AskFizziQ Web : une IA pédagogique configurable par l’enseignant

L’émergence des grands modèles de langage a profondément transformé l’accès à l’intelligence artificielle dans le champ éducatif. Des outils généralistes, facilement accessibles, sont désormais capables de produire des explications détaillées, des raisonnements structurés et des réponses immédiates à des questions scolaires. Cette puissance soulève toutefois une difficulté majeure pour l’enseignement : comment intégrer l’IA dans les apprentissages sans qu’elle ne devienne un simple générateur de réponses, court-circuitant la réflexion de l’élève et les intentions pédagogiques de l’enseignant ? Comment s’assurer que les réponses produites sont adaptées au niveau des élèves et que les connaissances mobilisées sont alignées avec celles que l’enseignant souhaite transmettre ? Comment utiliser les dialogues entre élève et machine pour mieux comprendre les difficultés des élèves et les guider ?

Ces questions, largement discutées dans la littérature récente, soulignent à la fois les opportunités et les risques associés aux modèles de langage en éducation : risque d’« aide trop directe », de dépendance cognitive, mais aussi enjeux d’équité et de protection des données lorsque ces outils sont introduits en classe [2]. Elles invitent à concevoir des dispositifs capables de contraindre, contextualiser et orienter le comportement de l’IA plutôt que de laisser l’élève seul face à un agent conversationnel généraliste [3] [4].

C’est dans cette perspective que nous avons conçu AskFizziQ Web, une extension du module déjà présente dans l'appli FizziQ [5], accessible en ligne ayant pour objectif de répondre aux questions des élèves sans fournir directement les réponses, et d’opérer exclusivement dans un cadre défini par l’enseignant. AskFizziQ Web ne cherche pas à reproduire le comportement d’un expert omniscient. Il s’agit au contraire de transformer l’IA en un outil d’étayage contrôlé, au service de la démarche de l’élève et des objectifs fixés par l’enseignant, en continuité avec nos travaux antérieurs sur l’usage de l’IA dans l’enseignement des sciences [1].

AskFizziQ Web a été utilisé dans le cadre d’une première expérimentation portant sur l’étayage en séance de travaux pratiques de chimie en classe de première au lycée de Villaroy, et sera prochainement mobilisé dans une autre expérimentation portant sur l’usage d’un assistant de recherche lors de séances de travaux pratiques de physique. Le présent article ne vise pas à présenter les résultats de ces travaux, mais à décrire les fonctionnalités de l’outil qui rendent ces usages possibles.

Une IA encadrée par l’enseignant : principes de conception

Le principe fondateur d’AskFizziQ Web repose sur une idée simple : l’enseignant est l’architecte de l’environnement d’apprentissage assisté par IA. Plutôt que de laisser les élèves dialoguer librement avec un modèle de langage généraliste, l’outil permet de définir en amont ce que l’IA sait, ce qu’elle peut dire et la manière dont elle doit interagir avec les élèves.

Cette approche vise notamment à répondre à une limite souvent décrite pour les agents conversationnels : la difficulté à ajuster finement le niveau d’explication, le registre et la forme des réponses selon la situation d’apprentissage.⁶⁻⁷ En plaçant la contextualisation (documents, données, consignes) et les règles de dialogue (ce que l’IA doit faire / ne pas faire) au cœur du dispositif, AskFizziQ Web cherche à rendre l’IA pédagogiquement gouvernable.

Le parcours de l’enseignant : construire un environnement d’apprentissage contextualisé

Création de l’exercice et accès des élèves

Le travail de l’enseignant débute par la création d’un exercice dans l’interface AskFizziQ Web. Chaque exercice est associé à un code unique, communiqué aux élèves pour leur permettre d’y accéder sans création de compte. L’enseignant définit le titre de l’exercice, le niveau scolaire visé et peut, s’il le souhaite, le protéger par un mot de passe afin d’en conserver la maîtrise.

Construction d’une base de connaissances contextualisée

L’un des éléments centraux du dispositif est la base de connaissances associée à chaque exercice. L’enseignant peut y intégrer différents types de ressources : documents explicatifs, rappels de cours, données expérimentales ou tableaux de données au format CSV. Ces ressources constituent le socle sur lequel l’IA s’appuie pour construire ses réponses, afin d’éviter une assistance « hors-sol » et de maintenir l’alignement avec ce que l’enseignant souhaite faire travailler.⁷

Chaque document est accompagné d’une description rédigée par l’enseignant, permettant à l’IA d’en comprendre le rôle et le contenu. Lorsqu’un élève pose une question, l’assistant peut ainsi renvoyer vers un document pertinent, en exploiter certains éléments ou inviter explicitement à sa consultation.

