Technologie et Instruction (Processus d'Apprentissage Cognitifs)

Ces dernières années ont été témoins d'une explosion rapide de la technologie dans l'enseignement grâce à l'apprentissage électronique et à distance (Bernard et al., 2009; Brown, 2006; Campbell, 2006; Clark, 2008; Jonassen, 1996; Jonassen et al., 1999; Larreamendy-Joerns & Leinhardt, 2006; Roblyer, 2006; Winn, 2002). La technologie est souvent assimilée à l'équipement (par exemple, les ordinateurs), mais sa signification est beaucoup plus large. La technologie fait référence aux conceptions et aux environnements qui engagent les apprenants (Jonassen et al., 1999). La recherche sur les effets de la technologie sur l'apprentissage s'intensifie, tout comme les efforts visant à supprimer les obstacles à l'intégration de la technologie dans l'enseignement (Ertmer, 1999).

La technologie a le potentiel de faciliter l'enseignement d'une manière auparavant inimaginable. Il n'y a pas si longtemps, les applications technologiques en classe étaient limitées aux films, aux télévisions, aux projecteurs de diapositives, aux radios, etc. Aujourd'hui, les étudiants peuvent faire l'expérience de simulations d'environnements et d'événements qu'ils ne pourraient jamais vivre dans des classes ordinaires, recevoir un enseignement et communiquer avec d'autres personnes à de longues distances, et interagir avec de vastes bases de connaissances et des systèmes de tutorat experts.

Un défi pour les chercheurs est de déterminer comment la technologie affecte les processus cognitifs des apprenants pendant l'encodage, la rétention, le transfert, la résolution de problèmes, etc. Le contenu de cette section sur les environnements d'apprentissage informatisés et l'enseignement à distance n'est pas un guide pratique sur la façon d'utiliser la technologie dans l'éducation. Cette section se concentre plutôt sur le rôle que joue la technologie dans l'apprentissage. Les lecteurs intéressés par des applications approfondies de la technologie devraient consulter d'autres sources (Brown, 2006; Kovalchick & Dawson, 2004a, 2004b; Roblyer, 2006; Winn, 2002).

Les étudiants apprennent de plus en plus dans des environnements informatisés. Les chercheurs s'intéressent vivement aux rôles que jouent les ordinateurs dans l'enseignement et l'apprentissage. Bien que l'apprentissage dans des environnements informatisés ne soit pas une théorie de l'apprentissage, il est important de savoir si les ordinateurs améliorent la réussite scolaire et aident à développer la pensée critique et les compétences en résolution de problèmes.

Il est tentant d'évaluer l'apprentissage informatisé en le comparant à l'apprentissage sans ordinateur, mais de telles comparaisons peuvent être trompeuses car d'autres facteurs (par exemple, l'authenticité du contenu, les interactions enseignant-élève/élève-élève) peuvent également différer. Plutôt que de se concentrer sur cette question, il semble plus productif d'examiner les types de processus cognitifs qui peuvent se produire dans les environnements informatisés et à partir d'autres applications technologiques.

Jonassen et al. (1999) ont présenté une perspective dynamique sur le rôle de la technologie dans l'apprentissage. Les avantages maximaux de la technologie découlent du fait qu'elle dynamise et facilite la pensée et la construction des connaissances. Dans cette conceptualisation, la technologie peut remplir les fonctions indiquées dans les objectifs énumérés 'Fonctions de la technologie'. Les applications technologiques pertinentes pour l'apprentissage décrites dans cette section sont différemment efficaces pour accomplir ces fonctions.

