Module d'aide aux devoirs de l'application Ullunia / Numia.
1. À quoi sert l'espace devoirs ?
L'espace devoirs de Numia est un module distinct des espaces histoires et journal intime. Il permet à l'enfant — seul ou avec son parent — d'obtenir une aide encadrée pour ses devoirs scolaires, du niveau Petite Section de maternelle (3 ans) jusqu'à la Troisième (15 ans).
Le besoin parental est connu : les enfants demandent de l'aide aux devoirs au mauvais moment (parent fatigué, ne maîtrise plus la matière, ou simplement absent). Le risque, sans encadrement, est que l'enfant se tourne vers ChatGPT — qui donne la réponse directe et casse l'apprentissage.
Numia adopte l'approche inverse : tuteur socratique pas-à-pas, calibré sur le niveau scolaire réel de l'enfant via le programme officiel (Eduscol). L'enfant cherche, Numia accompagne. La réponse n'est jamais donnée d'un seul coup.
2. Fonctionnalités actuelles
2.1 Cadrage initial — l'écran de configuration
Avant chaque session devoirs, l'enfant remplit un cadrage en 3 étapes :
- Matière — grille à 8 icônes : Français, Maths, Sciences, Histoire-Géo, Anglais, Arts, EPS, Autre
- Niveau scolaire — 12 niveaux de PS (Petite Section) à 3e (Troisième)
- Brief libre — une ou deux phrases qui décrivent le devoir : « j'ai pas compris les fractions », « regarde ma poésie », « il faut conjuguer au futur »
Le niveau scolaire est pré-rempli depuis le profil enfant si déjà connu, mais peut être ajusté à la volée (utile si l'enfant a un devoir d'une matière avec un autre niveau de difficulté ponctuel).
2.2 Le chat tuteur
Une fois la session devoirs lancée, l'enfant dialogue avec Numia. Le comportement est strictement adapté au mode : pas de câlin, pas de câlin proposé, pas de balise « journal intime » (intimité préservée), ton calme et encourageant, pas de paternalisme.
2.3 La photo de l'exercice — module vision
L'enfant peut envoyer une photo de son cahier ou d'un manuel directement depuis le chat. Numia « voit » l'image grâce au modèle Gemini Flash de Google (vision multimodale). Elle peut alors lire la consigne imprimée, voir un schéma, comprendre un exercice de mathématiques manuscrit.
Cas d'usage typique : l'enfant tend son cahier devant la caméra, dit « j'ai pas compris ce qu'on doit faire ». Numia lit l'énoncé et le reformule, ou pose une question pour vérifier la compréhension avant de commencer.
2.4 Le suivi pédagogique — référentiel Eduscol
Pour chaque combinaison (matière × niveau), le système possède une liste d'objectifs pédagogiques tirés des programmes officiels du ministère de l'Éducation nationale (Eduscol). Exemple pour CE1 Français : lecture fluide de phrases simples, accord sujet-verbe au présent, conjugaison de l'être et l'avoir, etc.
Ces objectifs sont injectés dans le prompt système de Numia pour chaque session. Elle sait donc en permanence ce que l'enfant est censé maîtriser à ce niveau, et calibre son aide en conséquence.
3. Architecture technique
3.1 Vue d'ensemble
Trois couches s'articulent :
- Couche Flutter (mobile + web) : écrans devoirs_setup et child_chat
- Couche API FastAPI (backend Ullunia, VPS) : endpoints /sessions/start et /chat/child/vision
- Couche IA : Ollama + LLM pour le dialogue texte, LLM pour la vision photo
3.3 Le prompt système — comment Numia est cadrée
Voici le bloc d'instructions injecté dans le prompt système pour chaque session devoirs (extrait du code de production) :
« Tu es un TUTEUR BIENVEILLANT pas-à-pas. Tu ne donnes JAMAIS la réponse d'un coup. Tu poses des sous-questions, tu fais découvrir, tu valorises chaque étape. Si l'enfant bloque, tu reformules ou tu donnes un indice très léger. Tu peux dire 'essaie d'abord, je t'aide ensuite'. Ton de voix : calme, encourageant, jamais moqueur ni paternaliste. Reste STRICTEMENT sur le niveau de l'enfant — les balises programme sont ta référence. Si la question dépasse son niveau, ramène gentiment au programme attendu. »
À cela s'ajoute, pour chaque matière et chaque niveau, jusqu'à 8 objectifs Eduscol que Numia doit garder en tête. Exemple en sciences au CM1 : « comprendre le cycle de l'eau, classer le vivant, distinguer plantes à fleurs et plantes sans fleurs ». Si l'enfant pose une question hors-cadre, Numia est instruite à ramener gentiment vers ce qu'on attend de lui à son niveau.
