Dossier

Intelligence
artificielle

Depuis plusieurs années, nous entendons de plus en plus parler d’intelligence artificielle. Ce terme est associé à l’innovation, à la recherche mais aussi à des services que nous utilisons tous les jours, sur nos smartphones par exemple.

Comme il n’est jamais trop tard pour apprendre, partons à la découverte de ce qu’est l’intelligence artificielle. Vous verrez que l’IA fait son entrée dans les classes. Et si ce sujet vous intéresse, vous pourrez même suivre une formation à distance. Avec cela, vous en sortirez plus intelligent…

Qu’est-ce que l’intelligence artificielle ?

L’expression « intelligence artificielle » est apparue en 1956. Son histoire est jalonnée de phases de croissance et de stagnation. Depuis les années 2000, avec l’arrivée des données « massives » et des capacités de calcul des ordinateurs, l’IA vit une période d’expansion. Conséquences de ce développement, l’IA fait l’objet d’un fort enthousiasme mais aussi de fantasme et de peur. L’intelligence artificielle nourrie nos imaginaires tout en entrant dans nos vies au quotidien.

Voyons ce qu’est l’intelligence biologique pour ensuite définir l’intelligence artificielle.

Être intelligent, en résumé, c’est savoir et pouvoir mobiliser nos facultés mentales et cognitives pour apprendre, créer, anticiper, résoudre des problèmes, nous adapter… L’intelligence est par ailleurs indissociable de notre corps. Elle associe logique et émotion.

L’intelligence artificielle utilise des algorithmes et des machines pour simuler certaines des capacités de l’intelligence humaine. À l’exemple des réseaux de neurones artificielles qui reproduisent, de manière très simplifiée, le fonctionnement de nos neurones.

Les différentes formes d’intelligence artificielle rencontrées dans la vraie vie sont techniques et très spécifiques. Même si la recherche poursuit sa compréhension des mécanismes de l’intelligence et sa modélisation, nous sommes encore très loin de reproduire les fonctions complexes de notre cerveau.

Vidéo réalisée par Class’Code (durée de 8mn23) : https://mediacad.ac-besancon.fr/m/9362/d/i

Selon nos usages induits par ces technologies d’IA, cela peut relever parfois plus du “gadget” que d’une vraie “innovation”. Mais dans de nombreux domaines, l’intelligence artificielle a permis des progrès techniques impressionnants.

Quelles sont ses applications en éducation ?

L’intelligence artificielle, objet d’enseignement

L’IA est aujourd’hui un objet d’enseignement au lycée en science de l’ingénieur. Mais l’IA ne doit pas être qu’un sujet scientifique ou technologique. Elle peut également être abordée dans d’autres matières : français, biologie, philosophie, langues vivantes, etc.

L’IA au service de l’enseignant

Encore en phase de recherche et de développement, l’intelligence artificielle peut venir en appui de l’acte d’enseigner. Par exemple dans un cours, l’enseignant peut être aidé par l’IA avec une application repérant les freins à la progression des élèves. Elle identifie les contenus qui suscitent peu d’intérêt et qui pourraient être modifiés.

Il n’est pas question ici de remplacer l’enseignant ou de se substituer à lui. L’enseignant peut avec l’IA adapter sa manière d’enseigner aux élèves grâce à l’apprentissage adaptatif (adaptive learning).

Oui mais…

Les sociétés humaines qui disposent de tels outils ne sont pas à l’abri de dérives. L’IA mal maîtrisée peut être un outil de traçage des personnes apprenantes permettant de les “catégoriser” avec le risque que ces traces soient reliées à celles émanant d’autres facettes de son comportement : achats, consultations de vidéos/lectures…

D’autres risques sont sous-jacents à l’IA, que ce soit le fait que les prédictions de l’IA ne sont pas explicables ou qu’elles engendrent des biais ou enfin que l’IA soit vulnérable à des attaques.

C’est pourquoi l’enseigner, mieux comprendre son fonctionnement et ce qu’on peut en faire, connaître ses limites et les risques… sont indispensables pour maîtriser les outils et services faisant appel à l’IA, et ce, pour ne pas en être dépendant.

Expérimentations sur l’IA en éducation dans notre région

Expérimentation en collège sur l’IA

La DRNE BFC a mis en place une expérimentation sur l’IA dans quatre collèges du Doubs. Huit enseignants de disciplines différentes sont à la découverte puis à la prise en main d’un robot apprenant. L’objectif visé est la production de séquences pédagogiques afin d’acculturer les élèves à l’IA.

