Travaux Académiques Mutualisés en SVT – 2023-2024 : Éthique et formations à l’esprit critique dans les usages des outils d’IA en SVT
Travaux Académiques Mutualisés en SVT – 2023-2024 : Éthique et formations à l’esprit critique dans les usages des outils d’IA en SVT
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Cet article n’a pas été généré par une intelligence artificielle !
Les intelligences génératives qui étaient réservées jusqu'à il y a peu à des utilisateurs experts, ne produisaient souvent que des textes, des images ou des vidéos de piètre qualité et nécessitaient des retouches nombreuses pour sembler crédible. Les IA mobilisées par exemple comme outils d’aide à la décision en médecine ont longtemps été moins performantes que les hommes, car insuffisamment expertes. Ces dernières années ont vu des IA accessibles à tous renverser cette situation et les élèves s’en emparent, plus ou moins consciemment sans disposer d’une formation adéquate. Ces usages nouveaux sont un nouveau mode de consommation numérique dans lequel les élèves doivent être accompagnés, intégrant cette réflexion dans le concept One Health.
Notre projet vise, à travers des démarches d’investigation, à faire prendre conscience aux élèves des outils exploitant l’IA qu’ils mobilisent (Pl@ntNet notamment et maintenant ChatGPT) ou pourraient mobiliser dans leurs apprentissages. Cette investigation passe par l’identification de ces outils, l’exploration de leur principe par comparaison aux intelligences biologiques (réseaux de neurones, apprentissage supervisé ou non…) en s’appuyant sur les programmes du socle (sens et intégration des informations sensorielles, cycle 4, corps humain et santé, mais aussi arts plastiques) et du lycée (SNT, terminale spécialité SVT, enseignement scientifique, lien avec d’autres spécialités comme HLP, mathématiques et NSI).
Nous souhaitons également les sensibiliser aux IA utiles comme supports d’apprentissage. Les IA génératives sont, en effet, vues par les élèves comme des aides à la réalisation des travaux scolaires : l’utilisation de ChatGPT par exemple pour la réalisation de bilans de cours ou de synthèse fournit des productions de grande qualité, mais nécessitant des vérifications, la recherche d’étayages et de sources primaires pour constituer les réponses argumentées qui sont attendues dans l’enseignement des SVT ; les IA produisant des images sont d’une performance encore perfectible au plan de l’exactitude scientifique. Ces outils d’IA générative sont donc un levier fort pour développer l’esprit critique et aborder les questions de scientificité, faire la part entre une communication efficace, car techniquement soignée et esthétique et une réponse scientifiquement valide et étayée. Pédagogiquement, leur usage permet de travailler l’évaluation par la construction ou l’usage d’outils critériés par et avec les élèves ; le travail sur des productions dépersonnalisées soulage la composante émotionnelle de l’évaluation et concentre les feedbacks sur la production en les détournant de la personne.
Ce travail fera émerger les limites de l’IA et les liens à établir entre ses productions et les modalités de construction des savoirs par l’activité scientifique.
Enfin, la prise de conscience de ces limites permettra de discuter aux outils fondés sur une IA pour aider à des prises de décision : modèles climatiques et choix de développement durable, analyse de résultats d’analyse et de clinique pour le diagnostic et le pronostic individuel et/ou la santé publique, jusqu’à l’analyse des comportements individuels et collectifs pour anticiper des situations problématiques (tentatives de prévention d’actions criminelles par exemple). L’analyse des limites, des avantages et inconvénients individuels et collectifs des IA permettra de proposer une éthique de développement et d’utilisation de ces outils.
L’explosion des IA génératives, leur intégration transparente (et rarement explicite) dans de nombreux outils courants s’est accompagnée de la production de ressources nombreuses et de grande qualité. Au printemps 2023, le grand public et l’ensemble de la communauté scientifique ont partagé les potentiels, limites, enjeux et dangers des IA conversationnelles comme ChatGPT. Cette actualité galopante1 des IA nous a conduits à réorganiser nos objectifs. Nous envisagions initialement de décliner ces réflexions à différents niveaux.
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1 https://www.digital-science.com/tldr/article/research-on-artificial-intelligence-the-global-divides/
Les très nombreuses ressources apparues nous ont « soulagés » de la production de ressources de sensibilisation pour les élèves, de la construction d’un catalogue raisonné des IA… Au contraire, la richesse et la puissance des IA ont rendu nécessaire un renforcement de l’éducation à des usages conscients et responsables.