Structuration des questions et du guidage

L’enseignant structure ensuite l’exercice sous la forme d’une série de questions. Pour chacune d’elles, il peut préciser l’énoncé, la correction attendue (invisible pour l’élève), les attentes pédagogiques et, surtout, des indices de guidage. Ces indices constituent une traduction explicite de l’intention pédagogique de l’enseignant : ils fournissent à l’IA des pistes qu’elle pourra mobiliser pour aider l’élève à progresser, sans jamais révéler la solution attendue.

Paramétrer le comportement de l’IA

AskFizziQ Web offre à l’enseignant la possibilité de définir un prompt système personnalisé, qui régit le comportement global de l’IA. Ce prompt fixe les règles du dialogue : interdiction de donner les réponses, incitation à poser des questions en retour, niveau de langage à adopter, renvoi systématique aux documents ou type de démarche à privilégier.

Par défaut, l’IA adopte une posture de tuteur socratique, fondée sur le questionnement et l’indice progressif. Cette logique rejoint les recommandations issues des travaux sur l’usage éducatif des modèles de langage : privilégier l’accompagnement du raisonnement plutôt que la production directe de solutions.⁵⁻⁶

AskFizziQ permet également de choisir le modèle d’IA utilisé parmi plusieurs fournisseurs et niveaux de performance. Ce choix offre une flexibilité supplémentaire, permettant d’ajuster les capacités de raisonnement de l’assistant au type d’activité proposée. Par défaut, l’outil utilise le modèle GPT-5 mini, qui offre un compromis adapté entre rapidité de réponse et coût.

Le parcours de l’élève : dialoguer sans recevoir la réponse

Du point de vue de l’élève, l’accès à l’exercice se fait simplement à l’aide du code fourni. L’identification repose sur un pseudonyme, garantissant l’anonymat des échanges. L’élève peut consulter les questions et les documents mis à disposition, puis engager un dialogue avec l’assistant.

L’IA connaît le contexte complet de l’exercice, mais respecte strictement les contraintes définies par l’enseignant. Elle questionne, reformule, suggère, rappelle des notions ou des données issues des documents, sans jamais livrer directement la réponse attendue. Les échanges prennent la forme d’un dialogue structuré, visant à encourager l’explicitation du raisonnement et la formulation d’hypothèses.⁶

Les conversations sont persistantes : un élève peut interrompre son travail et le reprendre ultérieurement en retrouvant l’historique complet de ses échanges.

L’enregistrement des conversations : un outil pour l’analyse et la recherche

Toutes les interactions entre les élèves et l’IA sont enregistrées. Ces traces constituent une ressource précieuse pour l’enseignant comme pour la recherche en didactique. Elles permettent d’identifier les difficultés récurrentes, les notions mal comprises, les stratégies de questionnement des élèves et leur évolution au cours du temps.

Conçu dans une logique de respect des données, le dispositif repose exclusivement sur des pseudonymes. Aucune donnée personnelle nominative n’est transmise à l’IA ni stockée dans les journaux de conversation, conformément aux recommandations de prudence et de gouvernance relatives à l’usage de l’IA générative en éducation.

Conclusion

AskFizziQ Web propose une approche de l’IA éducative fondée sur le contrôle pédagogique, la contextualisation et la complémentarité avec l’enseignant. L’IA n’y est ni autonome ni prescriptive : elle est configurée, contrainte et orientée par l’enseignant pour accompagner le raisonnement de l’élève. En articulant base de connaissances contextualisée, questions structurées, guidage explicite et enregistrement des interactions, l’outil offre un cadre cohérent pour une utilisation raisonnée de l’intelligence artificielle en classe, en phase avec les opportunités et les exigences mises en avant par la littérature récente.

AskFizziQ Web est proposé gratuitement, dans un objectif de recherche et d’expérimentation pédagogique. Il a vocation à être utilisé, testé et discuté par des enseignants souhaitant explorer de nouveaux usages de l’IA en classe, en particulier dans l’enseignement des sciences expérimentales. Les enseignants intéressés peuvent accéder librement à l’outil et sont invités à en faire usage dans leurs pratiques, afin de contribuer à une réflexion collective sur les conditions d’intégration de l’intelligence artificielle au service des apprentissages. Un lien vers l’outil pourra être partagé sur demande à juliette@fizziqlab.org.

Références

1. https://www.fizziq.org/post/ia-et-sciences

2. Kasneci, E., Sessler, K., Küchemann, S., Bannert, M., Dementieva, D., Fischer, F., … Kasneci, G. (2023). ChatGPT for good? On opportunities and challenges of large language models for education. Learning and Individual Differences, 103, 102274.

3. Wollny, S., Schneider, J., Di Mitri, D., Weidlich, J., Rittberger, M., & Drachsler, H. (2021). Are chatbots effective in education? A systematic review of the literature. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 18(1), 1–32.

4. UNESCO. (2023). Guidance for generative AI in education and research. UNESCO Publishing.

5. https://www.fizziq.org/post/comment-ask-fizziq-a-été-conçu-pour-dialoguer-avec-les-élèves