L’utilisation de l’IA par les élèves se révèle être un enjeu sociétal fort sur plusieurs points avec entre autres :

• La pollution liée à l’utilisation de l’IA et la pollution liée à l’entraînement de l’IA
• Le travail humain dissimulé
• L’invisibilité de l’IA dans les contenus
• la désocialisation (dans le dialogue)
• la gestion et souveraineté des données
• la « baisse » de la réflexion cognitive

L’IA secoue la société sur ces différents aspects, son évolution rapidement presque sans frein éthique, réflexif et écologique impacte aussi l’école.

Ici, je vais me pencher sur la baisse de la réflexion cognitive.

I. Un air de déjà vu

En tant qu’enseignant de mathématiques nous avons déjà été confrontés à cette baisse de réflexion cognitive par une machine et ce depuis plus de 40 ans lors de l’apparition des calculatrices au sein de l’enseignement des mathématiques. L’objectif à l’époque était de faire travailler plus d’élèves sur des tâches complexes et plus rapidement, et de faire réfléchir les élèves sur la pertinence de l’utilisation du calcul instrumenté :

C’est bien à l’école d’apprendre aux élèves, futurs citoyens, à utiliser de manière appropriée
cet instrument de calcul qu’est la calculatrice.

https://hal.science/hal-01796985v1/document

Force est de constater que l’introduction de la calculatrice au collège n’est pas toujours aisée, et par exemple quand je vois des élèves avec des calculatrices datant des années 90 et bien parfois je suis content car le calcul fractionnaire n’est pas géré par la calculatrice, cela revient presque à une « calculatrice cassée ». Les élèves doivent compenser par une démarche.

La course à l’armement des sociétés de calculatrices (TI et casio principalement) a enrichi ces dernières. Il fallait que les calculatrices sachent tout faire, en tout cas c’était une course à la nouveauté! Course qui existe d’ailleurs toujours. Malheureusement, on en vient à une calculatrice qui se substitue à la place de l’élève du point de vue réflexion calculatoire.

Les comportements légitimes : Les difficultés calculatoires sont souvent compensées par la calculatrice au détriment d’un effort d’apprentissage… Les élèves désapprennent trop tôt, trop vite. Et les élèves qui cèdent face à la calculatrice, en ont de plus en plus besoin.Cette béquille censée aider les rend dépendants.

Puis il vient le moment où il est trop tard, rattraper le manque de fluence calculatoire est quasi-impossible ou au prix d’un effort massif que peu d’élèves sont en capacité de faire. Et puis comment identifier ce qui se révèle de la difficulté (liée à un PAP par exemple ) et du manque d’apprentissage , pour nous enseignant parfois c’est difficile, ça l’est encore plus pour les parents ou enfants, non ?

La réaction de l’école après 40 ans d’utilisation ….

Comme un effet de balancier,dès cette année, on en revient à une restriction drastique de l’utilisation de la calculatrice, une initiative qui va dans le bon sens, si les élèves ont des capacités calculatoires développées, ils sauront aller plus rapidement dans les calculs car sortir la calculatrice, taper à la calculatrice, faire un ordre de grandeur mentalement pour vérifier le résultat , tout ceci reste un temps incompressible….

Vous avez vu? J’ai parlé de faire un ordre de grandeur mentalement pour vérifier le résultat…. Quel élève vérifie? Et pourtant on sait que des élèves parfois saisissent mal les nombres à la calculatrice…. Mais une chose est vraie, une calculatrice ne se trompe jamais si on ne va pas au delà de ses limites (contrairement aux calculatrices web mal codées qui ne gèrent pas le « problème de la virgule flottante » donnant des résultats comme 0,1+0,2=0,30000004…).

Bref, une calculatrice est un outil généralement fiable et qui fait ce qu’on lui demande. La confiance est aveugle alors qu’une simple saisie mal formulée lui fait faire n’importe quoi, l’élève lui ne prend pas de recul….

Donc avec l’usage de la calculatrice vient deux problèmes :

• une baisse de la fluence calculatoire (les élèves deviennent dépendants de la calculatrice, elle n’est plus une simple béquille)
• un manque de recul face à l’outil

Alors le problème de la calculatrice n’est qu’une partie du problème qui prend en étau les élèves et enseignants, le second problème est le temps dévolu aux mathématiques dans l’enseignement.

