[TraAM 2024-2025] Éthique et formation à l’esprit critique dans les usages des IA en SVT
Pour l’année scolaire 2024-2025, l’académie de Lyon a été retenue pour participer aux Travaux Académiques Mutualisés (TraAM) dont le thème national est « Éthique(s) et formation(s) à l’esprit critique dans les usages des outils d’IA en SVT ». Dans le cadre de ces TraAM, un groupe de 6 professeurs de SVT exerçant dans des collèges et des lycées des trois départements de l’Académie de Lyon a travaillé à mettre en place des scénarios répondant à la problématique suivante :
« Quelles peuvent être les plues-values des IA génératives dans le développement de l’esprit critique des élèves lors de séquences de SVT ? ».
Dans un contexte éducatif en constante évolution, marqué par l’émergence et la démocratisation des intelligences artificielles génératives (IAG), il devient essentiel de doter les élèves de repères pour naviguer de manière critique, autonome et réfléchie dans ces nouveaux environnements d’apprentissage. C’est dans cette perspective que s’inscrit le travail présenté ici : une série de sept scénarios pédagogiques en SVT, conçus comme autant de dispositifs pour tester et développer l’esprit critique des élèves à travers des usages encadrés des IAG.
L’objectif principal – véritable fil rouge de ces scénarios – est la construction par les élèves d’outils métacognitifs mobilisables pour exercer un esprit critique lors de l’utilisation d’IAG en situation d’apprentissage. Cet esprit critique ne se limite pas à un simple jugement sur la qualité des réponses produites par l’IA, mais s’inscrit dans une démarche réflexive, argumentée, évolutive, où l’élève devient acteur de ses apprentissages et conscient de ses processus cognitifs.
Chaque scénario s’inscrit, avec une proximité plus ou moins grande, dans une trame en quatre étapes, permettant une mise en œuvre structurée et progressive de cette ambition critique :
- Deux portes d’entrée différenciées ouvrent l’activité selon l’axe de difficulté privilégié par l’enseignant.
- Soit la difficulté porte sur les limites des connaissances scientifiques des élèves concernant l’objet étudié : l’activité débute alors par une sollicitation des conceptions initiales.
- Soit la difficulté porte sur la méconnaissance du fonctionnement de l’IAG elle-même : les élèves entament alors le scénario par une exploration critique de l’outil, de son fonctionnement, de ses biais possibles, et de ses usages dans le cadre de la problématique.
- Production d’un prompt par les élèves, suivi d’une sauvegarde de la réponse générée par l’IAG, qui constitue une base d’analyse et de réflexion.
- Analyse critique de cette production, menée à la lumière de sources scientifiques fiables et enrichie par un regard croisé entre pairs, afin d’affiner la compréhension, débusquer les erreurs, questionner les implicites et entamer un travail d’argumentation fondée.
- Création d’un outil métacognitif : les élèves conçoivent un support (fiche, carte mentale, protocole réflexif, etc.) permettant de formaliser des critères de vigilance, des questions à se poser, des stratégies de vérification ou de reformulation. Cet outil est pensé comme réutilisable, modifiable et évolutif, dans d’autres contextes pédagogiques ou personnels.
À côté de cet objectif central, les scénarios visent également trois objectifs secondaires majeurs :
- Développer l’autonomie des élèves, à la fois dans leur rapport aux savoirs scientifiques et dans leurs usages des IAG, en les formant à une posture active, critique et distanciée.
- Utiliser l’IAG comme médiateur d’apprentissage, notamment en exploitant l’erreur générée par l’IA comme levier réflexif, et en valorisant la reformulation comme stratégie d’appropriation des savoirs et des raisonnements.
- Favoriser la transférabilité des compétences acquises :
- D’une part au sein de l’univers scolaire, en adaptant les outils et démarches à d’autres disciplines ou situations de classe ;
- D’autre part au-delà de l’école, pour des usages personnels ou citoyens des IAG, notamment dans l’évaluation d’informations en ligne ou dans la construction d’une culture numérique raisonnée.
