes aux compétences sociales et émotionnelles en passant par la maîtrise des technologies.

  • La fracture numérique qui peut exister au sein de la population des élèves peut être minimisée et rendue plus équitable en adoptant des technologies d'IA dans les écoles.

  • Les opérations des campus intelligents peuvent exploiter l'IA pour renforcer l'engagement des élèves et introduire de nouveaux types de contenu et d'interactions.

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Pourquoi utiliser l'IA dans l'éducation ?

L'utilisation de la technologie de l'éducation (Edtech) dans les écoles se généralise. De même, l'IA, une technologie qui permet aux machines d'accomplir des tâches qui nécessitent généralement une intelligence humaine, se généralise dans la vie quotidienne. Rassembler ces deux technologies est une étape naturelle qui peut profiter aux élèves, aux enseignants, au personnel et aux administrateurs.

L'IA peut prendre de nombreuses formes dans l'éducation. Plus récemment, les outils d'IA générative (GenAI) ont fait l'objet d'un intérêt croissant, car ils peuvent créer du contenu et accomplir des tâches en réponse à des questions formulées naturellement. Ces systèmes peuvent personnaliser le contenu, fournir des commentaires en temps quasi réel, guider l'accompagnement et le développement des compétences des élèves.

L'intégration de technologies d'IA dans les écoles peut également aider les enseignants, le personnel et les administrateurs en automatisant les tâches répétitives ou chronophages, ce qui leur laisse plus du temps pour se concentrer sur la réussite des élèves.

La preuve par les chiffres…

Une recherche récente sur l'IA dans l'éducation, menée par plusieurs établissements, a révélé les chiffres suivants :
 

  • 65 % des enseignants veulent déployer l'IA pour améliorer les résultats des élèves1.
  • 20 à 40 % des tâches actuelles pourraient être confiées à la technologie2.
  • Les enseignants pourraient gagner 13 heures par semaine en utilisant l'IA pour automatiser des tâches2.
  • 48 % des enseignants indiquent que les technologies d'IA ont eu un impact positif sur l'expérience d'apprentissage des élèves3.
  • 42 % des enseignants et des élèves indiquent que l'IA crée un système plus équitable3.
  • 73 % des élèves déclarent que l'IA les aide à étudier plus rapidement, et 67 % que l'IA les aide à étudier plus efficacement3.

Avantages de l'IA dans l'éducation

L'IA dans l'éducation offre de nombreux avantages qui peuvent contribuer à optimiser le temps et l'efficacité, à améliorer la sécurité de l'école et des données, à fournir des insights qui s'appuient sur des données et des outils précieux pour améliorer l'apprentissage. Certains avantages comprennent :
 

  • Efficacité administrative : l'IA peut automatiser les tâches routinières, ce qui améliore l'efficacité et permet aux enseignants, aux administrateurs et au personnel de se concentrer sur des activités exigeant une plus grande implication. Par exemple, l'IA peut aider les enseignants à noter, à évaluer les dissertations et à comptabiliser les présences. Elle peut également automatiser l'envoi de messages personnalisés sur des événements et l'emploi du temps ou aider dans la planification des ressources.
  • Insights basés sur des données : l'analyse des données par l'IA, par exemple les résultats des élèves aux tests et aux devoirs de classe, peut fournir aux enseignants et aux administrateurs des éclairages uniques. Ces insights peuvent servir à améliorer le programme, adapter l'enseignement pour offrir des expériences d'apprentissage personnalisées, guider le développement des compétences, identifier les possibilités de tutorat et présenter de nouveaux moyens d'orienter et de gérer l'apprentissage des élèves. Les commentaires sur les progrès des élèves peuvent également éclairer les conseils offerts par l'académie en matière de développement de contenu.
  • Amélioration des opérations et de la sécurité : les opérations à l'échelle d'une école ou d'une académie peuvent profiter de l'exploitation de l'IA. Par exemple, les systèmes numériques pilotés par l'IA peuvent détecter des problèmes liés aux installations ou à la technologie de manière proactive ou en temps quasi réel. Les technologies de vision par ordinateur et les capteurs connectés peuvent améliorer la sécurité physique grâce à des portes intelligentes, à la détection des chutes et à un accès intelligent au portail, entre autres utilisations. Ces capacités peuvent mener à une efficacité et une sécurité supérieures sur l'ensemble du campus.
  • Amélioration de la cybersécurité : les cybermenaces continuent d'évoluer et le secteur de l'éducation est une cible privilégiée. Par exemple, en 2023, les attaques de rançongiciels connues contre des établissements d'enseignement de tous les niveaux ont augmenté de 105 %4. Les technologies de sécurité assistées par l'IA peuvent aider les équipes informatiques à améliorer de manière proactive les solutions de sécurité actuelles pour protéger les élèves, les enseignants, les données et les opérations contre les cyberattaques.

