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L’apprentissage du futur, pirater l’humain

Cet article de  Pierre-Julien Guay a été publié initialement sur le site Vitrine Technologie Education

 

Des futurologues prédisent que nos cerveaux seront cybernétiques dès 2030. Selon le visionnaire Ray Kurzweil, des nanorobots d’ADN y seront implantés pour les connecter au « nuage » : Notre vision sera améliorée, notre concentration maximisée et notre capacité de mémoire décuplée. Comment ces innovations transformeront-elles notre conception de l’apprentissage ?

 

Je m’étonne que des visionnaires en mesure d’imaginer le monde de demain puissent réduire l’apprentissage à une question de mémoire et de concentration. Apprendre, c’est plus précisément développer sa propre représentation du monde en se basant surtout sur des expériences concrètes lors de la croissance. Puis, c’est enrichir et ajuster ses connaissances par des réflexions, des lectures et de nouvelles expériences.

Puisque Kurzweil travaille chez Google, sa vision repose probablement sur l’outil de recherche que nous connaissons tous. Mais qui d’entre nous n’a pas déjà passé une heure à chercher sur Google alors qu’il avait pourtant obtenu une réponse satisfaisante à sa première question ? Est-ce le symptôme d’une soif insatiable ? En fait, ce comportement serait lié à un conditionnement typique où la perspective d’obtenir une réponse immédiate active le circuit de récompense lié à la dopamine. Ce qu’on apprend, c’est comment continuer à obtenir du plaisir immédiat au détriment du sujet de la recherche !

Pour répondre à la question posée lors de la table ronde, il faut considérer l’apprentissage au-delà de la simple mémoire des faits, trouver une stratégie pour allonger la période de quête du plaisir et déterminer le type et la forme des sources d’information et de stimuli pouvant être utilisés.

 

 

Psychologie de l’apprentissage

De l’enfance jusqu’à environ 18 ans, le cerveau se forge littéralement une représentation du monde à partir des expériences, particulièrement celles qui proviennent des sens et des émotions. En effet, des circuits neuronaux correspondant aux concepts et aux répertoires de comportement se multiplient dans le cerveau. Les nouvelles informations sont comparées avec ce que nous connaissons au moyen de relations : Le poulain est le petit du cheval, le tonnerre suit l’éclair. La création de catégories facilite ces comparaisons : Cette personne ressemble à ma tante ou ce bateau est le plus gros jamais vu. Chez l’enfant, la répétition et la mise en scène au moyen du jeu renforcent ces circuits.

 

À l’âge adulte, il n’y a plus de construction de nouveaux circuits, mais une rationalisation de ceux-ci. Les circuits existants peuvent se recombiner en fonction de nouvelles expériences. C’est précisément le sens de l’intelligence : la capacité de s’adapter à son environnement, c’est-à-dire de le reconnaître et de pouvoir assurer sa survie.

 

Selon les experts, plus la quantité de circuits développés avant l’âge adulte est élevée, plus il est facile pour un adulte de faire de nouveaux apprentissages. Chez les personnes âgées, l’apprentissage est toujours possible, mais seuls les circuits régulièrement sollicités se maintiennent.

 

Par ailleurs, on prétend que la traduction automatique nivellera la barrière des langues. C’est oublier que la langue joue un rôle fondamental dans la structuration de notre représentation du monde. Par exemple, là où le français établit une distinction entre les mots « rivière » et « fleuve », l’anglais utilise seulement river pour désigner les deux concepts. Dans le passage de l’anglais vers le français, cette distinction de taille est perdue. De même, là où le français parle de « jeux de société », l’anglais retient seulement card games ou board games, évacuant l’aspect d’interaction sociale.

Il en va de même de la culture. Alors que si chez les autochtones, les humains, animaux et plantes font partie d’un tout indissociable, les cultures orientales, modelées par le confucianisme, favorisent plutôt une gradation de l’inférieur vers le supérieur. Ce qui fait sens dans une vision du monde ne le fait plus dans une autre, une fois traduit.

