Les technologies d’IA générative sont appelées à modifier radicalement notre façon d’enseigner et d’apprendre dans les années à venir.

L’année 2023 a marqué un tournant dans l’utilisation de l’IA générative – une forme d’IA en plein essor qui se distingue par sa capacité à créer des contenus entièrement nouveaux. Le lancement des principaux robots conversationnels d’IA générative a notamment reçu un accueil phénoménal. En novembre, ChatGPT d’OpenAI a atteint 100 millions d’utilisateurs par semaine[1]. La capacité de ChatGPT à produire rapidement des documents écrits convaincants sur un large éventail de sujets, avec un haut niveau de précision, et à converser de manière naturelle et fluide avec les humains, a rapidement capté l’imagination du public. Et cela a suscité un vif intérêt pour la manière dont cette technologie pourrait modifier notre mode de vie et de travail.

ChatGPT est considérée comme l’application Internet grand public qui a connu la plus forte croissance de tous les temps, atteignant 100 millions d’utilisateurs mensuels deux mois seulement après son lancement. Bien qu’elle soit désormais concurrencée par d’autres offres telles que Gemini de Google (anciennement Bard), elle reste l’application d’IA générative la plus populaire.

Il existe également des applications populaires (telles que Dall-E et Midjourney) qui utilisent l’IA générative pour créer des images à partir d’un texte, tandis que d’autres génèrent de la musique et des vidéos. La technologie de l’IA générative devrait avoir un impact majeur sur les économies et les sociétés. Une analyse de Bloomberg Intelligence prévoit que le marché de l’IA générative devrait passer de 40 milliards de dollars en 2022 à 1,3 mille milliards de dollars au cours des dix prochaines années[2]. Dans le même temps, un rapport de McKinsey a estimé que 2023 serait l’année de la percée de l’IA générative dans le monde des affaires. Dans une enquête réalisée en avril 2023, près d’un quart des personnes interrogées (22 %), à tous les niveaux des organisations, ont déclaré qu’elles l’utilisaient déjà régulièrement dans le cadre de leur travail[3].

L’enseignement est un domaine dans lequel l’IA générative est susceptible de faire une grande différence. Si la possibilité de plagiat et la diffusion d’informations erronées ont suscité quelques inquiétudes, il existe également un potentiel passionnant de création de valeur pour les apprenants et les enseignants.

Possibilités éducatives

À son lancement, l’IA générative a fait craindre que les apprenants ne l’utilisent pour tricher, par exemple en rendant des travaux plagiés. Aux États-Unis, certaines écoles ont même interdit ChatGPT, rapportant « des préoccupations concernant les effets négatifs sur l’apprentissage des élèves, et des préoccupations concernant la sécurité et l’exactitude des contenus »[4]. Des préoccupations similaires ont été exprimées quant à l’impact de la technologie sur l’enseignement supérieur. En mars 2023, un article universitaire a examiné la manière dont les outils d’IA soulèvent des préoccupations relatives à l’honnêteté académique et au plagiat. Ce n’est qu’après la publication de l’étude qu’il a été révélé que l’article lui-même avait été rédigé par ChatGPT.[5]

L’attitude des enseignants s’est néanmoins assouplie depuis et ces interdictions hâtives ont été rapidement levées.[6] Il est désormais largement admis que cette technologie perdurera – et plutôt que de représenter une menace pour l’enseignement tel que nous le connaissons, elle pourrait en fait apporter d’énormes avantages.

De nombreux experts et professionnels estiment que l’IA générative crée de nouvelles approches de l’enseignement et de l’apprentissage qui peuvent favoriser l’engagement et la productivité dans un large éventail de niveaux scolaires. Le centre d’innovation pédagogique de l’université Cornell, par exemple, note que l’IA générative offre un accès instantané à de vastes quantités d’informations et qu’elle pourrait aider les apprenants ayant des capacités, des antécédents ou des besoins différents. Elle peut également stimuler l’exploration et la créativité, susciter la curiosité et suggérer de nouvelles idées et façons de penser.[7]

La technologie de l’IA générative offre également des avantages considérables aux enseignants. Elle pourrait aider le personnel enseignant à produire du contenu et des supports de cours, tels que des plans de cours, des questionnaires, des exemples de problèmes ou des scénarios de rédaction. Elle pourrait également être utilisée par les professeurs pour produire des documents tels que des objectifs d’apprentissage, des descriptions de cours, des énoncés de programmes ou des politiques pédagogiques.