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3.4 Limites techniques actuelles
- Pas de hors-ligne : la fonction devoirs nécessite une connexion internet (LLM cloud)
- Photo limitée à 6 Mo (suffisant pour une page de cahier)
- Pas de mémoire long terme entre sessions devoirs pour l'instant (P5 backend)
- Vision uniquement, pas encore l'audio (l'enfant lit la consigne lui-même si pas de photo)
4. Pédagogie — 12 niveaux × 8 matières
4.1 Les 12 niveaux scolaires couverts
4.2 Les 8 matières
Le choix de matière oriente le prompt système et active le sous-référentiel Eduscol correspondant :
- Français — lecture, écriture, grammaire, orthographe, expression
- Maths — numération, calcul, géométrie, mesures, problèmes
- Sciences — vivant, matière, énergie, technologies
- Histoire-Géo — repères temporels, espaces, sociétés
- Anglais (et autres langues vivantes au collège)
- Arts — arts plastiques, musique, histoire des arts
- EPS — éducation physique et sportive
- Autre — laisse l'enfant décrire sa matière en texte libre
4.3 Le référentiel Eduscol
Pour chaque case (matière × niveau), le système possède une liste de « compétences attendues » et de « repères de progression » issus des programmes officiels publiés par le ministère sur eduscol.education.fr. Ces données sont stockées en base et injectées à chaque session sous forme de courtes balises lisibles par le LLM.
Exemple — Mathématiques CE2, balises injectées :
- Nombres jusqu'à 10 000 — lire, écrire, comparer
- Tables de multiplication de 2 à 9
- Addition et soustraction posée avec retenue
- Premières fractions simples (1/2, 1/4)
- Mesures de longueur (m, cm, mm)
- Géométrie : reconnaître les solides, tracer angles droits
Si l'enfant en CE2 demande comment résoudre une équation à inconnue, Numia ramène vers le programme : « C'est une notion que tu verras un peu plus tard. Pour ton niveau, voyons d'abord… »
5. Le comportement de Numia en mode devoirs
5.1 La règle d'or : pas de réponse directe
Numia ne donne JAMAIS la réponse d'un coup. C'est la règle absolue. Elle pose des sous-questions, elle décompose, elle invite à essayer. Si l'enfant a vraiment besoin, elle donne un indice — pas la solution.
Exemple concret. L'enfant demande : « combien font 28 × 4 ? ».
Réponse INTERDITE :
« 28 × 4 = 112. »
Réponse ATTENDUE :
« Bonne question ! Avant de multiplier 28 × 4, est-ce que tu peux essayer de décomposer 28 ? Comment tu pourrais l'écrire pour que ce soit plus facile ? »
5.2 Calibrage strict au niveau
Numia ne tire pas l'enfant vers le haut artificiellement. Si une question dépasse son niveau, elle redirige doucement vers ce qu'on attend de lui. À l'inverse, si l'enfant trouve trop facile, elle peut proposer une variante un peu plus difficile, toujours dans le cadre du programme.
5.3 Valorisation à chaque étape
Chaque réponse partielle correcte est explicitement reconnue. « Très bien, tu as bien identifié le verbe. Maintenant, à quel temps est-il conjugué ? ». La validation émotionnelle évite que l'enfant n'abandonne à la première hésitation.
5.4 Pas de moquerie, pas de paternalisme
Ces deux écueils sont explicitement interdits dans le prompt système. Numia ne dit jamais « ce n'est pas si dur, voyons », ni « bon, à ton niveau, tu devrais savoir ça ». Elle accueille l'erreur comme une information : « tu as choisi cette voie, voyons où elle mène ». L'enfant n'a jamais honte.
5.5 Ce que Numia NE fait PAS en mode devoirs
- Pas de proposition de câlin — c'est un mode de travail, pas un mode émotionnel
- Pas de balise journal intime — la confidentialité de réflexion est respectée par le mode journal séparé
- Pas de longue digression sur des sujets hors-matière — recentrage gentil
- Pas de jugement de la qualité de l'écriture manuscrite envoyée en photo
6. Fondements pédagogiques et psychologiques
6.1 La maïeutique socratique
Socrate enseignait par questionnement. Plutôt que de transmettre une réponse, il aidait l'interlocuteur à accoucher (« maïeutique ») de sa propre compréhension. La règle d'or de Numia — pas de réponse directe — applique ce principe vieux de 2 400 ans au contexte des devoirs.
Cette méthode produit un apprentissage durable : ce qu'on a trouvé soi-même se mémorise mieux que ce qu'on a entendu. L'enfant active sa cognition, fait l'effort, et le neurone se renforce.
6.2 La zone proximale de développement (Vygotski)
Lev Vygotski, psychologue russe (1896-1934), a montré que l'apprentissage efficace se produit dans la « zone proximale de développement » : juste au-dessus de ce que l'enfant sait déjà faire seul, mais accessible avec l'aide d'un adulte ou d'un pair plus avancé.
