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2. Fiches pédagogiques

Critères de sélection:

  • Licence libre (Creative Commons)

  • Français

2.1. La scientothèque

La Scientothèque met à disposition un ensemble de fiches pédagogiques à destination des enseignant.e.s de primaire et secondaire ainsi que des animatrices.eurs désirant aborder la thématique de l’Intelligence Artificielle.

Il est possible de suivre l’ordre suggéré par le programme ou de composer un set pédagogique adapté à ses besoins en sélectionnant tout ou partie des fiches pédagogiques.

  • Licence: Creative Commons BY-SA-NC

  • Public: 8-12 ans

  • Mots-clefs: Débranché/connecté, jeux, magie, algorithmes, robot, programmation, Scratch

  • Exemples d’activités:

    1. Replacer l’IA dans un contexte historique, depuis les premiers automates et algorithmes jusqu’aux technologies d’assistants personnels. Basé sur un jeu de cartes.

    2. Découvrir la notion d’algorithme sous forme de jeux débranchés et de tour de magie.

    3. Initiation à Scratch pour programmer un déplacement sur un circuit.

    4. Découverte de l’apprentissage par renforcement sous forme de jeu débranché.

    5. Programmation sur des robots Thymio.

2.2. School-IT

Le projet School-IT vise à développer une « mallette numérique » originale à destination des enseignants souhaitant s’essayer à l’enseignement de l’informatique dans l’enseignement maternel, primaire et secondaire. Cette mallette s’organise autour d’activités « clé-sur-porte », de courte durée et pour la plupart indépendantes les unes des autres, que l’enseignant peut facilement mettre en place au sein de sa classe.

  • Licence: ?

  • Publics: Matenelle, primaire, secondaire

  • Mots-clefs: Débranché/Connecté, programmation par bloc (micro:bit), test de Turing (émotions), apprentissage automatique (avec Teachable machine de Google), robotique Thymio, réseaux de neurones (débranché)

  • Exemples d’activités:

    1. Questionner le concept d’intelligence d’une IA basée sur le machine learning. Cette activité débranchée propose de questionner les concepts d’intelligence et d’apprentissage vis-à-vis d’une IA basée sur l’apprentissage automatique (machine learning)

    2. Synthèses émotions. L’activité vise à montrer un côté moins mathématique et plus “psychologique” de la discipline en demandant aux élèves de développer un petit agent émotionnel avec des micro-bits et le codage par bloc.

    3. Apprentissage automatique (machine learning). L’activité a pour but de faire prendre conscience de la manière dont un ordinateur peut apprendre sur base d’images et de montrer à l’élève l’importance de la quantité et de la variété des données pour apprendre à un ordinateur, en mettant le tout en application via un outil didactique offert par google : https://teachablemachine.withgoogle.com.

    4. Robotique. les élèves vont découvrir le Thymio et ses différents comportements prédéfinis qui en font une IA. Ils devront ensuite programmer une petite intelligence artificielle qui devra utiliser différents capteurs et actuateurs pour contourner un objet quelconque.

    5. Détection d’image. L’activité débranchée a pour but d’introduire le fonctionnement d’un réseau de neurones qui est à la base de nombreux algorithmes en IA et d’un champ de recherche appelé ”apprentissage profond”.

Des activités plus larges autour de ce qu’est un ordinateur, la programmation, la cybersécurité, la smart city et les objets connectés sont aussi disponibles à https://school-it.info.unamur.be/

2.3. Les ateliers Canopé

Avec ou sans robots : retrouvez ici des séquences pédagogiques de programmation « branchée » et « débranchée », centrées sur les apprentissages fondamentaux à l’école primaire et en 6e (pluridisciplinarité, pluriniveaux, disciplines variées). Les activités d’apprentissage interdisciplinaires créatives utilisant les robots présentent un potentiel pédagogique important. Clé en main : les séquences sont construites pour servir différents degrés de prise en main. Une variété de pratiques vous est proposée pour permettre de « piocher » des activités tout au long d’une année ou de la scolarité d’un élève au sein de l’école.

Les médiateurs numériques des Ateliers Canopé de Besançon, Belfort et Lons-le-Saunier (coordonnés par la direction territoriale Bourgogne-Franche-Comté) ont conçu ces fiches après avoir accompagné des projets dans des classes et après avoir mené des formations sur la programmation et la robotique éducative. Ces fiches sont utilisables sous licence Creative Commons.

