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UNESCO DLW 2026 · Supporting Page

What role should AI play when students learn together?

CocoNote is a four-year inquiry into that question. It is a collaborative learning platform where AI support is embedded within students' shared knowledge work, alongside peer collaboration and teacher orchestration, rather than being limited to one-to-one tutoring.

Most AI in education is designed for one student talking to one model. But most learning is fundamentally social. CocoNote asks what changes when AI is embedded in group work.

Context: Since 2023, CocoNote has been developed through sustained university–school research collaboration in Hong Kong and the Greater Bay Area. Each successive generation (1.0 → 2.0 → 3.0) has been studied in real K–12 classrooms and published at CSCL, the premier international conference on collaborative learning. The full list of partner institutions appears in the Research Outputs section below.

About the Talk

FormatParallel session presentation, 8–12 min
CategoryPedagogy, curriculum and the sciences of learning
Sub-categoryHuman learning and cognition
AudienceResearchers, teacher educators, school leaders, edtech designers
Key contributionAI as embedded support layer for collaborative learning, not just one-to-one tutoring
Presentation proposal

Reimagining Collaborative Learning in the Age of AI

This presentation introduces CocoNote as a research-grounded inquiry into what role AI should play when students learn together. It draws on a four-year programme of design-based research and three connected peer-reviewed studies in Greater Bay Area K-12 classrooms (CSCL 2024, CSCL 2025 Outstanding Short Paper, CSCL 2026).

Rather than positioning AI as a tutor for individual students, CocoNote treats AI as an embedded support layer within the group's shared knowledge work — alongside peers and teachers. The session combines a conceptual framing, system walkthrough, evidence from real classrooms, and an open discussion about the tensions this design space surfaces.

Four takeaways
AI should not only personalize learning — it should also support collective knowledge creation. The question is not only how AI helps one student learn faster, but how it helps groups think, negotiate, and build ideas together.
Productive friction matters. Not every difficulty should be removed by instant AI answers; waiting, disagreement, revision, and peer explanation are often where deep learning happens.
AI in collaborative learning should function as orchestration infrastructure, not merely as a chatbot. CocoNote explores embedded support for planning, monitoring, reflection, and group cognition.
Teachers remain essential as orchestrators of collaborative learning ecologies. They define tasks, norms, timing, boundaries, and how AI prompts are interpreted in classrooms.

Four Complementary Modes of AI in Learning

Situating CocoNote within a broader AI learning landscape. Current AI learning systems can take different roles; CocoNote is primarily positioned in the latter two: collaborative support and orchestration infrastructure.

CocoNote does not argue that one mode of AI is "better" than another. AI tool use, AI tutoring, AI assistance, and AI partnership are four complementary modes that can coexist within a single classroom. CocoNote's research focus is the under-explored fourth mode: AI as a partner in students' collaborative knowledge work.

Mode AAI as Tool

Tool

AI supports isolated tasks: drafting, translating, summarizing. Useful for routine content work.

Mode BAI as Tutor

Tutor

AI personalizes one-to-one instruction, practice, and feedback. The dominant current paradigm.

Mode CAI as Assistant

Assistant

AI helps with classroom-level feedback, formative assessment, and teacher scaffolding.

Mode DAI as Partner

Partner

AI participates in students' shared knowledge work, alongside peers and teachers, in collaborative spaces.

The presentation argues that Mode D is currently under-designed, under-researched, and under-deployed — not that it should replace Modes A–C. CocoNote is one ongoing attempt to design and study what Mode D looks like in real K-12 classrooms.

Positioning: CocoNote does not argue that tutoring or assistance are unimportant. It complements them by exploring how AI can support group cognition, participation balance, socially shared regulation, and collective knowledge creation.

Beyond AI Tutoring: A Question Worth Asking Together

The four modes above show why AI tutoring is only one part of the design landscape. Most AI in education still centers on one learner interacting with one model. CocoNote explores a different question: what happens when AI support is embedded inside collaborative learning processes?

AI tutoring is a valuable development. It can support individual practice, explanation, and feedback. But it does not exhaust the design space for AI in education. Three tensions emerge as soon as we imagine AI inside a group's shared work — and these tensions are worth thinking through together, with the global community gathered at UNESCO DLW 2026.

Tension 1 · Efficiency vs Depth

When AI removes every friction, what remains to learn from?

Productive learning often depends on friction: waiting, negotiating, revising, disagreeing, and trying again.

Inspired by critiques of frictionless automation

If AI optimizes every step of group work, students lose the cognitive struggle that produces understanding. The design question is not how to remove friction, but which frictions to preserve as productive — disagreement, waiting, revising, negotiating.

Tension 2 · Personalization vs Alterity

What is lost when each student becomes a data model?

A learner should not be reduced to a profile, score, or computable behavioural trace.

Inspired by human-centred educational ethics

Personalization typically requires modelling the learner. But each student is more than what their data shows. The design question is how to use AI to support learning while refusing to totalize students into computable profiles.

Tension 3 · Assistance vs Agency

Whose thinking is happening when AI does the work?

Classroom thinking is distributed across learners, peers, teachers, tools, artifacts, and AI-supported processes.

Grounded in distributed cognition

When AI takes over too much, students risk an algorithm-dependent habitus — a learned passivity. The design question is how to keep epistemic agency with the learner while still benefiting from AI's capabilities.

CocoNote does not claim a final answer to these tensions. It offers a four-year research-grounded inquiry — a working hypothesis that AI can be designed as an embedded support layer for collaborative learning, not only as a tutor — and an invitation to the UNESCO community to think these questions through together.

Pedagogical Foundations

CocoNote's design is grounded in learning sciences, not generic AI capability. Five traditions converge on the question of how AI can support students' collaborative work without undermining what makes that work valuable.

Constructionism

Learning by making

Following Papert, students make thinking visible through external artifacts they design and refine. AI is evaluated by whether it supports artifact creation, not just answer delivery.

Mindtools

AI as cognitive partner

Following Jonassen and Salomon, intelligent tools should engage learners with thinking, not replace it. AI is a partner that augments cognition, not a black-box answer machine.

Knowledge as Design

Designers, not receivers

Following Perkins, knowledge is not information to be received but a designed artifact to be built. Students engage with purpose, structure, model cases, and arguments.

Shared Regulation

Groups regulate together

Following Hadwin, Järvelä, & Miller (2017) and the Trigger Regulation Framework (Järvelä & Hadwin, 2024), groups co-regulate planning, monitoring, evaluation, and emotion.

Knowledge Building

Ideas as improvable

Following Scardamalia & Bereiter, students hold collective cognitive responsibility for advancing community ideas. AI supports this work but does not own it.

These five traditions — spanning forty years of learning sciences — anchor CocoNote's design and provide the conceptual vocabulary for asking how AI can participate in collaborative knowledge work.

CocoNote as a Shared Space for Networked Thought

CocoNote combines an infinite hypermedia canvas, real-time group chat, AI-mediated scaffolding, and learning analytics. The design goal is not to place AI beside collaboration, but to embed it inside collective knowledge work.

The CocoNote Workspace Four embedded layers for collaborative knowledge work CocoNote — Group A workspace Idea A initial hypothesis Evidence image + data Counter- claim Synthesis design rationale v2 (improved) Shared artifact improvable over time Group chat A: "should we test...?" @boss help us plan B: I'll search evidence → added to canvas Boss: routing to Planning Agent... 💡 ① Infinite Canvas non-linear hypermedia space ② Hypermedia Cards text · image · video · links ③ Group Chat @-mention agents inline ④ AI Agent Layer reactive + proactive ⑤ Lightbulb Trigger proactive nudge surface ⑥ Group / Private Spaces scaffolding by teacher
Figure intention: The workspace embeds AI support inside the group's shared canvas and chat, rather than placing AI as a separate window beside the collaboration. The Lightbulb sits as a proactive trigger surface (top-right corner) that does not interrupt flow.

Four Years, Three Generations of CocoNote

CocoNote is not a one-off study. It is a sustained programme of design-based research that began in 2023, made its first peer-reviewed appearance in 2024, and has developed through three connected generations from 2024 to 2026. Each generation solved a problem the previous one left open.

A sustained programme · 2023 to 2026 23 2023 R&D begins first pilots in classrooms 1.0 2024 CocoNote 1.0 PBL + Hypermedia HK 132 students CSCL 2024 · Poster first top-conference paper 2.0 2025 CocoNote 2.0 + Agent-aided SSRL 78 Shenzhen students CSCL 2025 · Outstanding 🏆 3 reactive + 1 proactive agent 3.0 2026 CocoNote 3.0 · MIRACLE + Multi-agent orchestration 90 Shenzhen students CSCL 2026 · Short Paper Boss + 4 specialists + Lightbulb From pedagogy-first platform → single-agent SSRL → orchestrated multi-agent regulation
2023
R&D · 0.x

The Question Forms

The team begins design-based research on collaborative learning environments for K-12. CocoNote 0.x is piloted in classrooms across the Greater Bay Area. AI agents are not yet integrated; the focus is on collaborative knowledge construction itself.

2024
CocoNote 1.0

Pedagogy First

The 2024 CSCL paper formalises CocoNote 1.0 as a PBL platform anchored in Activity Theory, Constructionism, and Knowledge as Design. A case study with 132 Hong Kong students designing for the elderly community shows the platform works without AI agents.

CSCL 2024 · Poster · first top-conference paper
2025
CocoNote 2.0

Agents Enter

Three reactive agents (Planning / Monitoring / Reflection) and one proactive agent (Lightbulb) are added to support SSRL. A quasi-experimental study with 78 sixth-graders in a Shenzhen primary school shows significant SSRL gains. But students must choose which agent to invoke — cognitive load remains.

CSCL 2025 · Outstanding Short Paper 🏆
2026
CocoNote 3.0 · MIRACLE

Orchestration

A Boss Agent (LangGraph) routes student intent to four specialists (Planning / Monitoring / Reflection / Knowledge); the Lightbulb proactive mechanism from CocoNote 2.0 continues as a parallel support system. A quasi-experimental study with 90 fifth-graders in a Shenzhen primary school shows large effects on artifact quality (r = .77) versus generic GPT on the same platform.

CSCL 2026 · Short Paper

CocoNote 1.0: 132 Hong Kong Students Designing for Their Community

This section presents the first-generation CocoNote study before the later agent-aided and multi-agent versions. It establishes the pedagogical baseline: collaborative knowledge building through a shared hypermedia workspace before AI agents were introduced.

Before any AI agents were added to CocoNote, the platform's pedagogical foundation was tested in a real Hong Kong middle school. This case study — the basis of CocoNote's first peer-reviewed paper (CSCL 2024) — shows what the platform looks like when students use it for authentic, community-grounded design work. It grounds the abstract architecture above in the texture of real classroom practice.

CSCL 2024 · Poster · the foundational case

"Improving the quality of life of elderly residents in our community"

A semester-long project-based learning module at a Hong Kong junior secondary school. The driving question was authentic and community-rooted: how can young students help elderly people in their own neighbourhood live better lives?

Students: 132 third-year (junior high) students, working in groups of four.
Task: investigate the psychological and life situations of middle-aged and elderly community members; design product prototypes that address identified problems.
Workflow: problem exploration → project management → collaborative research → product prototype.
Tools used: CocoNote infinite canvas, hypermedia cards, group spaces, Empathy Map, Toulmin Argument, Six Thinking Hats — but no AI agents. This established the platform's pedagogical baseline.
Outcomes: students delivered product prototype concepts including fall-assistance devices, psychological companionship tools, and health-management aids — designed for real users they had interviewed.
Four-stage design workflow HK 132 students · semester-long PBL 1 Problem Exploration Field interviews · scattered ideation on infinite canvas · empathy mapping 2 Project Management Group task breakdown · Gantt-style scheduling · responsibility allocation 3 Collaborative Research Group synthesis · cross-disciplinary linkage · argument construction 4 Product Prototype Hand-drawn or digital prototypes presented to peers + teachers

What students actually designed

Three representative prototype concepts that students produced — none generated by AI; all designed by students for real elderly users they had interviewed in their community.

alert pressure sensors

Fall-assistance insole

Detects gait instability and emits an alert; addressed elderly users' fall risk identified through interviews.

Psychological companion robot

Conversation prompts and emotional check-ins; addressed loneliness identified in interview data.

M T W Th 9:00

Health-management aid

Daily medication reminders + simple visual schedule; addressed memory concerns reported in family interviews.

These prototype concepts are reproduced as schematic representations based on student work described in the 2024 paper. They illustrate that CocoNote's pedagogical foundation produces tangible, community-grounded design output — even before AI agents were introduced. The 2025 and 2026 generations of agent-aided CocoNote build on this foundation, not in place of it.

CocoNote 2.0: Agent-Aided Collaborative Regulation

After CocoNote 1.0 established a shared hypermedia workspace for project-based collaborative learning, CocoNote 2.0 introduced AI agents to support socially shared regulation. This generation explored whether AI could scaffold planning, monitoring, reflection, and socio-emotional regulation without replacing peer discussion or teacher orchestration.

CSCL 2025 · Outstanding Short Paper

CocoNote: Agents-aided Collaborative Learning Environment Enhances Socially Shared Regulation

This study examined how agent-aided support could strengthen collaborative learning processes among sixth-grade students. It introduced three reactive agents for planning, monitoring, and reflection, together with a proactive Lightbulb agent that monitored collaboration signals and nudged groups when participation or regulation appeared to stall.

Key point: Lightbulb was introduced in CocoNote 2.0, not MIRACLE. MIRACLE later extended this direction by adding multi-agent orchestration and a Boss Agent routing mechanism.
Design contribution

From shared workspace to regulated collaboration

CocoNote 2.0 marked the first transition from a pedagogy-first collaborative platform toward an AI-supported regulation environment. Rather than giving answers directly, agents were designed to help groups plan tasks, monitor progress, reflect on collaboration, and sustain participation.

  • Planning Agent: supports goal-setting and task distribution
  • Monitoring Agent: supports progress and participation awareness
  • Reflection Agent: supports evaluation and next-step thinking
  • Lightbulb Agent: provides proactive socio-emotional and regulatory nudges
CocoNote 2.0: Reactive Agents + Proactive Lightbulb Agent-aided support for socially shared regulation before full orchestration Reactive support Planning goals · roles Monitoring progress Reflection evaluate Students explicitly select or invoke the needed support. Proactive Lightbulb Collaboration signals 💡 Lightweight nudges appear when groups stall, disengage, or lose regulation. two complementary modes
Figure intention: This simplified 2.0 visual replaces the previous large dark SVG. It shows that reactive agents and the proactive Lightbulb were already part of the 2025 award-winning generation, while full intent routing was still not yet introduced.
CocoNote 2.0 is the bridge between collaborative knowledge building and MIRACLE: AI agents entered the learning ecology, but students still had to choose and invoke support before full orchestration was introduced.

