Innovation Pédagogique et transition

Apprendre à lire avec l'IA, révolution ou illusion ?

2025-03-27T07:33:31Z

Alors que l'intelligence artificielle multiplie la palette d'outils numériques à disposition des enseignants, que sait-on de son efficacité dans l'apprentissage de la lecture ? Les nouvelles applications risquent-elles de remplacer les méthodes traditionnelles ou ce scénario relève-t-il de la science-fiction ?

L'intelligence artificielle (IA) s'infiltre progressivement dans le monde de l'éducation, notamment dans l'apprentissage de la lecture. De plus en plus d'outils numériques proposent en effet d'accompagner les lecteurs en herbe dans le déchiffrage de leurs premiers textes.

Alors que les données officielles font état de grands écarts de niveau entre les élèves et de difficultés importantes d'une part d'entre eux à l'entrée en sixième, que peut-on attendre de ces nouveaux appuis technologiques ? Sont-ils vraiment efficaces ? Peuvent-ils compléter les méthodes traditionnelles ? Risquent-ils de les remplacer ou cela ne serait-il qu'un scénario de science-fiction ?

Du décodage à la compréhension : un long apprentissage

Rappelons que la lecture se définit comme « l'action de déchiffrer un texte, d'en identifier les caractères et les mots pour en comprendre le sens ». Cela nécessite un apprentissage rigoureux qui implique de « développer des habiletés dans deux domaines : l'identification des mots écrits et le traitement du sens, pour la compréhension des textes ».

Avant de pouvoir comprendre un texte, il est crucial de maîtriser le décodage. Cela signifie associer ce que l'on voit (les graphèmes) à ce que l'on entend (les phonèmes). Par exemple, quand un enfant voit le mot « bateau », il doit d'abord identifier les graphèmes b, a, t, eau, puis les relier aux sons correspondants/b/,/a/,/t/et/o/. En combinant ces sons, il peut reconnaître le mot « bateau », surtout s'il l'a déjà entendu autour de lui.

Cet apprentissage commence par des règles simples et courantes, qui deviennent plus complexes mais s'automatisent avec le temps. Ensuite vient la compréhension, qui repose sur plusieurs compétences (traitements sémantique, syntaxique, morphologique) et qui n'est pas exclusive à la lecture.

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L'apprentissage de la lecture est-il un parcours du combattant ? D'après l'Insee (2011), un élève sur cinq entrant au collège rencontre des difficultés face à l'écrit. De plus, entre 20 et 40 % des élèves de cet âge présentent des difficultés de compréhension des textes. Ces difficultés ne s'atténuent malheureusement pas avec le temps. À l'adolescence, un jeune sur dix présente une très faible compréhension en lecture, accompagnée d'un déficit de vocabulaire significatif.

Les compétences en lecture ne se développent donc pas de manière homogène chez tous les élèves et peuvent être influencées par des facteurs sociaux et culturels. Dans les milieux les plus favorisés, la lecture est souvent valorisée comme une activité de loisir et d'évasion, tandis que dans les milieux moins favorisés, elle est principalement envisagée comme un outil d'apprentissage. Cette différence d'usage peut avoir des répercussions sur la motivation des élèves et leur engagement dans la lecture, influençant ainsi leur progression et leur niveau de compréhension.

Outils numériques : opportunités et défis

Les nombreux outils numériques éducatifs développés depuis vingt ans peuvent être classés en deux grandes catégories : ceux axés sur le décodage et ceux visant la compréhension. Parmi les outils dédiés au décodage, on peut citer, Daisy Quest et Daisy Castle, Lexia, Play-On et GraphoGame. Concernant le développement de la compréhension en lecture, plusieurs ressources ont également vu le jour, telles que ELAN, ABRACADABRA et ePearl.

Ces outils poursuivent chacun des objectifs d'apprentissage spécifiques, tels que le développement des habiletés phonologiques, la maîtrise des correspondances graphème-phonème, l'amélioration de la fluidité en lecture ou encore la compréhension des textes. De plus, ils ciblent des populations variées en fonction des besoins éducatifs.

