[Niveau 6ème] Utiliser l’Intelligence Artificielle (IA) pour modéliser l’unité du vivant

Publié le 23 mai 2025

Auteure : Delphine PERRAUD, Collège Les Servizières, Meyzieu

Cette séquence s’inscrit dans la séquence sur l’unité du vivant et donc sur la notion de cellule en 3 séances 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.
    Pour respecter le cadre de l’utilisation de l’IA, le professeur a généré les images avec l’IA en utilisant les prompts des élèves.
Remarque : les travaux présentés ont été réalisés avant la publication du cadre d’usage des IA spécifiant l’autorisation de ces outils à partir de la 4ème. Les expérimentations proposées pour des niveaux antérieurs à la classe de quatrième peuvent être transférés à des niveaux répondant au cadre d’usage.

Programme de sciences et technologie du cycle 3
BO n°25 – juin 2023 – Cycle 3
 
Connaissances et capacités associées Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent (panorama du monde vivant).

Pratiquer des langages : Utiliser différents modes de représentation (faire un dessin d’observation de cellule).
Les méthodes et les outils pour apprendre : utiliser des outils numériques pour gérer des données (concevoir un prompt sur une IA pour générer une image de cellule).
Faire preuve d’esprit critique : identifier des sources d’information fiables

Compétences du CRCN

Document de référence : https://eduscol.education.fr/document/20389/download

  • Domaine 1 : Informations et données dans le contexte de l’IA
  • Domaine 2  : Communication et collaboration avec l’IA

Au début de la première séance, une discussion a été engagée afin d’obtenir les conceptions initiales sur l’IA des élèves. Puis, sur le TNI est projeté le site Vittascience afin de découvrir le principe de la génération d’un texte à partir d’une directive (prompt). Après cette phase d’introduction, un travail en plusieurs étapes sur la construction d’un prompt pertinent a été engagé afin d’obtenir une image de cellule.

Pour proposer un prompt, les élèves par groupes de 4 ont dans un premier temps réalisé un dessin de l’image qu’ils cherchent à obtenir avec l’IA. La première série de prompt a été testée par le professeur devant toute la classe et les images ont été analysées par les élèves. Des prompts plus pertinents ont donc été réalisés par les élèves en utilisant un modèle.

Ces nouveaux prompts ont été testés devant toute la classe et deux images ont été conservées pour la construction de l’échelle de réalisme. Un travail de description à l’oral et à l’écrit a permis d’identifier plusieurs critères de réalisme d’une image. L’échelle de réalisme a été élaborée lors de la mise en commun finale (pas réaliste - peu réaliste – moyen –beaucoup – très réaliste) avec des indicateurs de réalisme : couleur, forme, taille, structure…

Lors de la discussion sur l’IA de la première séance, les élèves étaient très curieux et motivés par le sujet. Une étude rapide du site Vittascience et en particulier du pied de page qui contient le logo du ministère de l’éducation nationale et de la jeunesse permet de travailler l’éducation aux médias et la fiabilité d’un site. De nombreux élèves avaient déjà utilisés des IA. La première partie de la séance permet de revoir et consolider la schématisation de la cellule. Les élèves avaient déjà les connaissances et cette expertise a permis aux élèves de tester le niveau scientifique de l’IA. Cet objectif est un point de motivation pour de nouveaux élèves. Ils ne sont plus des apprenants mais des experts. Le travail en deux étapes sur le prompt permet de comprendre que l’IA exécute des demandes. Les demandes étant incomplètes au début, les résultats n’étaient pas pertinents.

Image d’un exemple de prompt sans méthode

Image obtenue avec l’IA sans méthode pour le premier prompt

Dans un souci de protection des données des élèves, l’IA a été utilisée par le professeur et projetée au tableau. Pour les prompts construits à partir d’une méthode simple, les images obtenues étaient plus pertinentes mais encore avec des erreurs de réalisme.

Image d’un exemple de prompt avec méthode

Image obtenue avec l’IA avec méthode pour le second prompt

L’échelle de réalisme collaborative a donc permis d’observer les limites de l’IA dans les connaissances scientifiques, les élèves étaient plus experts que l’IA sur la notion de cellule. Toutes les images obtenues par IA ont été soumises par les élèves à cette échelle de réalisme. Cette échelle pourra être réutilisée l’an prochain dans des activités de 5è. Un autre objectif de cette échelle est son utilisation par les élèves dans leurs pratiques personnelles et en particulier, sur les réseaux sociaux. Nous savons que nos élèves sont en permanence confrontés à des images générées par l’IA. Ce travail sur des curseurs de réalisme permet d’avoir un esprit critique et de mieux sélectionner les informations pertinentes.

3 séances sont nécessaires, les 6èmes travaillent lentement. Cette activité a été pensée pour des 6è mais est parfaitement transposable sur un autre niveau. La connexion internet est parfois insuffisante pour faire fonctionner correctement l’IA et générer une image. Il faut parfois être patient. Pour éviter les problèmes liés à la RGPD, j’ai utilisé l’IA qui était projetée au tableau. Lors de la conception des prompts par les élèves, il est important de préciser que les données personnelles ne doivent pas figurer dans le prompt. L’utilisation de l’IA est couteuse d’un point de vue environnemental, il peut être intéressant de faire travailler les élèves par groupes afin de limiter les images générées.

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