• Outil pour soutenir la construction des connaissances
• Véhicule d'information pour explorer les connaissances afin de soutenir l'apprentissage par la construction
• Contexte pour soutenir l'apprentissage par la pratique
• Média social pour soutenir l'apprentissage par la conversation
• Partenaire intellectuel pour soutenir l'apprentissage par la réflection

Enseignement assisté par ordinateur (EAO)

Il y a quelques années encore, lorsqu'il a été supplanté par Internet, l'enseignement assisté par ordinateur (EAO) (ou CAI—computer-assisted instruction) était l'application la plus courante de l'apprentissage informatique dans les écoles (Jonassen, 1996). L'EAO est souvent utilisé pour des exercices et des tutoriels, qui présentent des informations et des commentaires aux étudiants et répondent en fonction des réponses des étudiants.

Bien que l'EAO soit limité dans ce qu'il peut faire, plusieurs caractéristiques de l'EAO sont fermement ancrées dans la théorie et la recherche sur l'apprentissage (Lepper, 1985). Le matériel peut capter l'attention des étudiants et fournir une rétroaction immédiate. La rétroaction peut être d'un type qui n'est pas souvent donné en classe, comme la comparaison des performances actuelles des étudiants avec leurs performances antérieures (pour montrer les progrès de l'apprentissage). Les ordinateurs individualisent le contenu et le rythme de la présentation.

Un autre avantage de l'EAO est que de nombreux programmes permettent la personnalisation ; les étudiants saisissent des informations sur eux-mêmes, leurs parents et leurs amis, qui sont ensuite incluses dans la présentation pédagogique. La personnalisation peut produire de meilleurs résultats que d'autres formats (Anand & Ross, 1987). La personnalisation de l'enseignement peut améliorer la pertinence et faciliter l'intégration du contenu dans les réseaux de la MLT. La construction des connaissances devrait être facilitée par des référents familiers.

Simulations et jeux

Les simulations représentent des situations réelles ou imaginaires qui ne peuvent pas être introduites dans le contexte d'apprentissage. Des exemples sont des programmes simulant les vols d'aéronefs, les expéditions sous-marines et la vie dans une ville fictive. Les apprenants peuvent mieux construire des réseaux de mémoire lorsqu'ils ont des référents tangibles pendant l'apprentissage. Les jeux sont conçus pour créer un contexte d'apprentissage agréable en reliant le matériel au sport, à l'aventure ou à la fantaisie. Les jeux peuvent mettre l'accent sur les compétences de pensée et la résolution de problèmes, mais peuvent également être utilisés pour enseigner le contenu (par exemple, un jeu de basketball pour enseigner les fractions).

Lepper (1985; Lepper & Hodell, 1989) a suggéré que les jeux influencent également l'apprentissage en augmentant la motivation. La motivation est plus grande lorsqu'une relation endogène (naturelle) existe entre le contenu et les moyens (« effets spéciaux ») par lesquels le jeu ou la simulation présente le contenu. Les fractions sont liées de manière endogène à un jeu de basketball, par exemple, lorsque l'on demande aux étudiants de déterminer quelle proportion du terrain est couverte par les joueurs dribblant sur le sol. Une telle relation endogène améliore la signification et le codage et le stockage en MLT. Dans de nombreux jeux et simulations, cependant, la relation entre le contenu et les moyens est arbitraire, comme lorsqu'une réponse correcte d'un étudiant à une question produit des éléments de fantaisie (par exemple, des personnages de dessins animés). Lorsque la relation est arbitraire, le jeu ne produit pas un meilleur apprentissage que l'enseignement traditionnel, bien que le premier puisse être plus intéressant.

En tant que type d'environnement informatisé, les simulations semblent bien adaptées à l'apprentissage par découverte et par enquête. Dans leur revue des études utilisant des simulations informatiques dans l'apprentissage par découverte, de Jong et van Joolingen (1998) ont conclu que les simulations étaient plus efficaces que l'enseignement traditionnel pour inculquer aux étudiants un traitement cognitif « profond » (intuitif). Les simulations peuvent également être bénéfiques pour développer des compétences en résolution de problèmes. Semblables aux résultats pour l'EAI, Moreno et Mayer (2004) ont constaté que les messages personnalisés d'un agent à l'écran pendant les simulations amélioraient la rétention et la résolution de problèmes mieux que les messages non personnalisés. Woodward, Carnine et Gersten (1988) ont constaté que l'ajout de simulations informatiques à un enseignement structuré entraînait des gains en résolution de problèmes pour les élèves du secondaire en enseignement spécialisé par rapport à l'enseignement traditionnel seul. Les auteurs ont noté, cependant, que le mécanisme produisant ces résultats n'était pas clair, et que les résultats pourraient ne pas se généraliser aux simulations informatiques autonomes.

