TraAM 2024-2025

Modélisation assistée par l’IA : l’exemple de la modélisation d’un rift continental

Les Travaux Académiques Mutualisés (TraAM) sont un dispositif visant à concevoir et à tester en classe des séquences pédagogiques sur des thèmes émergents du numérique éducatif.
Pour l’année scolaire 2024-2025, l’un des thèmes proposés était : « Éthique et formation à l’esprit critique dans l’utilisation des intelligences artificielles en Sciences de la Vie et de la Terre ».
L’accès à l’ensemble des TraAM SVT 2024-2025 est accessible ici.

Publié le 23/05/2025 | Modifié le 18/06/2025

Niveau : Terminale Spé SVT

Compétences et/ou capacités travaillées : étape spécifique des ECE (détermination de la stratégie expérimentale à adopter)

Compétences CRCN pour l’élève :

  • 1.1. Mener une recherche et une veille d’informations
  • 5.2. Évoluer dans un environnement numérique → je considère ici que la mise à disposition de l’IA au grand public constitue un bouleversement de l’environnement numérique des élèves, et cette activité a notamment pour but de les amener à mieux appréhender les potentialités et limites de l’IA.

Objectif notionnel :
« Les stades initiaux de la fragmentation continentale correspondent aux rifts continentaux. »

Intérêt/ plus value de l’utilisation de l’IA :
Le constat de départ est que l’étape spécifique des ECE, tout particulièrement quand elle est placée au début de l’épreuve, a tendance à désarçonner les élèves. La question de la détermination de la stratégie expérimentale à adopter leur donne plus de liberté que d’ordinaire, fait appel à plus de créativité, et certains peuvent se sentir perdus.
Dans cette activité il a été proposé aux élèves de se servir de l’IA en cours de formation comme d’un facilitateur pour enrichir leurs propositions, leur faire envisager plus de possibilités.

Description du scénario ou de l’activité :

L’activité s’est déroulée au cours de 2 séances de TP consécutives de deux heures chacune, sur deux semaines. Le TP n’est pas un TP type ECE, mais comme tous les TP il fait appel à des compétences mobilisables en ECE.

L’IA conversationnelle suggérée était ChatGPT : https://chatgpt.com/

  • La première séance de TP (semaine 1), l’activité a consisté tout d’abord, de façon classique, à utiliser un corpus documentaire pour recenser les caractéristiques d’un rift continental. Ensuite les élèves ont été amenés, en binômes ou trinômes, de façon similaire à ce qui peut être demandé lors de l’étape spécifique des ECE, à proposer un protocole de modélisation d’une zone de rifting :
    • d’abord en utilisant leurs propres ressources
    • puis en s’appuyant sur l’utilisation d’une IA, complétée ou non par l’interrogation d’un moteur de recherche classique.
      Exemple de production d’élève
  • La deuxième séance de TP (semaine 2) a consisté en la mise en œuvre du protocole élaboré lors de la première semaine, avec une phase finale de discussion de la validité de leur modélisation.

Retour réflexif sur le scénario ou l’activité après mise en œuvre avec les élèves :

  • Les élèves se sont tous montrés engagés dans l’activité, dans les deux séances ; ils ont formulé que cette activité leur plaisait.
  • La première semaine l’utilisation de l’IA a été globalement sommaire. Beaucoup d’élèves se contentent d’une unique requête et de la première réponse de l’IA, qui était déjà très développée. Aucun n’a effectué en complément de requête dans un moteur de recherche classique, comme le suggérait pourtant la consigne : les élèves semblent donc avoir une appétence plus grande pour l’IA que pour une moteur de recherche classique, mais leur utilisation en est encore basique.
  • La deuxième séance a été particulièrement appréciée par les élèves qui avaient la satisfaction de pouvoir réellement mettre en œuvre « leur » protocole, chaque binôme ayant potentiellement un protocole différent. Cela a impliqué un temps de préparation accru par rapport à un TP classique où le protocole suivi est le même pour tous ; ici il a été nécessaire de préparer une assez grande variété de matériaux et de matériel.
  • L’objectif de modélisation du rifting continental a été atteint plus ou moins complètement. Beaucoup d’élèves ont modélisé avec succès la formation de failles normales puisque cette modélisation avait pour certains été déjà réalisée en première spécialité SVT. Certains ont aussi réussi à modéliser le volcanisme de rift. Quelques autres ont réussi à modéliser la formation d’évaporites.
  • L’objectif d’acquisition de connaissances sur les rifts continentaux n’a pas été testé en tant que tel mais il semble clair que, comme cette activité a nécessité une réflexion active des élèves au sujet des caractéristiques des rifts continentaux, que leur implication a été plus grande que pour une simple activité documentaire, l’acquisition des connaissances a été facilité.
  • L’objectif de l’exercice d’un esprit critique pour mieux appréhender les potentialités et les limites de l’IA a été atteint :
    • concernant les potentialités, les élèves ont tous pu constater que l’IA fournissait à une requête d’une ou deux lignes, quasi immédiatement, une réponse de plusieurs pages, structurée, passant en revue plusieurs possibilités.
    • concernant les limites, les élèves certains élèves ont pu noter que les propositions pouvaient être floues (emploi d’un matériau sans préciser comment), peu judicieuses (emploi de matériaux non adaptés) ou peu adaptées au contexte (une élève a ainsi obtenu une réponse plutôt destinée à un professeur cherchant à concevoir un TP). Ils ont spontanément sélectionné seulement certains éléments des réponses obtenues par l’IA, et laissé de côté beaucoup d’autres qui se révélaient non adaptés.

Ressources :

Fiche TP élève

Production d’élèves Groupe 1
Production d’élèves Groupe 2
Production d’élèves Groupe 3
Production d’élèves Groupe 4
Production d’élèves Groupe 5
Production d’élèves Groupe 6
Production d’élèves Groupe 7
Production d’élèves Groupe 8
Production d’élèves Groupe 9
Production d’élèves Groupe 10
Production d’élèves Groupe 11
Production d’élèves Groupe 12

Exemple de dialogue N°1
Exemple de dialogue N°2
Exemple de dialogue N°3

Expérimentation réalisée par Anne LAGADIC, lycée Thérèse Planiol, Loches (37)