La puissance du multimédia au service de l’apprentissage des langues étrangères

Des méthodes traditionnelles vers les méthodes multimédias

Des méthodes traditionnelles vers les méthodes multimédias

Depuis le début des années 90, l’ap­pren­tis­sage des langues étrangères subit de pro­fondes trans­for­ma­tions du fait de l’avène­ment du mul­ti­mé­dia. L’ap­port des tech­nolo­gies nou­velles dans ce domaine rend les out­ils tra­di­tion­nels de plus en plus obsolètes, et ceci bien plus que dans les autres domaines. Cela explique le suc­cès com­mer­cial des CD-ROM d’ap­pren­tis­sage des langues qui représen­tent aujour­d’hui plus de 30 % du marché des CD-ROM éducatifs.

Les out­ils tra­di­tion­nels s’ap­puient soit sur un sup­port papi­er (livre, dic­tio­n­naire, ency­clopédie, etc.), soit sur un sup­port audio (cas­sette, CD audio, etc.), soit sur un sup­port vidéo (films en ver­sion orig­i­nale, CNN, etc.).

Ces dif­férents sup­ports restent répan­dus et util­isés là où l’or­di­na­teur ne peut être présent. Mais la minia­tur­i­sa­tion des com­posants et le développe­ment des dif­férentes formes d’or­di­na­teurs itinérants raré­fient ces situations.

L’ex­em­ple des lab­o­ra­toires de langues à base de cas­settes est sig­ni­fi­catif de cette évo­lu­tion. Ces équipements néces­si­taient des investisse­ments élevés et con­tin­u­aient à être instal­lés jusqu’au milieu des années 90. Leur rem­place­ment par des solu­tions à base d’or­di­na­teurs en réseau, équipés des logi­ciels adéquats, est devenu irréversible. Ces lab­o­ra­toires mul­ti­mé­dias inclu­ent toutes les fonc­tions de leurs prédécesseurs, en offrent des cen­taines d’autres sup­plé­men­taires, s’ap­puient sur des archi­tec­tures stan­dard et évo­lu­tives et coû­tent moins cher du fait de la baisse des prix du matériel informatique.

Les cours avec un pro­fesseur par­ti­c­uli­er sont sou­vent très effi­caces mais devi­en­nent très rapi­de­ment exces­sive­ment coû­teux. Les tar­ifs peu­vent baiss­er si le nom­bre de par­tic­i­pants s’élève, mais il est prou­vé que l’ef­fi­cac­ité est inverse­ment pro­por­tion­nelle à ce nombre.

De plus, les cours imposent une con­trainte géo­graphique et tem­porelle : l’ap­prenant doit se déplac­er dans un lieu qui ne l’arrange pas tou­jours, et ceci à une heure déter­minée et selon une fréquence qui lui con­vi­en­nent rarement lorsqu’il exerce une activ­ité professionnelle.

Le mul­ti­mé­dia fusionne tous les sup­ports exis­tants et ajoute l’in­ter­ac­tiv­ité. Son inci­dence sur l’ap­pren­tis­sage devient con­sid­érable­ment plus élevée de ce fait. La tran­si­tion des méth­odes de langues vers le mul­ti­mé­dia a cepen­dant don­né lieu à trois généra­tions successives.

Lors de la pre­mière généra­tion, les pre­miers bal­bu­tiements sont apparus sous forme de trans­fert de con­tenus péd­a­gogiques d’un ou de plusieurs sup­ports tra­di­tion­nels vers le sup­port mul­ti­mé­dia. Par exem­ple, au cours du trans­fert d’une méthode sur cas­settes et du livret d’ac­com­pa­g­ne­ment vers le cd-rom, un logi­ciel de nav­i­ga­tion plus ou moins per­for­mant pou­vait don­ner l’im­pres­sion d’une explo­ration facile du contenu.