Autre exemple au Japon, la prédominance de l’âme des objets sur leur existence physique, ce qui autorise leur démolition et reconstruction tous les 20 ans, sans altérer leur longue histoire.

 

Un Web compatible avec l’apprentissage ?

Lorsqu’on consulte Google, on obtient des réponses dont la pertinence est déterminée par la cooccurrence des termes. Par exemple, si on écrit « monter œufs neige», tout ce qui a trait à l’escalade ou à l’hiver sera porté au second plan de la recherche, car l’algorithme va privilégier les documents où les trois termes seront rapprochés dans le texte.

À ce propos, pour se rapprocher des conditions de l’apprentissage et allonger la quête du plaisir, les informations numériques devraient aussi nous permettre de faire des relations (combinaison) et de comparer avec le connu (catégorisation). Voilà précisément ce que les architectes du Web sémantique ont entrepris de réaliser en décrivant le monde par des propriétés au moyen d’énoncés du type « sujet, verbe, objet ». Des propriétés de comparaison du type « n’est pas égal », « semblable à » ou « plus petit que » sont utiles pour associer ou non de nouveaux éléments à des connaissances existantes.

Pour l’instant, une faible portion de l’information en ligne est disponible sous cette forme, et seul l’avenir nous dira si cette approche réussira à se généraliser. On peut obtenir un avant-goût en anglais en consultant l’outil RelFinder et en demandant de décrire les relations entre deux concepts, par exemple Catholicism et Islam. Le bouton Find relation amorce un tracé impressionnant, où les propriétés sont représentées par des rectangles et la valeur des propriétés par un rectangle aux coins arrondis. On peut cliquer sur une valeur pour lire l’information associée dans Wikipédia.

 

Graphe de relations entre les termes Catholicism et Islam obtenu sur RelFinder

 

Expériences de réalité virtuelle et de réalité augmentée

Nous avons jusqu’ici considéré l’information sous forme de texte, mais les contenus multimédias peuvent procurer de véritables expériences favorables à l’apprentissage. La réalité virtuelle utilise des lunettes qui reproduisent un univers en trois dimensions et à 360 degrés. Un casque d’écoute renforce l’immersion en ajoutant une dimension auditive.

 

Lunettes de réalité virtuelle en carton. On insère le téléphone intelligent devant l’appareil. Chaque œil reçoit une image différente, ce qui permet une perception en trois dimensions. Source : domaine public.

 

 

Ces expériences de réalité virtuelle sont facilement accessibles avec les lunettes Google Cardboard à une dizaine de dollars. Les applications du New York Times, NYTVR et JAUNT, entre autres, permettent de visionner des films où l’action se déroule tout autour de soi tandis que InCell nous entraîne dans une mission de combat contre un virus à l’intérieur d’une cellule humaine.

Si on n’a pas ce type de lunettes, on peut visionner en deux dimensions des vidéos 360 sur YouTube à l’aide d’un téléphone intelligent ou d’une tablette avec lesquels on pivote autour de soi. Un casque d’écoute renforce le sentiment d’immersion.

 

De son côté, la réalité augmentée consiste à surimposer des informations à une image réelle captée par la caméra d’un téléphone ou d’une tablette en superposant, par exemple, des étiquettes indiquant le nom des édifices, leur style architectural, les bouches de métro les plus proches, etc. Sur le même mode, des capteurs reliés à l’Internet des objets peuvent nous faire entendre des sons comme seuls certains animaux peuvent les percevoir ou voir le monde à travers les yeux d’un insecte en transformant ces données en temps réel.

 

Cependant, mes observations dans les classes d’aujourd’hui m’incitent à retenir mon enthousiasme. En effet, des expériences immersives d’apprentissage sont déjà proposées depuis longtemps sous forme de stages, de jeux de rôle et de simulation permettant, par exemple, de diriger un groupe de chasseurs-cueilleurs. Pourquoi, alors qu’elles sont utilisées seulement à l’occasion, deviendraient-elles plus fréquentes avec la réalité augmentée ? Aurait-on tendance comme enseignant à reproduire le type d’enseignement que nous avons vécu, évitant l’effort de nous tourner vers de nouvelles formes d’apprentissage?

