Améliorer l’apprentissage des mathématiques en Jordanie grâce à des agents conversationnels fondés sur l’IA 

Bien que quasiment tous les enfants en âge de l’être soient inscrits à l’école primaire en Jordanie, soit 1,8 million d’enfants bénéficiant d’un enseignement de base, les résultats d’apprentissage restent faibles. Lors de l’édition 2022 du Programme international pour le suivi des acquis des élèves (PISA) de l’OCDE, la Jordanie s’est classée 73e sur 81 pays participants en mathématiques. Ce résultat montre une crise mondiale de l’apprentissage : environ 125 millions d’enfants dans le monde ne disposent pas des compétences de base en lecture et en calcul malgré plusieurs années d’apprentissage (Banque mondiale, 2018).

La pandémie de COVID-19 a aggravé ces difficultés, surtout pour les élèves issus de milieux défavorisés, y compris les réfugiés syriens qui représentent environ 7 % des élèves au sein des écoles publiques jordaniennes. Pour combler ces profondes lacunes, il faut des solutions innovantes, adaptables et rentables qui vont plus loin que les méthodes traditionnelles adoptées en classe.

Des outils personnalisés, qui peuvent être adaptés et se basent sur l’intelligence artificielle, se montrent prometteurs pour répondre à ces difficultés. Ils permettent d’adapter les contenus au niveau des élèves afin que ces derniers reçoivent une aide sur mesure, au bon moment. Cette approche a déjà fait ses preuves et a permis d’améliorer des résultats d’apprentissage (Banerjee et collab., 2017 ; USAID, 2023).

L’innovation de Darsel, est un agent conversationnel fondé sur l’IA et spécialisé dans les mathématiques. Il aide les élèves à pratiquer cette matière via des applications de messagerie très utilisées. La plateforme se base sur un algorithme qui s’adapte et ajuste ses questions en fonction du niveau de l’élève, ainsi que ses contenus au fur et à mesure de sa progression. Darsel, imaginé pour fonctionner même dans les environnements où la bande passante est faible, ne nécessite pas de nouvel appareil ou de connexion haut débit. Il propose plus de 500 000 questions adaptées au programme scolaire et vérifiées par des spécialistes de l’éducation, pour une grande qualité pédagogique. L’agent conversationnel propose des jeux pour rendre l’apprentissage plus interactif et améliorer la motivation et la confiance des élèves. Il aide aussi les enseignants en leur fournissant des rapports d’utilisation en temps réel via des applications de messagerie afin qu’ils puissent suivre les progrès des élèves et les encourager. Il propose aussi des recommandations facultatives pour les cours en classe afin de renforcer l’apprentissage.

Cette innovation a déjà été mise en place à grande échelle. En 2023, plus de 2 000 écoles publiques en Jordanie ont adopté Darsel pour le cours de mathématiques à destination des élèves âgés de 12 à 13 ans. La plateforme a donc été utilisée par plus de 70 000 élèves. Ce projet pilote mené a permis de montrer que ceux qui ont utilisé Darsel ont amélioré leurs résultats en mathématiques, résultats qui étaient comparables à ceux obtenus après trois mois d’enseignement supplémentaire de haut niveau.

Fort de ce succès, le projet va évaluer l’efficacité de la plateforme pour des élèves âgés de 11 à 12 ans dans six districts de Jordanie, soit plus de 20 000 élèves dans le cadre d’un essai randomisé contrôlé. Le soutien du FID va financer :

• L’élaboration et la mise en place d’une évaluation randomisée à grande échelle.
• L’élaboration et le test des fonctionnalités de soutien aux enseignants.
• L’analyse d’impact des compétences en mathématiques, de la motivation, de la confiance et des aspirations professionnelles.
• La communication des résultats aux législateurs et aux partenaires du secteur de l’éducation. Ce projet est mené par J-PAL pour le Moyen-Orient et l’Afrique du Nord, en partenariat avec Darsel et le ministère jordanien de l’Éducation, qui a soutenu formellement l’initiative en concluant un accord de partenariat de plusieurs années.

Ce projet vise à obtenir des éléments probants fiables sur l’efficacité des agents conversationnels fondés sur l’IA dans deux domaines : l’apprentissage des fondements des mathématiques et le bien-être des élèves âgés de 11 à 12 ans. Les résultats spécifiques attendus incluent :

• De meilleurs résultats en mathématiques chez les élèves de 11 à 12 ans dans les écoles publiques.
• Une plus grande motivation des élèves et un renforcement de leur confiance, surtout en mathématiques.
• Une plus grande implication des élèves défavorisés, y compris les réfugiés.
• Des éléments probants sur les effets de l’implication des enseignants et du support personnalisé sur le renforcement de l’efficacité des technologies éducatives.
• Des informations sur la rentabilité de cette solution par rapport aux autres technologies éducatives. Les chercheurs vont aussi vérifier si ce projet peut influencer les résultats à plus long terme : réduire le nombre de redoublements et renforcer l’intérêt pour les carrières dans le domaine des sciences, des technologies, de l’ingénierie et des mathématiques.

Ce projet permettra d’enrichir les éléments probants disponibles dans le monde sur les technologies éducatives pouvant être déployées à grande échelle. Il pourra ainsi inspirer les gouvernements, les donateurs et les personnes chargées de la mise en œuvre de projets qui souhaitent améliorer les résultats d’apprentissage dans des environnements aux ressources limitées.