Toutefois, pour garantir leur efficacité, il est essentiel qu'ils soient conçus en lien étroit avec la recherche scientifique. Cela permet non seulement d'en vérifier la fiabilité de manière objective (par exemple GraphoGame), mais aussi d'évaluer précisément leurs effets spécifiques.

Si ces outils ont été largement adoptés par les enseignants du premier degré (94 % en 2015) pour la préparation de leurs cours, leur intégration en classe reste limitée. D'après l'enquête internationale TALIS 2018, seuls 14,5 % des enseignants du primaire déclarent autoriser fréquemment ou systématiquement les Technologies de l'Information et de la Communication (TIC) quand les élèves mènent des projets ou des travaux en classe.

Du point de vue des élèves, ces outils renforcent la motivation et l'attention, rendant l'apprentissage plus attrayant. La présence de feedbacks immédiats favorise la compréhension et la progression, tandis que l'individualisation du parcours permet d'adapter les apprentissages aux besoins spécifiques de chacun.

Cela dit, ces technologies ne sont pas exemptes de limites : surcharge cognitive, perturbation du sommeil, inégalités d'accès ou encore risques d'isolement social. Ces enjeux soulignent la nécessité d'une utilisation réfléchie et modérée des outils numériques ainsi qu'une formation adéquate des enseignants pour exploiter pleinement leur potentiel dans l'apprentissage de la lecture.

L'IA, une révolution pédagogique ?

Plus récemment, l'IA s'est imposée dans toutes les disciplines, renouvelant les outils à disposition. En France, concernant l'apprentissage de la lecture, on peut citer des applications comme Lalilo et Navi.

Comme les outils numériques traditionnels, l'IA permet un feedback immédiat mais elle va aussi plus loin en personnalisant le parcours de chaque apprenant. Elle permet d'ajuster en temps réel la difficulté des exercices et propose des contenus adaptés aux progrès de l'élève, ce qui lui offre un apprentissage différencié et plus interactif.

Elle constitue un outil précieux pour appuyer les enseignants et alléger certaines tâches répétitives. Elle facilite notamment la création de quiz ou évaluations, permettant donc aux enseignants de gagner du temps tout en ciblant les difficultés des élèves et ainsi d'adapter leurs interventions.

À ce jour, peu d'études se sont intéressées à l'impact de l'IA sur l'apprentissage de la lecture. Si certaines recherches ont mis en évidence ses bénéfices en compréhension, structuration de récits et enrichissement du vocabulaire, son efficacité sur les premières étapes de l'apprentissage reste à démontrer.

Bien que l'IA transforme de nombreux domaines, son intégration en éducation soulève encore des questions et défis. Son efficacité doit encore être comparée aux méthodes traditionnelles pour évaluer ses réels bénéfices. De plus, l'usage d'outils adaptatifs et génératifs requiert des compétences techniques que les enseignants ne possèdent pas toujours, rendant indispensable la mise en place de formations spécifiques.

Enfin, sur le plan cognitif, l'IA, bien qu'interactive et engageante, pourrait provoquer une surcharge cognitive, notamment chez les jeunes enfants, qui doivent jongler entre l'interface numérique et les apprentissages fondamentaux.

Une dépendance excessive à ces outils pourrait aussi limiter leur autonomie et leur capacité à développer des stratégies de lecture efficaces. Ainsi, bien que prometteuse, l'IA en éducation doit être utilisée avec mesure et discernement pour en maximiser les bénéfices sans en subir les effets négatifs. Plus largement, son impact financier, mais aussi écologique, en termes de consommation énergétique, reste à déterminer et devra être pris en compte dans de futures recherches.

Xavier Aparicio a reçu des financements de France 2030 pour des projets PIA4.

Camille Pistre a reçu des financements de France 2030 pour des projets PIA4.

Ugo Ballenghein a reçu des financements de France 2030 pour des projets PIA4.