  • Licence: Creative Commons

  • Publics: Primaire jusque début secondaire

  • Mots-clefs: Programmation par bloc (Scratch), Thymio, algorithmes, applications à la musique/art/démarche scientifique.

  • Exemples d’activités:

    1. Codez les règles orthographiques. Dans cette séquence, les élèves seront invités à utiliser la programmation pour mieux comprendre les mécanismes de l’orthographe grammaticale. Ils pourront tester un correcteur orthographique et tenter d’identifier le fonctionnement de l’algorithme et les limites de l’outil. Ils testeront la méthode algorithmique qu’ils ont conçue pour corriger un type d’erreur fréquente.

    2. Créer un spectacle son et lumière avec des robots. Cette séquence a pour but l’utilisation d’un robot Thymio comme boîte à musique 2.0. Les élèves vont reproduire et faire interpréter des modèles mélodiques et rythmiques à leur robot. Ces modèles ont préalablement été présentés et travaillés en classe à travers l’écoute et le chant. Dans un second temps, ils programmeront aussi des variations lumineuses pour marquer les changements de notes et le rythme. .

    3. L’art aléatoire. Dans cette séquence, les élèves seront mis au défi de programmer un robot pour qu’il produise une œuvre abstraite plane. En premier lieu, ils découvriront le fonctionnement du robot Thymio. L’enseignant leur proposera ensuite de trouver un moyen de garder en mémoire le chemin parcouru par Thymio. Ils vont imaginer et tester différentes techniques, tester différents matériaux pour observer les résultats, les traces des déplacements du robot. Ce faisant, différents tracés vont être produits. Ils seront conservés.

    4. Estimer des longueurs et des angles. l« Un tournoi de Quidditch (cf. La saga Harry Potter de J.K. Rowling) avec des robots ». Il s’agit donc pour les élèves d’estimer (à l’œil ou avec des gabarits divers) des distances (de 30cm à 4m) et des angles (aigus, obtus ou plats). Les groupes d’élèves peuvent valider seuls leurs hypothèses en observant si les déplacements du robot correspondent ou pas à leur attente.

    5. La démarche scientifique au service de la programmation. Cette séquence a pour but l’utilisation de la démarche scientifique pour parvenir à programmer un robot Thymio. Les élèves jouent le rôle d’éthologue. Un Thymio témoin en mode vert (comportement amical) sera l’animal à observer. Les élèves ont pour mission, après observation, de reprogrammer leur Thymio dont la mémoire a été effacée afin que leur robot puisse retrouver un comportement semblable à son congénère observé.

2.4. Marie Duflot-Kremer

Je consacre une partie de mon temps de travail (et également une partie de mon temps de « repos ») à partager l’informatique avec un public diversifié : des écoliers, des collégiens/lycéens, des non scientifiques et des professeurs du secondaire. Si vous voulez plus d’informations, savoir d’où viennent la plupart de ces activités, ou apprendre à les faire vous-mêmes, allez donc faire un tour sur https://members.loria.fr/MDuflot/files/med/index.html.

  • Licence: Creative Commons BY-SA

  • Public: Maternelle, Primaire, secondaire, grand public

  • Mots-clefs: Débranché, Données / traitement de l’information, Machines et composants

  • Exemples d’activités:

    1. Le jeu du robot ou comment, avec un grand drap ou une craie pour dessiner au sol, on peut programmer sans ordinateur dès la maternelle.

    2. Le crêpier psychorigide ou comment réfléchir aux algorithmes en retournant des piles de crêpes, et parler d’instructions conditionnelles, de boucles et pourquoi pas de complexité et de récursivité.

    3. Le réseau de tri ou comment parler de parallélisme à des enfants en les faisant courir.

    4. Intelligence artificielle - une machine qui apprend à jouer au jeu de Nim ou comment un algorithme tout simple réalisé par une machine sans intelligence peut produire un résultat apparemment intelligent.