Multimédia/Hypermédia

Le multimédia fait référence à la technologie qui combine les capacités de divers médias tels que les ordinateurs, le cinéma, la vidéo, le son, la musique et le texte (Galbreath, 1992) ; l'hypermédia fait référence aux médias liés ou interactifs (Roblyer, 2006). L'apprentissage multimédia et hypermédia se produit lorsque les étudiants interagissent avec des informations présentées dans plus d'un mode (par exemple, des mots et des images ; Mayer, 1997). Les capacités des ordinateurs à s'interfacer avec d'autres médias ont rapidement progressé. La diffusion de vidéos en continu, les CD et les DVD sont couramment utilisés avec les ordinateurs à des fins pédagogiques (Hannafin & Peck, 1988 ; Roblyer, 2006).

Le multimédia et l'hypermédia ont des implications importantes pour l'enseignement car ils offrent de nombreuses possibilités d'intégrer la technologie dans l'instruction (Roblyer, 2006). Les preuves issues de la recherche apportent un certain soutien aux avantages du multimédia pour l'apprentissage. Dans son examen des études de recherche, Mayer (1997) a constaté que le multimédia améliorait la résolution de problèmes et le transfert des connaissances des étudiants ; cependant, les effets étaient plus forts pour les étudiants ayant peu de connaissances préalables et une capacité spatiale élevée. Dillon et Gabbard (1998) ont également conclu de leur examen que les effets dépendaient en partie de la capacité : les étudiants ayant une capacité générale plus faible avaient le plus de difficultés avec le multimédia. Le style d'apprentissage était important : les étudiants désireux d'explorer ont obtenu les plus grands avantages. Le multimédia semble particulièrement avantageux pour les tâches spécifiques nécessitant une recherche rapide d'informations.

Les chercheurs ont étudié les conditions favorisant l'apprentissage à partir du multimédia. Lorsque des informations verbales et visuelles (par exemple, narration et animation) sont combinées pendant l'instruction, les étudiants bénéficient d'un double codage (Paivio, 1986). La présentation simultanée aide les apprenants à établir des liens entre les mots et les images car ils se trouvent dans la mémoire de travail en même temps (Mayer, Moreno, Boire, & Vagge, 1999). Le multimédia peut faciliter l'apprentissage mieux que l'adaptation des médias aux différences individuelles des étudiants (Reed, 2006). En utilisant différents médias, les enseignants augmentent la probabilité qu'au moins un type soit efficace pour chaque étudiant. Certains dispositifs pédagogiques qui facilitent l'apprentissage multimédia sont : les signaux textuels qui mettent l'accent sur la structure du contenu et sa relation avec d'autres éléments (Mautone & Mayer, 2001) ; les messages personnalisés qui s'adressent aux étudiants et leur donnent l'impression de participer à la leçon (Mayer, Fennell, Farmer, & Campbell, 2004 ; Moreno & Mayer, 2000) ; permettre aux apprenants d'exercer un contrôle sur le rythme de l'instruction (Mayer & Chandler, 2001) ; les animations qui incluent le mouvement et les simulations (Mayer & Moreno, 2002) ; la possibilité d'interagir avec un conférencier à l'écran (Mayer, Dow, & Mayer, 2003) ; passer un test pratique sur le matériel (Johnson & Mayer, 2009) ; et être exposé à un conférencier humain plutôt qu'à un conférencier généré par une machine (Mayer, Sobko, & Mantone, 2003).