Mémoire, attention : est-il plus difficile de lire sur écran ?

2023-05-11T09:34:39Z

Un article repris du magazine The Conversation, une publication sous licence CC by nd

Du papyrus au papier, en passant par le parchemin et en arrivant aujourd'hui aux écrans, les supports de lecture ont évolué au fil des époques et continuent à se diversifier dans une société qui se digitalise toujours plus. Des smartphones aux tablettes ou aux liseuses, l'écrit est au cœur de nos activités quotidiennes et nos habitudes de lecture évoluent.

Les évolutions rapides de ces outils numériques invitent à s'interroger sur la manière dont on apprend à lire aujourd'hui et à se demander si l'utilisation de nouveaux supports modifie notre capacité de compréhension, qui peut se définir comme l'activité par laquelle les individus vont acquérir et utiliser des connaissances. Complexe et dynamique, elle fait intervenir différentes sources d'informations.

Les mécanismes de la compréhension de texte

Comprendre suppose d'élaborer une représentation basée sur une interprétation des informations textuelles mise en relation avec nos connaissances antérieures. Le modèle de compréhension de texte de Kintsch & van Dijk formalise trois niveaux de représentation :

le premier, niveau de surface, correspond à notre capacité à nous rappeler d'un mot lu dans le texte, sans que le sens ne soit pris en compte ;
le deuxième niveau correspond à l'intégration du sens des phrases de façon indépendante ;
enfin, le troisième niveau, appelé le modèle de situation, rend compte de la capacité du lecteur à élaborer une représentation qui est le produit de l'interaction entre ce qu'il lit et ses connaissances antérieures. C'est la capacité à produire des inférences.

Prenons un exemple pour comprendre ce que sont ces inférences. Imaginez que vous deviez répondre à la question « Où Anaïs et Julien se trouvent-ils ? » dans le texte qui suit : « Samedi, Anaïs et Julien ont vu des lions et des tigres ». La première inférence qui émerge à la lecture de cette phrase grâce à nos connaissances est très probablement le zoo. Ajoutons maintenant la phrase « Puis le clown les a beaucoup fait rire ». L'inférence produite suite à la lecture de la phrase initiale doit être inhibée, au profit d'une nouvelle inférence situant nos deux protagonistes probablement au cirque. Concluons à présent le texte avec la phrase « Maman leur a alors demandé d'éteindre la télévision pour aller se coucher ». Là encore, une nouvelle inférence est mise en place : ils étaient chez eux depuis le début.

Comprendre suppose donc la mise en place de différents traitements cognitifs en parallèle : mémoire, flexibilité mentale, mise à jour des informations, inhibition.

La fatigue du « scrolling »

D'une manière générale, nous pouvons intuitivement considérer que lire sur écran ou sur papier ne modifie pas notre capacité à comprendre un texte : indépendamment du support, il s'agit toujours de décoder des signes graphiques pour leur attribuer une signification. Toutefois, la lecture sur écran suppose de prendre en considération les caractéristiques ergonomiques des supports de lecture (taille, luminosité, contraste, etc.) et les caractéristiques du lecteur.

Une récente méta-analyse qui propose la compilation des résultats de 44 études menées auprès de plus de 170 000 participants portant sur les effets du numérique sur la lecture nous indique que, globalement, la compréhension est négativement impactée par la lecture sur support numérique comparé à la lecture sur papier. Les études ne permettent pas d'identifier de différence entre les deux supports en termes de compréhension dans le cas où on consulte des textes en pleine page (sans faire défiler le texte).

En effet, lorsque nous lisons sur écran, nous utilisons un procédé de « scrolling » qui consiste à faire défiler verticalement le texte, ce qui n'est pas sans conséquence sur notre capacité à comprendre les informations lues. Il est très difficile de retrouver une information, un mot ou une phrase, après avoir fait défiler le texte : les mots n'apparaissent plus à la même place alors que, sur papier, leur position spatiale ne change pas. Le « scrolling » perturbe le fonctionnement de notre mémoire spatiale. Le repérage de la position des mots dans le texte (codage spatial des mots) est notamment utile pour revenir rapidement sur les mots du texte, processus indispensable pour la compréhension.

