Dossier
Les intelligences artificielles en éducation
L’actualité fait souvent référence à l’intelligence artificielle (IA) et nous interpelle sur son impact sur nos vies en bien ou en mal. En effet, le terme d’intelligence artificielle est associé à l’innovation, à la recherche mais aussi à des services que nous pouvons utiliser tous les jours ; les résultats obtenus en faisant appel à un agent conversationnel générateur de textes ou un générateur d’images sont à ce propos étonnantes.
Appliquée au domaine de l’éducation, l’IA offre des potentialités certaines de personnalisation des parcours d’apprentissage, de différenciation dans l’évaluation, d’accessibilité ou encore d’aide à la décision pour l’enseignant. Néanmoins, comme toute évolution technologique, elle présente des limites (biais, erreurs…) et engendre inévitablement des risques (propriété intellectuelle, traitement des données personnelles, impacts sur l’environnement…). Bien que la thématique des intelligences artificielles ne soit pas nouvelle dans le monde éducatif, la mise à disposition d’IA génératives à partir de la fin de l’année 2022 a animé les discussions et bouleversé les pratiques d’enseignement et d’apprentissage.
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 avec les IA génératives. Conséquences de ce développement, l’IA fait l’objet d’un fort enthousiasme mais aussi de fantasme et de peur. L’intelligence artificielle, tout en entrant dans nos vies au quotidien, nourrit nos imaginaires.
Intelligence biologique VS 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 indissociable de notre corps. Elle associe logique et émotion.
L’intelligence artificielle, quant à elle, 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 des neurones de notre cerveau. En consommation énergique, les machines sont beaucoup moins efficaces que les systèmes biologiques.
Les différentes formes d’intelligence artificielle rencontrées dans la vraie vie sont techniques et très spécifiques. Même si la recherche poursuit la compréhension des mécanismes de l’intelligence et sa modélisation, nous sommes encore très loin de reproduire les fonctions complexes de notre cerveau. Ces technologies d’IA relèvent parfois plus du gadget que d’une réelle innovation. Cela dit, dans de nombreux domaines, l’intelligence artificielle a permis des progrès techniques impressionnants.
Autrement dit, c’est quoi l’intelligence artificielle ?
Vidéo réalisée par Class’Code de 8mn23.
Class’Code est un projet porté par l’INRIA. Il s’agit d’un programme de formation à la pensée informatique.
Un outil incontournable au quotidien
L’IA est aujourd’hui omniprésente dans la vie quotidienne, que ce soit à travers les assistants vocaux, les recommandations sur les plateformes de vente en ligne ou de streaming ou les IA génératives.
Pour les élèves, comprendre comment ces outils fonctionnent et les impacts qu’ils peuvent avoir sur leurs choix et leur comportement est crucial. En intégrant l’IA dans les programmes scolaires, nous leur offrons la possibilité de décoder les algorithmes qui régissent leur environnement numérique. Cette connaissance leur permettra de devenir des utilisateurs éclairés, capables d’exploiter les technologies à leur avantage tout en restant critiques face aux biais et aux manipulations potentielles.
Quels sont ses applications en éducation ?
L’intelligence artificielle, objet d’enseignement
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.
Impact didactique : des tâches enseignantes automatisées et optimisées
Encore en phase de recherche et de développement, l’intelligence artificielle peut venir en appui de l’acte d’enseigner. Certaines tâches d’un enseignant sont potentiellement automatisables. L’IA peut venir libérer l’enseignant de certaines tâches administratives afin qu’il puisse s’occuper davantage de la pédagogie.
Par exemple dans un cours, l’enseignant peut être assisté par l’IA avec une application repérant les freins à la progression des élèves. Elle peut identifier les contenus qui suscitent de l’intérêt et les moins intéressants qui pourraient être améliorés. La valeur ajoutée de l’IA ne se situe, pas seulement dans la production de contenu avec les IA génératives mais aussi au niveau du processus de sélection des contenus.
Il n’est pas question ici de remplacer l’enseignant ou de se substituer à lui. Les technologies intelligentes permettent les analyses individuelles fines et de personnaliser l’apprentissage de chaque élève. C’est ce qu’on appelle l’apprentissage adaptatif ou adaptiv learning.
