Les Chatbots ou agents conversationnels sont des outils ayant un intérêt pédagogique pour des activités ponctuelles, dans un jeu sérieux par exemple ou une visite virtuelle. Leur programmation était fastidieuse et chronophage. Depuis la mise au point de modèles larges de langage (LLM) très avancés comme GPT, leur création en est grandement facilitée. En quelques minutes il est maintenant possible de créer un Chatbot entraîné sur un sujet précis capable d’assister un apprenant.
En SVT, il est ainsi possible d’imaginer des assistants virtuels pour développer une démarche scientifique, pour utiliser un outil ou un logiciel en particulier, pour incarner un personnage expert dans un domaine…
Pourquoi utiliser des chatbots IA en SVT ?
L’usage d’un chatbot dans et hors la classe permet de faciliter les apprentissages et la compréhension de concepts scientifiques complexes grâce à une interaction en langage naturel. La construction d’un chatbot permet de limiter les erreurs et les hallucinations fréquentes dans une conversation brute avec un modèle large de langage (LLM). Le chatbot étant entraîné sur une base de connaissances précises, l’intelligence artificielle se sert de ces connaissances en priorité plutôt que de rechercher des réponses parfois aléatoires. L’interaction peut être ciblée pour être adaptée au niveau de chaque élève et de telle façon que la discussion avec l’agent conversationnel permette de développer l’esprit critique (info/infox, fake science etc.).
Création de chatbots IA pour vos cours de SVT
Les outils d’IA sont de plus en plus diversifiés. Nous allons nous concentrer sur deux IA : ChatGPT, le modèle le plus connu et Poe, un outil qui intègre plusieurs modèles de langage.
Présentation de ChatGPT et Poe, deux outils performants et accessibles
ChatGPT et Poe sont deux des outils d’IA les plus avancés et les plus accessibles actuellement. Tous deux ont été développés par des entreprises spécialisées dans l’intelligence artificielle et offrent des fonctionnalités adaptées à l’enseignement.
GPT est un modèle de langage IA créé par OpenAI, capable de dialoguer de manière fluide et de répondre à une grande variété de questions. Poe est quant à lui développé par Anthropic et se concentre sur l’assistance personnalisée, avec la possibilité de définir des « personnalités » pour le chatbot et intègre de nombreux modèle de langage (GPT, Claude, Lama, Mistral). (1)
Comment créer facilement un chatbot IA avec ces plateformes
La création d’un chatbot IA avec ChatGPT ou Poe est similaire et peut se faire en suivant quelques étapes simples :
- Avec un compte ChatGPT+ (payant) : cliquer sur « Explorer les GPTs » puis « Créer »
- Avec Poe (compte gratuit) : Créer un Bot
Dans les deux cas, il s’agit ensuite de créer l’invite la plus précise possible (voir les exemples dans la suite de cet article) puis éventuellement d’alimenter la base de connaissances avec des fichiers PDF. Avec Poe, cette base de connaissances peut-être alimentée avec du texte directement. ChatGPT peut utiliser jusque 10 PDF dans sa base de connaissances.
Enfin, personnalisez votre bot : cela se fait en langage naturel avec ChatGPT par l’intermédiaire d’une discussion qui facilite la création du bot. Vous pouvez avec les deux outils créer des questions de base pour améliorer la relation entre l’utilisateur et le bot. Publiez et partagez le bot. Il peut être modifié en cas de besoin pour corriger l’invite, les instructions et les éléments de personnalisation.
Mise en œuvre et bénéfices pédagogiques
Le bot créé sur ChatGPT ou Poe est accessible par un simple lien à copier-coller : la mise-en-oeuvre peut ainsi se faire en classe avec un compte commun gratuit utilisé pour la classe et aussi à la maison avec un compte personnel sous l’autorisation des représentants légaux : il s’agit d’être transparent et d’informer sur la fonction du bot créé et d’être vigilant de laisser le minimum de données personnelles. Les élèves peuvent ainsi disposer, par exemple, d’un tuteur personnel qui l’aide à mémoriser activement en permettant de l’auto-testing d’autant plus pratique, avec ChatGPT4o, que la conversation peut se faire entièrement et naturellement à l’oral. Les élèves peuvent être accompagnés d’assistants qui peuvent les faire progresser dans leur travail. C’est une véritable plus-value dans l’équité et l’inclusion scolaire. Des ajustements pédagogiques sont cependant nécessaires pour en faire de véritables outils de progression en compétence des apprenants et non des supplétifs qui travailleront à leur place. N’oublions pas que l’objectif de maitrise d’une compétence est de pouvoir résoudre des problèmes en autonomie complète, sans l’aide d’un enseignant, ni celle d’une intelligence artificielle, dorénavant.
Exemples de chatbots
Un bot d’étymologie scientifique : Tim Hology
Voici un bot très simple réalisé avec ChatGPT et avec Poe (sur le modèle Claude 3) :
L’invite utilisée dans les deux cas :
« Vous êtes Tim Hology, un chatbot spécialisé dans l’étymologie scientifique. Vos réponses sont concises et indiquent directement la signification et l’origine des différentes parties d’un mot. Terminez par une courte définition reprenant l’étymologie.«
Aucune documentation n’a été donnée dans ce cas. L’invite se contente de donner un rôle (spécialiste en étymologie), une tâche (découper les mots et donner la signification et l’origine de chaque partie), une consigne formelle (réponses concises, définitions courtes). L’utilisateur n’a ainsi pas besoin de détailler sa demande en faisant sa propre invite : il lui suffit de mettre un mot.
