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Sciences numériques et technologie · Seconde

Biais, limites et usages responsables de l'IA : exercices de 2de

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Un biais algorithmique vient souvent des données d'entraînement : si elles reproduisent des stéréotypes, l'IA les reproduit aussi 1.
  • Une IA générative peut fabuler : toute réponse se lit avec un regard critique et se vérifie 4.
  • Les usages touchent les données personnelles, les décisions, l'information et l'écologie 1.
  • Un cadre d'usage éthique et juridique protège les données et impose un usage responsable 2.
  • L'usage frugal : on emploie l'IA seulement si aucune solution moins coûteuse écologiquement ne convient 2.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices t'entraînent à raisonner sur ce que l'intelligence artificielle fait bien, sur ce qu'elle fait mal et sur la manière de s'en servir sans te mettre en difficulté. Tu as déjà vu ce qu'est une IA, comment l'apprentissage automatique repère des régularités dans des exemples, et comment fonctionnent les IA génératives. Ici, tu passes à la question suivante : peut-on lui faire confiance, et à quelles conditions ?

Les exercices sont classés par difficulté croissante. Cherche d'abord seul, avec une feuille de brouillon, puis ouvre les indices un par un, et seulement après la correction. Corriger sans avoir cherché ne t'apprend presque rien.

Les exercices

Exercice 1 Quel domaine est concerné ?

★☆☆Environ 8 min

Pour chaque situation, indique le domaine principal concerné parmi : données personnelles, prise de décision, communication de l'information, écologie.

a. Un lycée teste un logiciel qui classe automatiquement les dossiers de candidature à une option.

b. Une application de soutien scolaire demande l'accès aux photos, aux contacts et à la position de l'élève.

c. Un élève fait écrire à un assistant un résumé d'actualité et le recopie sans le relire.

d. Une classe lance cent requêtes à une IA pour obtenir une réponse qu'un simple dictionnaire donnait en dix secondes.

Indice 1

Relis la liste des quatre domaines et associe chaque situation à celui qui lui ressemble le plus.

Indice 2

Pour la situation a, demande-toi : qui prend la décision, l'humain ou le logiciel ?

Voir la correction pas à pas
  1. Situation a : un logiciel trie des dossiers et influence un choix qui touche des personnes. C'est la prise de décision, domaine où l'on parle de biais algorithmique 1.

  2. Situation b : l'application collecte des informations sur l'élève, bien au-delà de ce qu'il faut pour réviser. Le domaine est celui des données personnelles 1.

  3. Situation c : le texte recopié peut contenir des erreurs ou des inventions. Le domaine est la communication de l'information, et le regard critique est indispensable 4.

  4. Situation d : une solution simple existait. Le domaine est l'écologie : l'IA ne se justifie que si aucune solution moins coûteuse écologiquement ne répond au besoin 2.

Une même technologie touche plusieurs domaines à la fois. Savoir nommer le domaine t'aide à choisir la bonne question à poser ensuite : qui décide, quelles données, quelle vérification, quel coût.

Exercice 2 Des données déséquilibrées

★☆☆Environ 10 min

Une association entraîne un outil de tri de candidatures avec 1 200 anciens dossiers. Parmi eux, 900 concernent des hommes et 300 des femmes. Les recrutements passés ont surtout retenu des hommes.

1. Calcule le pourcentage de dossiers d'hommes dans le jeu de données.

2. Explique en deux phrases pourquoi ce déséquilibre pose problème pour l'outil.

Indice 1

Un pourcentage se calcule en divisant la partie par le total, puis en multipliant par 100.

Indice 2

Demande-toi ce que l'outil va considérer comme « normal » en observant ces exemples.

Voir la correction pas à pas
  1. On identifie la partie et le total : la partie est 900 dossiers d'hommes, le total est 1 200 dossiers.

  2. On calcule la proportion : 9001200=0,75\dfrac{900}{1200} = 0{,}75.

  3. On convertit en pourcentage : 0,75×100=75 %0{,}75 \times 100 = 75\ \%. Les dossiers d'hommes représentent donc 75 % du jeu de données.