Impact sur l’apprentissage
Au-delà du suivi de la progression ou régression des élèves, l’IA peut aider les élèves à traiter l’information voire à en produire à l’aide des agents conversationnels et des générateurs de texte par exemple.
Les enjeux éthiques de l’IA
Les sociétés humaines qui disposent de tels outils ne sont pas à l’abri de dérives :
- Une IA mal contrôlée peut être un outil de traçage des personnes, de surveillance, de “catégorisation” ou de profilage avec une exploitation de nos données à notre insu, de non respect de la propriété intellectuelle.
- Les IA peuvent engendrer des biais, renforcer des stéréotypes, produire de fausses informations, des informations non sourcées. Elles peuvent manquer de transparence sur leur fonctionnement et les résultats produits ne pas être explicables.
- Une IA peut être vulnérable aux cyberattaques.
- Les IA ont un impact important sur l’environnement avec des pollutions, la consommation d’eau pour refroidir les centres de données, la consommation électrique. L’IA a également un impact humain avec l’exploitation humaine pour modérer les IA ou pour l’extraction des métaux utilisée pour produire les machines.
Enseigner l’IA, c’est mieux comprendre son fonctionnement, ses limites et les éventuels risques encourus. Maîtriser les outils et services faisant appel à l’IA, c’est ne pas en être dépendant. En étant formés aux concepts de base de l’IA, ainsi qu’aux défis éthiques qu’elle soulève, les enseignants pourront mieux utiliser l’IA pour produire leur cours et l’intégrer dans leurs cours en lien avec les élèves.
► Consultez la page Eduscol: « Les enjeux éthiques de l’intelligence artificielle »
Expérimentations pédagogiques dans la Région académique BFC
Des kits de robots IA en prêt utilisables avec les élèves
La DRNE BFC propose en prêt un kit d’expérimentation de l’IA en collège ou lycée avec la découverte puis la prise en main d’un robot apprenant avec l’IA. Grâce à des séquences pédagogiques proposées, les élèves peuvent être acculturés à l’IA.
Le kit est composé de 4 robots « AlphAI », de 4 ordinateurs disposant d’une application de commande par l’IA des robots, d’une arène. Il permet d’« ouvrir la boîte noire de l’IA », d’appréhender visuellement les différentes formes d’IA, de manipuler les algorithmes, dont les fameux réseaux de neurones artificiels.
N’hésitez pas à solliciter la DRNE BFC pour bénéficier d’un prêt d’un kit de robot IA.
Des outils d’apprentissage adaptatif dans les écoles
Conscient des potentialités de l’IA en matière éducative, le Ministère a créé le partenariat d’innovation intelligence artificielle (P2IA). C’est un marché public ouvert aux EdTech françaises qui proposent des solutions basées sur l’IA, au service des apprentissages fondamentaux en français et mathématiques au cycle 2 (CP, CE1 et CE2). La spécificité d’un P2IA est de reposer sur une démarche de co-construction rassemblant aussi bien les enseignants et leurs élèves que les fournisseurs privés de ressources numériques et des laboratoires de recherche.
Ces solutions d’apprentissage adaptatif constituent une aide à la décision pour la différenciation et la personnalisation des apprentissages et facilitent le suivi des résultats.
5 services numériques, dans le cadre du P2IA, propose des activités différenciées pour des élèves de cycle 2 (CP-CE2) (infos supplémentaires sur Eduscol)
Plusieurs classes de Bourgogne-Franche-Comté se sont inscrites dans cette expérimentation avec un accompagnement des référents DSDEN et de la DRNE BFC.
Lalilo
est une solution numérique pour travailler le français aux cycles 2 et 3 (elle peut aussi être utilisé en Grande Section, en ULIS, en UPE2A et en IME) : exercices individualisés dont la difficulté s’adapte en fonction des besoins pour travailler l’identification, la compréhension et la lecture à voix haute.
► Plus de détails sur l’expérimentation avec Lalilo
Smart Enseigno
assiste l’enseignant en mathématiques au cycle é : exercices sur les compétences ciblées par l’enseignant puis retour sur les résultats et difficultés rencontrées.
► Plus de détails sur l’expérimentation avec Smart Enseigno
Captain Kelly
est un assistant vocal en langue anglaise aux cycles 2 et 3: activités en langue anglaise pour construire les connaissances lexicales et syntaxiques des élèves et entraîner leur compréhension ainsi que leur prononciation en anglais. Captain Kelly est maintenant disponible gratuitement pour toutes les écoles de France métropolitaine et d’outre-mer.