Cas d'utilisation de l'IA dans l'éducation

Dans les environnements éducatifs, trois types d'IA sont généralement appliqués à des cas d'utilisation qui concernent les élèves, les administrateurs et les campus :
 

  1. L'IA de reporting utilise des algorithmes pour analyser les données et générer automatiquement des rapports. Les trois principaux avantages de l'IA pour le reporting sont la vitesse, la précision et l'identification de schémas. Dans l'éducation, l'IA permet d'améliorer la fréquentation des élèves, les rapports sur les notes et l'optimisation des ressources.
  2. L'IA réactive effectue des tâches simples qui s'appuient sur une grande quantité de données collectées. Il s'agit de la forme d'IA la plus simple. Elle n'a pas la capacité de former de la mémoire ou d'utiliser des expériences passées pour produire de nouveaux résultats. Elle peut être utilisée dans le cadre de l'automatisation administrative et de l'évaluation des élèves.
  3. L'IA prédictive, qui utilise des algorithmes statistiques, peut identifier des schémas dans des événements passés ou dans des données collectées et faire des prévisions sur des événements à venir. Dans l'éducation, elle peut être utilisée dans le cadre d'un apprentissage personnalisé ou pour détecter les élèves qui risquent de décrocher.

Cas d'utilisation

Voici des exemples d'application de l'IA dans l'éducation :

 