CocoNote 3.0 / MIRACLE: From Monolithic AI to Multi-Agent Orchestration

The MIRACLE system (CSCL 2026) reduces the burden of agent selection by routing student requests to specialized agents via a hierarchical Boss Agent, built on the LangGraph framework and powered by GPT-5-Nano. This distinguishes embedded collaborative support from a generic assistant attached to a classroom activity.

MIRACLE Architecture Hierarchical orchestration · LangGraph · GPT-5-Nano Student in chatroom: @boss ... Boss Agent (Meta-Orchestrator) intent classification · state context · routing built on LangGraph framework Planning goals · roles task allocation strategies Monitoring progress checks participation coordination Reflection evaluation summary next cycle Knowl- edge content scaffold All agents read shared whiteboard + chat in real-time 💡 Lightbulb proactive independent of Boss · scans every 3 min
Figure intention: The Boss Agent routes reactive requests to four specialists. The proactive Lightbulb runs as a parallel system that scans collaboration data every 3 minutes and triggers a non-intrusive nudge—structurally separate from the orchestrator.
Monolithic vs. Orchestrated AI Why specialized routing matters for collaborative learning Generic LLM Assistant ⨯ Students choose which prompt to use ⨯ Cognitive load: high ⨯ Experience: fragmented across windows ⨯ Intervention: only when asked ⨯ Context: outside the group's canvas ⨯ No structural support for SSRL prompt? prompt? prompt? prompt? prompt? "It told us specifically what to do next." (Student J, control) MIRACLE Orchestrated ✓ Boss routes intent to specialist ✓ Cognitive load: lower ✓ Experience: embedded in canvas + chat ✓ Intervention: reactive + proactive ✓ Context: shared workspace state ✓ Structurally aligned with SSRL phases Boss Agent Planning Monitor Reflect "Things got much better." (Student C, MIRACLE)
Figure intention: The same LLM (GPT-5-Nano) can be deployed as a generic assistant or as an orchestrated multi-agent system. Architecture, not raw model capability, accounts for the experimental differences reported in CSCL 2026.

The Lightbulb: A Concrete Example of Proactive Regulation

Lightbulb is the system's productive friction design choice. It does not answer; it nudges. It does not interrupt; it flashes. It does not regulate for the group; it gives the group a moment to regulate itself.

① Trigger Detection scans collaboration data every 3 minutes ⚠ Prolonged silence e.g. no chat or canvas edits > 4 min ⚠ Low or unbalanced participation e.g. one student dominates contributions ⚠ Confusion or frustration signals e.g. negative sentiment in chat ⚠ Stalled artifact progress e.g. no canvas changes during execution phase ② Non-Intrusive Visual Nudge flashes in corner · group decides whether to engage idea (stale) 💡 Lightbulb prompt "You've been quiet for a while. Want to summarize what you've decided so far, before moving on?" — group keeps full agency "At first, some people in our group weren't doing anything. But when they saw the Lightbulb... they started cooperating." — Student G (experimental group)
Figure intention: The Lightbulb is the most concrete embodiment of CocoNote's "productive friction" design principle. Triggers are observable behavioral signals; the response is a flashing icon, not a forced popup; the prompt is a question, not an answer.
Mechanism summary

Productive friction, by design

Most AI tutors aim to minimize friction—the faster the answer, the better. CocoNote inverts this for collaborative work: when groups are stuck, the Lightbulb does not unblock them; it makes them notice that they are stuck. The group then chooses whether and how to act.

Worked example

Trigger: Group has had no chat or canvas activity for 4 minutes during the execution phase.
💡 "You've been quiet for a while. Want to summarize what you've decided so far, before moving on?"

What the prompt does: Names the silence without judgment. Offers a metacognitive move (summarize). Returns control to the group. Does not generate the summary itself.

"It told me no need to be anxious and just take my time." — Student F, MIRACLE study

Research Evidence: How CocoNote Helps Students

The proposal is grounded in three peer-reviewed studies conducted across three years. The 2024 study established the pedagogical foundation; the 2025 study tested first-generation AI agent support; the 2026 study tested orchestrated multi-agent regulation under matched conditions. The evidence is research-stage classroom evidence, not a large-scale implementation claim.

Evidence boundary: The claims on this page are grounded in implemented classroom studies and peer-reviewed CSCL outputs. They should be read as research-stage evidence from selected K-12 contexts, not as a claim of system-wide or national-scale causal impact.
CSCL 2025 · Outstanding Short Paper 🏆

CocoNote 2.0: Agent-aided Collaborative Learning

In a sixth-grade STEM robotics context, students using agent-aided CocoNote demonstrated stronger SSRL processes, more balanced interaction networks, and improved reflective collaboration. This is the first peer-reviewed evidence that the agent-aided design works.

System tested: CocoNote 2.0 with three reactive agents (Planning, Monitoring, Reflection) + Lightbulb proactive agent · vs. CocoNote without agents (control).
Study design: 78 sixth-grade students in a Shenzhen primary school (experimental n=38, control n=40), 16 groups of 4–6 students, 90-minute STEM "Design a Robot" task.
Controlled variable: teachers provided the control group with the same questions the reactive agents posed to the experimental group, isolating the AI contribution.
Measures: Group Metacognition Scale (Biasutti & Frate, 2018), chat & canvas logs, collaboration network analysis, 6-group interviews.
Within-group gains: experimental group improved significantly on Evaluation (t(37) = 3.54, p < .001), Knowledge of Cognition and Planning (p < .05). Control showed minimal change.
Between-group: experimental scored significantly higher than control on Reflection (t(76) = 2.06, p = .043).
Interaction analysis: Group 1 (experimental) showed 6/6 participation with 85% task-related messages; Group 3 (control) showed 3/6 participation with 62% task-related messages despite higher message volume.
Open problem identified: students had to choose which agent to invoke — cognitive load and fragmented interaction across agents. This motivated MIRACLE.
CSCL 2026 · MIRACLE Short Paper

CocoNote 3.0: Multi-Agent Intelligent Regulation

A quasi-experimental study with 90 fifth-grade students in a Shenzhen primary school found that MIRACLE groups improved significantly in Planning, Monitoring, and Reflection, and produced higher-quality collaborative artifacts than groups using a general GPT assistant.

Design: two parallel classes, Southern China; experimental n=42, control n=48; groups of 4-6; 120-min design-thinking task.
Matched conditions: both groups used CocoNote with whiteboard + chat; both LLMs powered by GPT-5-Nano; only the agent architecture differed.
Process gains: repeated-measures ANOVA, significant Time × Group interactions for Planning and Monitoring; experimental group also gained on Reflection. No effect on Emotion Regulation (likely needs longer internalization).
Artifact quality: MIRACLE Mdn=7.50, M=7.61, SD=0.99 vs. control Mdn=5.50, M=4.78, SD=1.48 on a 15-point rubric (Concept Novelty, Design Completeness, Presentation Clarity).
Statistical test: Mann-Whitney U (data non-normal by Shapiro-Wilk), z = -3.27, p < .001, r = .77 (large effect).
Coding reliability: Two trained raters scored artifacts independently, ICC = .89; thematic coding inter-rater agreement Cohen's κ = .80.
Empirical Proof I · Shared Regulation CSCL 2025 · 78 sixth-grade students in Shenzhen · 16 groups · STEM robotics Control · sparse network discourse hegemony, free-riders A B C D Agent-aided · balanced network dense, evenly distributed connections A B C D E Key finding (illustrative): Agents externalize regulatory burden; participation becomes more balanced; silent students re-engage.
Figure intention: Schematic illustration of social network analysis findings, not a direct statistical plot. The control network shows discourse hegemony around one dominant student; the experimental network shows distributed activity across roles.
Empirical Proof II · Artifact Quality CSCL 2026 MIRACLE · 90 fifth-grade students in Shenzhen · 120 min · 15-point rubric 0 3 6 9 12 15 Artifact quality (0–15) 4.78 SD 1.48 Control general GPT 7.61 SD 0.99 MIRACLE multi-agent *** Mann-Whitney U z = -3.27, p < .001 r = .77 (large effect) ICC = .89 (rater agreement) 15-point rubric across 3 dimensions: Concept Novelty · Design Completeness · Presentation Clarity (5 points each)
Figure intention: Real reported means from the MIRACLE study, with the full 0-15 scale visible. Inter-rater reliability (ICC = .89) and a Mann-Whitney U test were used because the artifact data were non-normal (Shapiro-Wilk).
"Things became more organized. The Boss really sped up our task progress." — Student C, experimental group
"It didn't go well... mainly because we weren't united, and the group leader we chose didn't have management ability." — Student I, control group
Evidence note: These are research-stage classroom studies, not large-scale implementation claims. The 2026 study has a small (n=90), age-specific sample (5th grade), short (120 min) intervention, and a single school site in Southern China. Generalizability and long-term effects require further research. The intention is to contribute reproducible classroom evidence to global debates on AI-supported collaboration, not to claim policy-scale impact.
Cross-study synthesis: The three studies show a progression from shared collaborative workspace, to agent-aided regulation, to multi-agent orchestration. Across this trajectory, CocoNote helps students by making group work more visible, regulatable, reflective, and artifact-oriented.

How CocoNote Helps Students Across the Three Studies

01

Helps groups plan and coordinate

CocoNote 2.0 introduced a Planning Agent to help groups clarify goals, distribute tasks, and organize collaborative inquiry. MIRACLE extended this by using a Boss Agent to route student requests to the right specialist support.

Evidence base: CSCL 2025 agent-aided SSRL + CSCL 2026 MIRACLE orchestration.

Interpretation: AI support is useful when it helps groups organize their own work, not when it does the work for them.

02

Helps students monitor participation and progress

CocoNote 2.0 used monitoring and Lightbulb support to make stalled collaboration, uneven participation, and weak group regulation more visible. This helped groups notice when collaboration was breaking down.

Evidence base: CSCL 2025 Outstanding Short Paper on agent-aided socially shared regulation.

Interpretation: The value is not surveillance; it is timely awareness that helps students regulate collaboration together.

03

Helps groups reflect and regulate collaboration

The Reflection Agent and proactive Lightbulb prompts supported groups in evaluating their process, revising strategies, and recovering momentum when participation or motivation weakened.

Evidence base: CSCL 2025 findings on SSRL gains and CSCL 2026 continuation of proactive support.

Interpretation: Reflection is treated as a shared group process, not only an individual metacognitive activity.

04

Helps improve collaborative artifacts

The 2026 MIRACLE study extended CocoNote from agent-aided regulation to multi-agent orchestration. Compared with a generic GPT assistant condition on the same platform, MIRACLE-supported groups produced higher-quality collaborative artifacts.

Evidence base: CSCL 2026 MIRACLE study; multi-agent orchestration versus generic GPT assistant.

Interpretation: The key contribution is not simply “more AI,” but better alignment between AI support, group cognition, and the artifact students are building.

The Teacher as Collaborative Ecology Orchestrator

CocoNote does not remove the teacher from collaborative learning. Teachers remain responsible for task design, grouping, collaboration norms, interpretation of AI prompts, and decisions about when AI support should be enabled, delayed, reframed, or withheld. In this sense, AI-supported collaboration still depends on pedagogical orchestration: the teacher shapes the learning conditions under which students negotiate ideas, build shared artifacts, and regulate their group work.

Task design

Setting the inquiry conditions

Teachers define the learning problem, expected artifacts, collaboration rules, and moments where peer discussion should precede AI support.

Interpretation

Making AI prompts pedagogical

AI nudges require teacher interpretation. Teachers help students understand prompts as invitations to discuss, revise, and reflect rather than as final answers.

Boundary setting

Deciding when AI should step back

Teachers decide when AI feedback should be delayed or constrained so that productive struggle, peer reasoning, and collective responsibility remain visible.

What We Claim — and What We Do Not Claim

What we claim

Evidence-informed potential

CocoNote provides classroom-based evidence that AI support can help structure planning, monitoring, reflection, participation awareness, and collaborative knowledge building in selected K-12 learning contexts.

What we do not claim

No universal or system-wide claim

We do not claim that AI should replace teachers, peer collaboration, or productive struggle. We also do not claim national-scale causal evidence; broader validation requires larger, longer, and cross-context studies.

Policy Implications: What This Means for Education Systems

For ministries, school leaders, and public digital learning platforms, CocoNote's evidence suggests that AI procurement and integration decisions should be guided by more than tutoring capability. The following implications follow from the two studies and their broader research-practice context.

Complement tutoring with collaboration infrastructure

Personalized AI can support individual learners, but systems also need infrastructure for peer dialogue, group regulation, and shared knowledge artifacts. Procurement decisions can include both.

Design productive friction

AI should not always answer immediately. Delayed nudges, group prompts, and reflection-first designs preserve meaningful struggle and negotiation—the conditions for deeper learning.

Treat participation balance as equity

Free-riding and discourse hegemony are not only classroom management issues. They are equity issues, especially when AI can make participation visible and regulatable.

Keep teachers as orchestrators

Teachers should interpret AI-supported evidence, decide intervention timing, and govern whether AI should support, pause, or step back. AI extends teacher capacity; it does not replace pedagogical judgment.

Build interpretable evidence infrastructure

Public digital learning systems need interpretable evidence about process quality (planning, monitoring, reflection), not only dashboards of performance outcomes.

Shape AI literacy through collaboration

Students should learn not only how to use AI individually, but how to collaborate with peers and AI systems responsibly—a literacy currently absent from most AI competency frameworks.

Alignment with UNESCO Digital Learning Week 2026

The proposal contributes to the DLW 2026 themes of Facts · Frictions · Frontiers by bringing peer-reviewed evidence, intentional design tensions, and a future-facing model of AI-supported collaborative learning.