Nous avons donc largement focalisé nos travaux sur des activités où les élèves manipulent et exploitent des IA, même si nous avons aussi envisagé des usages des IA par les professeurs. Sur ce second volet, les ressources disponibles sont de plus en plus nombreuses, sous forme de MOOC2 ou de parcours m@gistère3.
2 Par exemple : https://www.fun-mooc.fr/fr/cours/intelligence-artificielle-pour-et-par-les-enseignants-ai4t/
3 De la DGESCO, accessible en auto inscription: https://magistere.education.fr/dgesco/course/view.php?id=2180
Nous avons exploré quatre pistes, pour lesquelles des scénarios pédagogiques ont
été construits, discutés, expérimentés et analysés :
Ces pistes ouvrent des possibilités pour l’ensemble des thèmes des programmes du cycle 3 (clé de détermination, analyse de résultats expérimentaux) jusqu’au lycée (stéréotypes de genre, réponse à des problèmes scientifiques, argumentation). Elles ont été expérimentées essentiellement sur des thématiques en lien avec la biodiversité, mais pourront évidemment être transposées. Ces activités contribuent au développement des compétences numériques du cadre de référence4 qui est évalué dans le cadre de Pix :
4 https://eduscol.education.fr/721/evaluer-et-certifier-les-competences-numeriques
Nous avons aussi exploré la complémentarité des usages des IA par les professeurs et par les élèves. Sur ce second volet, les ressources disponibles sont de plus en plus nombreuses, sous forme de MOOC2 ou de parcours M@gistère.
De ce point de vue, on peut répartir en quatre domaines les utilisations de l’IA :
1. Par le professeur pour le professeur. Il s’agit de se servir de l’IA afin de faciliter la production d’activités, de protocole, de fiche laboratoire...
2. Par le professeur pour l’élève. Il s’agit d’une analyse de copies d’élèves par l’intelligence artificielle afin d’identifier les points forts, faibles, des erreurs récurrentes... Afin de proposer des pistes d’améliorations personnalisées à l’élève sur les points soulevés par l’IA.
3. Par l’élève pour le professeur. Il s’agit de permettre aux élèves d’utiliser l’IA pour réaliser des exposés.
4. Par l’élève et pour l’élève. Il s’agit de permettre aux élèves d’utiliser une IA afin de reformuler des consignes, de corriger ses productions et de produire des QCM d’entraînement.
Schéma des quatre catégories d’usages de l’IA
Avant de commencer les présentations des différents scénarios, il est important de rappeler que même si l’utilisation de l’IA est de plus en plus banale, elle reste soumise dans le cadre de notre métier à une législation importante. C’est pourquoi il est fortement conseillé à tout collègue souhaitant utiliser l’IA au cours d’une séance de suivre le parcours M@gistère « Trajectoires IA - DRANE AURA » et notamment la première partie du module « Accompagner les élèves dans l'utilisation des IA génératives ». Vous y trouverez différents scénarios pédagogiques ainsi que des organigrammes présentant les possibilités et limites imposés par le cadre juridique sur l’utilisation de l’IA.
Au cours des différents scénarios, nous avons utilisé différentes IA. Certaines nécessitent un compte telles que ChatGPT ou Canva.ai. Alors que d’autres comme Perplexity et you.com n’en nécessitent pas. Nous avons également utilisé des solutions locales, tout d’abord avec LM Studio puis avec GPT4All. Ces deux interfaces pour IA, permettent l’utilisation d’une IA sans connexion internet après installation. Cette solution renforce le contrôle sur les données.
Mise en garde importante pour l’ensemble des scénarios suivants : l’intelligence artificielle n’est qu’un outil au service du professeur, les IA n’ont pas pour objectif de le remplacer, mais simplement de l’assister dans son travail. C’est pourquoi une relecture attentive des textes générés est primordiale.
Les scénarios pédagogiques présentés sont des propositions, dont tous les contenus restent adaptables aux pratiques pédagogiques de chaque enseignant.
Voici les liens vers les scénarios pédagogiques :
1. Par le professeur pour le professeur.
2. Par le professeur pour l’élève:
3. Par l’élève pour le professeur.
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Comprendre l’origine des stéréotypes de genre véhiculés sur les réseaux sociaux et leurs conséquences sur la construction de l’identité de genre.
- L’IA par l’élève pour le professeur : une aide pour réaliser des exposés