  • Engagement des élèves : l'IA dans l'éducation peut soutenir l'apprentissage des langues pour combler les lacunes potentielles en matière de compréhension. Les élèves peuvent se préparer aux tests grâce à des applications personnalisées basées sur l'IA. Ils peuvent également apprendre de leurs camarades et participer à des échanges virtuels sur des forums de discussion en ligne et grâce à la ludification de leur programme.
  • Enregistrement des présences : les administrateurs et le personnel administratif peuvent utiliser l'IA pour suivre la présence des élèves, enregistrer les absences connues ou non planifiées ou informer les parents en cas de retard.
  • Gestion des classes : les systèmes basés sur l'IA peuvent aider les enseignants à surveiller les activités des élèves, notamment dans le cadre de plans d'apprentissage personnalisés, de laboratoires de groupe, d'ateliers ou d'expériences d'apprentissage hybrides. Les enseignants peuvent examiner la progression des élèves plus facilement et disposent de plus de temps pour soutenir l'apprentissage émotionnel et cognitif et la gestion du comportement selon les besoins.
  • Notation des dissertations : les enseignants peuvent utiliser des systèmes d'IA pour examiner dans un premier temps les dissertations des élèves et vérifier la grammaire, la syntaxe et le plagiat. L'IA peut également aider à déterminer si les élèves ont bien compris leurs devoirs et ont correctement suivi les instructions d'écriture.
  • Compréhension des élèves et de la classe : les enseignants disposent d'options permettant de déterminer automatiquement les notes des élèves aux tests, en fonction de la méthode de test. Les systèmes basés sur l'IA peuvent aider les enseignants à identifier la compréhension générale de certaines matières en fonction des notes individuelles et collectives obtenues lors des devoirs et des tests. Cela peut éclairer la planification des cours, la présentation des ressources en classe, la création de plans d'apprentissage personnalisés basés sur les lacunes individuelles, ou même les modifications apportées aux programmes visant à améliorer les résultats d'apprentissage.
  • Prise de notes en temps quasi réel : les systèmes d'IA peuvent également aider les élèves ayant des déficiences visuelles ou auditives en enregistrant des cours et en utilisant une technologie de synthèse vocale. Si les élèves ont du mal à se concentrer en classe parce qu'ils sont occupés à prendre des notes, l'IA peut créer une transcription synchronisée avec un enregistrement audio afin que les élèves puissent y retourner et écouter ou lire ce qu'un enseignant a dit à un moment précis. Cela permet également aux enseignants d'économiser le temps qu'ils passent à fournir des récapitulatifs et des notes de cours.
  • Communication : le soutien à l'éducation des élèves exige tout un écosystème. Une mise en relation plus efficaces des parents, des enseignants et des administrateurs peut contribuer à améliorer l'expérience d'apprentissage. De la planification d'événements aux rapports sur les préoccupations en passant par la reconnaissance des résultats des élèves et les présentations, les capacités de messagerie et de vidéoconférence basées sur l'IA peuvent faciliter l'accès à la communication entre toutes les parties intéressées.
  • Campus intelligent : les systèmes d'IA peuvent contribuer à surveiller l'environnement des campus et à fournir aux administrateurs, aux visiteurs et au personnel des insights précieux. Par exemple, l'IA peut collecter des mesures sur la présence des élèves dans les classes physiques et numériques. Elle peut également être utilisée pour surveiller le flux piétonnier et de circulation afin de déterminer les schémas d'utilisation, d'identifier les risques de sécurité potentiels sur le campus et d'aider au stationnement intelligent, à l'orientation et à la gestion des foules. Des robots basés sur l'IA peuvent être utilisés de différentes manières pour faciliter l'entretien et la gestion des installations.

Défis associés à l'IA dans l'éducation

Comme dans l'adoption de toute technologie, une bonne compréhension de la manière, du moment et de l'endroit où l'IA peut être utilisée dans l'éducation doit être une priorité pour les enseignants et les administrateurs visionnaires d'aujourd'hui.

Il est fondamental que l'IA dans l'éducation s'accompagne d'un engagement à utiliser une IA responsable pour améliorer la transparence, la responsabilité, l'inclusion et la gouvernance, et encourager la confiance de la société, la pensée critique et le raisonnement profond. Malgré cela, certaines situations doivent être prises en compte dans toutes les initiatives d'IA à l'école :

 

  • Mésusage par les élèves : les risques de tricherie par les élèves soulèvent des questions d'éthique et compromettent leur capacité à apprendre le contenu et les compétences nécessaires. En outre, les élèves peuvent échanger ou oublier leur appareil ou leur mot de passe, ce qui peut présenter un risque en matière de sécurité.
  • Biais dans les algorithmes : les systèmes d'IA apprennent à partir des données sur lesquelles ils sont entraînés. Si ces données contiennent des biais comme le sexe, l'appartenance ethnique et le segment socioéconomique, le système d'IA peut apprendre et perpétuer ces préjugés.
  • Accès équitable : tous les élèves n'ont pas accès aux outils d'IA et à Internet, ce qui risque de voir la fracture numérique se creuser si l'accès n'est pas ouvert à tous.
  • Engagement réduit des élèves : les élèves qui passent beaucoup de temps sur des outils d'IA risquent de moins s'impliquer avec les enseignants et les autres élèves.
  • Burnout des enseignants : l'appareil de l'enseignant est l'outil le plus utilisé dans les salles de classe modernes dans l'enseignement, les tâches administratives et la communication. Parallèlement, l'épuisement des enseignants entraîne une augmentation du taux de renouvellement et une pénurie de personnel. La fourniture d'outils améliorés par l'IA peut contribuer à améliorer la satisfaction des enseignants.
  • Mise en œuvre des systèmes : la mise à niveau de l'infrastructure et des appareils existants visant à répondre aux besoins technologiques d'aujourd'hui et aux besoins éducatifs de demain nécessite un investissement en temps et en ressources, notamment pour former le personnel à utiliser l'IA de manière efficace.

