La recherche et l’innovation au service de l’éducation

A l’origine de Kaligo, le projet de recherche scientifique IntuiScript visait, dès 2013, à répondre à une question précise : un cahier numérique, avec un stylet, peut-il fournir un retour immédiat à l’élève pour faciliter l’acquisition de l’écriture cursive en classe ? Un cycle de conception centré sur l’utilisateur, mené pendant douze mois avec les chercheurs de Loustic, a permis d’affiner les scénarios didactiques et mener un essai expérimental de 12 semaines en grande section de maternelle dans 22 classes. La moitié des élèves ont utilisé la tablette IntuiScript avec une analyse en temps réel de chaque tracé (forme, ordre, sens, levées de crayon), accompagnée d’un feedback immédiat à chaque tracé de l’élève ; l’autre moitié a réalisé les mêmes exercices identique sur papier. Les tests post-expérimentaux sur papier ont montré que les élèves qui avaient un niveau graphomoteur moyen progressaient significativement en lisibilité et en qualité grâce à IntuiScript ; les élèves en difficulté atteignaient les mêmes résultats qu’en pratique traditionnelle sur papier, et les élèves avancés conservaient leur avantage. Ces résultats ont défini trois principes pédagogiques fondamentaux dans Kaligo :

1. 1. Un retour immédiat, pour éviter que l’erreur ne s’ancre
   2. Une remédiation individualisée pour chaque enfant, basée sur ses tracés
   3. Un transfert fluide des compétences de l’écran vers le papier, confirmant ainsi la valeur des cahiers numériques comme complément robuste, et non substitut, à l’enseignement de l’écriture en classe.

KIHT transforme le DigiPen de STABILO, un stylet connecté en Bluetooth, en un assistant d’écriture intelligent combinant l’écriture sur papier avec une analyse numérique. Un consortium franco-allemand (IRISA, KIT, Learn&Go, STABILO) a conçu l’ensemble de la chaîne de traitement. Chaque tracé hors écran est reconstruit en temps réel et analysé par le moteur pédagogique Kaligo, fournissant les mêmes feedbacks que sur tablette. Les tests en laboratoire reproduisent les trajectoires en moins de 10 ms, ouvrant la voie à des expérimentations dans le futur. Le projet KIHT étend ainsi Kaligo aux usages papier et illustre un modèle de co-conception matériel-logiciel pour une IA éducative embarquée.

Soutenu par BPI France dans le cadre de France 2030, Kaligo OCR vise le développement d’ un outil de reconnaissance optique des caractères, spécialisé dans les productions manuscrites des élèves, capturées via smartphone ou scanner. Double objectif : automatiser la correction (dictées, écrits libres, réponses courtes) selon les critères des programmes scolaires, et alimenter les tableaux de bord Kaligo pour suivre les progrès individuels. Pour entraîner des modèles robustes, Kaligo collecte — de manière anonyme et conforme au RGPD — des cahiers d’élèves du CE1 au collège. En alliant la richesse du support papier à l’intelligence artificielle, KaligOCR ambitionne de « donner vie aux cahiers », allégeant la charge des enseignants et personnalisant la remédiation.

Sélectionné par le ministère français de l’Éducation nationale dans le cadre du « Projet d’Innovation en Intelligence Artificielle » (P2IA), Kaligo s’est développé avec des exercices pour le cycle 2 autour de l’orthographe et de la lecture, ainsi qu’avec un assistant pédagogique permettant à l’enseignant d’analyser les résultats de ces élèves grâce à un tableau de bord, d’être guidé dans la pratique du français (aide à la différentiation) et de planifier des séances et des exercices 100% personnalisables. Développé et mesuré avec des partenaires académiques et scientifiques, ce projet permet un parcours d’apprentissage différencié sans porter atteinte à l’autonomie des enseignants.