    5. C’est toi le neurone ! ou comment réaliser un réseau de neurones avec une ficelle et des ronds de serviette.

2.5. Kids Code Jeunesse

Nous utilisons l’IA et les algorithmes tous les jours, il est donc important que nous comprenions comment ils fonctionnent, comment ces systèmes sont créés et utilisés, et la façon dont ils affectent nos expériences en ligne. Les enfants devraient apprendre à utiliser ces outils tout en comprenant l’éthique qui sous-tend leur construction et la façon dont ils affectent notre monde. Pour aller encore plus loin dans votre apprentissage, visitez le site www.algorithmliteracy.org/fr

  • Licence: Creative Commons BY-SA-NC

  • Langue: Français, certaines des activités en anglais uniquement

  • Format: Fiches en PDF, courtes vidéos explicatives, jeux interactifs en ligne

  • Public: Primaire, secondaire, grand public

  • Mots-clefs: Algorithme et médias, Systèmes de recommandations, publicité ciblées, citoyenneté numérique,

  • Exemples d’activités:

    1. Decode les algorithmes: Avez-vous déjà remarqué qu’Internet semble toujours savoir ce que vous aimez? Qui est à l’origine de ces suggestions? Nous introduisons l’idée que les résultats de recherche personnalisés, les recommandations de vidéos et les annonces ciblées sont tous des décisions prises par des algorithmes.

    2. Allons plus loin dans le monde des algorithmes et du codage. Que signifient ces mots? Bulle de préférence, citoyen numérique, intelligence artificielle

    3. Un ensemble de jeux/activités dans le navigateur (principalement en anglais) sur la publicité ciblée, l’apprentissage automatique, la propagation de l’information sur les réseaux sociaux, les fake news, le biais algorithmique

Des activités plus larges autour de la programmation et les objets connectés sont aussi disponibles à https://kidscodejeunesse.org/fr/ressources-pour-educateurs

2.6. Class’Code IAI

Une formation à la portée de toutes et de tous de 7 à 107 ans pour se questionner, expérimenter et comprendre ce qu’est l’Intelligence Artificielle… avec intelligence !

Une co-production Inria, Magic Maker, S24B l’Interactive avec la participation de 4 minutes 34, Data Bingo, Université de Nantes, la Compagnie du Code et de la Ligue de l’enseignement et de l’ensemble des partenaires de Class’Code et avec le soutien du Ministère de l’Éducation nationale et de la Jeunesse, UNIT et Educazur.

  • Licence: Creative Commons BY

  • Format: Fiches en PDF, courtes vidéos explicatives, jeux interactifs en ligne

  • Public: Principalement 7-12 ans

  • Mots-clefs: Débranché/connecté, algorithmes, apprentissage automatique, éthique, outils pédogagiques en ligne et interactifs

  • Exemples d’activités:

    1. Se questionner : qui a peur de l’IA ?

    2. Comprendre comment fonctionne l’IA, les notions d’apprentissage machine et d’apprentissage supervisé. https://pixees.fr/classcodeiai/app/tuto1/

    3. Animer un débat participatif autour de l’IA

    4. Comprendre les notions liées aux biais et aux jeux de données. https://pixees.fr/classcodeiai/app/tuto2/

    5. Experimenter avec les systèmes de reconnaissance. https://pixees.fr/classcodeiai/app/tuto3/

2.7. Jouer à débattre

Site: https://jeudebat.com/jeux/lintelligence-artificielle/

Jeux de débats pour adolescents sur des questions science société. Thématiques : Transports, Santé

5 groupes de joueurs incarnant différents groupes d’habitants réunis au conseil municipal de leur ville pour choisir entre différentes solutions et usages de l’IA.

Axes de débat : pour aborder avec les jeunes les questions liées à l’IA (autonomie des machine, sécurité, dépendance aux technologies, protection de la vie privée, responsabilité hommes/machines).

  • Licence: Creative Commons BY-NC-ND

  • Format: Fiches de jeu explicatives en PDF, ensemble d’articles pour débattre de différentes questions autour de l’IA.

  • Public: Adolescent

  • Mots-clefs: Débranché, éthique, débat

2.8. CS4F

En anglais mais contient des fiches pédagogiques en français.