La plupart de ces risques ne sont pas nouveaux, mais doivent être pris en compte en utilisant l'IA de manière responsable.

L'avenir de l'IA dans l'éducation

La nature des emplois se transforme considérablement. D'ici à 2027, on estime que 83 millions d'emplois dans le monde, comme les guichetiers de banque, les employés des services postaux, les caissiers et les vendeurs de tickets, deviendront obsolètes à mesure que le paysage de l'emploi évolue5. Parallèlement, les prévisions montrent qu'environ 69 millions de nouvelles opportunités vont se présenter, comme des spécialistes de l'IA et du Machine Learning, des experts en développement durable et des analystes BI (Business Intelligence)5.

Compétences pour le marché du travail du futur

Les compétences qui prépareront les élèves à ce futur marché du travail comprennent l'esprit analytique, la créativité, la résilience, la flexibilité et l'agilité. Ces capacités se répartissent dans des catégories telles que les compétences cognitives, le travail en équipe, l'auto-efficacité, les prouesses technologiques et le sens de la gestion. L'éducation doit donc s'adapter.

Pour réussir, les élèves actuels doivent recevoir des capacités de résolution des problèmes, des compétences sociales et émotionnelles, la capacité à collaborer efficacement et des compétences en conception et programmation. Les applications concrètes de ce type de connaissances comprennent la création de contenu (notamment la production vidéo), la visualisation de données et la capacité de travailler n'importe où.

Exigences technologiques du futur

Les systèmes améliorés par l'IA vont prendre de l'ampleur dans l'éducation au cours des prochaines années, ce qui va accroître le besoin en appareils à l'épreuve du temps qui permettent d'atteindre de nouveaux seuils en matière de collaboration, de productivité et de créativité et qui soutiennent la capacité d'exécuter l'IA plus efficacement. Cela s'avère particulièrement important dans l'éducation, où les appareils sont traditionnellement remplacés tous les quatre ans.

La sécurité restera également une priorité absolue. Les établissements d'enseignement doivent élaborer une stratégie de sécurité qui peut résister aux difficultés que présente un environnement de sécurité complexe, en protégeant la confidentialité des utilisateurs et des données sur les appareils des élèves, des enseignants et du personnel et sur l'infrastructure réseau.

Les établissements peuvent profiter des avantages qu'offre l'IA dès aujourd'hui. L'adoption de mesures visant à intégrer l'IA dès maintenant jettera des bases qui permettront d'exploiter plus facilement les possibilités et les cas d'utilisation émergents à l'avenir.

Foire aux questions

L'IA est une technologie qui permet aux machines d'accomplir des tâches qui nécessitent généralement une intelligence humaine, d'apprendre, de s'adapter et d'agir sur de grandes quantités de données qu'elles traitent rapidement. Cette capacité est utilisée dans la technologie éducative pour améliorer et personnaliser l'apprentissage des élèves, automatiser les tâches répétitives ou chronophages et protéger les données personnelles et la technologie scolaire au profit des élèves, des enseignants et des administrateurs.

Dans l'éducation, l'IA améliore les résultats de l'apprentissage, automatise les tâches routinières en classe, fournit des informations exploitables pour améliorer les programmes et offre aux élèves des expériences plus personnalisées.

L'intégration de l'IA va se poursuivre dans tout le paysage éducatif pour améliorer l'apprentissage, automatiser les tâches routinières, fournir des insights qui s'appuient sur des données et protéger la confidentialité des utilisateurs et des données ainsi que l'infrastructure technologique. L'utilisation de l'IA dans l'apprentissage permettra également d'améliorer les compétences dont les élèves ont besoin pour réussir à l'avenir sur le marché du travail.