Auteur/autrice : Julien Durand

Peut-on parler de l’impact écologique de l’IA autrement qu’avec des slogans ?

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Activité 4 – La pollution silencieuse

Après trois activités mathématiques sans utiliser l’IA mais autour de l’IA, voici la quatrième.
Son titre : « La pollution silencieuse ».

L’objectif n’est pas d’asséner une vérité du type « les LLM polluent beaucoup ».
L’objectif est plus modeste :
Permettre aux élèves de manipuler des ordres de grandeur, afin qu’ils se construisent une représentation chiffrée, raisonnée et discutable de l’impact écologique des usages des LLM.

Le point de départ est volontairement leur propre usage : leur nombre de requêtes.
Cela permet de sortir d’un débat abstrait et lointain. L’impact n’est plus “celui des autres”, “des entreprises”, ou “des data centers aux États-Unis” : ils en sont parties prenantes, à leur échelle bien sûr.

Il ne s’agit ni de culpabiliser, ni de moraliser. Il s’agit de faire réfléchir, avec des mathématiques.

Une hypothèse essentielle (et assumée)

Un point est posé explicitement dès le départ : À l’heure actuelle, personne ne connaît précisément la consommation réelle des LLM.

Les modèles évoluent très vite. Les usages aussi. Les méthodes d’estimation diffèrent.

Tout indique que les volumes augmentent, même si les modèles deviennent plus efficaces, avec, en toile de fond, le paradoxe de Jevons : améliorer l’efficacité peut conduire… à consommer davantage.

Résultat : les études disponibles aboutissent à des résultats très contrastés.

Deux hypothèses, deux mondes

J’ai donc fait un choix volontairement didactique :

  • une estimation issue des entreprises concernées, plutôt optimiste ;
  • une estimation issue de travaux universitaires, nettement plus alarmante.

Les élèves effectuent alors les calculs dans les deux cas.
Et ils constatent que les ordres de grandeur varient fortement.

C’est précisément là que se situe l’enjeu mathématique :
– comprendre que l’on ne travaille pas avec une valeur, mais avec une fourchette,
– les hypothèses conditionnent les résultats.

Faire des mathématiques pour penser le réel

Cette activité ne cherche pas à produire une conclusion définitive.
Elle cherche à produire du raisonnement, et même du débat mais éclairé. Apprendre à raisonner dans l’incertitude, plutôt qu’à répéter des slogans, qu’ils soient catastrophistes ou rassurants, sans les avoir interrogés mathématiquement.

WARNING : Afin de rendre l’exercice accessible, j’ai supposé que :

le ratio d’utilisateurs par pays est identique au ratio de requêtes par pays.

C’est une hypothèse simplificatrice, et elle est discutable. Elle peut d’ailleurs servir de point d’appui pour prolonger la réflexion avec les élèves : un utilisateur américain formule-t-il plus de requêtes qu’un utilisateur français ? Les usages sont-ils comparables selon les contextes culturels, scolaires ou professionnels ?

Là encore, les mathématiques ne tranchent pas tout.
Mais elles permettent de poser les bonnes questions, et de comprendre ce que valent et ce que ne valent pas, les nombres que l’on manipule.

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IA, RGPD et RIA : mettre un peu de clarté dans le cadre.

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Dans les semaines à venir, je vais intervenir auprès de chefs d’établissement ( reggroupement Nantes SUD) autour des usages de l’intelligence artificielle en milieu scolaire.

Assez vite, une difficulté revient systématiquement :
on parle beaucoup d’IA, d’outils, de scénarios pédagogiques… mais le cadre réglementaire est souvent perçu comme flou, y compris pour des personnels qui en sont pourtant directement responsables.

Entre RGPD, AI Act (RIA), outils institutionnels, décisions algorithmiques, responsabilités respectives de l’enseignant, de l’établissement ou de l’institution, on mélange facilement tout. Et ce flou est rarement rassurant : soit on n’ose rien faire, soit on fait sans trop savoir sur quoi on s’appuie.

Un besoin simple : un document lisible et synthétique

En préparant cette intervention, je me suis donc posé une question très pragmatique :
comment présenter, sur une seule page, l’essentiel de ce que doit savoir un chef d’établissement ?

L’objectif n’était pas de produire un document juridique exhaustif, mais plutôt :

  • de clarifier les rôles (qui est responsable de quoi ?),
  • de distinguer clairement le RGPD et le RIA,
  • de rappeler quelques principes non négociables (contrôle humain, décisions importantes, reconnaissance des émotions),
  • d’éviter les raccourcis du type « c’est interdit » ou « on n’a pas le droit à l’IA à l’école ».

RGPD ≠ RIA : deux cadres différents, deux logiques

Un point revient souvent dans les échanges :
le RGPD et le RIA (AI Act) sont régulièrement confondus, alors qu’ils ne portent pas sur la même chose.

Le RGPD concerne les données personnelles : qui les traite, pourquoi, comment, combien de temps.

Le RIA concerne les systèmes d’IA eux-mêmes : leurs usages, leurs risques, leur gouvernance, et les garde-fous à imposer.

En éducation, ces deux cadres se croisent, mais ne se substituent pas l’un à l’autre.
Comprendre cette distinction change complètement la lecture des usages possibles ou non.

Un document de travail, pas un outil de contrôle

Le document que j’ai construit est avant tout un outil d’appui à la réflexion, destiné :

  • aux chefs d’établissement,
  • aux RUPN
  • aux formateurs (qui mettent souvent des outils numériques en avant)
  • à tous ceux qui cherchent à sécuriser les pratiques sans les figer.

Il ne s’agit ni d’un vade-mecum officiel, ni d’un texte normatif de plus, mais d’un support pour poser les bonnes questions, au bon niveau.

