Comment rendre les mathématiques accessibles en ligne

Avez-vous déjà eu du mal à afficher de l’algèbre ou des mathématiques complexes en ligne? Aimeriez-vous adapter en formation en ligne vos cours de STIM, soit de science, technologie, ingénierie et mathématiques, de manière à les rendre plus accessibles aux personnes non voyantes ou malvoyantes? Alors que les cours de STIM sont de plus en plus souvent offerts en ligne, ces environnements numériques imposent toutefois des contraintes bien particulières sur notre capacité à les adapter aux besoins de nos apprenants. Êtes-vous curieux de savoir comment vous pouvez faire en sorte que les lecteurs d’écran populaires tels que NVDA ou JAWS lisent correctement les équations? Suivez le guide!

Le modèle social du handicap et le retard des médias modernes

Gravel et al. ont affirmé en 2015 que ce sont « nos environnements d’apprentissage, d’abord et avant tout, qui sont handicapés » (cité dans Nieminen & Pesonen, 2020, p.5). Pour mieux comprendre l’accessibilité de l’Internet, j’ai consulté Jung et al. pour découvrir quelques faits concrets sur le paysage médiatique d’aujourd’hui.

Ils font état d’une découverte étonnante : « De même, la collection IEEE VIS & TVCG n’incluait aucun texte alternatif aux images » (2022, p. 1098).

Les chercheurs citent le Washington Post, le New York Times, et fivethirtyeight.com comme exemples de médias modernes. Les résultats sont encore plus alarmants lorsque l’on sait que la conférence sur la visualisation (VIS) de l’IEEE réunit des experts industriels et universitaires dans le domaine de la visualisation et que la revue IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG) publie tous les deux mois des articles évalués par des pairs sur ce sujet.

Au vu de cet aperçu, on peut affirmer que ni le monde universitaire ni les grands médias ne relèvent le défi de rendre les données, les visualisations ou même les images accessibles aux personnes non voyantes et malvoyantes en ligne.

L’accessibilité en ligne

L’accessibilité en ligne passe souvent par l’utilisation de lecteurs d’écran. Quel est exactement le problème? En termes simples, l’Internet n’a pas été conçu pour afficher la notation mathématique de la manière dont nous interagissons habituellement avec elle en classe, en général sur un tableau noir ou blanc qui ne comporte pas de contraintes spatiales.

Si nous pensons aux PDF, qui sont l’un des principaux moyens de publication de la littérature scientifique, le logiciel n’affiche pas correctement les équations mathématiques parce qu’il ne possède pas la souplesse de notation nécessaire pour diviser la même page blanche en un ensemble correct de couches et de relations symboliques.

Heureusement, l’éditeur d’équations de Microsoft Word comble cette lacune de manière substantielle. Les enseignants familiarisés avec la notation mathématique n’auront aucun mal à rédiger correctement leurs équations. Mais NVDA, le lecteur d’écran le plus couramment utilisé et qui est également gratuit, a du mal à fonctionner correctement.

On pourrait imaginer que le lecteur d’écran intégré à Microsoft Word, appelé ReadAloud, lise sans problème les équations écrites dans l’éditeur. Mais ce n’est pas le cas et les bogues sont monnaie courante.

L’autre grand concurrent de NVDA est JAWS, mais il n’est pas gratuit et son prix élevé peut représenter un obstacle financier important pour les apprenants. Les universités peuvent conserver des licences pour JAWS afin de répondre aux besoins des étudiants handicapés, mais ce n’est pas le cas de toutes les institutions.

Cela nous a encouragés à concevoir une solution qui fonctionne bien avec NVDA et JAWS.

Voici LaTeX

LaTeX convertit la notation mathématique en code, et vice versa. Il s’agit d’un langage et d’un système conçu pour produire de la documentation technique et scientifique, et il est gratuit.

Comment fonctionne-t-il? Si nous imaginons qu’un professeur de mathématiques a écrit une équation à l’aide de l’éditeur d’équations de Word, nous pouvons la convertir en texte en sélectionnant l’option permettant de lire l’équation de façon « linéaire » plutôt que « professionnelle ».

La sortie peut être lue dans n’importe quel document HTML, à condition que la commande pour LaTeX soit encadrée par des caractères permettant au navigateur web de l’identifier. Il s’agit respectivement de \( et \).

Si vous avez travaillé avec Moodle ou tout autre système de gestion de contenu, il y a souvent un éditeur de texte équipé d’une fonction permettant d’écrire en HTML (code source).