Voici un récapitulatif dont les sources sont de l’APMEP.

	1980	2024	Tendance
Primaire (hebdo)	6 h	5 h	Baisse de 17 %
Collège (cumul cycle)	16 h	15 h	Baisse de 6,25 %
Secondaire (cumul 6e-Term)	36 h	31 h	Baisse de 14 % 1
Semaine scolaire (élève)	27 h	24 h	Baisse de 11 %

Par exemple en 1980 , il y avait 4h de mathématiques par semaine, soit 576h de mathématiques au collège.

4.5h en 6e et 3.5h en 5e 4e 3e… ce qui revient à 548h de mathématiques soit 28h de moins,c’est peu?

Cela correspond à une période complète entre deux vacances, imaginez seulement pendant une période complète ne faire que du calcul mental ?

Avec moins de temps, on souhaite confronter les élèves aux tâches complexes et pour accéder rapidement à ces TAPI, le calcul fait partie des variables d’ajustement, puisque la béquille existe, autant l’utiliser.

L’enjeu de la calculatrice reste le même, éduquer les élèves à son utilisation intelligente et aussi…. peut-être les parents? Le premier modèle d’un enfant reste ses parents, si ses derniers utilisent la calculatrice à outrance (via le smartphone) il est évident que les élèves légitimeront ce comportement.

II.La « révolution » de l’IA

Vient maintenant l’IA qui touche cette fois-ci toutes les disciplines (à part les arts…), cette problématique de niche qu’était la calculatrice, touche maintenant tout le monde!

On est comme il y a 40 ans tiraillé par cette problématique, éduquer les élèves à une utilisation intelligente, raisonnée de l’IA, on veut que les élèves sachent autant faire sans qu’avec, qu’ils comprennent les enjeux sociétaux , écologiques, qu’ils sachent comment elle fonctionne, c’est drôle, non? Je me suis penché sur l’IA depuis 3 ans, et j’en découvre encore chaque mois car ça évolue vite et pourtant je suis technophile et je maintiens une veille studieuse et je teste beaucoup, on devrait en attendre autant des élèves (et parents)? Est-ce à leur âge faisable?

Clairement non, mais on se doit, je pense, semer des graines.

Je vais me pencher sur la problématique de la réflexion, ou de la charge cognitive ou mentale.(selon les dires de chacune et chacun)

On peut demander tout à l’IA même des DM qui s’appuient sur des vidéos ! Tiens j’ai un exemple sous la main de cette année, où j’ai lu sans mentionner l’élève la rédaction de ce dernier à toute la classe.

Je ne résiste pas à vous le montrer.Voici le DM, c’est une vidéo qu’ils devaient critiquer.
Voici la vidéo https://mathix.org/video/problemes_ouverts/PO46.mp4

Pour ceux qui auraient la faiblesse de ne pas regarder la vidéo, un graphique pose problème :

Bref, j’attendais que les élèves calculent rapidement les 25% de 15 pour montrer que ce n’était pas possible, voir laisser la possibilité de calculer le vrai pourcentage (quelques uns s’y sont frotté).

Bref, un élève m’a fourni ce devoir, citant un problème de proportionnalité entre la bouteille de gauche et de droite, un « effet d’optique »… 🙂

Bref, ça m’a permis de faire une séance sur triche ou pas triche mais qu’il n’est qu’une prémisse à une réflexion plus profonde.

Le triche ou pas triche, j’avais fait l’application web, Julien en avait eu l’idée d’exploitation, c’est un truc chouette pour aussi dédiaboliser l’IA pour les bons élèves qui ne veulent s’y frotter (car c’est tricher) et aussi fixer les limites pour les utilisateurs à-tout-va, on fixe un cadre de la classe pour le travail à la maison (car l’utilisation de l’IA , est à la maison).

Bref, c’est pas suffisant, mais pour moi il faut aller plus loin, c’est fixer l’approche cognitive des tâches demandées.

C’est d’indiquer que l’IA peut faire beaucoup, mais que pour faire fonctionner son cerveau, il faut apprendre à garder les tâches de haut niveau pour soi.