Les avantages maximaux du multimédia exigent que certaines questions logistiques et administratives soient abordées. Les capacités interactives sont coûteuses à développer et à produire, bien qu'elles soient très efficaces (Moreno & Mayer, 2007). Les coûts peuvent empêcher de nombreux systèmes scolaires d'acheter des composants. La vidéo interactive peut nécessiter un temps d'instruction supplémentaire car elle présente plus de matériel et exige plus de temps de la part des étudiants. Mais les environnements d'apprentissage multimodaux interactifs offrent un grand potentiel pour accroître la motivation des étudiants (Scheiter & Gerjets, 2007). La plus grande quantité de contrôle de l'apprenant qui est possible offre de meilleurs avantages sur l'apprentissage et peut favoriser l'autorégulation (Azevedo, 2005b).

Malgré les problèmes potentiels liés aux coûts et aux compétences technologiques nécessaires, le multimédia et l'hypermédia semblent bénéficier à l'apprentissage des étudiants, et la recherche montre de plus en plus que cette technologie peut aider à développer l'apprentissage autorégulé des étudiants (Azevedo, 2005a, 2005b ; Azevedo & Cromley, 2004 ; Azevedo, Guthrie, & Siebert, 2004). Des applications continueront d'être développées à mesure que la technologie progresse (Roblyer, 2006). Des recherches supplémentaires sont nécessaires sur les effets du multimédia sur la motivation et sur la manière de le relier à une séquence d'acquisition de compétences d'autorégulation (par exemple, l'influence sociale à l'auto-influence ; Zimmerman & Tsikalas, 2005).

Apprentissage en ligne

L'apprentissage en ligne fait référence à l'apprentissage par le biais de moyens électroniques. Le terme est souvent utilisé pour désigner tout type de communication électronique (par exemple, la vidéoconférence, le courrier électronique) ; cependant, il est ici utilisé dans le sens plus restreint d'instruction par Internet (sur le Web).

Internet (un ensemble international de réseaux informatiques) est un système de ressources partagées qui n'appartient à personne. Internet donne accès à d'autres personnes (utilisateurs) par le biais du courrier électronique et des conférences (salles de discussion), des fichiers et du World Wide Web (WWW) — une ressource multimédia interactive multi-ordinateurs. Il stocke également des informations qui peuvent être copiées pour un usage personnel.

Internet est une merveilleuse source d'informations, mais la question pertinente ici est son rôle dans l'apprentissage. En apparence, Internet présente des avantages. L'enseignement en ligne offre aux étudiants un accès à plus de ressources en moins de temps que ce qui est possible de manière traditionnelle ; cependant, plus de ressources ne signifient pas automatiquement un meilleur apprentissage. Ce dernier n'est réalisé que si les étudiants acquièrent de nouvelles compétences, telles que des méthodes pour effectuer des recherches sur un sujet ou une pensée critique sur l'exactitude des documents sur le Web. Les ressources Web peuvent également favoriser l'apprentissage lorsque les étudiants prennent des informations sur le Web et les intègrent dans les activités de classe (par exemple, l'apprentissage par la découverte).

Les enseignants peuvent aider au développement des compétences Internet des étudiants grâce à un étayage. Les étudiants doivent apprendre des stratégies de recherche (par exemple, des façons d'utiliser les navigateurs), mais les enseignants peuvent également effectuer la recherche Web initiale et fournir aux étudiants les noms de sites Web utiles. Grabe et Grabe (1998) offrent d'autres suggestions.

Un danger pour les étudiants qui utilisent Internet est que le large éventail d'informations disponibles pourrait inculquer la conviction que tout est important et fiable. Les étudiants peuvent alors se livrer à une “écriture associative” en essayant d'inclure trop d'informations dans les rapports et les articles. Dans la mesure où l'apprentissage en ligne aide à enseigner aux étudiants les compétences de niveau supérieur d'analyse et de synthèse, ils acquerront des stratégies pour déterminer ce qui est important et fusionner les informations en un produit cohérent.