Ensuite, lorsque vous publiez votre document web, LaTeX reconvertit la commande pour vous donner l’équation originale. C’est ainsi que l’on rend les mathématiques accessibles en ligne.

Ce qui comporte deux avantages majeurs :

1. Le premier avantage est que les apprenants non voyants ou malvoyants peuvent lire les équations avec le bon niveau de spécificité via le lecteur d’écran de leur choix. Comme les mathématiques ont été codées en dur, il y a moins de bogues, d’expressions confuses et de termes erronés.
2. Il convient de mentionner que les utilisateurs voyants bénéficient de cette accessibilité, car les équations sont désormais interactives et peuvent être agrandies.

Pour vous donner une idée de l’ampleur des dérapages possibles, le lecteur d’écran ReadAloud de Microsoft peut changer de langue en cours de route lorsqu’il lit des équations écrites à l’aide de l’éditeur d’équations de Microsoft. Cette expérience est dérangeante et rend l’équation illisible. L’omission d’un seul mot peut modifier le _______ de toute la phrase.

L’inconvénient est que LaTeX est un langage et qu’en tant que tel, il nécessite un apprentissage de la part du concepteur ou du programmeur pour se familiariser avec ses termes et sa syntaxe afin de résoudre les équations qui ne parviennent pas à être converties en formulation LaTeX avec succès. Étant donné qu’une compréhension de base des mathématiques est également nécessaire, une méconnaissance de ce langage peut entraîner des équations erronées et des bogues interminables.

L’importance du texte alt

L’autre élément important d’un cours de mathématiques accessible est l’importance du texte alt, qui est l’encre invisible d’Internet. Les tableaux de données, les graphiques, les feuilles de calcul, les diagrammes à secteurs — les visualisations de données peuvent être au cœur d’un message, mais sans texte alt décrivant la tendance, les données ou le message, l’apprenant qui utilise un lecteur d’écran est en fait exclu de la conversation.

Comment améliorer cette pratique? En utilisant une bonne norme fournie par Jung et al. (2022) : Pour une démonstration détaillée, veuillez consulter la vidéo incluse dans cet article.

1. Décrivez le type de graphique (ligne, camembert, graphique, etc.).
2. Fournissez une brève description.
3. Préparez le lecteur à la description détaillée (par exemple, « Description détaillée : »).
4. Décrivez les axes et les tendances générales.
5. Utilisez un langage simple.
6. Évitez les guillemets doubles (« ), car ils mettent fin au texte alt. Remplacez-les par des guillemets simples (‘).

En suivant ces lignes directrices, vous pouvez vous aussi être meilleur que le Washington Post, le New York Times et FiveThirtyEight. Je crois en vous!

Par curiosité, j’ai voulu vérifier les résultats obtenus par Jung et al. depuis la publication de leur article il y a deux ans. Un examen des premières images que j’ai pu découvrir sur les sites web du Washington Post, de fivethirtyeight.com et du New York Times a révélé que seul le New York Times avait depuis lors rendu les images de ses articles accessibles. Il n’y a pas d’explication concernant le Washington Post, mais fivethirtyeight a une tâche plus difficile à accomplir, car la quantité de données contenues dans n’importe laquelle de leurs visualisations est plus importante que ce que vous pourriez écouter en un après-midi.

Pour les chercheurs et les praticiens intéressés par des recherches plus approfondies sur ce sujet, c’est un bon point de départ.

Comme nous l’avons appris, Internet n’a pas été conçu pour les personnes non voyantes et malvoyantes. Les enseignants sont donc encouragés à concevoir leurs espaces d’apprentissage en ligne de manière à ce qu’ils soient aussi ouverts et accessibles que possible à tous les apprenants.

Pour les cours de STIM, nous avons appris que l’éditeur d’équations de Microsoft est très utile pour produire des équations qui sont quelque peu lisibles pour les lecteurs d’écran. Il fonctionne très bien avec JAWS, mais pour NVDA, le lecteur d’écran gratuit couramment utilisé, vous devrez convertir les équations en LaTeX avant de les publier dans un document web (c’est-à-dire en HTML).

Si vous êtes courageux et que vous voulez apprendre à coder, LaTeX est gratuit et vous pouvez certainement l’utiliser. Il réduira les bogues que vous rencontrez lorsque vous publiez des équations accessibles, car il vous permet de mieux contrôler la manière dont les lecteurs d’écran interpréteront les mathématiques.