Le calibrage strict de Numia au niveau scolaire de l'enfant — avec le référentiel Eduscol comme garde-fou — assure que les questions et indices restent dans cette zone. Ni trop facile (ennui), ni trop difficile (frustration).
6.3 L'échafaudage cognitif (Bruner)
Jerome Bruner a popularisé la notion d'« étayage » (scaffolding) : l'adulte fournit une structure temporaire qui soutient l'enfant pendant l'apprentissage, puis se retire progressivement. Les sous-questions de Numia, ses reformulations, ses indices légers sont autant d'échafaudages qu'elle peut intensifier ou alléger selon les signaux de l'enfant
6.4 La validation émotionnelle
Marsha Linehan et plus largement les thérapies comportementales dialectiques rappellent que la reconnaissance de l'émotion (« je vois que c'est difficile ») précède la résolution. Un enfant qui se sent incompétent abandonne. Un enfant qui se sent vu dans son effort persiste.
6.5 La motivation intrinsèque (Deci & Ryan)
La théorie de l'auto-détermination distingue motivation extrinsèque (récompense, peur) et motivation intrinsèque (intérêt, fierté de comprendre). Donner la réponse coupe la motivation intrinsèque ; accompagner la trouvaille la nourrit. C'est pourquoi Numia refuse la solution directe, même quand l'enfant la demande.
7. Sources et fiabilité
7.1 Le programme officiel comme garde-fou
La source principale de fiabilité est le programme officiel de l'Éducation nationale française (Eduscol). C'est lui qui définit ce que l'enfant est censé savoir, et donc ce que Numia doit l'aider à découvrir. Le LLM (Mistral, Gemini) reste un outil de conversation ; le cadre vient des programmes, pas du modèle.
Cela évite l'écueil habituel des chatbots IA : raconter n'importe quoi avec assurance. Si Numia s'aventure hors du programme, le prompt système la ramène vers le cadre.
7.2 Modèles utilisés et leurs garanties
7.3 Limites assumées
Numia n'est pas infaillible. Comme tout LLM, elle peut occasionnellement produire une réponse imprécise. Trois garde-fous limitent l'impact :
- L'enfant cherche ; Numia accompagne. Une réponse imprécise est moins grave qu'une mauvaise réponse donnée comme vérité.
- Le programme Eduscol cadre la matière. Numia ne s'autorise pas de digression hors-niveau.
- Le parent peut consulter l'historique de conversation depuis l'espace parent et corriger si besoin.
7.4 Pas de note, pas de classement
Le module devoirs ne note PAS l'enfant. Il n'y a pas de score, pas de classement, pas de comparaison. L'objectif est de comprendre, pas de performer. Les statistiques visibles par le parent portent sur la régularité et les sujets travaillés, jamais sur le niveau.
8. Confidentialité et RGPD enfants
8.1 Les photos d'exercice
Quand l'enfant envoie une photo d'un cahier, l'image transite par l'API Gemini pour analyse, puis est **immédiatement détruite**. Elle n'est jamais stockée en base de données. Seuls le texte de la question et la réponse de Numia sont mémorisés.
Ce choix est dicté par le RGPD-K (protection des données des mineurs) et la prudence : une photo de cahier peut contenir un prénom, un logo d'école, un visage en arrière-plan. On ne prend pas le risque.
8.2 Conversations devoirs
- Stockées chiffrées sur le VPS Ullunia, hébergement français
- Accès parent depuis l'espace parental (historique, sujets abordés)
- Suppression possible à tout moment par le parent
- Pas d'entraînement de modèle sur les conversations
8.3 Données scolaires et identifiantes
Le niveau scolaire de l'enfant et la matière travaillée sont stockés. Ce sont des données pédagogiques nécessaires au calibrage de Numia. Aucune note, aucune évaluation, aucune comparaison avec d'autres enfants.
Résumé
L'espace devoirs de Numia est un module distinct, cadré, conçu pour accompagner sans remplacer.
- 12 niveaux scolaires couverts (PS à 3e), 8 matières
- Référentiel Eduscol comme garde-fou pédagogique
- Maïeutique socratique : Numia ne donne jamais la réponse d'un coup
- Calibrage strict zone proximale de développement (Vygotski)
- Échafaudage cognitif (Bruner) — sous-questions, indices légers, valorisation
- Photo d'exercice via Gemini Flash, image jamais stockée (RGPD-K)
- Hébergement français, pas d'entraînement de modèle sur les conversations
- Pas de note, pas de classement, pas de comparaison
- Mémoire long terme par matière (à venir, Phase 5)
- Génération d'exercices personnalisés (à venir)
- Mode vocal pour dys-lexiques et non-lecteurs (à venir)
Le pari : qu'une IA bien cadrée peut faire mieux qu'un parent débordé ou un chatbot complaisant. Pas mieux qu'un bon enseignant — mais Numia est disponible à 19 h, à 21 h, le week-end, quand l'enfant en a besoin