La formation à distance (enseignement à distance) a lieu lorsque l'enseignement qui prend sa source dans un lieu est transmis à des étudiants situés dans un ou plusieurs sites distants. Les capacités interactives permettent un retour d'information bidirectionnel et des discussions qui font partie intégrante de l'expérience d'apprentissage. La formation à distance permet d'économiser du temps, des efforts et de l'argent, car les enseignants et les étudiants n'ont pas à effectuer de longs trajets pour se rendre en classe. Les universités, par exemple, peuvent recruter des étudiants dans une vaste zone géographique. Il y a moins de préoccupations concernant les étudiants qui doivent parcourir de grandes distances pour assister aux cours. Les districts scolaires peuvent organiser des programmes de formation continue en transmettant les informations depuis un site central à toutes les écoles. La formation à distance sacrifie le contact direct avec les enseignants, bien que si la vidéo interactive bidirectionnelle est utilisée, les interactions se font en temps réel (synchrones). Dans leur revue des programmes de formation à distance, Bernard et al. (2004) ont constaté que leurs effets sur l'apprentissage et la rétention des étudiants étaient comparables à ceux de l'enseignement traditionnel. Les effets de l'enseignement synchrone favorisaient l'enseignement en classe, tandis que la formation à distance était plus efficace pour les applications asynchrones (impliquant un temps de latence).

Une autre application de la mise en réseau est le tableau d'affichage électronique (conférence). Les personnes connectées à des ordinateurs peuvent poster des messages, mais, ce qui est plus important pour l'apprentissage, elles peuvent participer à un groupe de discussion (chat). Les participants posent des questions et soulèvent des problèmes, et répondent aux commentaires des autres. Un nombre considérable de recherches ont examiné si de tels échanges facilitent l'acquisition de compétences en écriture (Fabos & Young, 1999). La question de savoir si ce moyen asynchrone d'échange par télécommunications favorise l'apprentissage mieux que l'interaction en face à face est problématique car une grande partie de la recherche est contradictoire ou non concluante (Fabos & Young, 1999) ; cependant, la revue de Bernard et al. (2004) suggère que la formation à distance peut être plus efficace avec l'apprentissage asynchrone. La télécommunication a l'avantage de la commodité, car les gens peuvent répondre à tout moment, et pas seulement lorsqu'ils sont réunis.

En tant que formes de communication médiatisée par ordinateur (CMO), la formation à distance et la conférence informatique élargissent considérablement les possibilités d'apprentissage par l'interaction sociale. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si les caractéristiques personnelles des apprenants et les types de contenu pédagogique peuvent affecter l'apprentissage et la motivation des étudiants.

L'apprentissage en ligne est couramment intégré à l'enseignement traditionnel en tant que modèle d'enseignement mixte (c'est-à-dire une partie de l'enseignement en face à face et le reste en ligne). L'apprentissage en ligne est également utile en conjonction avec des projets multimédias. Dans de nombreux programmes de préparation des enseignants, les futurs enseignants utilisent le Web pour obtenir des ressources, puis les intègrent sélectivement dans des projets multimédias dans le cadre de la conception des leçons.

Dans leur revue des cours en ligne, Tallent-Runnels et al. (2006) ont constaté que les étudiants appréciaient de pouvoir avancer à leur propre rythme, que les étudiants ayant plus d'expérience en informatique exprimaient une plus grande satisfaction et que la communication asynchrone facilitait les discussions approfondies. La formation à distance qui intègre des interactions (étudiant–étudiant, étudiant–enseignant, étudiant–contenu) contribue à accroître la réussite des étudiants (Bernard et al., 2009). D'autres types d'interactions (par exemple, les wikis, les blogs) peuvent également être utiles. L'intégration de présentations multimédias dans la formation à distance augmente sa personnalisation et la rend ainsi plus proche de l'enseignement en face à face (Larreamendy-Joerns & Leinhardt, 2006), ce qui peut accroître la motivation des étudiants.