Malgré ces progrès en matière d’accessibilité, il reste deux problèmes clés qui rendent les cours de STIM de haut niveau difficiles à produire. Tout d’abord, il peut être difficile de procéder à un examen par des experts. S’il est possible de produire des mathématiques accessibles en ligne, le diagramme de Venn des experts dans un domaine particulier des STIM qui sont également non voyants ou malvoyants est extrêmement réduit.

C’est un peu un cercle vicieux. Nous manquons d’experts pour évaluer les cours de STIM en ligne, en particulier en ce qui concerne l’accessibilité, parce que ces types de cours n’ont jamais tenu compte des besoins des apprenants non voyants ou malvoyants.

Le deuxième problème concerne la nature linguistique des mathématiques. Lorsqu’un enseignant lit une équation, certaines relations ou nuances dans la notation sont omises, car on suppose que l’apprenant peut lire et vérifier l’équation par lui-même en même temps.

La formule moléculaire de l’eau, H2O, en est un exemple classique. En général, nous ne disons pas à haute voix que le 2 est un indice du H, car cela pourrait être perçu comme pédant. Mais pour les apprenants ayant une déficience visuelle, les équations complexes comprenant des nombres qui décrivent à la fois le nombre d’atomes et la composition générale de la molécule, la sortie du lecteur d’écran peut être incohérente.

En d’autres termes, à mesure que la complexité d’une équation augmente, les omissions subtiles nécessaires pour la décrire avec concision peuvent fausser le sens général de l’équation. Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour aider à normaliser la façon dont les enseignants de STIM lisent les équations. Cela aidera les enseignants et les concepteurs d’expériences d’apprentissage à créer des environnements d’apprentissage en ligne plus accessibles. Cependant, c’est plus facile à dire qu’à faire.

La lecture d’équations complexes peut prendre beaucoup de temps, surtout si l’on essaie d’expliquer toutes les relations impliquées. Cela peut simplement conduire à une surcharge cognitive, le début de l’équation s’effaçant de la mémoire à court terme avant d’être converti en signification par l’apprenant.

Si vous effectuez des substitutions, cela peut être déroutant lorsque vous considérez les transcriptions, en particulier si vous essayez de transcrire quelque chose de très verbeux qui peut devenir presque inintelligible si l’équation est suffisamment longue.

Tout cela pour dire qu’il existe des contraintes très réelles quant à la capacité de l’enseignant à produire un contenu lisible, ainsi qu’en ce qui a trait à la capacité des apprenants à suivre et à assimiler ce contenu.

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J’espère que cet article et la vidéo ci-jointe vous donneront matière à réflexion lorsqu’il s’agira de concevoir un environnement d’apprentissage en ligne accessible aux personnes non voyantes et malvoyantes. Bien qu’il s’agisse d’un sujet de niche, il reste qu’il est question d’accessibilité en éducation et qu’aucune matière ne devrait être jugée trop pointue pour être rendue accessible à tous les apprenants qui s’y intéressent et qui souhaitent la maîtriser.

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Références

Chirikov, I., Semenova, T., Maloshnok, N., Bettinger, E. & Kizilcec, R. F. (2020). Online education platforms scale college STEM instruction with equivalent learning outcomes at lower cost. Science Advances, 6(15). DOI: 10.1126/sciadv.aay5324.

Freedom Scientific eStore. (2023). Job access with speech (JAWS). Freedomscientific.com.  https://store.freedomscientific.com/collections/software-for-school.

LaTeX Project. (2023). LaTeX – A document preparation system. https://www.latex-project.org/.

Nieminen, J. H. & Pesonen, H. V. (2020). Taking universal design back to its roots: Perspectives on accessibility and identity in undergraduate mathematics. Education Sciences, 10(1), 12. DOI: https://doi.org/10.3390/educsci10010012.

NV Access. (2023). NVDA version 2023.1. nvaccess.org. https://www.nvaccess.org/download/.

Tseng, W. (2023). Access8Math. Nvda-project.org. [add-on]. https://addons.nvda-project.org/addons/access8math.en.html.

W3C Web Accessibility Initiative (WAI). (2023). Images tutorial. W3.org. https://www.w3.org/WAI/tutorials/images/

Xu, D. & Xu, Y. (2019). The promises and limits of online higher education: Understanding how distance education affects access, cost, and quality. American Enterprise Institute (AEI). https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED596296.pdf.

Auteur:
Michael Clarke

Concepteur des expériences d’apprentissage @KnowledgeOne. Poète. Musicien. Producteur. Organisateur communautaire. Développeur Web.