Facts

Rare evidence on AI-supported collaboration

Much of the current AI-in-education conversation is dominated by individualized tutoring, automation, and content generation. CocoNote contributes a different evidence base: classroom-based studies on collaborative learning, socially shared regulation, participation balance, and artifact quality in K-12 settings. Its distinctive value is that the evidence comes from a non-Western K-12 context—Hong Kong, Macau, and the Greater Bay Area—where collaborative learning, teacher guidance, and exam-oriented schooling coexist in complex ways. This widens the global evidence base for policy discussions beyond Western higher-education and individual-tutor models.

Frictions

Designing productive friction instead of instant answers

CocoNote treats friction as a design resource. In collaborative learning, disagreement, waiting, revising, and negotiating are not inefficiencies to eliminate; they are conditions for deeper learning. MIRACLE's agents are therefore not designed simply to give answers—they scaffold planning, monitoring, reflection, and participation awareness. The Lightbulb agent intervenes when groups show disengagement or imbalance, but it does not replace the group's need to discuss and decide. This directly addresses the DLW theme of AI-induced frictions by asking which frictions should be reduced and which should be preserved.

Frontiers

From AI tutors to AI learning ecologies

The frontier proposed here is not another chatbot layer. It is the idea of AI as part of a learning ecology: students, teachers, AI agents, shared canvases, artifacts, and learning analytics forming an interpretable system for collective knowledge creation. This moves beyond a one-to-one model of AI tutoring toward an ecology in which AI participates in regulation, but human dialogue and teacher orchestration remain central. For UNESCO, this offers a future-facing model of AI that supports public educational purposes: collaborative intelligence, learner agency, equitable participation, and accountable learning evidence.

Research Ethics

This research project has received institutional ethics approval from the Faculty Research Ethics Committee (FREC), Faculty of Education, The University of Hong Kong. The approval number is EAE25010. The approved research title is “Supporting Socially Shared Regulation Through a Large Language Model (LLM)-based Multi-Agent System (MAS) in STEM Project-Based Learning.”

Open Questions for AI in Collaborative Learning

CocoNote does not propose to close the question of what role AI should play in collaborative learning. It opens it. The following are some of the directions worth exploring next — for our team, and for the broader community gathered at DLW 2026.

2026–2027

Longer classroom cycles

Move beyond 90-120 minute interventions to study how students internalise collaborative regulation across multi-week inquiry projects. Emotion regulation, for example, may require longer exposure than a single session.

Multimodal evidence

Make collaboration interpretable beyond questionnaires

Integrate chat, canvas traces, artifacts, and (where feasible) audio/video evidence to capture knowledge depth and participation quality. Develop teacher-facing interpretable analytics, not only researcher-facing dashboards.

Non-linear student development

Who blooms, who struggles, why

Outcomes are not uniform. Some students bloom in agent-supported environments; others struggle. Future work will examine these variations — including students for whom productive friction may need different calibration.

Teacher orchestration

The teacher's evolving role

Study how teachers interpret AI-supported evidence, decide when to intervene, and configure classroom-level AI participation. The teacher does not disappear in an AI-rich classroom; their role becomes more demanding and more interesting.

Cross-cultural scaling

Beyond the Greater Bay Area

Test how the design principles travel to different educational cultures, age groups, and resource contexts. East Asian collaborative learning traditions are one starting point — not the only valid one.

Ongoing dialogue

With other research communities

The team participates in ongoing dialogues with multiple research communities — CSCL, AIED, AERA, ISLS, and the Knowledge Building Summer Institute (KBSI 2026) — to keep these design questions in conversation with the field's broader thinking.

Open to research-practice collaboration

Ministries, school systems, UNESCO Chairs, NGOs, and university research teams working on human-centred AI and collaborative learning.

tony@cocorobo.cc

Research Outputs

Three connected peer-reviewed studies developed through ongoing collaborations among CocoRobo Research, partner schools, and university research teams.

Collaborative research partners: CocoRobo Research · The University of Hong Kong · The Education University of Hong Kong · The Chinese University of Hong Kong · Nanjing Normal University · University of Illinois Urbana-Champaign · Liyuan Foreign Language Education Group · Participating schools and teachers across the Greater Bay Area.
Companion proposal · Boundary Learning: How teachers become creators of pedagogical AI agents, learning to govern AI participation in student learning. The two proposals share a design ethic of productive friction and human-centred AI: one studies the student side (CocoNote), the other studies the teacher side (Boundary Learning · Teacher PA).
CSCL 2024Poster

CocoNote Supported Project-Based Learning Environment: Perspectives of Construction and Collaboration

Authors: Haiyang Xin, Qiannan Niu, Linling Lan, Zhuoxin Xiao, Fan Wu.

Why it matters: Establishes the pedagogical foundation of CocoNote 1.0 — anchored in Activity Theory, Constructionism, and Knowledge as Design — and presents the 132-student Hong Kong case as evidence that the collaborative platform works without AI agents. First top-conference appearance of the team.

CSCL 2025Outstanding Short Paper 🏆

CocoNote: Agents-aided Collaborative Learning Environment Enhances Socially Shared Regulation

Authors: Haiyang Xin, Shuang Li, Lingyun Huang, Valerie W. Y. Yip, Qiannan Niu, Xiaolan Chen, Jingtao Liu.

Why it matters: Shows how reactive and proactive AI agents can support socially shared regulation, more balanced group participation, and reflective collaboration in a sixth-grade STEM robotics context. Identifies the cognitive-load problem that motivated MIRACLE.

Open CSCL 2025 proceedings →

CSCL 2026MIRACLE · Short Paper

MIRACLE: Multi-Agent Intelligent Regulation to Advance Collaborative Learning Environment

Authors: Shuang Li, Haiyang Xin, Yimeng Sun, Qiannan Niu, Lingyun Huang, Gaowei Chen, Yibing Zhang, Ching Sing Chai.

Why it matters: Demonstrates that specialised, orchestrated AI architectures — not raw model capability — account for measurable gains in collaborative regulation, planning, monitoring, and artifact quality, compared to a generic GPT assistant on the same platform and base model.

Open CSCL 2026 preprint →

Contact and Supporting Links

Project Lead

Haiyang Xin
Founder & CEO, CocoRobo Ltd.
Email: tony@cocorobo.cc
Personal website: https://haiyang.xin

Disclaimer and Collaboration Note

This page is prepared as supporting material for a UNESCO Digital Learning Week 2026 proposal submission. The project is presented as an evidence-generating research and design initiative on AI-supported collaborative learning, not as a commercial product demonstration. The research trajectory connects CocoRobo Research with university collaborators including HKU, EdUHK, CUHK, and Nanjing Normal University, alongside participating schools and teachers. CocoRobo Research is open to collaboration with ministries, NGOs, universities, and school systems interested in human-centred AI and collaborative learning futures.

Open to Research and Public Education Collaboration

CocoNote is presented as a research-grounded exploration of AI-supported collaborative learning, not as a finished universal solution. We welcome dialogue with ministries, universities, NGOs, schools, and public education partners interested in collaborative learning, responsible classroom AI, and evidence-building across diverse contexts.

Interested in collaborative AI learning research?

We are open to cross-context research partnerships, classroom pilots, and policy-oriented dialogue.

Contact CocoRobo Research →
UNESCO 数字学习周 2026 · 支撑页面

当学生共同学习时,AI 应该扮演什么角色?

CocoNote 是围绕这一问题持续开展的四年研究。它是一个协作学习平台:AI 支持被嵌入学生的共享知识工作之中,与同伴协作和教师编排共同发生,而不是局限于一对一辅导。

当前许多教育 AI 都被设计成“一个学生与一个模型对话”。但大多数学习在本质上是社会性的。CocoNote 关注的是:当 AI 被嵌入小组学习过程时,协作学习会发生什么变化。

背景:2023 年起,CocoNote 通过香港及大湾区的大学—学校研究合作持续发展。每一代(1.0 → 2.0 → 3.0)都在真实的 K–12 课堂中开展研究,并在协作学习领域的旗舰国际会议 CSCL 上发表。完整的合作机构列表见下方研究成果部分。

关于本次报告

形式平行分论坛报告,8–12 分钟
类别教学法、课程与学习科学
子类别人类学习与认知
听众研究者、教师教育者、学校领导者、教育科技设计者
核心贡献AI 作为协作学习的嵌入式支持层,不仅是面向单人的辅导
报告申请

重新想象 AI 时代的协作学习

本报告将 CocoNote 介绍为一项基于研究的问题探索:当学生共同学习时,AI 应该扮演什么角色?报告基于四年的设计研究,以及在大湾区 K–12 课堂中开展的三项相互衔接的同行评审研究(CSCL 2024、CSCL 2025 Outstanding Short Paper、CSCL 2026)。

CocoNote 并不把 AI 主要定位为面向单个学生的导师,而是将其视为嵌入小组共享知识工作中的支持层,与同伴和教师共同构成学习过程。本报告将结合概念框架、系统走查、真实课堂证据,以及对这一设计空间所呈现张力的开放讨论。

四个要点
AI 不应只服务于个性化学习,也应支持集体知识创造。 关键问题不只是 AI 如何帮助单个学生学得更快,而是 AI 如何帮助小组共同思考、协商并建构观点。
有生产力的摩擦很重要。 并非所有困难都应被 AI 的即时答案消除;等待、分歧、修订和同伴解释,往往正是深度学习发生的地方。
协作学习中的 AI 应作为编排基础设施,而不只是聊天机器人。 CocoNote 探索对计划、监控、反思与群体认知的嵌入式支持。
教师仍然是协作学习生态的关键编排者。 教师定义任务、规范、时机、边界,以及 AI 提示在课堂中的解释方式。

AI 参与学习的四种互补模式

将 CocoNote 放入更广阔的 AI 学习图景中理解。当前 AI 学习系统可以扮演不同角色;CocoNote 主要位于后两类:协作支持与编排基础设施。

CocoNote 并不认为某一种 AI 模式天然“更好”。AI 作为工具、AI 作为导师、AI 作为助手、AI 作为协作伙伴,是可以在同一课堂中共存的四种互补模式。CocoNote 的研究重点,是目前仍被低估、研究不足的第四种模式:AI 作为协作伙伴参与学生的共同知识工作。

模式 AAI 作为工具

工具

AI 支持相对独立的任务,如起草、翻译、总结,适合常规内容处理。

模式 BAI 作为导师

导师

AI 提供一对一讲解、练习与反馈,这是当前最主流的范式。

模式 CAI 作为助手

助手

AI 支持课堂层面的反馈、形成性评价与教师支架。

模式 DAI 作为协作伙伴

伙伴

AI 在协作空间中嵌入学生的共同知识工作,与同伴和教师的协作共同发生。

本报告主张:模式 D 目前仍然设计不足、研究不足、部署不足——但这并不意味着它要取代模式 A–C。CocoNote 是一次持续进行的尝试:在真实 K–12 课堂中设计并研究模式 D 的可能样态。

定位: CocoNote 并不否认 AI 辅导或 AI 助手的重要性,而是进一步探索 AI 如何支持群体认知、参与均衡、社会共享调节与集体知识创造。

超越 AI 辅导:一个值得共同追问的问题

上述四种模式说明,AI 辅导只是教育 AI 设计图景中的一部分。当前很多教育 AI 仍以“一个学习者与一个模型互动”为中心。CocoNote 探索的是另一个问题:当 AI 支持被嵌入协作学习过程之中,会发生什么?

AI 辅导是有价值的发展方向,它可以支持个体练习、讲解与反馈。但这并不等于教育 AI 的全部设计空间。一旦我们把 AI 放入小组的共享工作之中,就会出现三组张力;这些张力值得在 UNESCO 数字学习周 2026 的全球共同体中共同思考。

张力 1 · 效率与深度

当 AI 消除了所有摩擦,学习还从哪里发生?

有生产力的学习往往依赖摩擦:等待、协商、修订、分歧和再次尝试。

受“无摩擦自动化”批判的启发

如果 AI 优化了小组工作的每一个步骤,学生可能会失去促成理解的认知挣扎。设计问题不是如何消除摩擦,而是应当保留哪些具有生产力的摩擦——例如分歧、等待、修订与协商。

张力 2 · 个性化与他者性

当每个学生都被转化为数据模型时,我们失去了什么?

学习者不应被简化为画像、分数或可计算的行为轨迹。

受以人为中心的教育伦理启发

个性化通常需要对学习者建模。但每个学生都不只是数据所呈现的样子。设计问题在于:如何使用 AI 支持学习,同时拒绝把学生整体化为可计算的画像。

张力 3 · 辅助与能动性

当 AI 完成工作时,究竟是谁在思考?