(Traduction DeepL): Nous avons rédigé un grand nombre d’activités afin que vous puissiez les reprendre et les utiliser en classe. Nous les avons utilisées dans des ateliers et (plus souvent) dans le cadre de conférences interactives. Par exemple, plusieurs des activités sur l’intelligence artificielle font partie d’une conférence scolaire de 90 minutes que nous avons donnée à plusieurs milliers d’élèves âgés de 8 à 18 ans au cours des dernières années. Notre objectif principal était de susciter l’enthousiasme des élèves pour l’informatique et de montrer en quoi elle diffère des TIC scolaires. Nous avons donc donné ces conférences dans le cadre de cours d’études générales, de cours de TIC, à des groupes d’élèves entiers en tant que “spécial”, à des cours de TIC, à des groupes d’élèves doués et talentueux, à des cours de psychologie, …

2.9. Sciences infuses - UCL

Ce site propose des activités pour faire découvrir l’informatique de manière ludique. Il met à la disposition des enseignants qui le souhaitent des activités “papier-crayon” pour faire découvrir à leurs élèves l’informatique.

2.10. MIT AI Ethics

Un programme d’études sur l’éthique de l’intelligence artificielle pour les élèves du secondaire a été créé par Blakeley H. Payne avec le soutien du MIT Media Lab Personal Robots Group, dirigé par Cynthia Breazeal.

Ce programme a été conçu et testé pour les élèves du secondaire (environ 5e-8e grade NdT : soit niveau Collège en France ou encore Cycle 4). La plupart des activités sont débranchées et ne nécessitent que le matériel inclus dans ce document, bien que des alternatives débranchées soient suggérées pour les activités qui nécessitent un accès informatique.

  • Licence: Creative Commons BY-NC

  • Public: 10-14 ans

  • Mots-clefs: Débranché/connecté, algorithmes, apprentissage automatique, éthique

  • Exemples d’activités:

    1. AI Bingo. Les élèves reçoivent des cartes de bingo avec divers systèmes d’IA. Les élèves trouvent un partenaire qui a également utilisé ce système d’IA et travaillent ensemble pour identifier la prédiction du système et l’ensemble de données qu’il utilise.

    2. Les algorithmes reflètent les opinions. Les élèves apprennent que les algorithmes, comme les recettes, sont un ensemble d’instructions qui modifient une entrée pour produire une sortie. On demande ensuite aux élèves d’écrire un algorithme pour préparer la « meilleure » pizza. Les élèves explorent ensuite ce que signifie être « la meilleur » et voient comment leurs opinions sont reflétées dans leurs algorithmes.

    3. Matrice éthique. En s’appuyant sur les algorithmes reflétant les opinions, les élèves identifient les parties prenantes qui se soucient de leur algorithme de “meilleure” pizza et les valeurs que ces parties prenantes placent dans l’algorithme.

    4. Introduction à l’apprentissage automatique supervisé et au biais algorithmique. Les élèves sont initiés au concept de classification. En explorant l’outil Teachable Machine de Google, les élèves découvrent l’apprentissage automatique supervisé.

    5. YouTube Scavenger Hunt. Semblable à AI Bingo, les élèves en équipe sont chargés de reconnaître les différents systèmes d’IA sur la plate-forme YouTube (par exemple, l’algorithme de correspondance des publicités, l’algorithme de recommandation , classifieur de commentaires, etc.) Pour chaque système, les élèves identifient ce que l’algorithme essaie de prédire et l’ensemble de données qu’il utilise.

2.11. Curium

Un stage virtuel en intelligence artificielle (avec les meilleurs) Ils travaillent dans le plus grand secret. L’avenir se joue dans leurs bureaux. Et ils nous ont exceptionnellement ouvert leurs portes pour vous offrir une immersion inédite en un clic. Les grandes pointures de l’intelligence artificielle vous dévoilent leurs codes et leurs formules. (OK. OK. Ils se sont gardé quelques secrets…) Prêt.e.s pour un cours en accéléré avec des chercheurs d’élite ?

  • Licence: ?

  • Format: Principalement vidéos, petites capsules de 3-5minutes

  • Public: 8-18 ans

  • Mots-clefs: Algorithme, apprentissage automatique, art, éthique

  • Exemples d’activités:

    1. Les chercheurs en intelligence artificielle sont-ils des savants fous ?

    2. Comment l’intelligence artificielle fait-elle pour reconnaître une personne, un animal ou un objet dans une image ?

    3. Apprentisssage par renforcement

    4. Tous égaux face aux algorithmes ?

    5. Comment une IA capable d’écrire des paroles de chansons à partir de succès musicaux (pour la structure) et de livres de fiction (pour le vocabulaire).

2.12. Code-Decode

Code-Decode est une suite d’applications et de ressources qui permettent d’initier les enfants à la programmation et à la culture numérique.

