Relations des enfants et apprentissage avec des robots sociaux

Par Jacqueline Kory Westlund

Tega est assise dans une école, prête à commencer une activité de conte avec des enfants! Crédit: Jacqueline Kory Westlund

Au printemps dernier, vous pouviez me trouver tous les matins, assis alternativement dans un placard de rangement, une salle de réunion polyvalente et un coin livre à côté de notre robot Tega à rayures rouges et bleues. Quarante-neuf enfants différents sont venus jouer à des jeux de contes et de conversation avec Tega chaque semaine, huit fois chacun au cours du semestre de printemps. J'ai également administré des pré-évaluations et des post-évaluations pour savoir ce que les enfants pensaient du robot, ce qu'ils avaient appris et leur relation avec le robot.

Autant dire que j'ai passé beaucoup de temps dans ce placard de rangement.

Crédit: Jacqueline Kory Westlund

L'expérience que je faisais était, apparemment, simple. J'explorais un lien théorique entre la relation que les enfants ont créée avec le robot et leur engagement et leur apprentissage au cours de leurs activités avec le robot. Ce fut la grande pièce finale de ma thèse dans le groupe Personal Robots. Ma conseillère, Cynthia Breazeal, et mon comité, Rosalind Picard (également du MIT Media Lab) et Paul Harris (Ecole doctorale d'éducation de Harvard), étaient impatients de voir le résultat de l'expérience, ainsi que certains de nos autres collaborateurs, tels que Dave DeSteno (Northeastern University), qui a travaillé avec nous sur pas mal d'études sur les robots sociaux.

Comme je l'ai déjà mentionné, certaines de ces études précédentes ont montré que les comportements sociaux du robot - tels que ses indices non verbaux (tels que le regard et la posture), son contingence sociale (par exemple, l'utilisation d'indices sociaux appropriés à droite fois) et son expressivité (par exemple, utiliser une voix expressive plutôt que plate et ennuyeuse) peuvent affecter le niveau d’apprentissage des enfants, leur engagement dans des activités d’apprentissage et leur perception de la crédibilité du robot. Les enfants traitent souvent le robot comme un peu comme un ami et adoptent eux-mêmes de nombreux comportements sociaux - comme s’étreindre et parler; partager des histoires; montrer de l'affection; prendre le relais; reflétant les comportements, les émotions et le langage du robot; et apprendre du robot comme ils apprennent de leurs pairs.

Cinq années passées à analyser l’impact des comportements sociaux du robot m’ont laissé entendre qu’il se passait probablement davantage de choses. Les enfants ne faisaient pas que répondre au robot en utilisant des indices sociaux appropriés ou en étant expressifs et mignons. Ils répondaient à plus de choses - des choses relationnelles. Les relations sont un comportement social et plus qui contribuent à la construction et au maintien d'une relation, interagissant plusieurs fois, évoluant en fonction de ces interactions, référençant des expériences partagées, réagissant, montrant un rapport (p. Ex. Avec miroir et entraînement), et comportements réciproques (p. ex., aider, partager des informations personnelles ou des histoires, fournir de la compagnie).

Bien que les robots ne fassent pas la plupart de ces choses, chaque fois qu’ils en utilisaient (comme un comportement réactif ou personnalisant), cela augmentait souvent l’apprentissage, la réflexion et l’engagement des enfants.

Alors… et si le robot utilisait tous ces comportements relationnels? Cela augmenterait-il l'engagement et l'apprentissage des enfants? Les enfants se sentiraient-ils plus proches du robot et le percevraient-ils comme un agent plus social et relationnel?

J'ai créé deux versions du robot. La moitié des enfants ont joué avec le robot relationnel: la version qui utilise tous les comportements sociaux et relationnels énumérés ci-dessus. Par exemple, cela reflétait le ton et le taux d’écoute des enfants. Cela reflétait certaines émotions. Il a suivi les activités effectuées ensemble, comme les histoires racontées, et les a ensuite évoquées dans une conversation. Cela racontait des histoires personnalisées.

L’autre moitié des enfants a joué avec le robot non relationnel - il était tout aussi sympathique et expressif, mais n’a fait aucune des choses relationnelles spéciales.