Selon un rapport publié l’année dernière par le ministère américain de l’Éducation, les enseignants étudient la manière dont l’IA pourrait être utilisée pour rédiger ou améliorer les cours, ainsi que les processus de recherche, de sélection et d’adaptation du contenu à utiliser dans leurs cours.Le rapport note qu’en dépit des risques qu’elle comporte, l’IA générative devrait permettre d’atteindre les priorités éducatives de manière plus efficace, à plus grande échelle et à moindre coût. Il ajoute que : « il est impératif d’aborder dès maintenant la question de l’IA dans l’éducation afin de saisir les opportunités clés, de prévenir et d’atténuer les risques émergents et de s’attaquer aux conséquences imprévues ».[8]

Utilisation croissante

Cette impérieuse nécessité est justifiée. Des données probantes au Royaume-Uni indiquent que les enseignants comme les étudiants utilisent déjà de manière significative l’IA générative. Une enquête réalisée en 2024 par Internet Matters a révélé que 44 % des enfants utilisent activement des outils d’IA générative, dont plus de la moitié (54 %) pour leurs devoirs ou leurs travaux scolaires[9]. Par ailleurs, une enquête antérieure du ministère de l’Éducation du gouvernement britannique (DfE), réalisée en avril 2023, a révélé que 23 % des enseignants des collèges, 14 % des enseignants des établissements secondaires et 9 % des enseignants des écoles primaires avaient utilisé l’IA générative.

Selon un rapport de janvier 2024 du DfE[10], les enseignants utilisent actuellement l’IA générative pour créer du contenu pour les cours et comme soutien administratif. Parmi les dirigeants et les enseignants qui utilisent la technologie, 62 % l’emploient pour créer des cours ou des ressources pédagogiques. Environ 42 % d’entre eux utilisent l’IA générative pour planifier les cours ou le contenu des programmes, et 17 % l’utilisent pour dialoguer avec les parents ou les soignants. Parmi les autres utilisations, citons l’enseignement, la notation ou la rétroaction, ainsi que la rédaction de documents politiques. Il a été prouvé que l’IA générative était utilisée dans un large éventail de sujets. Dans le domaine des sciences et de l’informatique, elle a été appliquée pour générer des idées d’expériences, des outils de révision et du code. En mathématiques, les enseignants ont créé des questionnaires d’autoévaluation, tandis que dans les matières linguistiques, la technologie a été utilisée pour générer des exemples de rédaction et des questions de compréhension.

L’IA comme outil d’apprentissage personnalisé

En 1984, le psychopédagogue Benjamin Bloom a identifié le « problème des deux sigmas ». Les recherches de Bloom ont mis en évidence les performances nettement supérieures que les élèves peuvent obtenir grâce au tutorat individuel par rapport à l’enseignement en classe : les étudiants bénéficiant d’un tuteur personnel ont obtenu des résultats supérieurs de deux écarts-types. Pour des raisons pratiques et de ressources, l’accès à ce type de soutien est resté limité jusqu’à présent. Mais certaines initiatives explorent désormais le potentiel de l’IA générative dans le but de généraliser l’éducation personnalisée.

L’entreprise Noodle Factory de Singapour propose par exemple une plateforme d’assistant pédagogique pilotée par l’IA générative, appelée « Walter », qui permet de personnaliser et d’améliorer l’expérience des étudiants tout en allégeant la charge administrative des enseignants. Walter fournit aux étudiants une rétroaction instantanée sur les exercices effectués, y compris les questions ouvertes, tandis qu’une fonction Q&R répond aux questions spécifiques des étudiants.

Si cette méthodologie donne la priorité au contenu institutionnel, comme les notes de cours et les diapositives, les enseignants peuvent également autoriser l’accès à des systèmes d’IA générative à grand modèle linguistique comme ChatGPT pour aider à développer les connaissances des étudiants. Des analyses sont mises à disposition des enseignants pour comprendre la manière dont les élèves interagissent avec le robot conversationnel et identifier lorsqu’un soutien ou une intervention supplémentaire est nécessaire.