Si l’objectif pédagogique d’un exercice est de se confronter aux calculs fractionnaires, je dois donc faire sans calculatrice et sans IA, peut être le faire et puis prendre en photo ma production et demander des conseils à l’IA, l’IA serait en quelque sorte un tuteur et pourrait me guider comme je peux aussi vérifier à la calculatrice le résultat (maintenant qu’elles savent tout faire). L’IA n’est pas toujours obligatoire.

Mais les élèves prendraient-ils le temps de vérifier?

L’explicitation des objectifs ? La logique de production en opposition à la logique de maîtrise.

L’IA doit aussi être utile pour se faire se poser des questions, apprendre à se poser des questions est essentiel, on sent un glissement des élèves du questionnement « Comment on fait …. ? » vers l’affirmation simple: « Je sais pas quoi faire ».

En fait l’utilisation de l’IA intensive est aussi liée à un implicite fort qui empêche les élèves de s’accorder des questions chez eux… Apprendre à chercher (dans le vrai sens pour moi qui revient à savoir se poser des questions.)

Quand nous donnons des devoirs aux élèves, un attendu implicite les élèves doivent RÉPONDRE aux exercices.

Face à cette injonction implicite, l’élève se doit de produire une réponse, il est donc dans une logique de production et donc en posture d’échec, il va chercher une manière de résoudre RAPIDEMENT cet écueil :

• Assumer son ignorance
• Utiliser un outil (calculatrice IA)
• Demander à ses parents la réponse ou l’IA (car l’IA est toujours disponible, non?)
• Demander à un camarade la réponse

Ces choix sont délétères pour la réflexion, non? Et puis imaginez maintenant que les parents utilisent aussi de plus en plus l’IA devant leur enfant… Ils sont modélisants pour leur enfants. Prennent-ils aussi du recul? Montrent-ils l’exemple? Ont-ils été éduqué à cette utilisation?

Pourtant, nous, enseignant, attendons que l’élève, en cas de blocage, relise le cours pour remobiliser la leçon et la fixer naturellement dans leur mémoire et au demeurant pose une question dans son cahier pour cibler le blocage.

Marrant non l’IA montre forcément l’élève triste pour lire son cours….

Mais imaginez que les parents pensent que leurs enfants doivent réussir leur devoir jusqu’au bout pour atteindre « l’objectif de l’enseignant » , ils alimentent de fait cette idée reçue auprès de leurs enfants. Pire par souci d’efficacité (il ne faut pas que les devoirs durent trop longtemps), ils ne regardent pas les cours avec leurs enfants et enseignent leur propre connaissance. (ma femme le fait parfois quand elle fait les devoirs…)

Alors peut-être que là nous enseignant sommes fautifs, nous considérons naïvement que les parents sauront aider leurs enfants sans leur donner leur réponse , en regardant avec leur enfant les cours (montrant de facto une méthodologie), en aidant leur enfant à construire leur questionnement.

Peut-être que l’IA n’est pas le vrai problème, c’est juste un exhausteur d’un problème de fond, plus insidieux, celui de l’attente qu’on a des devoirs à la maison, celui de l’effort d’apprentissage, de l’encouragement par l’entourage….

L’IA , elle, sert de solution à court terme, qui utilisée abusivement fait croire aux élèves qu’ils peuvent tout faire, comme l’IA fait croire auprès des non programmateurs qu’ils savent coder alors qu’on ne fait que déléguer des tâches de haut niveau à l’IA nous faisant croire qu’on est fort…. nous empêchant de nous poser les questions, car l’IA nous apporte des réponses avant même qu’on ait eu le temps de se les poser.

A nous d’engager deux démarches :

• celle d’apprendre à utiliser l’IA en gardant des tâches de haut niveau pour soi,
• celle d’apprendre à se poser des questions et les formuler. (une bonne question vaut mieux qu’une bonne réponse, non?)

L’IA pour moi est un révélateur de l’image de l’école auprès des parents et élèves , celui d’une compétition où les élèves doivent savoir répondre coûte que coûte, occultant toute notion d’apprentissage (qui va de soi pour les enseignants… mais pas forcément pour les parents ou élèves).

Passer d’une logique de production à une logique de maîtrise.

Alors, si on demandait une infographie de cet article? Avec l’IA? La voici, mais moi j’aime pas trop, car le temps scolaire est une problématique qui exagère l’utilisation des outils béquilles que sont la calculatrice et l’IA et pas seulement la calculatrice comme le suggère l’infographie.