Les enfants jouaient avec le robot chaque semaine. J'ai mesuré l'apprentissage de leur vocabulaire et de leurs relations, examiné leur langage et le reflet du robot, examiné leurs émotions au cours des sessions, etc. À partir de toutes ces données, j'ai eu une idée juste de ce que les enfants pensaient des deux versions du robot et des effets du contenu relationnel.

En bref: le contenu relationnel importait.

Les enfants qui ont joué avec le robot relationnel l'ont qualifié de plus humain. Ils ont dit se sentir plus proches de la situation que les enfants qui jouaient avec le robot non relationnel et avoir divulgué plus d'informations (nous avons tendance à partager davantage avec des personnes proches de nous). Ils étaient plus susceptibles de dire au revoir au robot (quand nous partons, nous disons au revoir aux gens, mais pas aux choses). Ils ont montré des émotions plus positives. Ils étaient plus susceptibles de dire que jouer avec le robot était comme jouer avec un autre enfant. Ils étaient également plus confiants que le robot s'en souvienne, se référant souvent à des comportements relationnels pour expliquer leur confiance.

Tout ceci prouve que les comportements relationnels du robot ont affecté la perception des enfants à son sujet et le comportement des enfants avec cela de la manière attendue. Si un robot agissait davantage de manière sociale et relationnelle, les enfants le considéraient comme plus social et relationnel.

Ensuite, j'ai étudié l'apprentissage des enfants.

J'ai découvert que les enfants qui se sentaient plus proches du robot, le considéraient plus humain ou le traitaient plus socialement (comme dire au revoir) ont appris plus de mots. Ils ont davantage reflété le langage du robot au cours de leur propre narration. Ils ont raconté des histoires plus longues. Toutes ces corrélations étaient plus fortes pour les enfants qui jouaient avec le robot relationnel - ce qui signifie en fait que les enfants qui entretenaient une relation plus étroite avec le robot apprenaient davantage et démontraient plus de comportements liés à l'apprentissage et au rapport (comme le reflet du langage). C’est la preuve de mes hypothèses selon lesquelles les relations que les enfants nouent avec leurs pairs contribuent à leur apprentissage.

Crédit: Jacqueline Kory Westlund

C'était une découverte passionnante. Il existe de nombreuses théories sur la façon dont les enfants apprennent de leurs pairs et sur l'importance de leurs pairs (leurs noms incluent Piaget, Vygotsky et Bandura), mais peu de recherches ont été consacrées aux mécanismes qui influencent l'apprentissage entre pairs. . Par exemple, j’ai trouvé des recherches montrant que les pairs des enfants peuvent influer positivement sur leur apprentissage des langues… mais pas pourquoi ils le pourraient. En fouillant davantage dans la littérature, j’avais trouvé une étude récente établissant un lien entre apprentissage et relation, et plusieurs autres montrant des liens entre le comportement social d’un agent et diverses émotions liées à l’apprentissage (comme un engagement accru ou une frustration réduite), mais pas l’apprentissage spécifique. J’avais déjà vu des travaux montrant que les liens sociaux entre enseignants et enfants pouvaient prédire les résultats scolaires - mais cela ne dit rien sur les pairs.

En explorant mes hypothèses sur les relations et l’apprentissage des enfants, j’ai également mis à profit des données déjà collectées pour voir s’il existait les mêmes liens. Longue histoire courte, il y en avait. J’ai trouvé des corrélations similaires entre l’apprentissage du vocabulaire par les enfants, l’émulation du langage du robot et les mesures de relation (telles que les évaluations du robot en tant qu’agent social-relationnel et la révélation de soi au robot).

Dans l’ensemble, j’ai trouvé de très bonnes preuves de mes liens hypothétiques entre les relations et l’apprentissage des enfants.

J’ai également trouvé des nuances fascinantes dans les données relatives au sexe des enfants et à leur perception du robot, dont je parlerai plus tard. Et, bien sûr, chaque fois que nous parlons de technologie, les préoccupations éthiques abondent, aussi je parlerai de cela dans un prochain article également.

Cet article a été publié à l'origine sur le site Web du Media Lab.