Il est difficile de comparer les cours en ligne avec les cours traditionnels car il existe de nombreuses différences, dont l'une est que, à ce jour, la plupart des cours en ligne ont inscrit en grande partie des étudiants non traditionnels et blancs américains. Cette démographie évoluera à mesure que les cours en ligne deviendront plus répandus, ce qui permettra une meilleure évaluation des résultats de l'apprentissage en ligne et des caractéristiques environnementales qui facilitent l'apprentissage.

D'après les preuves précédentes, nous pouvons conclure que la technologie peut améliorer l'apprentissage. Il est difficile d'évaluer comment l'enseignement amélioré par la technologie se compare à l'enseignement conventionnel, et les comparaisons peuvent présenter des résultats trompeurs (Oppenheimer, 1997). Aucun support pédagogique n'est systématiquement supérieur aux autres, quels que soient le contenu, les apprenants ou le contexte (Clark & Salomon, 1986). La technologie n'est pas une cause d'apprentissage ; il s'agit plutôt d'un moyen d'appliquer les principes d'un enseignement et d'un apprentissage efficaces.

Clark et Salomon (1986) ont recommandé que les chercheurs déterminent les conditions dans lesquelles les ordinateurs facilitent l'enseignement et l'apprentissage. Cela reste vrai aujourd'hui et peut être dit pour la technologie en général. L'utilisation de la technologie doit dépendre des objectifs d'apprentissage. Bien que la technologie ait le potentiel de favoriser différents objectifs d'apprentissage, elle n'est peut-être pas le meilleur moyen de promouvoir l'interaction des élèves par le biais de l'enseignement par les pairs, des discussions de groupe ou de l'apprentissage coopératif.

Davantage de recherches évaluant l'efficacité des environnements d'apprentissage informatisés et de l'enseignement à distance sont clairement nécessaires. Certaines recherches montrent que la résolution de problèmes informatisée est différentiellement efficace pour les élèves de sexe masculin et féminin (Littleton, Light, Joiner, Messer et Barnes, 1998). L'exploration des différences de genre et d'origine ethnique devrait être une priorité de recherche.

Un autre domaine qui doit être abordé est celui des effets motivationnels de la technologie sur les enseignants et les élèves (Ertmer, 1999 ; Lepper & Gurtner, 1989). Lepper et Malone (1987) ont noté que les ordinateurs peuvent concentrer l'attention sur la tâche grâce à des améliorations motivationnelles, maintenir le niveau d'excitation à un niveau optimal et inciter les élèves à s'engager dans un traitement de l'information axé sur la tâche plutôt que de se concentrer sur les aspects non pertinents de la tâche. L'idée est que des principes motivationnels efficaces peuvent améliorer le traitement en profondeur (plutôt qu'en surface) (Hooper & Hannafin, 1991).

Il est difficile de prédire l'avenir de la technologie dans l'éducation. Il y a quelques années, rares sont ceux qui auraient prédit que les ordinateurs portables supplanteraient les ordinateurs de bureau ou que les appareils portables finiraient par remplacer les ordinateurs portables. À mesure que la technologie se complexifie, elle offrira une gamme beaucoup plus vaste de possibilités pédagogiques (Brown, 2006). Nous pourrons accéder et créer des connaissances de nouvelles manières sophistiquées. La recherche explorera les effets de ces développements sur l'apprentissage des élèves, ainsi que les moyens efficaces d'intégrer la technologie dans l'enseignement.