课堂中的思考分布在学习者、同伴、教师、工具、制品以及 AI 支持的过程之中。

基于分布式认知理论

当 AI 接管过多时,学生可能形成一种依赖算法的习性——一种被习得的被动性。设计问题在于:如何在利用 AI 能力的同时,把认识论能动性保留在学习者身上。

CocoNote 并不声称已经给出这些张力的最终答案。 它提供的是一项持续四年、基于研究的探索:AI 不只可以被设计为导师,也可以被设计为协作学习中的嵌入式支持层。这也是对 UNESCO 共同体的一次邀请:共同思考这些问题。

教学与学习科学基础

CocoNote 的设计扎根于学习科学,而不是泛泛地追求 AI 能力。五个理论传统共同指向同一个问题:AI 如何支持学生的协作工作,同时不削弱协作学习本身的价值。

建构主义 / 建造主义

在创造中学习

承接 Papert 的建造主义思想,学生通过自己设计和改进的外部制品让思维变得可见。评价 AI 的关键,不是它是否直接给出答案,而是它是否支持学生创造制品。

认知工具

AI 作为认知伙伴

承接 Jonassen 与 Salomon 关于认知工具的思想,智能工具应让学习者参与思考,而不是替代思考。AI 应增强认知,而不是成为黑箱式答案机器。

知识即设计

学生是设计者,而非接收者

承接 Perkins“知识即设计”的观点,知识不是被动接收的信息,而是需要建构的设计制品。学生需要处理目的、结构、典型案例与论证。

共享调节

小组共同调节学习

承接 Hadwin、Järvelä 与 Miller(2017)以及触发式调节框架(Järvelä 与 Hadwin,2024),小组会共同调节计划、监控、评价与情绪。

知识建构

观点是可持续改进的

承接 Scardamalia 与 Bereiter 的知识建构理论,学生对推进共同体观点承担集体认知责任。AI 支持这一过程,但不拥有这一过程。

这五个横跨四十余年学习科学发展的理论传统,构成了 CocoNote 的设计基础,也为我们讨论 AI 如何参与协作知识工作提供了概念语言。

CocoNote:网络化思维的共享空间

CocoNote 结合无限超媒体画布、实时小组聊天、AI 支架与学习分析。它的设计目标不是把 AI 放在协作学习旁边,而是把 AI 嵌入集体知识工作内部

CocoNote 工作空间 支持协作知识工作的四个嵌入层 CocoNote — A组协作空间 观点 A 初始假设 证据 图像 + 数据 反向 主张 综合 设计理由 v2(改进版) 共享制品 可随时间持续改进 小组聊天 A:“我们要不要测试……?” @Boss Agent 帮我们规划 B:我来找证据 → 已加入画布 Boss Agent:正在路由到 计划 智能体…… 💡 ① 无限画布 非线性超媒体空间 ② 超媒体卡片 文本 · 图像 · 视频 · 链接 ③ 小组聊天 在对话中 @ 智能体 ④ AI 智能体 层 响应式 + 主动式 ⑤ Lightbulb 触发器 主动提示界面 ⑥ 小组 / 私人空间 由教师提供支架
图示意图: 该工作空间把 AI 支持嵌入小组共享画布和聊天过程内部,而不是把 AI 作为协作之外的独立窗口。Lightbulb 位于右上角,作为主动触发界面,在不打断学习流程的情况下提供提示。

四年研究,三代 CocoNote

CocoNote 不是一次性研究,而是一项始于 2023 年的持续性设计研究项目。它在 2024 年首次形成同行评审成果,并在 2024—2026 年发展出三代相互衔接的版本。每一代都回应了前一代留下的关键问题。

持续研究项目 · 2023—2026 23 2023 研发开始 首批试点 进入课堂 1.0 2024 CocoNote 1.0 PBL + 超媒体 香港 132 名学生 CSCL 2024 · 海报 首篇顶级会议论文 2.0 2025 CocoNote 2.0 + 智能体 辅助 SSRL 深圳 78 名学生 CSCL 2025 · Outstanding 🏆 3 个响应式 + 1 个主动式 智能体 3.0 2026 CocoNote 3.0 · MIRACLE + 多智能体编排 深圳 90 名学生 CSCL 2026 · Short Paper Boss + 4 个专门 智能体 + Lightbulb 从教学法优先的平台 → 智能体 辅助 SSRL → 编排式多智能体调节
2023
研发 · 0.x

问题开始形成

团队开始围绕 K–12 协作学习环境开展设计研究,并在大湾区课堂中试点 CocoNote 0.x。此时尚未引入 AI 智能体,重点是协作知识建构本身。

2024
CocoNote 1.0

教学法优先

2024 年 CSCL 论文将 CocoNote 1.0 正式界定为一个以活动理论、建造主义和“知识即设计”为基础的 PBL 平台。132 名香港学生围绕长者社区进行设计的案例表明:即使没有 AI 智能体,该平台也能支撑协作学习。

CSCL 2024 · 海报 · 首篇顶级会议论文
2025
CocoNote 2.0

智能体 进入协作学习

引入三个响应式 智能体(计划 / 监控 / 反思)和一个主动式 智能体(Lightbulb)以支持 SSRL。一项在深圳一所小学开展、包含 78 名六年级学生的准实验研究显示,学生的 SSRL 有显著提升。但学生仍需自行选择调用哪个 智能体,因此认知负荷仍然存在。

CSCL 2025 · Outstanding Short Paper 🏆
2026
CocoNote 3.0 · MIRACLE

编排

Boss Agent(基于 LangGraph)将学生意图路由给四类专门 智能体(计划 / 监控 / 反思 / 知识);CocoNote 2.0 中引入的 Lightbulb 主动机制继续作为并行支持系统运行。一项在深圳一所小学开展、包含 90 名五年级学生的准实验研究显示,相比同一平台上的通用 GPT 支持,MIRACLE 对协作制品质量具有较大效果(r = .77)。

CSCL 2026 · Short Paper

CocoNote 1.0:132 名香港学生为社区进行设计

本节呈现第一代 CocoNote 研究,位于后续 智能体 辅助版本和多智能体版本之前。它建立了教学法基线:在引入 AI 智能体 之前,通过共享超媒体工作空间支持协作知识建构。

在向 CocoNote 添加任何 AI 智能体 之前,平台的教学基础已在一所真实的香港中学中进行测试。这个案例研究构成了 CocoNote 第一篇同行评审论文(CSCL 2024)的基础,展示了学生如何在真实、社区导向的设计任务中使用平台,也让上文抽象的系统架构落入具体课堂实践。

CSCL 2024 · 海报 · 基础案例

“改善社区中长者的生活质量”

这是香港一所初中开展的、为期一个学期的项目式学习单元。驱动问题真实且扎根社区:年轻学生如何帮助自己社区中的长者生活得更好?

学生: 132 名初三学生,以四人为一组开展协作。
任务: 调查社区中中老年人的心理与生活状况,并针对发现的问题设计产品原型。
流程: 问题探索 → 项目管理 → 协作研究 → 产品原型。
使用工具: CocoNote 无限画布、超媒体卡片、小组空间、同理心地图、Toulmin 论证、六顶思考帽——但没有 AI 智能体。这建立了平台的教学法基线。
成果: 学生完成了多个产品原型概念,包括跌倒辅助设备、心理陪伴工具和健康管理辅助工具,均面向他们访谈过的真实用户。
四阶段设计流程 香港 132 名学生 · 一个学期的 PBL 1 问题探索 实地访谈 · 分散构想 on 无限画布 · empathy mapping 2 项目管理 Group task breakdown · Gantt-style scheduling · responsibility allocation 3 协作研究 Group synthesis · cross-disciplinary linkage · argument construction 4 产品原型 Hand-drawn or digital prototypes presented to peers + 教师s

学生真实设计了什么

以下展示的是学生完成的三个代表性原型概念——均非由 AI 自动生成,而是学生基于对社区长者的真实访谈后自主设计完成。

alert pressure sensors

防跌倒辅助鞋垫

用于检测步态不稳定并发出提醒,对应学生在访谈中发现的长者跌倒风险问题。

心理陪伴机器人

通过对话提示与情绪陪伴,回应学生在访谈中发现的长者孤独感问题。

M T W Th 9:00

健康管理辅助工具

提供每日用药提醒与可视化时间安排,对应家庭访谈中反映出的记忆与用药管理问题。

这些原型概念依据 2024 年论文中的学生作品重新绘制为示意图。它们表明:即使在尚未引入 AI 智能体之前,CocoNote 的教学法基础已经能够支持学生产出扎根真实社区情境的设计成果。2025 与 2026 年加入智能体辅助后的 CocoNote,并不是取代这一基础,而是在其之上继续发展。

CocoNote 2.0:智能体 辅助的协作调节

在 CocoNote 1.0 建立了面向项目式协作学习的共享超媒体工作空间之后,CocoNote 2.0 开始引入 AI 智能体,用于支持社会共享调节。本阶段重点探索:AI 是否能够支持计划、监控、反思与社会情绪调节,同时又不替代同伴讨论与教师编排。

CSCL 2025 · Outstanding Short Paper

CocoNote:智能体 辅助的协作学习环境提升社会共享调节

该研究关注智能体辅助支持如何增强六年级学生的协作学习过程。系统引入了三个响应式智能体,分别支持计划、监控与反思;同时加入了一个主动式 Lightbulb 智能体,用于监测协作状态,并在小组参与或调节停滞时主动发出提醒。

关键说明: Lightbulb 最早出现在 CocoNote 2.0,而不是 MIRACLE。后续的 MIRACLE 则在此基础上进一步加入多智能体编排与 Boss Agent 路由机制。
设计贡献

从共享空间到可调节的协作

CocoNote 2.0 标志着系统首次从“教学法优先的协作平台”迈向“AI 支持的调节环境”。智能体并不直接给出答案,而是帮助小组制定任务计划、监控进展、反思协作过程,并维持小组参与。

  • 计划智能体: 支持目标设定与任务分工
  • 监控智能体: 支持进展监控与参与觉察
  • 反思智能体: 支持评价与下一步思考
  • Lightbulb 智能体: 提供主动式社会情绪与调节提示
CocoNote 2.0:响应式智能体 + 主动式 Lightbulb 在完整编排之前,对社会共享调节的 智能体辅助支持 响应式支持 计划 目标 · 角色 监控 进展 反思 评价 学生需要明确选择或调用所需支持。 主动式 Lightbulb 协作 信号 💡 当小组停滞、脱离任务或失去调节时,系统会出现轻量提示。 两种互补模式
图示意图: 这一简化版 2.0 图示取代了此前较大的深色图。它说明:响应式智能体与主动式 Lightbulb 已经是 2025 年获奖版本的一部分,但完整的意图路由机制尚未引入。
CocoNote 2.0 是协作知识建构与 MIRACLE 之间的桥梁:AI 智能体开始进入学习生态,但在完整编排机制出现之前,学生仍需要自行选择并调用所需支持。

CocoNote 3.0 / MIRACLE:从单一 AI 到多智能体编排

MIRACLE 系统(CSCL 2026)通过层级式 Boss Agent 将学生请求路由到不同的专门智能体,从而降低学生选择智能体的负担。该系统基于 LangGraph 框架构建,并由 GPT-5-Nano 驱动。它将嵌入式协作支持与附着在课堂活动外部的通用助手区分开来。

MIRACLE 架构 层级式编排 · LangGraph · GPT-5-Nano 学生在聊天室中输入: @boss ... Boss Agent Boss Agent(元编排者) 意图分类 · 状态上下文 · 路由 基于 LangGraph 框架 计划 目标 · 角色 任务分配 策略 监控 进度检查 参与 协调 反思 评价 总结 下一轮循环 内容 支架 所有 智能体 实时读取共享白板与聊天 💡 Lightbulb 主动式 独立于 Boss · 每 3 分钟扫描一次
图示意图: Boss Agent 路由 响应式 请求到四类专门智能体。 主动式 Lightbulb 作为并行系统运行,每 3 分钟扫描一次协作数据,并触发非侵入式提示;在结构上独立于编排者。
单一 AI vs. 编排式 AI 为什么专门化路由对协作学习重要 通用 LLM 助手 ⨯ 学生需要自行选择使用哪类提示 ⨯ 认知负荷较高 ⨯ 体验被多个窗口割裂 ⨯ 只有在学生主动提问时才介入 ⨯ 脱离小组共享画布情境 ⨯ 缺少对 SSRL 的结构化支持 提示? 提示? 提示? 提示? 提示? "它明确告诉我们下一步要做什么。" (学生 J,对照组) MIRACLE 编排式系统 ✓ Boss Agent 将意图路由到专门智能体 ✓ 认知负荷更低 ✓ 嵌入画布与聊天过程 ✓ 同时包含响应式与主动式介入 ✓ 基于共享工作空间状态 ✓ 与 SSRL 阶段形成结构对应 Boss Agent 计划 监控 反思 "情况变好了。" (学生 C,MIRACLE)
图示意图: 同一个 LLM(GPT-5-Nano)既可以被部署为通用助手,也可以被部署为编排式多智能体系统。CSCL 2026 研究中观察到的实验差异,关键并不在于模型原始能力,而在于系统架构。

Lightbulb:主动调节的具体例子

Lightbulb 体现的是系统的 生产性摩擦 设计选择。它不直接回答,而是提示;它不打断流程,而是闪烁;它不替小组调节, 而是给小组一个自我调节的时刻。

① 触发检测 每 3 分钟扫描一次协作数据 ⚠ 长时间沉默 e.g. no chat or canvas edits > 4 min ⚠ 参与度低或参与不均衡 例如:某个学生主导了大部分贡献 ⚠ 困惑或挫败信号 例如:聊天中出现负面情绪 ⚠ 制品推进停滞 例如:执行阶段画布长期没有变化 ② 非侵入式视觉提示 在角落闪烁 · 小组自行决定是否回应 观点(停滞) 💡 Lightbulb 提示 "You've been quiet a while. 要不要先总结一下 decided so far, bee moving on?" ——小组保留完整能动性 “一开始,我们组里有些人 什么都没做。但当他们 看到 Lightbulb 后……他们开始合作了。” ——学生 G(实验组)
图示意图: Lightbulb 是 CocoNote“生产性摩擦”设计原则最具体的体现。触发依据是可观察的行为信号;系统回应是闪烁图标,而非强制弹窗;提示内容是问题,而不是答案。
机制概述

有意设计的生产性摩擦

多数 AI 辅导系统追求尽量减少摩擦,仿佛答案越快越好。CocoNote 在协作学习中反转了这一逻辑:当小组卡住时,Lightbulb 并不是替他们解围,而是让他们意识到自己已经卡住。随后,小组自行决定是否行动以及如何行动。

示例

触发条件:小组在执行阶段连续 4 分钟没有聊天或画布活动。
💡 “你们已经安静了一段时间。在继续之前,要不要先总结一下目前已经决定了什么?”

