STEMENTIEL

Hub éducatif dédié à la démarche STEM

S3

3e secondaire

Trier les déchets grâce à l’IA

L’IA est un domaine scientifique complexe qui possède un grand nombre d’applications concrètes. Durant de cette activité, les élèvent vont découvrir comment effectuer de la reconnaissance d’images par IA, en créant un modèle capable de faire du tri sélectif. Les élèves vont également se familiariser avec les notions d’entrainement et de biais, concepts très importants pour comprendre le fonctionnement et les limites de l’IA. Cette ressource a été développée dans le cadre du projet SteamCity.

Trees VS Cars : Arbres décisionnels

Cette activité débranchée permet d’explorer les arbres décisionnels et leur intérêt dans la classification. Comment un ordinateur peut-il classer et interpréter des données sans être explicitement
programmé pour chaque scénario possible ? Cette question est au cœur du machine learning,
ou apprentissage automatique, et plus particulièrement du supervised learning, ou
apprentissage supervisé. Ces domaines de l’intelligence artificielle visent à créer des
algorithmes capables d’apprendre à partir de données connues, puis d’appliquer ces
connaissances à de nouvelles situations. L’objectif de cette ressource est de servir
d’introduction aux concepts fondamentaux de l’apprentissage supervisé, en faisant créer aux
élèves un modèle capable de séparer des véhicules en deux catégories : ceux autorisés à
rouler dans la LEZ (Low Emission Zone ou zone basse émissions) de Bruxelles en se basant sur
trois critères : le type de véhicule, le type de carburant, et l’année de fabrication du véhicule. Cette ressource a été développée dans le cadre du projet SteamCity.

Supernova – Escape Game IA

« Tu ouvres lentement les yeux, ressentant une légère douleur à l’arrière de la tête. Une lumière éblouissante te fait cligner des yeux, mais peu à peu, ta vision s’ajuste. Tu te trouves entouré de murs métalliques étincelants, avec des lumières clignotantes qui créent une ambiance futuriste. Des bruits étranges te révèlent que tu es à bord d’un vaisseau spatial en mouvement. Comment es-tu arrivé ici ? »

C’est le point de départ de ce jeu d’évasion sur le thème de l’intelligence artificielle. Les joueurs disposent de 60 minutes pour percer les mystères du vaisseau, tout en explorant divers aspects de l’IA. Ce jeu propose une manière ludique et interactive de démystifier cette technologie omniprésente. La ressource inclut également un support visuel pour expliquer le déroulement du jeu et un débriefing des points pédagogiques abordés pendant la partie.

Biais humains et biais des IAs

Cette activité vise à mettre en évidence que les humains tout comme les IAs ont des biais, ou autrement dit, qu’ils ne sont pas neutres. L’expérience acquise (le milieu où une personne a grandi ou sa culture pour un humain, ou les jeux de données et algorithmes pour une IA) influe fortement sur la perception qu’aura un humain, ou une IA, dans une situation donnée. Elle s’inscrit dans un parcours de 6 activités sur l’IA, qui peuvent aussi être abordées de manière indépendante.

Utiliser une IA dans un programme

Si on vous disait qu’il ne faut pas forcément être un expert IT pour entraîner une intelligence artificielle à la reconnaissance d’images ! Cette ressource propose aux jeunes de faire paire parler un personnage dans Scratch pour qu’il dise ce qu’il voit avec la caméra. Elle permet de découvrir comment intégrer une intelligence artificielle entraînée à reconnaitre des images dans un programme et d’introduire la programmation par blocs à l’aide de Scratch. Cette activité s’inscrit dans un parcours de 6 ressources pédagogiques sur l’IA, qui peuvent aussi être abordées de manière indépendante.

Reconnaissance d’image

Cette activité permet de découvrir l’apprentissage automatique en entraînant un système de reconnaissance d’images avec l’outil en ligne « Teachable Machine » de Google. Elle s’inscrit dans un parcours de 6 activités sur l’IA, qui peuvent aussi être abordées de manière indépendante.

Jeux de données et prédiction

Cette activité permet d’expérimenter l’apprentissage automatique avec l’outil « Quick, Draw! » pour la reconnaissance d’images et de raisonner sur la prédiction d’un système d’IA. Elle s’inscrit dans un parcours de 6 activités sur l’IA, qui peuvent aussi être abordées de manière indépendante.

Apprentissage automatique et algorithmes

Cette activité débranchée (sans ordinateur) permet d’aborder les mécanismes d’apprentissage automatique et d’algorithmes omniprésents en matière d’intelligence artificielle et, plus spécifiquement, l’apprentissage par renforcement en utilisant des « machines » physiques jouant au jeu de Nim. Elle s’inscrit dans un parcours de 6 activités sur l’IA, qui peuvent aussi être abordées de manière indépendante.

C’est quoi l’intelligence artificielle ?

Cette activité débranchée vise à explorer les perceptions des jeunes à l’égard de l’intelligence artificielle et à susciter une réflexion pour élaborer une définition de celle-ci. Elle permet de questionner la représentation que se font les jeunes de l’Intelligence Artificielle avant de la définir. Il s’agit ensuite de générer un questionnement sur ce qu’est l’IA, ce que ça n’est pas et introduire le concept d’algorithme et l’apprentissage automatique. Cette activité s’inscrit dans un parcours de 6 activités sur l’IA, qui peuvent aussi être abordées de manière indépendante.

Le cycle du carbone

Dans cette série d’activités, les élèves découvrent le cycle du carbone. Ils l’utilisent ensuite pour identifier les actions à entreprendre au niveau individuel et communautaire, afin de réduire la quantité de carbone émise dans l’atmosphère. Une activité pratique, utilisant des produits domestiques, examine d’une part l’impact de l’acidification des océans, et permet d’autre part aux élèves de concevoir une expérience plus précise à réaliser en laboratoire.Dans la dernière activité, les élèves utilisent des données climatiques réelles de l’application Web « Climate From Space » pour répondre à une question sur une partie du cycle du carbone.

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