Cer­tains exer­ci­ces péd­a­gogiques trans­férés du sup­port papi­er, comme le texte com­por­tant des “trous” ou l’ex­er­ci­ce d’as­so­ci­a­tion de syn­onymes, appor­taient une pre­mière inter­ac­tiv­ité avec la cor­rec­tion automa­tique par l’or­di­na­teur de l’ac­tiv­ité de l’ap­prenant. Le trans­fert de la fonc­tion “enreg­istrez-vous” des méth­odes sur cas­settes vers l’or­di­na­teur rendait la manip­u­la­tion bien plus com­mode sans pour autant apporter une grande valeur ajoutée péd­a­gogique. De même, les méth­odes d’En­seigne­ment assisté par ordi­na­teur (EAO) à base de vidéodis­ques se sont dif­fusées à cette péri­ode. Elles per­me­t­taient essen­tielle­ment de vision­ner un film en ver­sion orig­i­nale et de béné­fici­er de tout un ensem­ble de fonc­tions facil­i­tant la com­préhen­sion de l’ap­prenant : avant, arrière, stop, pause, avance rapi­de, tra­duc­tion, sous-titres, expli­ca­tions, etc.

La deux­ième généra­tion de pro­duits a dépassé ce stade du trans­fert de sup­port et a com­mencé à utilis­er toute la puis­sance des nou­velles tech­nolo­gies. L’u­til­i­sa­tion de la recon­nais­sance vocale pour aider l’ap­prenant dans l’ap­pren­tis­sage de l’ex­pres­sion orale et de la pronon­ci­a­tion a con­sti­tué une véri­ta­ble révo­lu­tion dans la mesure où l’outil obtenu per­me­t­tait d’ap­porter une solu­tion effi­cace à un prob­lème mal résolu jusque-là. La tech­nolo­gie de la recon­nais­sance vocale qui est détail­lée dans la suite de ce doc­u­ment est d’ailleurs vite dev­enue la tech­nolo­gie clé dans l’ap­pren­tis­sage des langues.

De la même façon, d’autres pro­duits ont exploité la puis­sance de l’or­di­na­teur pour apporter une solu­tion à un besoin péd­a­gogique spé­ci­fique. Les out­ils inté­grant des cor­recteurs orthographiques et gram­mat­i­caux ont aidé les moins novices à mieux rédi­ger en repérant les fautes les plus évi­dentes. Les logi­ciels de suivi ont per­mis de garder une trace du com­porte­ment de l’ap­prenant, de l’é­val­uer et de définir pro­gres­sive­ment des enseigne­ments indi­vid­u­al­isés adap­tés aux besoins de chacun.

La troisième généra­tion est la plus récente. Elle com­porte des méth­odes com­plètes qui cou­vrent tout le proces­sus d’ap­pren­tis­sage d’une langue étrangère : expres­sion orale, expres­sion écrite, com­préhen­sion orale, com­préhen­sion écrite, gram­maire, vocab­u­laire. Elles s’adaptent à tous les niveaux, du débu­tant à l’élève con­fir­mé, et exploitent toutes les dernières avancées tech­nologiques : recon­nais­sance vocale, vidéo MPEG, accès Inter­net, diag­nos­tic intel­li­gent, etc.

Évolution de l’apprentissage des langues étrangères à l’oral

L’ap­pren­tis­sage des langues étrangères à l’o­ral a con­nu dif­férents stades de développe­ment majeurs.

Au tout début, l’ap­prenant avait un seul moyen à sa dis­po­si­tion pour se per­fec­tion­ner à l’o­ral : repro­duire le plus fidèle­ment pos­si­ble la voix de son pro­fesseur.

Puis il a eu la pos­si­bil­ité d’enreg­istr­er sa pro­pre voix et de se réé­couter. D’analogique l’en­reg­istrement devint numérique, mais mal­gré une amélio­ra­tion qual­i­ta­tive, cette tech­nique restait lim­itée par la per­cep­tion audi­tive du sujet.

Au début des années 90, la société Aura­log a intro­duit pour la pre­mière fois la tech­nolo­gie de la recon­nais­sance vocale dans ses méth­odes, per­me­t­tant ain­si à l’ap­prenant de dia­loguer libre­ment avec l’or­di­na­teur, sans manip­u­la­tion du clavier ni de la souris, et d’obtenir une éval­u­a­tion automa­tique de sa prononciation.

Définition et classification de la reconnaissance vocale

La recon­nais­sance vocale désigne l’ensem­ble des tech­nolo­gies per­me­t­tant à une machine de recon­naître la parole. Les tech­nolo­gies de recon­nais­sance vocale mod­ernes sont basées sur une analyse des phonèmes de la phrase prononcée.