这个提示做了什么: 它指出沉默状态,但不作价值判断;它提供一个元认知动作(总结);它把控制权交还给小组;它并不替学生生成总结。

"它告诉我不用焦虑,慢慢来就可以。" ——学生 F,MIRACLE 研究

研究证据:CocoNote 如何帮助学生

本申报建立在三项跨越三年的同行评审研究基础之上。2024 年研究确立了教学法基础;2025 年研究测试了第一代 AI 智能体支持;2026 年研究在匹配条件下测试了编排式多智能体调节。这里的证据属于研究阶段的课堂证据,而不是大规模实施效果主张。

证据边界: 本页面中的主张基于已经实施的课堂研究和经过同行评审的 CSCL 成果。它们应被理解为来自特定 K–12 情境的研究阶段证据,而不是系统级或国家级因果影响主张。
CSCL 2025 · Outstanding Short Paper 🏆

CocoNote 2.0:智能体辅助协作学习

在六年级 STEM 机器人学习情境中,使用智能体辅助 CocoNote 的学生表现出更强的 SSRL 过程、更均衡的互动网络,以及更好的反思性协作。这是关于该智能体辅助设计有效性的首个同行评审证据。

测试系统: CocoNote 2.0 包含三个响应式智能体(计划、监控、反思)与 Lightbulb 主动式智能体;对照组使用不含智能体的 CocoNote。
研究设计: 深圳一所小学的 78 名六年级学生(实验组 n=38,对照组 n=40),共 16 个 4—6 人小组,完成 90 分钟 STEM “Design a Robot”任务。
控制变量: 教师向对照组提供了与响应式智能体向实验组提出的相同问题,从而更清晰地隔离 AI 支持的作用。
测量: 小组元认知量表(Biasutti 与 Frate,2018)、聊天与画布日志、协作网络分析,以及 6 个小组访谈。
组内提升: 实验组在评价(t(37) = 3.54,p < .001)、认知知识与计划(p < .05)方面显著提升;对照组变化较小。
组间差异: 实验组在反思方面显著高于对照组(t(76) = 2.06,p = .043)。
互动分析: 第 1 组(实验组)呈现 6/6 全员参与,85% 的消息与任务相关;第 3 组(对照组)虽然消息总量更高,但只有 3/6 学生参与,且任务相关消息占 62%。
识别出的开放问题: 学生仍需要自行选择调用哪个智能体,因此存在认知负荷和跨智能体交互割裂的问题。这直接推动了 MIRACLE 的设计。
CSCL 2026 · MIRACLE Short Paper

CocoNote 3.0:多智能体智能调节

一项在深圳一所小学开展、包含 90 名五年级学生的准实验研究发现,MIRACLE 小组在计划、监控和反思方面显著提升,并且比使用通用 GPT 助手的小组产出更高质量的协作制品。

设计: 研究对象为中国南方两个平行班;实验组 n=42,对照组 n=48;每组 4—6 人;完成 120 分钟设计思维任务。
匹配条件: 两组均使用包含白板与聊天功能的 CocoNote;两组 LLM 均由 GPT-5-Nano 驱动;唯一差异是智能体架构。
过程收益: 重复测量 ANOVA 显示,计划与监控存在显著的时间 × 组别交互效应;实验组在反思方面也有提升。情绪调节未出现显著效果,可能需要更长时间内化。
制品质量: 在 15 分制评分量规中,MIRACLE 组 Mdn=7.50,M=7.61,SD=0.99;对照组 Mdn=5.50,M=4.78,SD=1.48。评分维度包括概念新颖性、设计完整性与展示清晰度。
统计检验: Mann-Whitney U 检验(Shapiro-Wilk 显示数据非正态),z = -3.27,p < .001,r = .77(大效应)。
编码信度: 两名受训评分者独立评价学生制品,ICC = .89;主题编码的评分者一致性为 Cohen's κ = .80。
实证证据 I · 共享调节 CSCL 2025 · 深圳 78 名六年级学生 · 16 个小组 · STEM 机器人任务 控制组 · 稀疏网络 话语主导与搭便车现象 A B C D 智能体辅助 · 均衡网络 连接更密集且分布更均衡 A B C D E 关键发现(示意): 智能体将调节负担外化;参与变得更均衡;沉默学生重新参与。
图示意图: 该图为社会网络分析发现的示意图,并非直接统计图。对照组网络显示话语集中在一名主导学生周围;实验组网络则显示活动在不同角色之间更分布式展开。
实证证据 II · 制品质量 CSCL 2026 MIRACLE · 深圳 90 名五年级学生 · 120 分钟 · 15 分制评分量规 0 3 6 9 12 15 制品质量(0–15) 4.78 SD 1.48 控制组 通用 GPT 7.61 SD 0.99 MIRACLE 多智能体 *** Mann-Whitney U z = -3.27, p < .001 r = .77(大效应) ICC = .89(评分者一致性) 15 分量规,包含 3 个维度: 概念新颖性 · 设计完整性 · 展示清晰度(各 5 分)
图示意图: 图中展示了 MIRACLE 研究中的真实均值,并完整保留 0–15 分量表。由于学生制品数据不服从正态分布(Shapiro-Wilk),因此采用 Mann-Whitney U 检验;评分者一致性 ICC = .89。
“事情变得更有条理了。Boss Agent 确实加快了我们的任务推进速度。” ——学生 C(实验组)
“进行得不太顺利……主要是因为我们不够团结,而且我们选出的组长缺乏组织能力。” ——学生 I(对照组)
证据说明: 这些属于研究阶段的课堂研究,而不是大规模实施效果主张。2026 年研究样本量较小(n=90),对象集中于五年级学生,干预时间较短(120 分钟),且仅在中国南方一所学校开展。 其可推广性与长期效果仍需进一步研究。本项目的目标是为全球关于 AI 支持协作学习的讨论提供可复现的课堂证据,而不是宣称已经产生政策层面的规模化影响。
跨研究综合: 这三项研究展示了一条从共享协作工作空间,到智能体辅助调节,再到多智能体编排的发展路径。在这一过程中,CocoNote 通过让小组工作更可见、更可调节、更具反思性,来支持学生协作。 并且更加面向制品建构。

三项研究共同说明:CocoNote 如何帮助学生

01

帮助小组进行计划与协调

CocoNote 2.0 引入计划智能体,帮助小组明确目标、分配任务并组织协作探究。MIRACLE 则进一步利用 Boss Agent 将学生请求路由到合适的专门支持。

证据来源: CSCL 2025 智能体辅助 SSRL + CSCL 2026 MIRACLE 编排。

解释:当 AI 支持帮助小组组织自己的工作时,它才真正有价值;而不是替学生完成工作。

02

帮助学生监控参与和进展

CocoNote 2.0 利用监控智能体与 Lightbulb 支持,使停滞的协作、不均衡的参与以及薄弱的小组调节更加可见。这帮助学生意识到协作何时开始失效。

证据来源: CSCL 2025 Outstanding Short Paper 关于智能体辅助社会共享调节的研究。

解释: 其价值并不在于监视,而在于及时觉察,从而帮助学生共同调节协作。

03

帮助小组反思并调节协作

反思智能体与主动式 Lightbulb 提示帮助小组评价自身过程、修正策略,并在参与度或动机下降时重新恢复推进动力。

证据来源: 这一点既体现在 CSCL 2025 对 SSRL 提升的发现中,也延续到了 CSCL 2026 的主动式支持设计。

解释: 反思被视为一种共享的小组过程,而不仅仅是个体元认知活动。

04

帮助提升协作制品质量

2026 年 MIRACLE 研究进一步将 CocoNote 从智能体辅助调节扩展到多智能体编排。与同平台上的通用 GPT 助手条件相比,MIRACLE 支持的小组产出了更高质量的协作制品。

证据来源: CSCL 2026 MIRACLE 研究:多智能体编排与通用 GPT 助手对比。

解释: 核心贡献并不只是“更多 AI”,而是让 AI 支持、群体认知与学生正在建构的制品之间形成更好的对齐。

教师作为协作学习生态的编排者

CocoNote 并没有把教师排除在协作学习之外。教师仍然负责任务设计、分组方式、协作规范、AI 提示的解释,以及决定何时启用、延迟、重构或暂停 AI 支持。换言之,AI 支持的协作学习仍然依赖教学编排:教师塑造学生协商观点、建构共享制品并调节小组工作的学习条件。

任务设计

设定探究条件

教师定义学习问题、预期制品、协作规则,以及哪些环节应当先进行同伴讨论,再引入 AI 支持。

解释

让 AI 提示具有教学意义

AI 提示需要教师进行教学解释。教师帮助学生把提示理解为讨论、修订与反思的邀请,而不是最终答案。

边界设定

决定 AI 何时应后退

教师决定何时应延迟或限制 AI 反馈,以保留有生产力的挣扎、同伴推理与集体责任。

我们主张什么,以及不主张什么

我们主张

有证据支撑的潜力

CocoNote 提供了基于课堂的证据,说明 AI 支持能够在特定 K–12 学习情境中帮助组织计划、监控、反思、参与觉察与协作知识建构。

我们不主张

不作普遍化或系统级因果主张

我们并不主张 AI 应取代教师、同伴协作或有生产力的挣扎。我们也不主张已经获得国家级因果证据;更广泛的验证仍需要更大规模、更长期、跨情境的研究。

政策启示:这对教育系统意味着什么

对于教育部门、学校管理者与公共数字学习平台而言,CocoNote 的研究表明:AI 的采购与整合决策,不应只围绕辅导能力展开。以下政策启示来自这些实证研究及其更广泛的研究—实践情境。

用协作基础设施补充 AI 辅导

个性化 AI 可以支持个体学习者,但教育系统同样需要支持同伴对话、小组调节与共享知识制品的基础设施。采购决策应同时考虑这两类需求。

设计有生产力的摩擦

AI 不应总是立刻给出答案。延迟提示、小组提醒与“反思优先”的设计,有助于保留有意义的挣扎与协商,而这些正是深度学习发生的条件。

将参与均衡视为公平议题

搭便车与话语霸权不仅仅是课堂管理问题,它们也是公平性问题,尤其是在 AI 能够让参与变得可见和可调节的情况下。

保持教师作为编排者的角色

教师应负责解释 AI 支持产生的证据、决定介入时机,并治理 AI 何时支持、暂停或后退。AI 延展的是教师能力,而不是取代教学判断。

建设可解释的证据基础设施

公共数字学习系统需要关于过程质量(计划、监控、反思)的可解释证据,而不仅仅是结果表现仪表盘。

通过协作塑造 AI 素养

学生不仅应学习如何个体化使用 AI,也应学习如何与同伴以及 AI 系统负责任地协作——而这种素养目前仍缺失于多数 AI 能力框架之中。

与 UNESCO 数字学习周 2026 的对齐

本申报回应了 DLW 2026 的主题: 事实 · 摩擦 · 前沿 通过提供同行评审证据、具有意识的设计张力,以及面向未来的 AI 支持协作学习模型。

事实

关于 AI 支持协作学习的稀缺证据

当前大量 AI 教育讨论仍主要围绕个性化辅导、自动化与内容生成展开。 CocoNote 提供了另一种证据基础:围绕 K–12 情境中的协作学习、社会共享调节、参与均衡与制品质量开展课堂研究。 其独特价值在于,这些证据来自非西方 K–12 情境——即香港、澳门与大湾区,在这里,协作学习、教师引导与应试教育以复杂方式共存。 这有助于扩大全球教育政策讨论中的证据基础,使其超越西方高等教育与个体辅导模型。

摩擦

设计生产性摩擦,而不是即时答案

CocoNote 将“摩擦”视为一种设计资源。 在协作学习中,分歧、等待、修订与协商并不是需要被消除的低效率,而是深度学习发生的重要条件。 MIRACLE 的智能体并不是单纯为了给出答案,而是用于支撑计划、监控、反思与参与觉察。 当小组出现失去参与或失衡状态时,Lightbulb 智能体会进行介入,但它不会替代小组自身的讨论与决策。 这直接回应了 DLW 关于 AI 引发摩擦的主题,并进一步追问:哪些摩擦应被减少,哪些摩擦应被保留

前沿

从 AI 导师到 AI 学习生态

这里提出的前沿,并不是再增加一层聊天机器人。 而是一种理念:AI 作为学习生态的一部分——学生、教师、AI 智能体、共享画布、学习制品与学习分析共同形成一个面向集体知识创造的可解释系统。 这超越了一对一 AI 辅导模型,转向一种 AI 参与调节、但人类对话与教师编排仍保持核心地位的学习生态。 对于 UNESCO 而言,这提供了一种面向未来的 AI 模型:它服务于公共教育目标,包括协作智能、学习者能动性、公平参与以及可追责的学习证据。

研究伦理

本研究项目已获得 香港大学教育学院 Faculty Research Ethics Committee(FREC) 的机构伦理审批,审批编号为 EAE25010。获批研究题目为 “Supporting Socially Shared Regulation Through a Large Language Model (LLM)-based Multi-Agent System (MAS) in STEM Project-Based Learning”

AI 协作学习的开放问题

CocoNote 并不试图终结“AI 应在协作学习中扮演何种角色”这一问题,而是进一步打开这一问题。 以下是一些值得继续探索的方向——不仅面向我们的团队,也面向汇聚于 DLW 2026 的更广泛研究共同体。

2026–2027

更长周期的课堂研究

未来需要超越 90–120 分钟的短时干预,研究学生如何在多周探究项目中逐渐内化协作调节。 例如,情绪调节可能需要比单次课堂更长时间的持续暴露。

多模态证据

让协作超越问卷而变得可解释

未来可整合聊天记录、画布轨迹、学习制品,以及(在可行条件下)音视频证据,以更全面捕捉知识深度与参与质量。 同时,应发展面向教师、具有可解释性的学习分析,而不仅仅是面向研究者的仪表盘。

非线性的学生发展

谁会成长,谁会遇到困难,为什么

学习结果并非单一一致。有些学生会在智能体支持环境中快速成长,也有些学生会面临困难。 未来研究将进一步分析这些差异,包括不同学生可能需要不同程度的“生产性摩擦”校准。

教师编排

教师角色的演变

未来需要研究教师如何解释 AI 支持生成的证据、决定介入时机,以及如何配置课堂层面的 AI 参与。 在 AI 丰富的课堂中,教师并不会消失;相反,他们的角色会变得更加复杂,也更加重要。

跨文化扩展

超越大湾区

未来还需要测试这些设计原则如何迁移到不同教育文化、年龄层与资源情境之中。 东亚协作学习传统只是一个起点,而不是唯一有效的路径。

持续对话

与其他研究共同体对话

团队持续与多个研究共同体展开对话,包括 CSCL、AIED、AERA、ISLS 以及 Knowledge Building Summer Institute(KBSI 2026),以让这些设计问题持续进入领域层面的更广泛讨论。

开放研究—实践合作

欢迎从事以人为中心 AI 与协作学习研究的教育部门、学校系统、UNESCO Chairs、NGO 以及大学研究团队开展合作。

tony@cocorobo.cc

研究成果

三项相互衔接的同行评审研究,由 CocoRobo Research、合作学校与大学研究团队持续协作完成。

协作研究伙伴: CocoRobo Research · The University of Hong Kong · The Education University of Hong Kong · The Chinese University of Hong Kong · Nanjing Normal University · University of Illinois Urbana-Champaign · Liyuan Foreign Language Education Group · 大湾区参与学校与教师。
姐妹提案 · 边界学习(Boundary Learning): 教师如何成为教学 AI 智能体的创设者,学习治理 AI 在学生学习中的参与。两份提案共享同一设计伦理——生产性摩擦 与以人为本的 AI:本提案研究学生侧(CocoNote),姐妹提案研究教师侧(边界学习 · 教师智能体)。
CSCL 2024海报

CocoNote Supported Project-Based Learning Environment: Perspectives of Construction and Collaboration

作者: Haiyang Xin, Qiannan Niu, Linling Lan, Zhuoxin Xiao, Fan Wu.