Des développements passionnants sont probables sur plusieurs fronts (Roblyer, 2006). La connectivité sans fil est désormais courante, ce qui améliore considérablement la commodité d'utilisation des ordinateurs portables dans l'enseignement. Le sans fil et la portabilité des appareils (par exemple, les ordinateurs portables, les appareils portables) aident les enseignants à intégrer la technologie dans l'enseignement. La fusion des technologies se poursuivra (par exemple, les téléphones portables capables d'effectuer plusieurs fonctions), ce qui pourrait à terme amener les étudiants à n'avoir besoin que d'un minimum de matériel pour effectuer différentes applications. Les progrès technologiques continueront d'améliorer l'accessibilité pour les personnes handicapées, et les technologies d'assistance devraient devenir plus courantes dans les écoles. Les possibilités d'enseignement à distance et d'apprentissage en ligne augmenteront. Aujourd'hui, nous avons des universités et des écoles secondaires virtuelles, qui peuvent être étendues aux niveaux inférieurs (par exemple, les collèges, les écoles primaires). Enfin, à mesure que la commodité de la technologie continue de s'améliorer, nous pourrions assister à un abandon progressif de l'enseignement traditionnel et à l'adoption d'un modèle contenant moins de réunions en classe et davantage de communications électroniques.

Au niveau de la recherche fondamentale, les recherches sur l'intelligence artificielle (IA) peuvent fournir des informations importantes sur l'apprentissage, la pensée et la résolution de problèmes chez l'homme. L'intelligence artificielle fait référence à des programmes informatiques qui simulent les capacités humaines à déduire, évaluer, raisonner, résoudre des problèmes, comprendre la parole et apprendre (Trappl, 1985). John McCarthy a inventé le terme en 1956 comme thème de conférence.

Les systèmes experts sont une application de l'IA. Les systèmes experts sont de grands programmes informatiques qui fournissent les connaissances et les processus de résolution de problèmes d'un ou plusieurs experts (Anderson, 1990 ; Fischler & Firschein, 1987). Semblables aux consultants humains, les systèmes experts ont été appliqués à divers domaines tels que la médecine, la chimie, l'électronique et le droit. Les systèmes experts disposent d'une vaste base de connaissances composée de connaissances déclaratives (faits) et de connaissances procédurales (système de règles utilisées pour tirer des inférences). Une interface pose des questions aux utilisateurs et donne des recommandations ou des solutions. Une application courante des systèmes experts est d'enseigner en fournissant une expertise aux étudiants. L'enseignement fait souvent appel à la découverte guidée ; les élèves formulent et testent des hypothèses et en subissent les conséquences.

Les futurs systèmes experts seront appliqués à un plus large éventail de domaines. L'un des défis consiste à améliorer la capacité des systèmes à comprendre les langues naturelles, en particulier la parole. Bien que les systèmes experts puissent effectuer des tâches de reconnaissance de formes, la plupart de ces tâches n'impliquent que des stimuli visuels. Mais les systèmes de reconnaissance vocale continuent de s'améliorer. L'utilisation des technologies d'assistance dans l'éducation se développe, car les élèves handicapés sont intégrés autant que possible dans l'enseignement régulier en classe. Les systèmes experts devraient améliorer les capacités des ordinateurs afin qu'ils soient accessibles à tous les apprenants (par exemple, auditifs, visuels, handicaps multiples).

L'IA offre des possibilités passionnantes pour nous aider à comprendre les processus de pensée humaine. Cette application consiste à programmer des ordinateurs avec des connaissances et des règles qui leur permettent de modifier et d'acquérir de nouvelles connaissances et règles basées sur des expériences. Dans l'apprentissage de concepts, par exemple, un ordinateur peut être programmé avec une règle élémentaire, puis être exposé à des exemples et des non-exemples du concept. Le programme se modifie en stockant les nouvelles informations en mémoire et en modifiant sa règle. L'apprentissage peut également se faire par l'exposition à des études de cas. Un ordinateur peut être programmé avec des faits et des études de cas d'une maladie. Au fur et à mesure que l'ordinateur analyse ces antécédents, il modifie sa mémoire pour intégrer l'étiologie, les symptômes et l'évolution de la maladie. Lorsque l'ordinateur acquiert une vaste base de connaissances pour une maladie particulière, il peut diagnostiquer les cas futurs avec précision.