Trois critères per­me­t­tent de dis­tinguer les moteurs de recon­nais­sance vocale.

1. Le pre­mier est le type de dis­cours recon­nu (mot à mot ou parole con­tin­ue) par le logiciel :
— soit les mots sont pronon­cés isolé­ment, c’est-à-dire séparés par des péri­odes de silence,
— soit le dis­cours se fait en con­tinu et per­met ain­si une pronon­ci­a­tion naturelle.

2. Le deux­ième critère dis­tingue les moteurs de recon­nais­sance vocale fonc­tion­nant unique­ment sur les mots, de ceux fonc­tion­nant sur les phras­es complètes.

3. Le troisième critère est le degré de dépen­dance vis-à-vis du locuteur :
— sys­tème monolo­cu­teur : sys­tème adap­té ou adapt­able grâce à un proces­sus d’en­traîne­ment à un locu­teur par­ti­c­uli­er (“speak­er depen­dent”),
— sys­tème mul­ti­lo­cu­teurs (“speak­er inde­pen­dent”) : recon­nais­sance vocale fonc­tion­nant pour tout un groupe de locu­teurs, ce groupe pou­vant, à l’ex­trême, inté­gr­er n’im­porte quelle per­son­ne par­lant la langue apprise (indépen­dam­ment de son âge, de son sexe, du tim­bre de sa voix…).

Les meilleurs CD-ROM du marché utilisent les moteurs de recon­nais­sance vocale les plus sophis­tiqués : l’ap­prenant peut per­fec­tion­ner sa pronon­ci­a­tion sur des mots ou des phras­es com­plètes, au rythme qu’il désire. De plus, les logi­ciels de type “speak­er inde­pen­dent” sont immé­di­ate­ment util­is­ables par tous les locu­teurs, sans entraîne­ment préalable.

La reconnaissance vocale : vingt ans d’évolution technologique

La tech­nolo­gie de la recon­nais­sance vocale a évolué, pas­sant du hard­ware (cartes) au soft­ware. Aujour­d’hui, l’ap­prenant prononce libre­ment une phrase et le logi­ciel note la qual­ité de la pronon­ci­a­tion par une analyse com­plexe des phonèmes.

Voici la chronolo­gie des dif­férentes étapes du développe­ment de la recon­nais­sance vocale sur les vingt dernières années.

Début des années 1980

Les pre­miers sys­tèmes monolo­cu­teurs de recon­nais­sance vocale sont appliqués sur des machines industrielles.

1985

C’est env­i­ron à cette date qu’ap­pa­rais­sent les pre­mières cartes équipées de DSP (Dig­i­tal Sig­nal Proces­sor), per­me­t­tant d’im­plé­menter une tech­nolo­gie de recon­nais­sance vocale sur un PC. Ces tech­nolo­gies sont très com­plex­es à met­tre en œuvre (test sur un pan­el sig­ni­fi­catif de locu­teurs). Ces cartes ne sont pas dif­fusées au grand public.

1991

La pre­mière appli­ca­tion d’ap­pren­tis­sage de langues fondée sur la recon­nais­sance vocale est créée.

1994

C’est l’ar­rivée des cartes DSP grand pub­lic (sous Win­dows™).

1995

Des solu­tions logi­cielles issues de la tech­nolo­gie des cartes font leur appari­tion. Le pre­mier logi­ciel grand pub­lic sous Win­dows™ est lancé avec un sys­tème de recon­nais­sance vocale mul­ti­lo­cu­teurs fonc­tion­nant sur des phras­es com­plètes. La recon­nais­sance vocale per­met au logi­ciel d’analyser la pronon­ci­a­tion de l’ap­prenant et de l’é­val­uer grâce à un sys­tème d’é­val­u­a­tion sophistiqué.

1996

La recon­nais­sance vocale est exploitée dif­férem­ment selon son util­i­sa­tion : méthode de langues ou logi­ciel de dic­tée vocale.