Parmi les établissements qui utilisent la plateforme de Noodle Factory figure l’école polytechnique des sciences de la santé de Ngee Ann (Singapour), où elle a été utilisée par plus de 1 000 étudiants. Selon Noodle Factory, les étudiants ont attribué une note de 4,26 sur 5 à l’expérience de tutorat, tandis que la correction automatisée par l’outil a permis à chaque enseignant d’économiser 100 heures de travail par an.[11] La plateforme est également utilisée à l’Institut d’enseignement technique (ITE) du pays. Dans une étude d’une durée de neuf mois impliquant des étudiants et des professeurs de l’ITE, plus de 80 % d’entre eux ont déclaré que la plateforme était efficace et qu’ils continueraient volontiers à l’utiliser. Près de 84 % des étudiants ont déclaré que le tuteur IA était convivial et facile à utiliser, tandis qu’environ deux tiers (64 %) des enseignants ont déclaré avoir gagné entre 50 et 75 % de temps sur le processus de correction.[12]

La plateforme Walter a également été utilisée aux États-Unis, au Mexique, au Portugal et au Royaume-Uni, où l’Université de Londres teste actuellement l’utilisation du robot conversationnel dans ses programmes de droit en ligne.[13] Jonathon Thomas, codirecteur de la conception et production des cours à l’université, se dit impressionné par la capacité du logiciel à offrir une rétroaction précise et significative en temps réel. « Il est important de noter que nous n’envisageons pas que le logiciel remplace ou puisse remplacer un tuteur », commente Thomas. « Je pense au contraire que l’IA peut contribuer à combler ce fossé en répondant aux questions académiques courantes, en éliminant la frustration des étudiants et en libérant les tuteurs pour qu’ils se concentrent sur des problèmes plus complexes. »

Grâce à des fonctionnalités qui améliorent la sécurité des données tout en empêchant les élèves d’accéder à des contenus inappropriés, les outils d’IA générative peuvent offrir un avantage par rapport aux options accessibles au public comme ChatGPT.Une fonctionnalité similaire existe pour Khanmigo, un « tuteur personnel et assistant pédagogique » alimenté par l’IA générative et développé l’année dernière par la Khan Academy, une organisation éducative à but non lucratif aux États-Unis.

Khanmigo est basé sur la technologie ChatGPT, mais plutôt que de simplement donner des réponses, il a été adapté pour guider les apprenants vers la résolution de problèmes par eux-mêmes. L’application a également été « formée » à la bibliothèque de contenus de la Khan Academy, qui comprend des cours dans des matières telles que les mathématiques, les sciences, l’économie et l’histoire.

Khanmigo aide les apprenants à converser en leur posant des questions difficiles et en les encourageant à faire preuve d’esprit critique, sans compter qu’il peut également endosser le rôle de personnages historiques. Pour les enseignants, l’application offre une assistance dans des activités comme la planification des cours, la création de grilles d’évaluation et la rétroaction.[14]

Le robot conversationnel a reçu un accueil favorable. Un journaliste du Washington Post l’a récemment décrit comme « le meilleur modèle dont nous disposons pour développer et mettre en œuvre l’IA pour le bien public » et « le premier logiciel d’IA que j’ai hâte de voir mes enfants utiliser »[15]. Khanmigo est actuellement testé par environ 20 000 étudiants dans le cadre d’un programme de 2 millions de dollars testé dans l’État américain de l’Indiana. Cette technologie permet aux élèves de discuter avec des personnages littéraires, de rédiger des histoires, de les accompagner dans leur processus d’admission à l’université et de bénéficier d’un accompagnement pour atteindre leurs objectifs académiques et professionnels ; un étudiant a même remarquer que c’est « plus amusant que TikTok ».[16]

Accroître l’accessibilité

Bien que l’utilisation de l’IA générative dans l’enseignement n’en soit qu’à ses débuts, des applications passionnantes se profilent.Qu’il s’agisse des interactions directes avec les apprenants ou des nouvelles capacités qu’elle offre aux enseignants, la technologie est clairement capable de soutenir des parcours d’apprentissage plus personnalisés.Le fondateur de la Khan Academy, Sal Khan, estime d’ailleurs que « nous sommes sur le point d’utiliser l’IA pour réaliser la plus grande transformation positive que l’éducation ait jamais connue. »[17]

En plus d’améliorer l’enseignement général, l’IA générative permet aux étudiants et aux enseignants d’adapter ou de créer plus facilement du contenu de diverses manières afin de répondre aux différents besoins en matière d’apprentissage.Des chercheurs souffrant de lésions cérébrales, de dyslexie et d’aphantasie (incapacité à visualiser), par exemple, ont récemment expliqué à la revue Nature comment la conversion de contenus académiques sous différentes formes (comme la transcription et le résumé de conférences ou la génération d’images à partir de descriptions) pourrait les aider dans leur travail.[18]

L’organisation britannique à but non lucratif Jisc note que l’IA générative est particulièrement efficace pour retravailler les textes, ce qui peut être bénéfique pour les élèves neurodivergents. Cela peut passer par la traduction, la simplification et la reformulation de documents, ou la génération d’exemples[19]. La plateforme goblin.tools utilise notamment l’IA générative pour offrir une gamme d’outils conçus pour aider les apprenants neurodivergents dans différentes tâches. Il est notamment possible de modifier le style d’écriture et d’estimer le temps nécessaire à la réalisation d’une tâche. Une étudiante de l’Université de technologie de Sydney souffrant d’un trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité (TDAH) a récemment expliqué comment goblin.tools, ainsi que l’application de synthèse vocale Speechify et Yoodli, un programme de coaching vocal, l’ont aidée à rester concentrée et à gérer son temps de manière efficace[20].

