Un élève de première au lycée François-Villon, situé au 14e arrondissement de Paris, évoque haut et fort les réponses de ChatGPT, mais il est immédiatement contredit par un de ses camarades, qui soutient que celles-ci ne sont pas toujours exactes. La discussion s’emballe sur les dangers de l’intelligence artificielle (IA), et notamment sur les questions de collecte de données personnelles ou de réduction du nombre de caissiers. Cette conversation intense sur ce sujet technologique contemporain constitue une introduction inattendue à un cours de mathématiques.
Depuis le mois de mai, une expérience est menée à Paris par trois enseignants. Celle-ci a été conçue et mise en oeuvre depuis fin janvier par environ une quinzaine de leurs confrères de l’académie de Lille et par Stéphane Mallat, professeur au Collège de France en sciences des données. « Notre objectif est de mettre en valeur l’importance des mathématiques dans l’enseignement, et pour ce faire, nous avons décidé de partir de thèmes susceptibles de stimuler l’intérêt des élèves, tels que l’intelligence artificielle. Nous démontrons alors que cette dernière est une voie pour apprendre les mathématiques », expliquait le chercheur à une douzaine de professeurs volontaires rassemblés à Paris pour une formation sur ce projet en avril.
Ce n’est donc pas une question d’utiliser l’IA pour aider les élèves à s’améliorer en maths, mais plutôt de leur faire voir les mathématiques qui se cachent derrière cette technologie. « Ces modules s’intègrent parfaitement dans vos programmes actuels », rassure Stéphane Mallat. « Ce n’est pas de l’information ! Il est important d’affirmer que c’est une apprentissage des mathématiques », ajoute Miguel Toquet, inspecteur d’académie en charge des mathématiques à Lille et acteur clé de la structuration du projet au sein de l’éducation nationale. Ainsi, la modélisation et l’expérimentation sont au coeur de cette initiative.
Les fondements de la méthode sont clairs et faciles à comprendre. Elle implique l’analyse d’un problème réel, que ce soit le différenciation des chansons de deux types de baleines, la reconnaissance des chiffres « 2 » ou « 7 » écrits à la main, ou la détection des dangers cardiaques dans un électroencéphalogramme. Ces sont des questions typiques de l’intelligence artificielle moderne. Ensuite vient une phase de modélisation de ces problèmes qui est plus abstraite. Enfin, une période d’expérimentation est organisée sur ordinateur pour manipuler ces données et essayer d’identifier, par une méthode de tentative et d’erreur, l’algorithme le plus efficace. Comme le dit Stéphane Mallat, « Une ligne droite peut être utilisée pour détecter un cancer ou pour différencier le chant d’une baleine. C’est le charme des mathématiques ».
Pendant la formation, certains enseignants sont un peu sceptiques, craignant que le niveau ne soit trop difficile pour leurs étudiants. « Vous devriez reformuler vos textes avec ChatGPT pour les simplifier », dit l’un d’eux avec sarcasme. La majorité est cependant curieuse et cherche des activités intéressantes pour leurs étudiants.
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