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Psychologie française 58 (2013) 17–40 Disponible en ligne sur www.sciencedirect

Psychologie française 58 (2013) 17–40 Disponible en ligne sur www.sciencedirect.com et également disponible sur www.em-consulte.com Article original La robotique éducationnelle : état des lieux et perspectives Educational robotics: Survey and perspectives I. Gaudiello 1, E. Zibetti 2,∗ EA 4004, laboratoire Chart-Lutin (cognition humaine et artiﬁcielle), EPHE Paris, Cité des sciences et de l’industrie, université Paris 8, 2, rue de la Liberté, 93526 Saint-Denis cedex 02, France i n f o a r t i c l e Historique de l’article : Rec ¸ u le 5 octobre 2011 Accepté le 28 septembre 2012 Mots clés : Robotique éducationnelle Kit robotique - TICE Innovation pédagogique Transfert de compétences r é s u m é La relation dyadique entre progrès technologique et ﬁnalités édu- catives a récemment engendré un nouveau champ de recherche, à la croisée de la psychologie, des sciences de l’éducation et de l’intelligence artiﬁcielle : la robotique éducationnelle (RE). Cet article fournit un état de l’art critique sur la RE, ses origines et son positionnement au sein des technologies de l’information et de la communication pour l’enseignement (TICE). Il analyse les ﬁnali- tés éducatives atteignables en fonction du statu et des modalités d’apprentissage spéciﬁques aux différents types de robot. Parmi eux, une attention particulière est accordée aux kits robotiques. L’accent est mis sur le potentiel pédagogique qu’ils offrent, notam- ment en termes de transfert de compétences, et sur les limites à dépasser pour relever le déﬁ de leur intégration en milieu scolaire. © 2012 Publié par Elsevier Masson SAS pour la Société française de psychologie. Keywords: Educational robotics Robotic kit-ICTE Pedagogical innovation Competences transfer a b s t r a c t The dyadic relation between technological progress and educatio- nal objectives has recently engendered a new ﬁeld of research at the crossroads of psychology, science education and artiﬁcial intel- ligence: Educational Robotics (ER). This article provides a critical state of the art about ER, its origins and its position in the world of ICTE. It analyzes the educational goals that are achievable according Ce manuscrit n’a pas été antérieurement publié ni a été soumis simultanément pour publication dans une autre revue. ∗Auteur correspondant. Adresse e-mail : ezibetti@univ-paris8.fr (E. Zibetti). 1 Doctorante Université Paris VIII. 2 Maître de Conférences Université Paris VIII. 0033-2984/$ – see front matter © 2012 Publié par Elsevier Masson SAS pour la Société française de psychologie. http://dx.doi.org/10.1016/j.psfr.2012.09.006 18 I. Gaudiello, E. Zibetti / Psychologie française 58 (2013) 17–40 to the status and the speciﬁc learning modalities of the different types of robot. Among these different types, a special attention is paid to the robotics kits. Emphasis is given on the educational potential they offer, especially in terms of competences transfer, and on the limits to be overcome in order to meet the challenge of their integration in the school programs. © 2012 Published by Elsevier Masson SAS on behalf of Société française de psychologie. La robolution n’est pas une ﬁgure de style ni un lifting marketing. C’est un nouveau prisme de lecture des sciences et de techniques. Cette robolution engendre tellement de bouleversements dans notre quotidien qu’il est capital d’adopter une démarche pédagogique à côté de celle économique. (. . .) La plupart de robots sont des produits nouveaux dont la valeur perc ¸ ue est souvent bien supérieure à la valeur réelle. (. . .) B. Bonnel, Viva la Robolution (2010), 279–284. 1. Introduction Depuis les années 1980, la démocratisation de la technologie dans les sphères du travail, de l’éducation et dans le domaine ludique a ouvert la voie à des nouveaux modes d’apprentissage. À l’aube de l’introduction des ordinateurs dans nos sociétés, Seymour Papert et Cynthia Solomon publient « Vingt choses à faire avec un ordinateur »3. Ces auteurs constatent que, lorsque les individus sont interrogés sur leur vision des ordinateurs dans l’éducation, ils évoquent des représentations assez diverses. Certains évoquent l’utilisation de l’ordinateur pour « programmer » les jeunes élèves, d’autres l’engagement des élèves pour programmer l’ordinateur. En ce début de siècle, une nouvelle révolution technologique s’impose et marque ce qu’on appelle déjà l’ère du robot. L’utilisation de la robotique est encouragée dans plusieurs domaines du quotidien, dont le milieu éducatif (Bonnel, 2010). Il convient de considérer avec prudence les promesses d’une révolution qui pourrait paraître dictée par le développement industriel et le progrès technologique plus que par des ﬁnalités éducatives spéciﬁques. C’est pourquoi il reste indispensable de dessiner des usages et des applications constructives pour son intégration dans le système éducatif. D’où l’émergence