 

Des défis pour l’école d’aujourd’hui

Les technologies ont pourtant irrémédiablement envahi notre quotidien au point où nous sommes devenus dépendants de nos appareils. L’utilisation du clavier et le recours de plus en plus fréquent à la dictée vocale ont déjà conduit certains établissements à remettre en question l’enseignement de l’écriture cursive. Nous allongeons systématiquement la main vers nos calculatrices et nous nous déplaçons en écoutant les instructions vocales de notre GPS. Ce recours constant aux technologies risque-t-il de nous appauvrir et de nous limiter ?

 

Devrait-on prévoir des camps de survie en cas de panne de réseau ou de signal ?

La cyberdépendance évoquée avec la dopamine au début de cet article est bien inscrite au Manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux (DMS5), mais fait encore l’objet de débat. De nombreux sites dits sociaux sont conçus effectivement de manière à développer des habitudes tenaces. Le principe d’une récompense aléatoire (recevoir un « j’aime » dans Facebook ou une nouvelle vie dans Candy Crush,) est calqué sur les jeux de hasard et favorise la dépendance. Ils nous procurent l’illusion d’être constamment en contact avec notre famille, nos amis et tout ce qui nous intéresse. Je me demande même si l’école pourra rester un lieu de socialisation dans la réalité « tout court ».

Pour l’instant, à défaut d’être branchées directement dans notre cerveau, les connaissances dans « le nuage » sont déjà accessibles par nos sens. Le simple fait d’être exposé au contenu de l’infonuagique ne suffit pas pour pouvoir mémoriser, encore moins apprendre. Si l’école et les enseignants n’ont plus le monopole de cette connaissance, les apprenants ont toujours des situations d’apprentissage sous forme de quêtes et de problèmes à résoudre, afin de devenir des citoyens et des travailleurs adaptés aux défis de demain.

 

Une de mes préoccupations est de s’assurer de développer chez l’apprenant la capacité de distinguer entre corrélation et causalité dans l’examen des données. À titre anecdotique, voici un exemple tiré du site américain Tylervigen, qui laisse imaginer les dérives possibles vers la superstition. On y observe une corrélation entre la consommation de margarine et le taux de divorce dans l’état américain du Maine, ce qui est une coïncidence amusante et non pas une relation.

Bien qu’une forte corrélation soit observée entre la consommation de margarine et le taux de divorce dans l’état américain du Maine, on ne peut prétendre à un lien de causalité, comme le graphique semble l’indiquer. Traduit en français à partir de Tyler Vigen (CC BY 4.0).

Les renseignements fournis par les organisations et les services publics côtoient l’information commerciale. Cela est particulièrement frappant dans le domaine de la santé. Les suggestions personnalisées reçues sur la base de notre historique de navigation sont-elles fiables, comment juger ? L’école devrait-t-elle se tourner plutôt vers des sources spécialisées avec abonnement payant ?

Je m’inquiète enfin de la protection de la vie privée. Le suivi des traces d’utilisation est pratiquement généralisé. Tous ces renseignements personnels peuvent-ils être colligés sans restriction et liés à un individu ? Des lois locales ne suffisent pas, car les fournisseurs peuvent très bien fonctionner depuis un pays étranger, se soustrayant ainsi à la juridiction. Faudra-t-il inventer des identités factices pour protéger les jeunes ?

En attendant les réponses à toutes ces questions, bon nombre d’innovations technologiques en classe continuent d’être utilisées dans un contexte traditionnel de maître-élève. Comme si nous ne nous étions pas donné l’occasion de mettre en place l’organisation nécessaire pour vraiment nous immerger, expérimenter et apprendre nous-mêmes comment les intégrer, comment remodeler nos schèmes d’enseignement.

 

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