Les chercheurs étudient d’autres possibilités d’utilisation de la technologie avancée de l’IA pour aider les élèves ayant des besoins éducatifs particuliers. Face à la pénurie d’orthophonistes aux États-Unis, un projet mené par l’université de Buffalo vise à développer des outils basés sur l’IA pour dépister les problèmes d’élocution et de langage chez les enfants, puis collaborer avec les enseignants pour proposer des interventions individualisées[21]. L’université du Maine dirige d’ailleurs un projet d’étude des pratiques innovantes reposant sur l’IA dans l’éducation, financé par le Council for Exceptional Children.[22]

Possibilités futures

Ce ne sont là que de simples exemples de l’immense ambition qui s’articule autour des applications possibles de l’IA générative dans le domaine de l’éducation au sens large. Dans un discours prononcé l’année dernière à l’University College de Londres, le professeur Mike Sharples de l’Open University a souligné le potentiel de la technologie en tant que « guide d’IA personnalisé pour l’apprentissage et la vie ». À mesure que l’IA générative devient plus sophistiquée, a-t-il expliqué, les robots conversationnels pourraient être utilisés non seulement pour accomplir des tâches particulières, mais aussi comme des « mentors à vie » dotés d’une mémoire persistante.[23]

L’application expérimentale de prise de notes NotebookLM de Google constitue un autre développement fascinant. Connue auparavant sous le nom de Project Tailwind, l’application synthétise et analyse les informations contenues dans les documents téléchargés. L’outil étant basé sur ces sources particulières, Google affirme qu’il « crée une IA personnalisée qui connaît les informations pertinentes pour vous ». La société le décrit comme un « assistant de recherche virtuel capable de résumer des faits, d’expliquer des idées complexes et de trouver de nouvelles connexions ». Elle donne l’exemple d’un étudiant en médecine qui télécharge un article scientifique sur les neurosciences et demande à l’application de créer un glossaire des mots clés liés à la dopamine.[24]

Le programme de subventions de l’université de Stanford, qui soutient les premières recherches sur les utilisations éducatives de l’IA générative[25], donne une idée de l’étendue des utilisations potentielles de la technologie. Les initiatives qu’elle appuie comprennent notamment un projet de recherche sur la création d’assistants pédagogiques virtuels en 3D capables de simuler une formation médicale réelle, et la production de descriptions précises de visualisations de données – afin d’améliorer l’accessibilité des apprenants aveugles et malvoyants. D’autres projets ont été financés pour étudier la détection des textes générés par l’IA et la manière d’aider les enseignants à rédiger une rétroaction efficace pour les élèves.

Cadres de travail pour l’avenir

Selon une récente analyse de Morgan Stanley, la capacité de l’IA générative à accroître l’efficacité, tout en améliorant la qualité et l’accès, pourrait rapporter 200 milliards de dollars au secteur mondial de l’éducation d’ici 2025[26]. Mais si les gouvernements et les établissements d’enseignement apprécient de plus en plus ces opportunités, ils restent très conscients des risques que pose cette la technologie. Audrey Azoulay, directrice générale de l’UNESCO, a averti que l’IA générative « ne peut être intégrée dans l’éducation sans l’engagement public et les garanties et réglementations nécessaires de la part des gouvernements ».[27]

Pour tirer le meilleur parti de l’IA générative dans l’éducation, nous aurons besoin de cadres politiques efficaces pour étayer son utilisation. Le document de l’UNESCO intitulé « Guide pour l’IA générative dans l’éducation et la recherche »[28] suggère, par exemple, une limite d’âge de 13 ans pour l’utilisation d’outils d’IA en classe et appelle à la formation des enseignants sur le sujet. Constatant que seule une poignée de pays ont adopté des politiques ou des plans spécifiques pour l’utilisation de l’IA dans l’éducation, elle recommande également huit mesures clés aux gouvernements pour développer des cadres politiques réglementant l’utilisation de l’IA générative. Il s’agit notamment de promouvoir l’inclusion, l’équité et la diversité, de protéger le facteur humain et de contrôler et valider les systèmes.