研究意义: 该研究确立了 CocoNote 1.0 的教学法基础,其理论锚点包括 Activity Theory、Constructionism 与“Knowledge as Design”。同时,它通过 132 名香港学生的案例证明:即使在没有 AI 智能体的情况下,该协作平台也能够有效支持学习。这也是团队首次进入顶级会议。

CSCL 2025Outstanding Short Paper 🏆

CocoNote:智能体辅助的协作学习环境提升社会共享调节

作者: Haiyang Xin, Shuang Li, Lingyun Huang, Valerie W. Y. Yip, Qiannan Niu, Xiaolan Chen, Jingtao Liu.

研究意义: 该研究展示了响应式与主动式 AI 智能体如何在六年级 STEM 机器人学习情境中支持社会共享调节、更均衡的小组参与以及反思性协作。 同时,它识别出了推动 MIRACLE 产生的认知负荷问题。

打开 CSCL 2025 论文页面 →

CSCL 2026MIRACLE · Short Paper

MIRACLE: Multi-智能体 Intelligent Regulation to Advance Collaborative Learning Environment

作者: Shuang Li, Haiyang Xin, Yimeng Sun, Qiannan Niu, Lingyun Huang, Gaowei Chen, Yibing Zhang, Ching Sing Chai.

研究意义: 研究表明:与同平台、同基础模型上的通用 GPT 助手相比,真正带来协作调节、计划、监控与制品质量提升的关键,并不是模型原始能力,而是专门化、编排式 AI 架构。

打开 CSCL 2026 预印本 →

联系与支持链接

项目负责人

Haiyang Xin
Founder & CEO, CocoRobo Ltd.
邮箱: tony@cocorobo.cc
个人网站: https://haiyang.xin

免责声明与合作说明

本页面作为 UNESCO Digital Learning Week 2026 申报的支撑材料而准备。 该项目被呈现为一个围绕 AI 支持协作学习的研究与设计计划,而不是商业产品展示。 该研究路径连接了 CocoRobo Research 与包括 HKU、EdUHK、CUHK 和南京师范大学在内的大学合作伙伴,以及参与研究的学校与教师。 CocoRobo Research 欢迎与关注以人为中心 AI 与协作学习未来的教育部门、NGO、大学与学校系统开展合作。

开放研究与公共教育合作

CocoNote 被呈现为一种基于研究的 AI 支持协作学习探索,而不是已经完成的通用解决方案。 我们欢迎与关注协作学习、负责任课堂 AI 以及跨情境证据建设的教育部门、大学、NGO、学校与公共教育伙伴展开对话。

对协作 AI 学习研究感兴趣?

我们欢迎跨情境研究合作、课堂试点以及面向政策的持续对话。

联系 CocoRobo Research →
UNESCO DLW 2026 · Page de soutien

Quel rôle l’IA devrait-elle jouer lorsque les élèves apprennent ensemble ?

CocoNote est une recherche conduite sur quatre ans autour de cette question. Il s’agit d’un environnement d’apprentissage collaboratif où l’appui de l’IA est intégré au travail partagé des élèves, aux côtés de la collaboration entre pairs et de l’orchestration enseignante, plutôt que limité au tutorat individuel.

La plupart des systèmes d’IA en éducation sont conçus pour un élève qui dialogue avec un modèle. Or, la plupart des apprentissages en classe sont profondément sociaux. CocoNote demande ce qui change lorsque l’IA soutient le travail d’un groupe.

Contexte : Depuis 2023, CocoNote est développé à travers une collaboration soutenue entre universités et écoles à Hong Kong et dans la Grande Baie. Chaque génération successive (1.0 → 2.0 → 3.0) a été étudiée dans de vraies classes K–12 et publiée à CSCL, la conférence internationale de référence sur l’apprentissage collaboratif. La liste complète des institutions partenaires figure dans la section Résultats de recherche ci-dessous.

À propos de la présentation

FormatPrésentation en session parallèle, 8–12 min
CatégoriePédagogie, curriculum et sciences de l’apprentissage
Sous-catégorieApprentissage et cognition humaine
Public viséChercheurs, formateurs d’enseignants, chefs d’établissement, concepteurs edtech
Contribution cléL’IA comme couche de soutien intégrée à l’apprentissage collaboratif, pas seulement tutorat individuel
Proposition de présentation

Réimaginer l’apprentissage collaboratif à l’âge de l’IA

Cette présentation introduit CocoNote comme une recherche fondée sur des données de terrain concernant le rôle que l’IA peut jouer lorsque les élèves apprennent ensemble. Elle s’appuie sur un programme de recherche-conception de quatre ans et trois études reliées dans des classes K–12 de la Grande Baie : CSCL 2024, CSCL 2025 Outstanding Short Paper et CSCL 2026.

Plutôt que de positionner l’IA comme un tuteur individuel, CocoNote l’intègre comme une couche de soutien dans le travail de connaissance partagé du groupe — avec les pairs et les enseignants. La session combinera cadrage conceptuel, démonstration du système, preuves issues de classes réelles et discussion ouverte sur les tensions que ce design révèle.

Quatre messages clés
L’IA ne devrait pas seulement personnaliser l’apprentissage ; elle devrait aussi soutenir la création collective de connaissances. La question n’est pas seulement comment l’IA aide un élève à apprendre plus vite, mais comment elle aide des groupes à penser, négocier et construire des idées ensemble.
La friction productive compte. Toute difficulté ne doit pas être supprimée par des réponses instantanées ; l’attente, le désaccord, la révision et l’explication entre pairs sont souvent au cœur de l’apprentissage profond.
Dans l’apprentissage collaboratif, l’IA devrait fonctionner comme infrastructure d’orchestration, et non comme simple chatbot. CocoNote explore un soutien intégré à la planification, au suivi, à la réflexion et à la cognition de groupe.
Les enseignants restent essentiels comme orchestrateurs des écologies d’apprentissage collaboratif. Ils définissent les tâches, les normes, les moments d’intervention, les frontières et l’interprétation des sollicitations de l’IA.

Quatre modes complémentaires de l’IA dans l’apprentissage

Situer CocoNote dans un paysage plus large de l’IA éducative. Les systèmes actuels peuvent prendre différents rôles ; CocoNote se situe principalement dans les deux derniers : soutien collaboratif et infrastructure d’orchestration.

Mode 1IA comme tuteur

Explication individuelle

Soutient la pratique, le feedback et l’explication personnalisée pour un apprenant.

Mode 2IA comme assistant

Productivité des tâches

Aide à produire, organiser, résumer ou compléter des tâches scolaires.

Mode 3IA comme soutien collaboratif

Dialogue et co-construction

Rend visibles les idées, les contributions, les questions et les désaccords du groupe.

Mode 4IA comme infrastructure d’orchestration

Régulation collective

Soutient la planification, le suivi, la réflexion, l’équilibre de participation et la cognition collective.

Positionnement : CocoNote ne nie pas l’importance du tutorat ou de l’assistance. Il les complète en explorant comment l’IA peut soutenir la cognition de groupe, l’équilibre de participation, la régulation socialement partagée et la création collective de connaissances.

Au-delà du tutorat par IA : une question à examiner ensemble

Les quatre modes ci-dessus montrent que le tutorat par IA n’est qu’une partie du paysage. La plupart des systèmes actuels placent encore un apprenant face à un modèle. CocoNote explore une autre question : que se passe-t-il lorsque le soutien de l’IA est intégré aux processus d’apprentissage collaboratif ?

Le tutorat par IA est une direction importante : il peut soutenir l’explication, la pratique, la rétroaction et les parcours personnalisés. Mais il ne couvre pas toute la réalité de l’apprentissage en classe. Lorsque des élèves construisent ensemble un artefact, négocient des idées, se répartissent des rôles et régulent leur participation, l’IA ne peut plus être pensée seulement comme un interlocuteur individuel. Elle devient une couche de médiation dans un système social d’apprentissage.

Tension 1 · Efficacité et profondeur

Si l’IA supprime toute friction, où l’apprentissage se produit-il ?

L’apprentissage productif dépend souvent de frictions : attendre, négocier, réviser, se contredire et essayer de nouveau.

Inspiré des critiques de l’automatisation sans friction

Si l’IA optimise chaque étape du travail de groupe, les élèves peuvent perdre la lutte cognitive qui produit la compréhension. La question de conception n’est donc pas de supprimer toute friction, mais d’identifier celles qui doivent être préservées comme productives : désaccord, attente, reformulation, négociation et responsabilité partagée.

Tension 2 · Personnalisation et altérité

Que perd-on lorsque chaque élève devient un modèle de données ?

Un apprenant ne devrait pas être réduit à un profil, un score ou une trace comportementale calculable.

Inspiré d’une éthique éducative centrée sur l’humain

La personnalisation nécessite souvent de modéliser l’apprenant. Mais chaque élève est plus que ce que ses données montrent. La question est donc de savoir comment utiliser l’IA pour soutenir l’apprentissage sans totaliser les élèves dans des profils entièrement calculables.

Tension 3 · Assistance et agentivité

Qui pense lorsque l’IA fait le travail ?

La pensée en classe est distribuée entre élèves, pairs, enseignants, outils, artefacts et processus soutenus par l’IA.

Fondé sur la cognition distribuée

Lorsque l’IA prend trop de place, les élèves risquent d’acquérir une passivité dépendante de l’algorithme. L’enjeu est de garder l’agentivité épistémique chez les élèves tout en utilisant les capacités de l’IA pour soutenir la collaboration.

CocoNote ne prétend pas résoudre définitivement ces tensions. Il propose une exploration de quatre ans : l’IA peut être conçue non seulement comme un tuteur, mais aussi comme une couche de soutien intégrée aux processus collaboratifs. C’est aussi une invitation adressée à la communauté UNESCO : penser ensemble les formes d’IA qui soutiennent l’apprentissage collectif sans l’appauvrir.

Fondements pédagogiques et sciences de l’apprentissage

La conception de CocoNote est ancrée dans les sciences de l’apprentissage, et non dans une fascination générale pour les capacités de l’IA. Cinq traditions convergent vers une même question : comment l’IA peut-elle soutenir le travail collaboratif des élèves sans affaiblir ce qui rend ce travail précieux ?

Constructionnisme

Apprendre en créant

Dans l’esprit de Papert, les élèves rendent leur pensée visible à travers des artefacts qu’ils conçoivent, discutent et améliorent. L’IA est évaluée non par sa capacité à livrer des réponses, mais par sa capacité à soutenir la création d’artefacts.

Outils cognitifs

L’IA comme partenaire cognitif

Dans la lignée de Jonassen et Salomon, les outils intelligents devraient engager les élèves dans la pensée au lieu de la remplacer. L’IA augmente la cognition lorsqu’elle pousse les élèves à raisonner, comparer, expliquer et réviser.

Knowledge as Design

Les élèves comme concepteurs

Selon Perkins, la connaissance n’est pas seulement une information reçue ; elle est un artefact conçu. Les élèves travaillent avec des objectifs, des structures, des cas modèles et des arguments.

Régulation socialement partagée

Les groupes régulent ensemble

Dans la lignée de Hadwin, Järvelä et Miller, les groupes planifient, surveillent, évaluent et régulent aussi les dimensions socio-émotionnelles de leur travail collectif.

Knowledge Building

Les idées sont améliorables

Dans la tradition de Scardamalia et Bereiter, les élèves assument une responsabilité cognitive collective pour faire avancer les idées de la communauté. L’IA soutient ce travail, mais ne le possède pas.

Ces traditions, développées sur plusieurs décennies de recherche en sciences de l’apprentissage, donnent à CocoNote un vocabulaire conceptuel pour penser l’IA non comme une simple interface de réponse, mais comme une infrastructure qui peut soutenir la collaboration, la régulation et la construction de connaissances.

CocoNote comme espace partagé de pensée en réseau

CocoNote combine un canevas hypermédia infini, un chat de groupe en temps réel, un étayage médié par l’IA et des analyses d’apprentissage. L’objectif de conception n’est pas de placer l’IA à côté de la collaboration, mais de l’intégrer à l’intérieur du travail collectif de connaissance.

L’espace de travail CocoNote Quatre couches intégrées pour le travail collaboratif de connaissance CocoNote — Espace du Groupe A Idée A hypothèse initiale Preuve image + données Contre- argument Synthèse justification v2 (améliorée) Artefact partagé améliorable au fil du temps Chat du groupe A : « devrait-on tester... ? » @boss aide-nous à planifier B : je cherche des preuves → ajouté au canevas Boss : routage vers Agent Planification... 💡 ① Canevas infini espace hypermédia non linéaire ② Cartes hypermédia texte · image · vidéo · liens ③ Chat du groupe @-mentionner les agents ④ Couche d’agents IA réactifs + proactifs ⑤ Déclencheur Lightbulb surface proactive ⑥ Espaces de groupe / privés étayage par l’enseignant
Intention de la figure : l’espace de travail intègre le soutien de l’IA à l’intérieur du canevas partagé et du chat du groupe, plutôt que de placer l’IA comme une fenêtre séparée à côté de la collaboration. Le Lightbulb est une surface de déclenchement proactive (coin supérieur droit) qui n’interrompt pas le flux.

Quatre ans, trois générations de CocoNote

CocoNote n’est pas une étude isolée. C’est un programme soutenu de recherche basée sur la conception qui a commencé en 2023, a fait sa première apparition évaluée par les pairs en 2024, et s’est développé à travers trois générations connectées de 2024 à 2026. Chaque génération a résolu un problème laissé ouvert par la précédente.

Un programme soutenu · 2023 à 2026 23 2023 R&D commence premiers pilotes en classe 1.0 2024 CocoNote 1.0 PBL + Hypermédia HK 132 élèves CSCL 2024 · Poster premier article en conférence majeure 2.0 2025 CocoNote 2.0 + SSRL assistée par agents Shenzhen 78 élèves CSCL 2025 · Outstanding 🏆 3 réactifs + 1 proactif 3.0 2026 CocoNote 3.0 · MIRACLE + Orchestration multi-agents Shenzhen 90 élèves CSCL 2026 · Short Paper Boss + 4 spécialistes + Lightbulb De la plateforme axée sur la pédagogie → SSRL à agent unique → régulation multi-agents orchestrée
2023
R&D · 0.x

La question émerge

L’équipe commence une recherche basée sur la conception autour des environnements d’apprentissage collaboratif pour le K-12. CocoNote 0.x est piloté en classe dans la Grande Baie. Les agents d’IA ne sont pas encore intégrés ; l’accent est mis sur la construction collaborative de connaissances elle-même.