Le projet IAfluence, développé en collaboration avec la Direction de l’évaluation, de la prospective et de la performance (DEPP) du ministère français de l’Éducation nationale, vise à moderniser l’évaluation de la fluidité en lecture en primaire grâce à l’intelligence artificielle. En s’appuyant sur un corpus de 25 000 enregistrements en classe d’élèves de CP et CE1, le projet a mis au point une chaîne de traitement basée sur l’apprentissage profond, robuste au bruit, qui effectue une amélioration spectrale, un alignement forcé, et une analyse des erreurs phonémiques. En moins de 90 secondes, le système fournit des scores de mots corrects par minute, des indicateurs de prosodie et des cartes de chaleur des erreurs de prononciation avec une fiabilité équivalente à celle d’un expert. Intégré à la plateforme d’analyse de Kaligo, le projet fluence contribue à généraliser une évaluation fiable du langage oral.

Le projet Kaligo Dys, soutenu par l’Union européenne et la Région Bretagne grâce à un financement FEDER, développe une solution sur tablette destinée à répondre aux besoins des élèves présentant des troubles spécifiques des apprentissages, notamment la dysgraphie et la dyspraxie.

Les métriques de motrices fines alimentent des tableaux de bord et facilitent la personnalisation des plans d’intervention, ainsi que le suivi dynamique des progrès. Conçu pour une utilisation par les professionnels de la rééducation aussi bien en centres spécialisés qu’en suivi en libéral, Kaligo Dys permet un accompagnement motivant et complet pour environ 10 % des élèves concernés par des troubles de l’écriture, tout en garantissant une conformité totale avec les normes RGPD relatives à la protection des données des enfants.

Le projet NADINE, soutenu dans le cadre du dispositif européen H2020, a permis le développement d’une plateforme numérique intégrée visant à faciliter l’intégration sociale et professionnelle des migrants et réfugiés. Il combinait une évaluation des compétences basée sur l’IA, des recommandations de formation personnalisées et un support administratif multilingue, afin d’aligner les profils individuels avec les besoins du marché du travail local et les services disponibles. Learn&Go a contribué au développement de modules d’apprentissage des langues multilingues, facilitant la communication dans les langues du pays d’accueil (français, anglais, espagnol, grec). Le projet a également fourni aux administrations publiques des analyses dynamiques basées sur les données, permettant d’éclairer des politiques migratoires inclusives aux niveaux local, national et européen.

Le projet Kaligo HIT a étendu l’environnement numérique d’écriture manuscrite de Kaligo pour accompagner les enfants ayant des besoins éducatifs spécifiques dans les établissements d’enseignement spécialisé et médico-sociaux. Soutenu par la communauté d’agglomération de Lorient, le projet a adopté une méthodologie de recherche itérative centrée sur l’utilisateur, en collaboration avec des centres tels que des IME ou le centre mutualiste de Kerpape. Expérimenté pendant 1 an en classe, auprès d’enfants en situation de handicap, le projet a ainsi contribué à faire progresser l’éducation inclusive en améliorant l’accessibilité, et le soutien aux interventions thérapeutiques pour les apprenants présentant des troubles de l’écriture. Le numérique aide à l’individualisation des apprentissages permettant à l’enfant d’évoluer dans un cadre rassurant et motivant.

Le projet Kaligo+ vise à renforcer les outils pour accompagner les enfants présentant des troubles moteurs et cognitifs dans l’acquisition des compétences fondamentales en écriture manuscrite et en lecture. Basé sur une méthodologie de co-conception impliquant les laboratoires de recherche, des professionnels de santé et les familles, le projet intègre un module d’évaluation des difficultés d’écriture, des exercices d’oralisation ainsi que des environnements en réalité virtuelle pour renforcer l’engagement et l’apprentissage moteur.

Tiers-lieux d’expérimentation dans le cadre de la stratégie d’accélération en santé numérique de France 2030, INHLab est un véritable tremplin pour l’expérimentation en vie réelle de solutions innovantes pour le handicap, en établissement comme au domicile. Au sein d’INHlab, Kaligo fait l’objet d’une étude clinique menée par BEaCHILD et a pour ambition de faciliter le repérage des troubles ainsi que de développer un carnet de suivi permettant de rapprocher les mondes de la santé et de l’éducation.