Pour commencer, ce robot a été présenté aux enseignants sous un angle pédagogique. Dans la phase suivante d’expérimentation, chaque collège a reçu en dotation un robot avec l’objectif de l’utiliser en classe ou hors la classe.

Le robot apprenant propose une interface graphique pour ouvrir la « boîte noire de l’IA » et manipuler les algorithmes, dont les fameux réseaux de neurones artificiels. Il permet d’appréhender visuellement, les différentes formes d’IA.

L’IA dans les écoles de Bourgogne-Franche-Comté

Le Partenariat d’innovation et intelligence artificielle (P2IA) a pour objectif de développer des solutions d’assistance et de recommandations s’appuyant sur des techniques d’intelligence artificielle à destination des enseignants de l’école primaire du cycle 2 afin de mieux accompagner les élèves dans leurs apprentissages du français et des mathématiques.

Plusieurs classes sont inscrites dans cette expérimentation avec un accompagnement de la DRNE. C’est le cas avec l’application Lalilo utilisée par des élèves des classes de neuf enseignants du Doubs et du Jura. C’est aussi le cas avec Smart Enseigno, application pour l’apprentissage des mathématiques, expérimentée par neuf enseignants de Haute-Saône, du Jura, du Territoire de Belfort.

Lalilo est un assistant pédagogique numérique conçu pour les enseignants de CP, CE1 et CE2 pour les aider à différencier l’enseignement de la lecture.
L’IA est le moteur de l’outil Lalilo avec :

  1. L’apprentissage adaptatif pour personnaliser les parcours des élèves en adaptant automatiquement chaque exercice aux besoins de l’élève.
  2. La reconnaissance vocale pour évaluer les exercices de lecture à voix haute réalisés par les élèves. Cela fonctionne à deux niveaux avec :
  • Une estimation de la probabilité de succès de l’élève sur les différentes tâches pédagogiques
  • Un choix de l’exercice le plus pertinent pour l’élève

Smart Enseigno assiste l’enseignant en mathématiques en proposant des exercices sur les compétences ciblées par l’enseignant puis fait un retour sur les résultats et difficultés rencontrées.

Captain Kelly fait également appel à l’IA. Cette application est développée en parallèle à Lalilo et Smart Enseigno déployées dans le cadre du PI2A. Cet assistant vocal en langue anglaise a été testé dans six écoles de la région académique Bourgogne-Franche-Comté en 2020-2021. Il est maintenant accessible à tous les enseignants gratuitement.

Le jeu de l’IA pour faire découvrir l’intelligence artificielle à partir de 11 ans

Le jeu à télécharger et la démarche de sa création

Le jeu de carte de type “escape cards”, conçu par la DRNE, permet à des joueurs, à partir de 11 ans, de résoudre en 20 minutes différentes énigmes portant sur l’intelligence artificielle (IA).
Ce jeu est disponible en téléchargement en suivant l’article :
https://drne.region-academique-bourgogne-franche-comte.fr/le-jeu-de-lia-un-escape-cards-pour-decouvrir-lintelligence-artificielle/

Se former à l’IA

Outre la mise en place d’expérimentations, la DRNE propose la formation « Initiation à l’intelligence artificielle en pédagogie ». Cette formation de 6 heures en distanciel a été ouverte en 2021 et en 2022 sur la plateforme M@gistère. Les sujets présentés sont :

  • C’est quoi l’intelligence artificielle (ou IA) ?
  • Les étapes de développement de l’IA
  • L’humain face à l’IA
  • Notions d’éthique
  • L’intelligence artificielle, comment ça marche ?
  • Les usages de l’IA en général et en pédagogie

Ce parcours est accessible sur demande auprès de la DRNE.

En savoir plus : https://drne.region-academique-bourgogne-franche-comte.fr/initiation-intelligence-artificielle-pedagogie/

Pour aller plus loin

Un forum d’échange entre enseignants sur l’ENT ECLAT (faire une demande d’inscription) :
https://region-academique.eclat-bfc.fr/intelligence-artificielle-ia/

Une cartographie des outils et des projets portant à la fois sur l’éducation et intelligence artificielle : https://cartographieia.ca/fr

Un carnet qui rassemble des ressources pédagogiques pour aborder, comprendre et discuter les technologies dites d’intelligence artificielle (IA). Le public visé est celui des enseignants ou animateurs pour les jeunes publics (de 4 à 18 ans).
https://lascientotheque.github.io/ressources-ia/AvantPropos.html