Les programmes intelligents sont nombreux et de plus en plus présent dans notre quotidien mais comment les identifier ? Comment différencier l’intelligence artificielle du machine learning ? Comment ces programmes fonctionnent-ils ?

2.13. Intrépides de la tech

Sensibiliser les jeunes filles à la culture numérique et à l’intelligence artificielle

Pour vous aider à déployer votre propre atelier IA, vous trouverez une fiche d’activité pour le format sur une journée à adapter à votre format et votre groupe d’apprenant(e)s avec : un déroulé type sur une journée; des exemples d’échanges pour aborder les grandes thématiques; une fiche pour l’activité débranchée et le lien vers la vidéo de l’activité; des idées de projets à créer avec les deux outils présentés; des liens pour aborder le sujet des femmes dans la tech (une vidéo d’Aurélie Jean et la communauté en ligne sur jobirl)

  • Licence: ?

  • Format: Fiches PDF

  • Public: Jeunes filles les plus touchées par la fracture numérique (collèges et lycées REP/REP+, QPVs, zones rurales…), enseignants, grand public

  • Mots-clefs: Débranché/Connecté, algorithmique, reconnaissance d’image, apprentissage automatique, Scratch, place de la femme dans les technologies

  • Exemples d’activités:

    1. Jeu de Nim

    2. Tester l’apprentissage automatique avec la classification d’images

    3. Projet libre de reconnaissance d’images

    4. Reconnaissance d’image avec Adacraft et Scratch

    5. Impact sociétal de l’IA

2.14. GTnum Scol_IA - 5J5IA

Ce livret pédagogique postule qu‘au stade de notre progrès technique, les représentations - de ce que l’on appelle l’IA - doivent être enrichies. Il est possible que certaines connaissances du numérique relèvent d’un préalable à des activités plus spécifiques qui visent à faire accéder aux aspects plus complexes comme le codage. Dans notre livret, nous nous concentrons uniquement et principalement sur les représentations en essayant de donner envie aux apprenants de poursuivre leur apprentissage.

  • Licence: ?

  • Format: Fiches PDF et questionnaires en ligne

  • Public: 10 ans et plus

  • Mots-clefs: Connecté, reconnaissance de la parole, reconnaissance d’image, apprentissage automatique, agent conversationnel, histoire de l’IA

  • Exemples d’activités:

    1. Tester la reconnaissance vocale

    2. Tester l’apprentissage automatique avec la classification d’images

    3. Tester la reconnaissance d’images

    4. Interaction humain-machine: Agent conversationnel

    5. Impact sociétal de l’IA

2.15. Informatique sans ordinateur

Cette page propose des ressources pour l’enseignement de la science informatique élaborées par le groupe IREM/MPSA Informatique sans Ordinateur Les classes visées sont CM1-CM2-6e-5e, mais la plupart des activités proposées ont été adaptées avec succès pour des élèves plus petits ou plus grands et pour des adultes.

  • Licence: ?

  • Format: Fiches PDF

  • Public: 6 ans et plus

  • Mots-clefs: Débranché, algorithmes, codage de l’information

  • Exemples d’activités:

    1. Écriture binaire des nombres

    2. Algorithmes de tri

    3. Images numériques. Dans ces activités, les élèves découvrent une méthode de compression numérique des images pixélisées.

    4. Compression de texte. Dans cette activité, les élèves découvrent une méthode de compression de texte, appelée méthode du dictionnaire.

    5. Indécidabilité du problème de l’arrêt. L’objectif de cette activité est de faire démontrer par des élèves à partir de la troisième qu’il existe des problèmes informatiques qui sont indécidables, c’est-à-dire pour lesquels il n’existe pas d’algorithme pour les résoudre.

2.16. IBM/Machine learning for kids

Dans cette trousse d’activités, vous aiderez les élèves à former de simples modèles d’apprentissage automatique et à les utiliser pour jouer à des jeux et réaliser des projets interactifs. Cette trousse d’activités présente aux élèves les principes et les implications de l’apprentissage automatique et de l’intelligence artificielle.

2.17. EvoluKid

Notre ambition est de préparer les plus jeunes aux enjeux de demain et d’utiliser les nouvelles technologies pour développer des aptitudes comme l’esprit d’analyse, la créativité et la curiosité.

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