Ma volonté est plutot d’outiller, clarifier, rendre le cadre lisible, pour que le pédagogique puisse ensuite reprendre toute sa place.

Si ce travail peut aider à apaiser certaines discussions autour de l’IA à l’école, alors il aura déjà rempli son rôle.

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SCÈNE3D/Cubes : construire le volume pour mieux le comprendre

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Cet article prolonge un premier billet intitulé « Quand l’IA permet de ressusciter de bons vieux outils pédagogiques », dans lequel je présentais une recréation expérimentale d’une ressource Flash devenue inutilisable.
Il s’agit ici d’en présenter l’aboutissement : SCÈNE3D/Cubes, un outil désormais co-construit avec Stéphan Petitjean de l’IREM Paris-Nord, qui m’a contacté avant les vacances pour me présenter la poursuite du travail. Et quel travail !
Étant moi-même membre de l’IREM Pays de la Loire, je me réjouis de voir se créer une collaboration entre deux IREM et, espérons-le, en appelleront d’autres.

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De la fin de Flash à une nécessité pédagogique

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L’origine du projet est simple et contrainte : l’arrêt de la technologie Flash a rendu inopérantes plusieurs ressources pédagogiques de grande qualité. Parmi elles figurait une application de l’IREM Paris‑Nord permettant de construire des assemblages de cubes pour travailler la vision dans l’espace et le volume par dénombrement.

Si l’outil était techniquement obsolète, ses fondements didactiques restaient pleinement pertinents. Il est alors apparu nécessaire de recréer une solution compatible avec les standards actuels du web, afin de préserver ces usages en classe.

Une première recréation, puis une co‑construction

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J’ai developpé une première version expérimentale de cette ressource en m’appuyant sur l’IA.

Ce travail a ensuite été repris et consolidé avec Stéphan Petitjean de l’IREM Paris‑Nord. Cette collaboration a permis de transformer le prototype initial en un outil stabilisé, documenté et diffusé sous licence CC‑BY‑SA : SCÈNE3D/Cubes disponible ici.

Un outil aligné avec les programmes de 6e (2025)

La genèse de SCÈNE3D/Cubes est pleinement en phase avec les programmes actuels de 6e.

l’élève découvre l’unité de volume cm³. En lien avec des problèmes de dénombrement d’assemblages de cubes, il détermine des volumes

SCÈNE3D/Cubes permet précisément cette approche : les élèves construisent des assemblages de cubes, repèrent des cubes visibles ou cachés et déterminent des volumes par comptage, avant toute introduction de formules.

Présentation rapide de l’outil

SCÈNE3D/Cubes est une application web accessible directement dans un navigateur. Elle permet :

  • de construire des solides à partir de cubes, plaques et pavés ;
  • de manipuler la scène (rotation, zoom, vues multiples) ;
  • de sauvegarder et charger des constructions ;
  • d’exporter des images ou des fichiers 3D.

Les fonctionnalités sont volontairement limitées à l’essentiel afin de garantir une prise en main rapide et une utilisation réaliste en classe.

J’avais initialement développé une manipulation possible par clavier (utile pour les profs qui souhaitent générer des image de solides, mais l’outil est prioritairement orienté vers les élèves, et un nombre excessif de fonctionnalités peut freiner la prise en main et détourner l’attention des objectifs mathématiques.

Activités proposées

L’outil s’accompagne d’un ensemble d’activités structurées publiées par l’IREM Paris Nord, exploitables du Cycle 2 à la 6e :

Type d’activitéExemplesImageObjectifs principaux
Exploration libreConstruction libreblankAppropriation
Construction dirigéeCroix, EscalierblankRepérage spatial, structuration
Volume par comptageCube écorné, Pavé évidéblankCubes cachés, volume
Défis progressifsDéfi Construction (1 à 12)blankVisualisation, stratégies
Activités « ludiques »Éléphant, PingouinblankEngagement, rigueur

Ces activités peuvent être utilisées en découverte, en entraînement ou en évaluation formative.

Exemple d’usage en 6e

En 6e, une séance type consiste à faire construire un solide (cube écorné ou pavé évidé), à identifier les cubes non visibles, puis à déterminer le volume par comptage. La mise en commun permet d’introduire explicitement l’unité cm³ et de construire le sens du volume.

Conclusion

SCÈNE3D/Cubes est né d’une contrainte technologique – la disparition de Flash – mais il a surtout grandi grâce à une logique de partage et de continuité pédagogique. L’idée initiale était de ne pas laisser disparaître une ressource efficace pour travailler le volume ; sa forme actuelle dépasse largement cette intention première.

Je tiens ici à adresser un remerciement appuyé et sincère à Stéphan Petitjean, qui a su reprendre cette idée, l’enrichir, la structurer et lui donner une place pleinement assumée au sein des ressources de l’IREM Paris-Nord. La qualité de la ressource finale, tant sur le plan technique que didactique, montre ce que peut produire un travail réellement collaboratif.

SCÈNE3D/Cubes illustre parfaitement ce que signifie le REL : non pas une appropriation ou un effacement des idées, mais une mutualisation, un prolongement et une mise en valeur au service de tous. En ce sens, cette ressource mérite d’être connue, utilisée et diffusée largement.

C’est aussi, à titre personnel, un très joli cadeau de Noël.

Stéphan, un grand

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Enfin, ce projet rappelle le rôle essentiel joué par les IREM. À une période où ces structures peuvent être fragilisées par des arbitrages budgétaires, il est important de souligner que c’est précisément grâce à leur existence que peuvent émerger, se consolider et se diffuser des projets de cette qualité. Soutenir les IREM, c’est soutenir une recherche ancrée dans le terrain, au service des enseignants et des élèves.

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