► Plus de détails sur l’expérimentation avec Captain Kelly
À partir de 2025, un deuxième puis troisième marché P2IA couvrira successivement les cycles 3 (CM1-CM2-6e) et 4 (5e, 4e, 3e). Il s’agit d’impulser la conception de tous nouveaux services avec IA. Nouveauté par rapport au P2IA Cycle 2 : les langues vivantes (Allemand, Anglais, Espagnol, Italien).
L’accompagnement de la DRNE BFC sur les questions de l’IA
Parcours Magistère « Enseigner à l’ère de l’intelligence artificielle »
La DRNE BFC propose depuis 2020 une formation en distanciel intitulé « Initiation à l’intelligence artificielle en pédagogie ». Notre proposition de formation évolue à la rentrée 2024 avec la création de 3 modules de formation progressif, successif et complémentaire :
- « Découvrir l’intelligence artificielle » (3h)
- « L’IA assistant de ma pédagogie» (4h)
- « L’IA avec les élèves » (4h)
Un accompagnement sur-mesure dans le cadre d’une FIL ou FIR
La DRNE BFC intervient également en établissement et accompagne les projets numériques pédagogiques sur l’intelligence artificielle. Les chefs d’établissements peuvent en effet solliciter une FIL ou FIR depuis Airbnl (académie de Dijon) ou Gaia vert (académie de Besançon) selon le calendrier transmis par les écoles académiques de la formation continue (EAFC).
Revivez le séminaire IA du 10 avril 2024
Cette journée de réflexion et de pratique était destinée aux enseignants des premier et second degrés, cadres, enseignants référents aux usages du numérique (ERUN), référents pour les ressources et usages pédagogiques numériques (RUPN), inspecteurs de l’Éducation nationale (IEN) numériques.
Elle s’est déroulée au lycée international Charles de Gaulle (Dijon) et a été retransmise en direct dans les ateliers Canopé de Belfort, Besançon, Lons-le-Saunier, Mâcon, Nevers et Auxerre.
(Re)écoutez la conférence d’Axel Jean et notre série audio en 6 podcasts.
Vos contacts à la DRNE BFC
Référents IA
Hervé CLAUDET : herve.claudet@region-academique-bourgogne-franche-comte.fr
Loïc GESCHWINE : loic.geschwine@region-academique-bourgogne-franche-comte.fr
Pour aller plus loin
Lettre ÉduNum Thématique n°24 (octobre 2024)
Cette publication examine en profondeur les représentations graphiques de l’IA dans les médias, ainsi que les esthétiques visuelles, textuelles et musicales produites par les artefacts génératifs. Elle explore également l’influence de ces technologies sur la créativité, offrant un éclairage enrichi sur les interactions entre l’IA et les champs artistiques contemporains.
Carnet Hypothèses « Éducation, numérique et recherche » (janvier 2024)
Ce document, réalisé par la DNE propose un état des lieux sur les apports de la recherche et les lignes directrices des institutions internationales sur l’intelligence artificielle et l’éducation : diversité des définitions et des approches, enjeux pour les politiques publiques, enjeux éthiques, domaines d’application, pistes de travail pour former et enseigner, perspectives avec le tournant actuel de l’IA générative et des grands modèles de langage.
GTnum #IA_EO (septembre 2023)
Publication du portfolio du groupe thématique numérique GTnum #IA_EO : « L’impact de l’IA à travers l’éducation ouverte »
GTnum #Scol_IA (juillet 2023)
Publication du portfolio du groupe thématique numérique GTnum #Scol_IA : « Enseigner et apprendre à l’ère de l’intelligence artificielle »
Projet européen AI4T
Le projet AI4T (Artificial Intelligence for and by teachers/ l’intelligence artificielle pour et par les professeurs) est initié par le Ministère de l’ Éducation nationale, coordonné par France Éducation International et s’inscrit dans le cadre des projets de soutien à la réforme politique d’Erasmus +.
L’objectif principal est de construire des supports de formation de premier niveau sur l’utilisation de l’IA en éducation à destination des enseignants et des personnels d’encadrement sous la forme d’un MOOC et d’un manuel ouvert.
Page mise à jour le 29/10/2024