D'autre part, le rétroéclairage des écrans sur lesquels nous lisons, qui implique la projection d'une source lumineuse vers l'utilisateur, n'est pas sans conséquence sur notre capacité à lire les informations. Plusieurs études ont mis en évidence son effet néfaste sur la lecture.

La capacité de prise d'information visuelle est réduite sur écran et nécessite davantage de fixations oculaires lors de lecture des textes. Il en résulte une fatigue visuelle accrue, associée à différents symptômes (maux de tête, migraines chroniques, etc.), notamment lorsque l'activité de lecture est prolongée ou effectuée sur des interfaces de mauvaise qualité (avec un mauvais contraste entre fond et couleur, des interlignes réduits renforçant l'encombrement visuel). Ces effets délétères ne sont pas répertoriés sur les liseuses, qui ne sont pas rétroéclairées mais disposent d'une encre électronique.

Sur Internet, une lecture superficielle ?

Pour le lecteur adulte, la lecture est une activité automatique et rapide car l'apprentissage systématique de la correspondance entre les graphèmes (lettres, groupes de lettres) et les phonèmes (sons) et le développement du lexique mental permettent notamment de libérer des ressources cognitives nécessaires à la mise en place du processus de compréhension. Notre vitesse de lecture varie en fonction de l'objectif de lecture que nous nous sommes fixé.

D'après les travaux de Thierry Baccino. Fourni par l'auteur

Lorsque l'on navigue sur des pages web, notre lisons des pages riches en informations, véhiculant des messages parfois très courts et dynamiques destinés à être plus accessibles en termes de quantité de contenu et donc de rapidité de lecture. Cela donne un côté superficiel à la lecture, qui devient un écrémage.

Cette lecture superficielle correspond davantage à une recherche d'information qu'à une lecture approfondie visant à comprendre un concept par exemple. L'attention est notamment perturbée par la présence de fenêtres multiples, l'apparition de notifications, la présence de liens hypertextes qui vont nous permettre de naviguer mais vont aussi contribuer à nous désorienter face au flux conséquent d'informations présentes.

Une grande quantité d'informations accessibles ne facilite pas l'extraction des informations nécessaires à la prise de décision, et peut même conduire à une surcharge cognitive conduisant le lecteur à ne plus être capable de traiter efficacement les informations. C'est le principe de la loi de Hick : le temps qu'il faut à un utilisateur pour prendre une décision augmente en fonction du nombre de choix à sa disposition.

Une étude réalisée par Gary W.Small et ses co-auteurs s'est intéressée aux modifications cérébrales associées à l'usage d'internet. L'objectif était de comparer les zones cérébrales activées chez des utilisateurs experts et novices d'internet, en leur demandant d'effectuer des activités de lecture ou de recherche d'information.

Les données issues de l'imagerie cérébrale montrent que lors de la lecture de texte, les zones cérébrales activées (contrôlant le langage, la mémoire et la vision) sont similaires quel que soit le niveau d'expertise Internet. Par contre, lors de la recherche d'information, des zones supplémentaires sont activées chez les experts : celles des régions contrôlant la prise de décision et le raisonnement complexe.

Comparer les zones cérébrales activées chez des utilisateurs experts et novices d'internet, d'après l'étude de Small et coll., 2009. Fourni par l'auteur

En conclusion, si l'utilisation des outils numériques présente des avantages indéniables, des améliorations ergonomiques semblent nécessaires pour optimiser les supports de lecture et les rendre plus compatibles avec les aptitudes cognitives des lecteurs. À titre d'exemple, les filtres anti-lumière bleue, supposés diminuer les effets de fatigue associés à l'utilisation des écrans, ont une efficacité contrastée. Nul doute que les recherches, nombreuses, sur une technologie en évolution rapide, nous apporteront ces prochaines années de nouvelles données sur l'influence des écrans sur notre capacité de lecture.

Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.

Lecture, postures, émotions : comment le corps nous aide à comprendre un texte

2021-05-25T06:24:21Z

Notre engagement « cognitif » varie au fil de la lecture. Sabrina Eickhoff/Pixabay, CC BY

À la lecture de ces premières lignes, votre attention est pleinement focalisée sur le contenu du texte. Votre curiosité pour le sujet de l'article – ou simplement le fait de découvrir une nouvelle information – fait que vous êtes engagés « cognitivement » dans le traitement du texte.

Puis, au cours de la lecture, cet engagement va peu à peu s'atténuer : votre lecture va s'accélérer, vos fixations oculaires vont être de plus en plus courtes, et peut-être irez-vous jusqu'à ignorer certains mots, pourtant indispensables à la bonne compréhension du texte. À ce moment-là, la probabilité de rappeler des informations précises du texte est fortement restreinte.

Alors, seuls une information importante, du contenu suscitant une émotion, ou encore une incongruité dans le discours par exemple pourront réactiver votre engagement cognitif et vous ramener à une pleine compréhension et mémorisation du texte.

Comprendre un texte

Les quelques étapes présentées ci-dessus résument de manière schématique la fluctuation de l'engagement cognitif en lecture. De même que nous avons du mal à rester concentrés longtemps durant un cours magistral ou lorsque nous regardons un film, notre degré d'attention varie au fil d'une lecture. Et nous allons le voir, la posture du lecteur en est un marqueur inattendu.

Mais en quoi notre corps peut-il bien être impliqué dans cette activité hautement intellectuelle qu'est la lecture ? Quel rôle les émotions contenues dans un texte jouent-elles et dans quelle mesure notre corps y est-il sensible ?

La lecture est une entreprise complexe de construction de sens qui mobilise nombre d'habiletés par exemple la conversion graphème/phonème (de l'écrit au son) et nécessite de faire constamment des liens entre ce qui vient d'être lu et les connaissances stockées dans la mémoire à long terme afin de construire une représentation mentale du texte qui soit la plus cohérente possible.

L'objectif de lecture que nous avons en tête établit des normes de cohérence. Ainsi, celles-ci sont plus élevées lorsque nous lisons à des fins d'étude que lorsque nous lisons pour le plaisir ou nous divertir. Et nous sommes plus susceptibles d'investir des efforts cognitifs supplémentaires si le but de notre lecture est d'apprendre quelque chose de nouveau.

La tâche de lecture a donc une influence sur notre engagement cognitif : elle joue un rôle crucial dans la façon dont nous allouons nos ressources cognitives pour encoder les informations textuelles dans notre mémoire. Les informations qui étaient au centre de l'attention – donc très actives dans la mémoire de travail pendant la lecture – sont plus susceptibles d'être incorporées à la représentation mémorielle du texte.

Voilà en quoi l'engagement cognitif en lecture est primordial, notamment en situation d'apprentissage. Plus on est engagés cognitivement lors de lecture, plus la compréhension et la rétention en mémoire sont opérantes.

Engagement cognitif

L'engagement cognitif peut être défini comme un processus dans lequel les ressources cognitives du lecteur se concentrent sur la tâche de lecture et se reflètent dans le comportement du lecteur. Les ressources cognitives sont par exemple la motivation, l'attention, la mémoire et même les émotions.

L'engagement cognitif a été principalement étudié en psychologie de l'éducation pour étudier la motivation et l'engagement des élèves en utilisant des échelles subjectives d'auto-évaluation. Dans ce cas, les lecteurs évaluent eux-mêmes dans quelle mesure ils étaient engagés dans leur tâche de lecture.

Cette méthode subjective d'évaluation possède deux inconvénients : le premier est que les lecteurs évaluent leur engagement a posteriori, après la tâche de lecture, et le second est que l'on demande au lecteur de conscientiser un engagement ou un désengagement qui n'ai pas nécessairement conscient pendant la lecture.