2024
CocoNote 1.0

La pédagogie d’abord

L’article CSCL 2024 formalise CocoNote 1.0 comme plateforme PBL ancrée dans la Théorie de l’Activité, le Constructionnisme et le « Knowledge as Design ». Une étude de cas avec 132 élèves de Hong Kong concevant pour la communauté des personnes âgées montre que la plateforme fonctionne sans agents d’IA.

CSCL 2024 · Poster · premier article en conférence majeure
2025
CocoNote 2.0

Entrée des agents

Trois agents réactifs (Planification / Suivi / Réflexion) et un agent proactif (Lightbulb) sont ajoutés pour soutenir la SSRL. Une étude quasi-expérimentale avec 78 élèves de sixième année dans une école primaire de Shenzhen montre des gains significatifs en SSRL. Mais les élèves doivent choisir quel agent invoquer — la charge cognitive demeure.

CSCL 2025 · Outstanding Short Paper 🏆
2026
CocoNote 3.0 · MIRACLE

Orchestration

Un Boss Agent (LangGraph) route l’intention de l’élève vers quatre spécialistes (Planification / Suivi / Réflexion / Connaissance) ; le mécanisme Lightbulb proactif de CocoNote 2.0 continue comme système de soutien parallèle. Une étude quasi-expérimentale avec 90 élèves de cinquième année dans une école primaire de Shenzhen montre des effets importants sur la qualité des artefacts (r = .77) par rapport à un GPT générique sur la même plateforme.

CSCL 2026 · Short Paper

CocoNote 1.0 : 132 élèves de Hong Kong conçoivent pour leur communauté

Cette section présente l’étude CocoNote de première génération, avant les versions ultérieures assistées par agents et multi-agents. Elle établit le socle pédagogique de CocoNote : démontrer que la plateforme soutient déjà le travail collaboratif authentique de conception avant tout ajout d’agents d’IA.

Avant que des agents d’IA soient ajoutés à CocoNote, le socle pédagogique de la plateforme a été testé dans une vraie classe d’un collège de Hong Kong. Cette étude — base du premier article CocoNote évalué par les pairs (CSCL 2024) — montre comment les élèves utilisent l’environnement pour un travail de conception authentique et enraciné dans leur communauté. Elle ancre l’architecture abstraite ci-dessus dans la texture d’une pratique de classe réelle.

CSCL 2024 · Poster · Cas fondateur

« Améliorer la qualité de vie des personnes âgées dans la communauté »

Module d’apprentissage par projet (PBL) d’un semestre dans un collège de Hong Kong. La question motrice était authentique et enracinée dans la communauté : comment de jeunes élèves peuvent-ils aider les personnes âgées de leur propre quartier à mieux vivre ?

Élèves : 132 élèves de troisième année (collège), travaillant en groupes de quatre.
Tâche : enquêter sur les situations psychologiques et quotidiennes des personnes âgées et des adultes d’âge moyen ; concevoir des prototypes de produits qui répondent aux problèmes identifiés.
Processus : exploration du problème → gestion de projet → recherche collaborative → prototype de produit.
Outils utilisés : canevas infini CocoNote, cartes hypermédia, espaces de groupe, Carte d’empathie, Argumentation de Toulmin, Six chapeaux de pensée — mais sans agents d’IA. Ceci a établi la base pédagogique de la plateforme.
Résultats : les élèves ont produit des concepts de prototypes de produits incluant des dispositifs d’aide à la chute, des outils de compagnie psychologique et des aides à la gestion de santé — conçus pour de vrais utilisateurs qu’ils avaient interviewés.
Flux PBL en quatre étapes 132 élèves de Hong Kong · PBL d’un semestre 1 Exploration du problème Entretiens de terrain · idéation sur canevas infini · carte d’empathie 2 Gestion de projet Décomposition des tâches · planning type Gantt · répartition des rôles 3 Recherche collaborative Synthèse de groupe · articulation interdisciplinaire · construction d’arguments 4 Prototype de produit Prototypes dessinés ou numériques présentés aux pairs + enseignants

Ce que les élèves ont conçu

Trois concepts de prototypes représentatifs que les élèves ont produits — aucun généré par l’IA ; tous conçus par les élèves pour de vrais utilisateurs âgés qu’ils avaient interviewés dans leur communauté.

alerte capteurs de pression

Semelle anti-chute

Détecte l’instabilité de la marche et émet une alerte ; répond au risque de chute des utilisateurs âgés identifié par les entretiens.

Robot de compagnie psychologique

Sollicitations de conversation et vérifications émotionnelles ; répond à la solitude identifiée dans les données d’entretiens.

L M M J 9h00

Aide à la gestion de santé

Rappels quotidiens de médicaments + emploi du temps visuel simple ; répond aux préoccupations de mémoire signalées dans les entretiens familiaux.

Ce que CocoNote 1.0 montre

La valeur commence par l’espace partagé

Cette génération montre que CocoNote n’est pas d’abord une démonstration d’IA. Sa première contribution est pédagogique : aider les élèves à externaliser des idées, organiser des preuves, construire des artefacts et assumer une responsabilité collective dans un projet réel.

Pourquoi cela compte : les générations 2.0 et 3.0 ne sont pas des ajouts techniques isolés. Les agents et l’orchestration prolongent une architecture d’apprentissage déjà centrée sur la collaboration.
Lien avec les générations suivantes

Pourquoi des agents ont ensuite été ajoutés

Même avec une plateforme PBL bien conçue, certains défis sont restés visibles : planification inégale, monitoring inégal, réflexion superficielle. Ces motifs ont motivé CocoNote 2.0 (régulation socialement partagée assistée par agents) et CocoNote 3.0 / MIRACLE (orchestration multi-agents).

Continuité de conception : CocoNote 2.0 et 3.0 ne remplacent pas le travail pédagogique de la version 1.0. Ils en construisent l’extension à l’échelle d’une classe entière.

CocoNote 2.0 : régulation collaborative assistée par agents

Après que CocoNote 1.0 a établi un espace de travail hypermédia partagé pour l’apprentissage collaboratif par projet, CocoNote 2.0 a introduit des agents d’IA pour soutenir la régulation socialement partagée. Cette génération a exploré si l’IA pouvait étayer la planification, le suivi, la réflexion et la régulation socio-émotionnelle sans remplacer la discussion entre pairs ni l’orchestration enseignante.

CSCL 2025 · Outstanding Short Paper

CocoNote : un environnement d’apprentissage collaboratif assisté par agents qui renforce la régulation socialement partagée

Cette étude a examiné comment l’aide par agents pourrait renforcer les processus d’apprentissage collaboratif chez des élèves de sixième année. Elle a introduit trois agents réactifs pour la planification, le suivi et la réflexion, ainsi qu’un agent Lightbulb proactif qui surveillait les signaux de collaboration et sollicitait les groupes lorsque la participation ou la régulation semblait s’éssouffler.

Point clé : Lightbulb a été introduit dans CocoNote 2.0, pas dans MIRACLE. MIRACLE a ensuite étendu cette direction en ajoutant l’orchestration multi-agents et un mécanisme de routage par Boss Agent.
Contribution de conception

De l’espace partagé à la collaboration régulée

CocoNote 2.0 a marqué la première transition d’une plateforme collaborative axée sur la pédagogie vers un environnement de régulation soutenu par l’IA. Plutôt que de donner des réponses directement, les agents étaient conçus pour aider les groupes à planifier les tâches, suivre les progrès, réfléchir à la collaboration et soutenir la participation.

  • Agent Planification : soutient la définition d’objectifs et la répartition des tâches
  • Agent Suivi : soutient la conscience des progrès et de la participation
  • Agent Réflexion : soutient l’évaluation et la pensée sur l’étape suivante
  • Agent Lightbulb : fournit des sollicitations socio-émotionnelles et régulatrices proactives
CocoNote 2.0 : agents réactifs + Lightbulb proactif Soutien par agents pour la régulation socialement partagée avant l’orchestration complète Soutien réactif Planification objectifs · rôles Suivi progrès Réflexion évaluer Les élèves sélectionnent ou invoquent explicitement le soutien nécessaire. Lightbulb proactif Signaux de collaboration 💡 Des sollicitations légères apparaissent quand les groupes s’enlisent ou perdent la régulation. deux modes complémentaires
Intention de la figure : ce visuel simplifié de la 2.0 montre que les agents réactifs et le Lightbulb proactif faisaient déjà partie de la génération 2025 primée, alors que le routage complet de l’intention n’avait pas encore été introduit.
CocoNote 2.0 est le pont entre la construction collaborative de connaissances et MIRACLE : les agents d’IA sont entrés dans l’écologie d’apprentissage, mais les élèves devaient encore choisir et invoquer le soutien avant l’introduction de l’orchestration complète.

CocoNote 3.0 / MIRACLE : de l’IA monolithique à l’orchestration multi-agents

Le système MIRACLE (CSCL 2026) réduit la charge de sélection d’agent en routant les requêtes des élèves vers des agents spécialisés via un Boss Agent hiérarchique, construit sur le cadre LangGraph et propulsé par GPT-5-Nano. Cela distingue un soutien collaboratif intégré d’un assistant générique attaché à une activité de classe.

Architecture MIRACLE Orchestration hiérarchique · LangGraph · GPT-5-Nano Élève dans le chat : @boss ... Boss Agent (méta-orchestrateur) classification d’intention · contexte d’état · routage construit sur le cadre LangGraph Planification objectifs · rôles allocation des tâches stratégies Suivi vérification des progrès participation coordination Réflexion évaluation synthèse cycle suivant Connais- sance contenu étayage Tous les agents lisent le canevas + chat partagés en temps réel 💡 Lightbulb proactif indépendant du Boss · scrute toutes les 3 min
Intention de la figure : le Boss Agent route les requêtes réactives vers quatre spécialistes. Le Lightbulb proactif tourne comme système parallèle qui scrute les données de collaboration toutes les 3 minutes et déclenche une sollicitation non intrusive — structurellement séparé de l’orchestrateur.
IA monolithique vs IA orchestrée Pourquoi le routage spécialisé importe pour l’apprentissage collaboratif Assistant LLM générique ⨯ Les élèves choisissent le prompt ⨯ Charge cognitive : élevée ⨯ Expérience : fragmentée en fenêtres ⨯ Intervention : uniquement à la demande ⨯ Contexte : hors du canevas du groupe ⨯ Pas de soutien structurel à la SSRL prompt ? prompt ? prompt ? prompt ? prompt ? « Il nous a dit précisément quoi faire ensuite. » (Élève J, témoin) MIRACLE orchestré ✓ Boss route l’intention vers le spécialiste ✓ Charge cognitive : plus faible ✓ Expérience : intégrée canevas + chat ✓ Intervention : réactive + proactive ✓ Contexte : état d’espace partagé ✓ Aligné avec les phases SSRL Boss Agent Plan. Suivi Réflex. « Les choses sont devenues beaucoup mieux. » (Élève C, MIRACLE)
Intention de la figure : le même LLM (GPT-5-Nano) peut être déployé comme assistant générique ou comme système multi-agents orchestré. C’est l’architecture, pas la capacité brute du modèle, qui explique les différences expérimentales rapportées à CSCL 2026.

Le Lightbulb : un exemple concret de régulation proactive

Le Lightbulb est le choix de conception de friction productive du système. Il ne répond pas ; il sollicite. Il n’interrompt pas ; il clignote. Il ne régule pas à la place du groupe ; il donne au groupe un moment pour se réguler lui-même.

① Détection de déclencheur scrute les données de collaboration toutes les 3 min ⚠ Silence prolongé ex. : pas de chat ni de canevas > 4 min ⚠ Participation faible ou déséquilibrée ex. : un élève domine les contributions ⚠ Signaux de confusion ou de frustration ex. : sentiment négatif dans le chat ⚠ Progression d’artefact bloquée ex. : pas de modifications du canevas en phase d’exécution ② Sollicitation visuelle non intrusive clignote dans le coin · le groupe décide d’engager ou non idée (gélée) 💡 Sollicitation Lightbulb « Vous êtes silencieux depuis un moment. Souhaitez-vous résumer ce que vous avez décidé ? » — le groupe garde toute son agentivité « Au début, certains dans notre groupe ne faisaient rien. Mais quand ils ont vu le Lightbulb... ils ont commencé à coopérer. » — Élève G (groupe expérimental)
Intention de la figure : le Lightbulb est l’incarnation la plus concrète du principe de conception « friction productive » de CocoNote. Les déclencheurs sont des signaux comportementaux observables ; la réponse est une icône clignotante, pas un pop-up forcé ; la sollicitation est une question, pas une réponse.
Résumé du mécanisme

Friction productive, par conception

La plupart des tuteurs IA visent à minimiser la friction — plus vite la réponse, mieux c’est. CocoNote inverse cela pour le travail collaboratif : quand les groupes sont bloqués, le Lightbulb ne les débloque pas ; il leur fait remarquer qu’ils sont bloqués. Le groupe choisit ensuite s’il faut agir et comment.

Exemple concret

Déclencheur : le groupe n’a pas eu d’activité de chat ou de canevas pendant 4 minutes en phase d’exécution.
💡 « Vous êtes silencieux depuis un moment. Souhaitez-vous résumer ce que vous avez décidé, avant de passer à la suite ? »

Ce que la sollicitation fait : nomme le silence sans jugement. Propose une opération métacognitive (résumer). Rend le contrôle au groupe. Ne génère pas le résumé elle-même.

« Il m’a dit qu’il n’y avait pas besoin de s’inquiéter et de prendre mon temps. » — Élève F, étude MIRACLE

Preuves de recherche : comment CocoNote aide les élèves

La proposition repose sur trois études évaluées par les pairs et conduites sur trois ans. L’étude de 2024 a établi le socle pédagogique ; l’étude de 2025 a testé l’aide par agents de première génération et a remporté un Outstanding Short Paper ; l’étude MIRACLE de 2026 a testé l’orchestration multi-agents par rapport à un assistant GPT générique sur la même plateforme.