Par­al­lèle­ment au marché des langues, les pre­miers logi­ciels de dic­tée vocale sont lancés sur le marché. Le prin­ci­pal édi­teur est alors Drag­on­Sys­tems. La recon­nais­sance vocale se fait mot à mot.

1998

Des méth­odes com­plètes de langues sont lancées, dans lesquelles, pour la pre­mière fois, la recon­nais­sance vocale est appliquée aux exer­ci­ces linguistiques.

Sur le marché de la dic­tée vocale appa­rais­sent les pre­miers logi­ciels autorisant la dic­tée en con­tinu.

1999

Une inno­va­tion tech­nologique révo­lu­tion­naire, SETS (Spo­ken Error Track­ing Sys­tem) appa­raît et per­met de localis­er les défauts de prononciation.

La recon­nais­sance vocale fonc­tion­nait déjà de façon con­tin­ue sur des phras­es com­plètes et indépen­dam­ment du locu­teur. Restait encore un prob­lème qu’au­cune équipe de développe­ment n’avait résolu jusqu’à présent : iden­ti­fi­er l’élé­ment mal pronon­cé dans une phrase complète.

Après plusieurs années de recherche, des ingénieurs ont mis au point une tech­nolo­gie qui per­met de détecter automa­tique­ment l’er­reur de pronon­ci­a­tion dans une phrase. Cette tech­nolo­gie exclu­sive, bap­tisée SETS (Spo­ken Error Track­ing Sys­tem), fait l’ob­jet d’un dépôt de brevet. En repérant les points faibles dans la pronon­ci­a­tion de l’ap­prenant, SETS représente une avancée déci­sive dans l’ap­pren­tis­sage d’une langue étrangère sur ordinateur.

Exploitation de la reconnaissance vocale dans les méthodes de langues

1. Le dialogue interactif

Grâce à la tech­nolo­gie avancée de la recon­nais­sance vocale, l’u­til­isa­teur engage un véri­ta­ble dia­logue avec son PC. Les répons­es de l’u­til­isa­teur ori­en­tent la conversation.

Suiv­ant son niveau, l’ap­prenant paramètre la recon­nais­sance vocale pour la ren­dre plus tolérante ou plus exigeante quant à la qual­ité de sa prononciation.

2. La prononciation de la phrase ou du mot

L’u­til­isa­teur s’en­traîne à pronon­cer une phrase ou un mot et obtient une note (score) lui per­me­t­tant d’é­val­uer la qual­ité de son accent, de sa pronon­ci­a­tion et de son intonation.

3. L’affichage de la phrase ou du mot prononcé

Le logi­ciel offre — en plus de l’é­val­u­a­tion — la pos­si­bil­ité de visu­alis­er pré­cisé­ment sa pronon­ci­a­tion et son into­na­tion. Deux types de représen­ta­tions (un graphe et une courbe) sont disponibles. L’u­til­isa­teur peut les affich­er simul­tané­ment ou séparément.

Le graphe vocal indique l’am­pli­tude de la voix en fonc­tion du temps (notion d’én­ergie). Il représente l’in­ten­sité sonore de la voix et donne des indi­ca­tions sur la struc­ture de la prononciation.

La courbe de la fréquence fon­da­men­tale repro­duit les vari­a­tions de la fréquence de la voix en fonc­tion du temps (notion de hau­teur). Cette courbe, com­plé­men­taire du graphe vocal, per­met à l’ap­prenant de com­par­er pré­cisé­ment son into­na­tion à celle du mod­èle (aigu/grave).

Les meilleurs logi­ciels pro­posent des fonc­tions qui éval­u­ent et per­me­t­tent de visu­alis­er la pronon­ci­a­tion et l’in­to­na­tion aus­si bien pour des phras­es com­plètes que pour des mots.

4. Les animations de phonèmes en 3D

Grâce à des ani­ma­tions phoné­tiques en images de syn­thèse, l’ap­prenant peut visu­alis­er avec une grande pré­ci­sion les mou­ve­ments artic­u­la­toires pour mieux les reproduire.

Cette tech­nolo­gie d’ex­cep­tion aide à com­pren­dre le fonc­tion­nement artic­u­la­toire de la pro­duc­tion de cer­tains sons et à les mémoris­er, afin de mieux les reproduire.