| Objectifs pédagogiques | Éléments caractéristiques dans les scénarios | Plus-values pédagogiques pour l’esprit critique |
|---|---|---|
| 1. Construction d’outils métacognitifs pour exercer l’esprit critique lors de l’utilisation d’IAG en situation d’apprentissage | Élaboration de grilles d’analyse pour évaluer la fiabilité des productions de l’IA (ex. : scénario sur les paléoenvironnements terrestres et marins) Création de cartes mentales synthétisant les critères de validité des informations générées par l’IA (ex. : scénario sur le mode d’action de la pilule œstroprogestative) |
Développement de la capacité des élèves à réfléchir sur leurs propres processus cognitifs Acquisition de méthodes pour évaluer et réguler leur compréhension face aux productions de l’IA |
| 2. Développement de l’autonomie des élèves face aux IAG et face aux apprentissages | Formulation autonome de prompts adaptés aux problématiques scientifiques abordées (ex. : scénario sur le mode d’action de la pilule œstroprogestative) Utilisation de l’IA pour générer des hypothèses ou des prédictions dans des contextes scientifiques variés (ex. : scénario sur la prédiction d’évolution d’un écosystème) |
Renforcement de la capacité des élèves à initier et conduire des démarches d’investigation scientifique Encouragement à l’auto-apprentissage et à la prise d’initiative dans l’utilisation des outils numériques |
| 3. Favoriser la transférabilité des compétences acquises | Application des outils métacognitifs développés à d’autres disciplines ou situations de classe (ex. : scénario sur le partage d’une observation) Réflexion sur les usages de l’IA en dehors du cadre scolaire, notamment dans la vie quotidienne et citoyenne (ex. : scénario sur les agents pathogènes et maladies vectorielles) |
Préparation des élèves à une utilisation critique et responsable de l’IA dans divers contextes Développement d’une culture numérique éthique et éclairée |
| 4. Utiliser l’IA comme médiateur d’apprentissage par l’erreur et la reformulation | Analyse des erreurs ou incohérences dans les productions de l’IA pour en tirer des enseignements (ex. : scénario sur la structure de la cellule) Reformulation des prompts pour améliorer la pertinence des réponses de l’IA (ex. : scénario sur la prédiction d’évolution d’un écosystème) |
- Valorisation de l’erreur comme opportunité d’apprentissage Amélioration des compétences en communication scientifique et en formulation de questions précises |
Tableau synthétique des 7 scénarios
| Titre du scénario | Description | Lien de la fiche Édubase | Lien sur le site académique |
|---|---|---|---|
| Prédiction d’évolution d’un écosystème - 6ème | L’objectif de ce scénario est d’utiliser une Intelligence Artificielle pour générer des prévisions d’évolution d’un jardin, en fonction de la possible utilisation de désherbants ou de pesticides. Ce scénario a été pensé pour un niveau 6ème, mais est transposable sur un autre niveau. |
https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?niveau-6ème-prediction-d-evolution-d-un-ecosysteme | |
| Utiliser l’Intelligence Artificielle (IA) pour modéliser l’unité du vivant - 6eme | L’objectif de ce scénario est d’utiliser la partie du programme sur la notion de cellule pour travailler sur :
– l’esprit critique en analysant le réalisme d’images obtenues par IA – la coopération avec une activité par groupe pour proposer des prompts pertinents pour générer des images de cellule avec l’IA Vittascience – la description d’images à l’oral et à l’écrit |
https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?niveau-6eme-utiliser-l-intelligence-artificielle-ia-pour-modeliser-l-unite-du | |
| Partager une observation - 6ème | L’IA peut-elle remplacer le ou la scientifique dans la tâche d’observation ? Après avoir appliqué la méthode du dessin scientifique avec une feuille d’arbre, les élèves découvrent une IAgi Vittasciences RGPD. Ils créent des prompts pour tester si l’IA peut fournir une communication de leur observation plus fiable que leur propre dessin. Ils entrainent ensuite l’IA à reconnaitre les deux essences d’arbres qu’ils ont dessinées. Enfin, ils testent l’IA avec une feuille d’arbre qui parvient d’un autre continent. Pour clôturer, ils réfléchissent à la fiabilité d’un lot d’observations et construise une fiche d’utilisation d’IAG à destination des 3èmes. | https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?niveau-6eme-partager-une-observation | |
| Agents pathogènes et maladies vectorielles - 2nde | Projet interdisciplinaire SVT-EMC sur les épidémies. Les groupes d’élèves ont en charge les recherches et la présentation orale d’épidémies présentées dans l’exposition « Épidémies » au musée des confluences. Ils commencent par une recherche d’information grâce à une IA générative. Puis, une visite de l’exposition avec prise d’informations et finalisation de présentation orale. Puis, visite de l’exposition et oraux des élèves sur place incluant une comparaison IA-musée. Enfin, bilan de cours et retour sur l’IA : guide sur la validité d’une réponse d’IA en SVT. | https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?niveau-2nde-agents-pathogenes-et-maladies-vectorielles | |
| Découvrir le mode d’action de la pilule œstroprogestative avec l’aide d’une IAGénérative - 2nde | Cette activité vise à explorer les effets des hormones de synthèse présentes dans la pilule œstroprogestative sur le complexe hypothalamo-hypophysaire. Les élèves utilisent une IAG comme assistant pour affiner les conséquences vérifiables et proposer un protocole d’expérience réalisable en classe. | https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?niveau-2nde-decouvrir-le-mode-d-action-de-la-pilule-oestroprogestative-avec-l | |
| Explorer l’évolution des paléoenvironnements terrestres et marins, avant et après la crise Crétacé-Paléocène - 2nde | Ce scénario vise à comprendre l’évolution des paléoenvironnements terrestres et marins, avant et après la crise Crétacé-Paléocène. Il permet de développer un esprit critique face aux images générées par une IAG, en s’appuyant sur des arguments scientifiques en amenant les élèves à construire un outil de métacognition réutilisable (tableau d’évaluation) pour une nouvelle génération d’images par IA | https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?niveau-2nde-explorer-l-evolution-des-paleoenvironnements-terrestres-et-marins | |
| Entendre et protéger son audition - Communiquer avec l’aide de l’IAGénérative sur des mesures de prévention | En enseignement scientifique, les élèves étudient l’oreille externe, moyenne et interne. À partir des connaissances acquises, ils créent des affiches de prévention sur les risques auditifs. Ce travail est aussi l’occasion de réfléchir aux critères d’une affiche efficace : clarté, impact visuel, pertinence du message. L’IA est utilisée pour générer directement une affiche qui sera ensuite critiquée par les élèves. Les élèves comparent les propositions de l’IA avec des sources scientifiques fiables, puis conçoivent un guide de métacognition pour aider d’autres lycéens à utiliser l’IA dans ce type de production. |
https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?niveau-1ere-es-entendre-et-proteger-son-audition-communiquer-avec-l-aide-de-l |
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