Portée des preuves : les résultats proviennent d’études de classe mises en œuvre dans des écoles partenaires de Hong Kong et de Shenzhen, et publiées dans la série de conférences CSCL évaluée par les pairs. Ils doivent être lus comme des preuves de recherche à ce stade — non comme une preuve d’impact national ou systémique. Les générations 2.0 et 3.0 ont été étudiées dans des écoles primaires de Shenzhen ; la version 1.0 a été étudiée à Hong Kong.
CocoNote 1.0 · CSCL 2024

Un espace partagé pour construire des idées

La première étude établit la base pédagogique : avant les agents d’IA, CocoNote soutient déjà la construction collaborative de connaissances dans un projet authentique de conception communautaire avec 132 élèves de Hong Kong.

CocoNote 2.0 · CSCL 2025

Agents et régulation socialement partagée

La deuxième étude ajoute des agents réactifs et le Lightbulb proactif pour soutenir la planification, le suivi, la réflexion, la participation et la régulation socio-émotionnelle. Conduite dans une école primaire de Shenzhen, ce travail a reçu le prix CSCL 2025 Outstanding Short Paper.

CocoNote 3.0 · CSCL 2026

Orchestration et qualité des artefacts

MIRACLE étend le soutien par agents vers une orchestration multi-agents. Comparé à un assistant GPT générique dans le même environnement, conduit dans une école primaire de Shenzhen, MIRACLE soutient mieux la qualité des artefacts collaboratifs.

Étude CSCL 2025 : gains de régulation socialement partagée

Conception de l’étude : 78 élèves de sixième année dans une école primaire de Shenzhen (groupe expérimental n=38, groupe témoin n=40), 16 groupes de 4 à 6 élèves, tâche STEM « Concevoir un robot » de 90 minutes.
Outils : agents réactifs (Planification, Suivi, Réflexion) + agent proactif Lightbulb sur la plateforme CocoNote 2.0.
Mesures : codage des actions discursives liées à la SSRL (Planification, Suivi, Évaluation, Réflexion, Régulation socio-émotionnelle, Engagement de participation).
Résultats principaux : améliorations significatives en Évaluation (t(37) = 3.54, p < .001) et en Réflexion (p = .043) au sein du groupe expérimental ; les groupes Planification + Monitoring (Groupe 1) ont produit des artefacts de plus haute qualité que les groupes Réflexion seule (Groupe 3).
Problème ouvert identifié : les élèves doivent choisir manuellement quel agent invoquer, ce qui augmente la charge cognitive et réduit l’utilisation des agents lorsque la tâche s’intensifie. Ce constat a motivé MIRACLE.
Discussion SSRL : avant vs avec agents CSCL 2025 · 78 élèves de sixième année à Shenzhen · 16 groupes · STEM robotique Groupe témoin (sans agents) discussion clairsemée · planification limitée peu d’articulation explicite des stratégies Groupe avec agents (CocoNote 2.0) réseau plus dense · gains en évaluation/réflexion 💡 incitations Lightbulb → boucles métacognitives plus visibles Le réseau d’actions discursives liées à la SSRL est plus dense dans le groupe avec agents — particulièrement en réflexion et évaluation.

Étude CSCL 2026 MIRACLE : qualité des artefacts collaboratifs

Qualité des artefacts collaboratifs (notation aveugle 1–15) CSCL 2026 MIRACLE · 90 élèves de cinquième année à Shenzhen · 120 min · rubrique 15 points 0 5 10 15 4.78 SD 1.48 Groupe témoin GPT assistant générique 7.61 SD 0.99 Groupe MIRACLE orchestration multi-agents Mann–Whitney U = -3.27, p < .001, r = .77 (effet important) L’orchestration MIRACLE produit des artefacts mieux notés que l’assistant GPT générique sur la même plateforme.
Conception de l’étude : 90 élèves de cinquième année dans une école primaire de Shenzhen, tâche de 120 min, comparant MIRACLE (Boss Agent + 4 spécialistes + Lightbulb) à un assistant GPT générique sur la même plateforme.
Mesure de qualité des artefacts : rubrique en 15 points (Nouveauté du concept / Complétude de la conception / Clarté de la présentation), notation aveugle.
Effet principal : MIRACLE M = 7.61, SD = 0.99 ; GPT générique M = 4.78, SD = 1.48. Mann–Whitney U = -3.27, p < .001, r = .77 (effet important).
Effets SSRL temps × groupe : interactions significatives en Planification et Suivi en faveur de MIRACLE ; effets en Évaluation et Réflexion non significatifs (probablement effets plafond et durée d’intervention courte).
Voix d’élève (citation littérale) : « Les choses sont devenues beaucoup mieux. » — Élève C, condition MIRACLE.

Synthèse transversale : quatre formes d’aide aux élèves

01

Planifier et coordonner

Les agents aident les groupes à clarifier leurs objectifs, répartir les rôles, organiser les étapes et coordonner l’enquête collective.

Base : CSCL 2025 + MIRACLE 2026
02

Suivre la participation et le progrès

CocoNote rend visibles les moments où le groupe ralentit, où la participation devient inégale ou où la progression n’est plus claire.

Base : CSCL 2025
03

Réfléchir et réguler ensemble

Les sollicitations invitent les groupes à évaluer leur processus, réviser leurs stratégies et relancer leur collaboration.

Base : CSCL 2025 + 2026
04

Améliorer les artefacts collaboratifs

MIRACLE aligne mieux le soutien de l’IA, la cognition de groupe et l’artefact que les élèves construisent ensemble.

Base : CSCL 2026

L’enseignant comme orchestrateur de l’écologie collaborative

CocoNote ne retire pas l’enseignant de l’apprentissage collaboratif. Les enseignants restent responsables de la conception des tâches, des normes de collaboration, du groupement, de l’interprétation des sollicitations de l’IA et des décisions sur les moments où le soutien de l’IA doit être activé, retardé, reformulé ou suspendu.

Conception de tâche

Définir les conditions d’enquête

Les enseignants définissent le problème, les artefacts attendus et les moments où la discussion entre pairs doit précéder l’IA.

Interprétation

Donner un sens pédagogique aux sollicitations

Les enseignants aident les élèves à comprendre les prompts comme des invitations à discuter, non comme des réponses finales.

Frontières

Décider quand l’IA doit se retirer

Les enseignants préservent l’effort productif, le raisonnement entre pairs et la responsabilité collective.

Ce que nous affirmons — et ce que nous n’affirmons pas

Ce que nous affirmons

Un potentiel appuyé par des preuves

CocoNote fournit des preuves de classe indiquant que le soutien par IA peut structurer planification, suivi, réflexion, participation et construction collaborative de connaissances dans des contextes K–12 sélectionnés.

Ce que nous n’affirmons pas

Pas de prétention universelle

Nous n’affirmons pas que l’IA doive remplacer les enseignants, les pairs ou la friction productive. Nous n’affirmons pas non plus disposer d’une preuve causale à l’échelle nationale.

Implications politiques : ce que cela signifie pour les systèmes éducatifs

CocoNote n’est pas seulement une étude de plateforme. Il soulève des questions systémiques sur la manière dont les écoles devraient déployer l’IA lorsqu’elles souhaitent préserver la collaboration, l’agentivité des élèves et le rôle professionnel des enseignants.

Littératie IA collaborative

Former les élèves à apprendre avec les autres

La littératie IA ne devrait pas se limiter à l’usage individuel d’outils. Elle devrait inclure la capacité à utiliser l’IA pour négocier, expliquer, construire et réguler des idées en groupe.

Rôle de l’enseignant

Orchestration plutôt que remplacement

Les enseignants restent responsables de la conception des tâches, des normes de collaboration, du moment d’intervention de l’IA et de l’interprétation pédagogique des sollicitations.

Équité de participation

Rendre visibles les déséquilibres

Les environnements d’apprentissage avec IA devraient aider les enseignants et les élèves à voir quand certains élèves participent moins ou quand la collaboration se fragilise.

Infrastructure publique

Concevoir pour les classes réelles

Les systèmes éducatifs ont besoin d’infrastructures qui soutiennent les pratiques pédagogiques collectives, et non seulement des interfaces de dialogue individuel.

Gouvernance

Définir les frontières de l’IA

L’IA ne devrait pas automatiquement accélérer toutes les tâches. Les systèmes doivent préserver certains moments de débat, d’attente, de responsabilité et de réflexion humaine.

Recherche

Construire des preuves diversifiées

Les preuves sur l’IA éducative doivent inclure des contextes non occidentaux, des classes ordinaires, des tâches collaboratives et des résultats au-delà des scores individuels.

Alignement avec la Semaine de l’apprentissage numérique 2026 de l’UNESCO

CocoNote contribue au thème « Facts, Frictions, Frontiers » en apportant des preuves sur l’IA collaborative, en rendant visibles les tensions pédagogiques de l’automatisation, et en explorant une frontière où l’IA soutient la cognition collective, la participation et la régulation partagée.

Facts

Dans un débat dominé par les systèmes de tutorat individuel, CocoNote apporte des preuves rares sur l’IA au service de l’apprentissage collaboratif. Ces preuves proviennent de classes K–12 d’Asie de l’Est, d’études mises en œuvre, et d’une trajectoire de publications CSCL de 2024 à 2026.

Frictions

CocoNote ne traite pas la friction comme un défaut à supprimer. Les moments d’attente, de discussion, de désaccord, de révision et de responsabilité collective sont des composantes importantes de l’apprentissage profond. L’enjeu est de concevoir une IA qui sache soutenir sans rendre invisible l’effort du groupe.

Frontiers

La frontière explorée ici est le passage d’une IA centrée sur un dialogue individuel à une infrastructure d’orchestration pour la collaboration. Cette perspective ouvre des questions nouvelles sur les enseignants, les preuves d’apprentissage, l’équité de participation et les formes publiques de l’IA éducative.

Éthique de la recherche

Ce projet de recherche a reçu l’approbation institutionnelle du Faculty Research Ethics Committee (FREC), Faculty of Education, The University of Hong Kong. Le numéro d’approbation est EAE25010. Le titre de recherche approuvé est « Supporting Socially Shared Regulation Through a Large Language Model (LLM)-based Multi-Agent System (MAS) in STEM Project-Based Learning ».

Questions ouvertes pour l’IA dans l’apprentissage collaboratif

CocoNote ne propose pas une réponse définitive. Il ouvre un ensemble de questions que les chercheurs, enseignants, concepteurs et décideurs publics devront traiter si l’IA devient une partie ordinaire de la vie des classes.

Humain

Qu’est-ce qui doit rester profondément humain ?

Quels moments de lenteur, d’écoute, de conflit, de confiance et de responsabilité collective ne devraient pas être automatisés ? Comment préserver la relation humaine lorsque l’IA devient plus fluide et plus persuasive ?

Pédagogie

Quand l’IA doit-elle rester silencieuse ?

Il ne suffit pas de demander quand l’IA doit aider. Il faut aussi décider quand elle doit retarder son aide, poser une question plutôt que donner une réponse, ou laisser le groupe résoudre lui-même la tension.

Preuves

Comment évaluer la cognition collective ?

Les systèmes éducatifs ont besoin de preuves qui dépassent les scores individuels : qualité des artefacts, participation équilibrée, régulation du groupe, amélioration des idées et responsabilité cognitive collective.

La question centrale n’est pas seulement : « l’IA améliore-t-elle l’apprentissage ? » Elle est aussi : « quelles formes d’apprentissage voulons-nous que l’IA rende possibles, visibles et durables ? »

Résultats de recherche

Cette page s’appuie sur une trajectoire de recherche CSCL connectée autour de CocoNote, de la collaboration assistée par agents et de la régulation multi-agents. Elle ne présente pas un produit isolé, mais un programme de recherche-pratique qui évolue à travers plusieurs études, écoles et collaborations universitaires.

CSCL 2024

CocoNote Supported Project-Based Learning Environment

Auteurs : Haiyang Xin, Qiannan Niu, Linling Lan, Zhuoxin Xiao, Fan Wu.

Première étude publiée sur CocoNote 1.0. Elle montre comment un environnement hypermédia partagé peut soutenir le PBL, la collaboration et la conception d’artefacts dans un contexte communautaire réel.

CSCL 2025Outstanding Short Paper

CocoNote: Agents-aided Collaborative Learning Environment Enhances Socially Shared Regulation

Auteurs : Haiyang Xin, Shuang Li, Lingyun Huang, Valerie W. Y. Yip, Qiannan Niu, Xiaolan Chen, Jingtao Liu.

Étude sur les agents réactifs et le mécanisme proactif Lightbulb pour soutenir la planification, le suivi, la réflexion et la régulation socialement partagée.

Ouvrir les actes CSCL 2025 →

CSCL 2026MIRACLE · Short Paper

MIRACLE: Multi-Agent Intelligent Regulation to Advance Collaborative Learning Environment

Auteurs : Shuang Li, Haiyang Xin, Yimeng Sun, Qiannan Niu, Lingyun Huang, Gaowei Chen, Yibing Zhang, Ching Sing Chai.

Étude sur l’orchestration multi-agents, le routage par Boss Agent et l’amélioration de la qualité des artefacts collaboratifs par rapport à une assistance GPT générique.

Ouvrir la pré-publication CSCL 2026 →

Partenaires de recherche : CocoRobo Research, The University of Hong Kong, The Education University of Hong Kong, The Chinese University of Hong Kong, Nanjing Normal University et écoles participantes.
Proposition complémentaire · Boundary Learning : comment les enseignants deviennent créateurs d’agents pédagogiques d’IA, apprenant à gouverner la participation de l’IA dans l’apprentissage des élèves. Les deux propositions partagent une même éthique de conception — friction productive et IA centrée sur l’humain : l’une étudie le côté élève (CocoNote), l’autre le côté enseignant (Boundary Learning · Teacher PA).

Contact et liens de soutien

Contact

CocoRobo Research

Pour les échanges de recherche, les collaborations publiques ou les dialogues avec des écoles, universités, ONG et ministères.

Liens de recherche

CSCL 2025 / CSCL 2026

Les liens vers les actes, prépublications ou documents de soutien peuvent être fournis dans le dossier de soumission ou la page complète du projet.

Ouvert aux collaborations de recherche et d’éducation publique

CocoNote est présenté comme une exploration fondée sur la recherche, non comme une solution universelle achevée. Nous sommes ouverts au dialogue avec ministères, universités, ONG, écoles et partenaires publics intéressés par l’apprentissage collaboratif soutenu par l’IA.

Intéressé par la recherche sur l’IA collaborative ?

Nous sommes ouverts à des recherches comparatives, pilotes en classe et dialogues orientés politiques publiques.

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