Des exemples d’application

Le nou­v­el aéro­port de Hong-Kong, Chek Lap Kok, utilise des CD-ROM Skytalk avec recon­nais­sance vocale pour son cen­tre de for­ma­tion au con­trôle du traf­ic aérien. Ces CD-ROM per­me­t­tent aux pilotes et aux aigu­illeurs du ciel de per­fec­tion­ner leur expres­sion orale en anglais. Skytalk invite l’u­til­isa­teur à jouer le rôle d’un pilote ou d’un aigu­illeur du ciel en prenant part à un dia­logue inter­ac­t­if, inspiré d’un réel échange radio. Les con­ver­sa­tions, basées sur des échanges et des sit­u­a­tions très car­ac­téris­tiques, per­me­t­tent à l’ap­prenant de se famil­iaris­er avec le vocab­u­laire pro­pre à l’aviation.

Grâce à la recon­nais­sance vocale, qui favorise un appren­tis­sage per­son­nal­isé, l’or­di­na­teur joue le rôle de pro­fesseur par­ti­c­uli­er : il pose des ques­tions à l’u­til­isa­teur, réag­it en fonc­tion de ses répons­es et éval­ue sa pronon­ci­a­tion au fil de la con­ver­sa­tion. Dans l’ex­er­ci­ce de pronon­ci­a­tion, celui-ci s’en­traîne à pronon­cer les expres­sions dif­fi­ciles et sur­monte ain­si rapi­de­ment ses hési­ta­tions. Très inter­ac­tive, cette méthode enseigne aux apprenants à com­pren­dre et à réa­gir rapi­de­ment dans des sit­u­a­tions très divers­es, fac­teur pri­mor­dial pour garan­tir la sécu­rité des com­mu­ni­ca­tions sol/air.

Pour bon nom­bre d’or­gan­ismes, la com­mu­ni­ca­tion en anglais entre les pilotes et les aigu­illeurs du ciel est dev­enue une préoc­cu­pa­tion majeure. L’u­til­i­sa­tion de ces out­ils s’in­scrit donc, pour ces cen­tres de for­ma­tion, dans un effort con­tinu d’amélio­ra­tion de la sécu­rité aéri­enne. D’autres organ­ismes utilisent la même méthode, tels que la Sin­ga­pore Avi­a­tion Acad­e­my et l’or­gan­isme de for­ma­tion ital­ien, la Ente Nazionale di Assis­ten­za al Volo.

En France, le min­istère de l’É­d­u­ca­tion nationale a équipé la total­ité des Insti­tuts uni­ver­si­taires de for­ma­tion des maîtres (IUFM) et des Cen­tres régionaux de doc­u­men­ta­tion péd­a­gogique (CRDP) en CD-ROM Tell me More. De la même façon, en Espagne, la Jun­ta de Andalu­cia a acquis plus de 500 licences afin de cou­vrir l’ensem­ble du sys­tème sco­laire sec­ondaire d’Andalousie.

De nom­breuses entre­pris­es s’in­téressent égale­ment à ces méth­odes, qui con­stituent un out­il de for­ma­tion per­for­mant pour leurs salariés : citons Mer­cedes-Benz, qui équipe la total­ité de son groupe avec plus de 2 000 licences ou l’U­nion des Ban­ques suiss­es, avec plus de 500 licences.

Dernier équipement en date, la com­pag­nie aéri­enne nationale Air France vient d’ac­quérir 1 000 licences de CD-ROM : 900 licences “clas­siques” seront répar­ties dans les cen­tres de for­ma­tion ou dans les antennes d’Air France du monde entier, et 100 licences “déportées” per­me­t­tront aux employés de la com­pag­nie d’équiper leurs pro­pres micro-ordinateurs.

L’u­til­i­sa­tion de licences déportées per­me­t­tra donc aux apprenants de pour­suiv­re leur appren­tis­sage à domi­cile ou lors de fréquents déplace­ments. Cet équipement porte sur les 6 langues d’ap­pren­tis­sage prin­ci­pales (anglais bri­tan­nique, anglais améri­cain, espag­nol, alle­mand, ital­ien, français langue étrangère), selon tous les niveaux (débu­tant, moyen, con­fir­mé, affaires).

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