Comme le souligne l’avant-propos du document, les capacités de l’IA générative peuvent avoir d’énormes répercussions sur l’éducation.Cependant, tirer pleinement parti de ces répercussions de manière à ce qu’elles offrent des avantages mesurables aux enseignants et aux étudiants ne sera pas une tâche facile. Si le scepticisme initial était compréhensible, il est encourageant de constater que de nombreuses approches plus équilibrées sont désormais mises en œuvre. L’université de Cornell, par exemple, suggère aux enseignants d’adopter une approche flexible de l’utilisation de l’IA générative, dans laquelle ils peuvent soit l’interdire, soit l’autoriser avec attribution, soit en encourager l’utilisation parmi les étudiants[29]. La technologie jouant un rôle de plus en plus important dans l’enseignement et l’apprentissage, de telles approches – qui reconnaissent les avantages de l’IA générative tout en créant des structures raisonnables pour gérer ses risques – seront essentielles dans les années à venir.

Que cela nous plaise ou non, l’IA générative s’apprête à révolutionner nos salles de classe et nos amphithéâtres. Notre défi maintenant est de savoir comment exploiter au mieux ses capacités en tant qu’outil positif pour améliorer l’éducation, et non en tant qu’excuse pour la saper.

 

[1] https://www.theverge.com/2023/11/6/23948386/chatgpt-active-user-count-openai-developer-conference

[2] https://www.bloomberg.com/professional/insights/data/generative-ai-races-toward-1-3-trillion-in-revenue-by-2032/

[3] https://www.mckinsey.com/capabilities/quantumblack/our-insights/the-state-of-ai-in-2023-generative-ais-breakout-year

[4] https://www.theguardian.com/us-news/2023/jan/06/new-york-city-schools-ban-ai-chatbot-chatgpt

[5] https://www.theguardian.com/technology/2023/mar/19/ai-makes-plagiarism-harder-to-detect-argue-academics-in-paper-written-by-chatbot

[6] https://www.nytimes.com/2023/08/24/business/schools-chatgpt-chatbot-bans.html

[7] https://teaching.cornell.edu/generative-artificial-intelligence

[8] https://www2.ed.gov/documents/ai-report/ai-report.pdf

[9] https://www.internetmatters.org/hub/research/generative-ai-in-education-report/#full-report

[10] https://assets.publishing.service.gov.uk/media/65b8cd41b5cb6e000d8bb74e/DfE_GenAI_in_education_-_Educator_and_expert_views_report.pdf

[11] https://www.noodlefactory.ai/using-ai-to-improve-student-engagement-and-educator-productivity-ngee-ann-poly

[12] https://articles.noodlefactory.ai/ai-education-tackling-two-sigma-problem-walter

[13] https://onlinelearning.london.ac.uk/2023/03/29/ai-teaching-assistant-pilot/

[14] https://guides.libraries.uc.edu/ai-education/kh

[15] https://www.washingtonpost.com/opinions/2024/02/22/artificial-intelligence-sal-khan/

[16] https://content.govdelivery.com/accounts/INDOE/bulletins/372fd58

[17] https://blog.khanacademy.org/sal-khans-2023-ted-talk-ai-in-the-classroom-can-transform-education/

[18] https://www.nature.com/articles/d41586-024-01003-w

[19] https://nationalcentreforai.jiscinvolve.org/wp/2023/10/25/generative-ai-and-accessibility-in-education/

[20] https://lx.uts.edu.au/blog/2023/10/23/genai-student-perspectives-accessibility/

[21] https://www.buffalo.edu/ai4exceptionaled.html#title_301642566_copy

[22] https://umaine.edu/news/blog/2024/01/11/umaine-faculty-investigating-best-uses-for-ai-in-special-education/

[23] https://www.ucl.ac.uk/teaching-learning/case-studies/2023/aug/generative-ai-and-education-futures

[24] https://blog.google/technology/ai/notebooklm-google-ai/

[25] https://acceleratelearning.stanford.edu/funding/generative-ai/

[26] https://www.morganstanley.com/ideas/generative-ai-education-outlook

[27] https://www.unesco.org/en/articles/unesco-governments-must-quickly-regulate-generative-ai-schools

[28] https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000386693

[29] https://teaching.cornell.edu/generative-artificial-intelligence/cu-committee-report-generative-artificial-intelligence-education