d’un champ d’étude spéciﬁque : la robotique éducationnelle (RE). Elle vise à introduire au sein de l’école une gamme technologique d’intelligences artiﬁcielles incarnées (robots humanoïdes, animats4, robots évolutifs, kits robotiques). Son but est de favoriser et renouveler l’enseignement du côté des éduca- teurs et l’apprentissage du côté des élèves (Denis & Baron, 1994). Au bout de 30 ans, les temps sont matures pour commencer à dresser les contours de ce nouveau champ de recherche et à réﬂéchir aux « Vingt choses à faire avec un robot », en particulier avec un robot éducatif. Cet article vise donc à donner un aperc ¸ u de la nature de la RE, en passant par une série de questions : les robots sont-ils des outils techno-pédagogiques comme des autres ou présentent-ils des caractéristiques particulières par rap- port aux technologies implémentées auparavant (Druin & Hendler, 2000) ? La technologie robotique en soi peut-elle avoir un impact sur le développement des compétences chez les élèves ou y a-t-il des « customisations » à apporter en ce qui concerne les démarches pédagogiques en œuvre (Bottino & Chiappini, 2002) ? Dès lors, pour faire de cette nouvelle technologie un outil techno-pédagogique efﬁcace pour l’apprentissage, n’est-il pas nécessaire de se pencher attentivement sur les ﬁnalités éducatives5 que l’on souhaite atteindre grâce aux spéciﬁcités de cette nouvelle technologie (Resnick & Wilensky, 1993) ? Et enﬁn, ne faut-il pas trouver des critères d’évaluation appropriés (Nourbakhsh, Hamner, Dunlavey, Bernstein & Crowley, 2005) ? 3 Twenty things to do with a computer, Papert & Solomon (1972). 4 Le terme « animat » a été introduit par Wilson (1985). Un animat est un animal simulé ou un robot dont la structure et les fonctionnalités sont inspiré des modèles biologiques actuels. 5 L’expression “ﬁnalités éducatives” demeure sans doute assez approximative. Les questions posées à ce sujet par Resnick & Wilensky (1993) nous aident à mieux spéciﬁer le sens de cette expression : « Quel type d’apprentissage peut être nourri dans un environnement pédagogique basé sur la construction, la programmation et le contrôle des robots ? Quels sens et quels concepts peuvent être appréhendés dans ce contexte ? ». I. Gaudiello, E. Zibetti / Psychologie française 58 (2013) 17–40 19 Ces questions sont cruciales pour déﬁnir le rôle de la robotique dans l’univers éducatif et envisager son développement. Aﬁn d’y répondre, nous serons amenés à décrire dans un premier temps les origines historiques de la RE et son positionnement au sein des technologies de l’information et de la communication pour l’enseignement (TICE) pour clariﬁer son implication dans la pédagogie (Chapitre 2). Dans un deuxième temps, on examinera un type particulier de robot éducatif : le kit robotique. Les théories, approches, scénarisations et les premiers résultats qui concernent l’application de ce dispositif technologique dans des contextes scolaires et parascolaires seront résumés (Chapitre 3). Cela permettra d’identiﬁer les sujets clé du débat autour de son implémentation en milieu éducatif, ses atouts, notamment sur le thème crucial du transfert. Les contraintes, la redéﬁnition des objectifs pédagogiques et les méthodes d’évaluation seront également examinées (Chapitre 4). Cela nous conduira à un premier bilan des bénéﬁces attendus et des risques potentiels sur la base des espoirs et des préoccupations soulevés par la communauté des enseignants et des chercheurs (Chapitre 5). Enﬁn, nous conclurons sur les aspects à prendre en compte pour un développement des technologies robotiques, dont les effets sur l’apprentissage soient proﬁtables au-delà de l’engagement à court terme de l’élève provoqué par la nouveauté de l’outil (Chapitre 6). 2. Origines, positionnement et implications pédagogiques d’un champ de recherche émergent La RE naît à une période où l’écart séparant la jeune génération d’utilisateurs des technologies « digital natifs » et la génération précédente « digital immigrants » devient manifeste en termes de maîtrise de ces technologies et de fac ¸ on de penser (Prensky, 2001). Cet écart techno-générationnel débouche dans le domaine de l’éducation sur des avis partagés. Le clivage passe par l’intégration des robots éducatifs dans les programmes scolaires de sciences et technologie, ou au contraire par le fait de les cantonner à des activités parascolaires (Arroyo, Arroyo & Schwaartz, 2003). Certes, la question d’une éducation aux technologies n’est pas nouvelle, mais celle d’une éducation à ce type spéciﬁque de technologie – la robotique – l’est sufﬁsamment pour exiger des clariﬁcations initiales. En effet, tout en étant « encore à ses balbutiements » (Mataric, 2004), la RE présente déjà trois caractéristiques saillantes : • un héritage pluridisciplinaire ; • un positionnement spéciﬁque du robot éducatif parmi les TICE ; • des combinaisons diverses hardware-software qui engendrent uploads/Science et Technologie/ fundamental-la-robiotiue-educationnelle-pdf.pdf