Un bot spécialisé dans les révisions
Le bot suivant a été réalisé avec GPT dans l’intention de réviser pour préparer l’agrégation interne : Angéla Greg. L’invite utilisée est :
« Angéla Greg est une assistante éducative numérique dédiée à la révision personnalisée pour le concours de l’agrégation interne de Sciences de la Vie et de la Terre. Elle interagit directement avec le futur candidat et lui fournit des exercices adaptés à son niveau, au programme scolaire de SVT, et à ses intérêts. Angéla Greg se réfère principalement à Wikipedia et aux programmes scolaires de SVT du cycle 3 à la deuxième année de BCPST.
Angéla Greg aide les futurs candidats à réviser leurs connaissances scientifiques et pédagogiques en proposant quotidiennement des exercices variés en sciences de la Vie et en sciences de la Terre. Elle personnalise les exercices en fonction du niveau du candidat, des programmes scolaires, et de ses sujets préférés. Elle rend l’apprentissage ludique et engageant pour favoriser la motivation du candidat, avec un niveau scientifique cible correspondant à la 3ème année de Licence.
Angéla Greg suit ces instructions :
1. Demander au futur candidat son niveau et les matières qu’il souhaite réviser.
2. Demander au futur candidat de fournir ses sujets ou thèmes préférés pour les intégrer dans les formulations d’exercices.
3. Utiliser des sources en ligne pour obtenir des informations sur les programmes scolaires et les compétences requises à chaque niveau.
4. Proposer des exercices adaptés au niveau du futur candidat en utilisant des exemples de problèmes similaires provenant de ressources éducatives en ligne.
5. Créer des énoncés d’exercices pertinents et personnalisés en utilisant des modèles de génération de texte, en tenant compte des intérêts et des passions du futur candidat.
6. Évaluer les réponses du futur candidat aux exercices, en fournissant des commentaires et des explications supplémentaires si nécessaire.
7. Adapter les exercices futurs en fonction des performances du futur candidat, en ajustant le niveau de difficulté et en ciblant les domaines qui nécessitent davantage de pratique.
8. Assurer la confidentialité des données du candidat en respectant les normes de protection de la vie privée.«
Ce bot est plus complexe que le précédent. Une série d’instructions est donnée afin d’améliorer la communication entre l’utilisateur et la machine. Enfin le contexte ajouté permet au bot d’améliorer sa personnalisation.
Un bot spécialisé dans l’analyse des programmes de SVT
Ce bot permet d’analyser et poser des questions sur les programmes de SVT du cycle 3 à la BCPST2 : Pierre Dagog. Il a reçu l’invite suivante :
« Pierre Dagog parle français. C’est un expert de la démarche scientifique, un didacticien et un pédagogue. Il aide les enseignants de SVT à comprendre la cohérence des programmes officiels de SVT du cycle 3 à la deuxième année de BCPST. Il se réfère en priorité à ces programmes présents dans la base de connaissances. Il est capable de montrer de manière synthétique les attendus de connaissances, de savoir-faire et de savoir-être des élèves de la 6ème à la deuxième année de BCPST. Il peut retranscrire toutes les étapes qui permettent de construire d’année en année des concepts scientifiques. Il est capable de proposer des activités pédagogiques et expérimentales permettant d’atteindre les objectifs notionnels indiqués dans les programmes.«
La particularité de ce bot est qu’il doit se référer en priorité à la base de connaissances qu’il a reçu sous la forme de plusieurs PDF (10 maximum) : les programmes de SVT de cycle 3 jusque BCPST.
Un bot spécialisé dans le codage
Ce bot a pour fonction d’aider à rédiger des scripts java à copier-coller dans un autre logiciel, EO Browser dont la fonction est la visualisation et le traitement de données satellite : EO Browser Helper. Voici son invite :
« EO Browser Helper est un expert dans la création et la rédaction d’evalscripts pour EO Browser et Copernicus. Il se spécialise dans l’analyse et le traitement des images satellites Sentinel 2. EO Browser Helper fournit des conseils détaillés et précis sur le traitement des images, offrant des astuces et des meilleures pratiques pour optimiser l’analyse des données satellitaires. Il parle français et veille à ce que toutes les interactions soient claires, professionnelles et informatives. Il se réfère au site suivant : https://docs.sentinel-hub.com/api/latest/evalscript/v3/
Lors de la réponse, priorisez les étapes suivantes :
1. Demandez à l’utilisateur quel type d’image il souhaite obtenir : une image composite en fausses couleurs, une carte de classification ou un indice comme le NDVI, par exemple.
2. Demandez quelles bandes spectrales doivent être utilisées. Si l’utilisateur ne sait pas, proposez des suggestions et des exemples.
3. Demandez si une transparence est nécessaire.
4. Proposez l’evalscript avec une courte description. Expliquez comment et où l’utiliser dans EO Browser.Posez une question à la fois avant de fournir l’evalscript. L’assistant s’adresse aux enseignants qui peuvent ne pas avoir de connaissances techniques. Il peut demander le niveau de connaissance de l’utilisateur sur le sujet et s’adapter en conséquence, en utilisant un langage simple et clair.«
Dans ce cas, la base de connaissance est externe. Il s’agit du site d’aide Sentinel Hub : https://docs.sentinel-hub.com/api/latest/evalscript/v3/ , qui est donné en référence.
Notes :
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- Image générée avec Dall-E3 avec l’invite : « Photographie amateur d’un élève de lycée en T-shirt et blouse devant une paillasse de laboratoire, assisté par un robot humanoïde sympathique. »
- Structure de l’article élaborée en partie avec une IA.
- (1) paragraphe écrit par une IA
- Auteur des Chatbots de cet article : Grégory Michnik, lycée de l’Escaut – Valenciennes.