Des méthodes qualitatives objectives ont donc été utilisées pour tenter de qualifier l'engagement cognitif lors des tâches d'apprentissage et de lecture. Elles s'appuient sur les mouvements oculaires, qui révèlent que, plus une information est fixée longuement, plus elle est traitée profondément.

Illustration du montage expérimental permettant de mesurer la posture pendant la lecture. En jaune, les marqueurs réfléchissants de motion capture, tablette tactile pour la lecture, lunettes eye-tracking pour l'enregistrement des mouvements oculaires. Ugo Ballenghein, Author provided

Des études récentes ont examiné d'autres moyens de mesurer l'engagement cognitif pendant la lecture, notamment en couplant la technique oculométrique – consistant à mesurer les mouvements oculaires – et la technique de capture des mouvements posturaux (motion capture).

L'oculométrie permet d'une part un accès direct à l'information textuelle traitée par le lecteur, et d'autre part la motion capture offre la possibilité d'étudier comment les gens se tiennent en lisant, avec une précision millimétrique.

Les résultats ont montré que lorsque les lecteurs parcouraient des passages particulièrement importants et en lien avec une tâche qui leur avait été donnée au préalable, leurs mouvements posturaux étaient ralentis, presque figés, afin d'intégrer efficacement les informations présentes dans le texte. Ainsi, il a été montré que la stabilité posturale peut refléter le niveau d'engagement cognitif des lecteurs.

Influence des émotions

Les contenus émotionnels sont omniprésents dans notre quotidien, à la télévision, sur les réseaux sociaux, dans la presse et dans les livres. Elles jouent un rôle dans les décisions que nous prenons, et aussi, nous allons le voir, dans le fait d'être engagé dans la lecture d'un texte.

Les études scientifiques semblent parvenir à un consensus pour considérer les affects selon une structure bidimensionnelle :

la valence émotionnelle, qui permet de décrire dans quelle mesure le sentiment perçu est agréable ou désagréable, selon une échelle bipolaire allant du négatif au positif ;
l'excitation ou l'intensité de la sensation. Il a été démontré que les stimuli émotionnels influencent la motivation, ils sont donc susceptibles de capter l'attention plus rapidement que les stimuli neutres.

Des chercheurs ont examiné l'effet de la valence sur l'attention portée aux mots lus et ont trouvé un avantage pour les mots émotionnels par rapport aux mots neutres, quelle que soit la polarité de valence (agréable ou désagréable).

Journée d'étude sur les tablettes tactiles et l'éducation, 2019 – intervention d'Ugo Ballenghein.

Une étude récente a exploré l'effet de la valence émotionnelle sur l'engagement cognitif lors d'une tâche de lecture sur tablette tactile. Les résultats ont montré que les lecteurs faisaient significativement moins de mouvements lorsqu'ils lisaient des textes émotionnels (positifs et négatifs) comparés à des textes neutres. Les émotions agiraient donc comme des promoteurs attentionnels lors de la lecture.

L'étude de la cognition humaine tend à être décrite comme étant « incarnée », cela veut dire que les processus mentaux entretiennent un lien indéfectible avec le corps qu'ils habitent. Comme nous l'avons vu, les mouvements du corps, au même titre que les mouvements oculaires, peuvent rendre compte de processus cognitifs à l'œuvre dans des tâches de lecture.

L'idée d'une lecture « incarnée » indique que le lecteur serait alors engagé, immergé dans le texte et que ses réponses sensori-motrices seraient le reflet de cette coopération fructueuse permettant l'engagement intellectuel et physique dans le texte.

Avec l'utilisation grandissante des tablettes tactiles, la distanciation physique précédemment requise par l'écran déporté de l'ordinateur est ici abolie au profit d'un écran portable « faisant corps » avec le lecteur. On se dirige donc vers des modes de lecture nouveaux, notamment en classe. Les études en cours tenteront de sonder cette influence de la posture lors des apprentissages, notamment de la lecture et de l'écriture.

Ugo Ballenghein ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.