  4. Interprétation : l'outil apprend à partir de ces exemples. Il peut en déduire qu'un bon profil ressemble à ceux des hommes déjà retenus, et reproduire ce déséquilibre. C'est le mécanisme décrit pour les jeux de données qui perpétuent des stéréotypes 1.

Le calcul seul ne prouve pas qu'il y a discrimination, mais il alerte. Un jeu de données très déséquilibré est le premier endroit où chercher l'origine d'un biais.

Exercice 3 Comparer des taux d'erreur

★★☆Environ 12 min

Un logiciel de reconnaissance est testé sur deux groupes de personnes. Sur le groupe A, il se trompe 20 fois sur 500 essais. Sur le groupe B, il se trompe 30 fois sur 200 essais.

1. Calcule le taux d'erreur de chaque groupe, en pourcentage.

2. Calcule l'écart entre les deux taux, en points de pourcentage.

3. Le nombre total d'erreurs est-il suffisant pour juger l'équité du logiciel ? Justifie.

Indice 1

Compare des taux, pas des nombres bruts : les deux groupes n'ont pas le même nombre d'essais.

Indice 2

L'écart en points se calcule par une simple soustraction des deux pourcentages.

Voir la correction pas à pas
  1. Groupe A : 20500=0,04\dfrac{20}{500} = 0{,}04, soit 4 %.

  2. Groupe B : 30200=0,15\dfrac{30}{200} = 0{,}15, soit 15 %.

  3. Écart : 15−4=1115 - 4 = 11 points de pourcentage.

  4. Le taux d'erreur du groupe B est plus de trois fois plus élevé que celui du groupe A (15 % contre 4 %), alors que le groupe B a moins d'essais. Le total brut de 50 erreurs ne dit rien de leur répartition : seuls les taux par groupe révèlent la différence.

  5. Un tel écart est le signe d'un possible biais algorithmique, à relier à la composition des données d'entraînement 1.

Pour juger un système, on mesure ses résultats groupe par groupe. Une moyenne globale peut paraître excellente tout en cachant un groupe très mal traité.

Exercice 4 Vérifier une réponse d'IA

★★☆Environ 12 min

Léa demande à un assistant : « Donne-moi trois dates et un auteur à citer pour mon exposé sur un fait historique. » L'assistant répond avec assurance, mais Léa ne reconnaît aucun des noms cités.

1. Quel risque correspond à cette situation ?

2. Propose une démarche de vérification en quatre actions.

3. Que doit faire Léa si elle ne retrouve ces informations nulle part ?

Indice 1

Pense au mot utilisé pour une réponse plausible mais inventée.

Indice 2

Une vérification sérieuse croise plusieurs sources indépendantes de l'IA.

Voir la correction pas à pas
  1. Le risque est la fabulation : une IA générative peut produire un texte convaincant qui contient des éléments inventés. Il faut donc former les élèves à l'éviter et à garder un regard critique 4.

  2. Action 1 : relever chaque fait précis de la réponse (dates, noms, titres).

  3. Action 2 : chercher chacun dans un manuel ou une ressource de référence, sans passer par l'IA.

  4. Action 3 : comparer, et écarter tout fait que deux sources fiables ne confirment pas.

  5. Action 4 : noter les sources vérifiées dans l'exposé, à la place de la réponse de l'assistant.

  6. Si Léa ne retrouve rien, elle ne garde pas l'information. Elle peut aussi reformuler sa demande, mais la décision de conserver un fait lui revient, après contrôle.

Une IA donne un point de départ, pas une preuve. Le ton assuré d'une réponse ne dit rien de son exactitude : c'est la vérification qui compte.

Exercice 5 Moins de requêtes, même résultat

★★☆Environ 10 min

Dans une classe de 28 élèves, chacun a prévu 5 requêtes à une IA pour préparer un travail. Après réflexion, la classe décide que 2 requêtes par élève suffisent pour le besoin réel, le reste se faisant avec le cours et un dictionnaire.

1. Combien de requêtes sont évitées au total ?

2. Quel principe appliquent ces élèves ? Formule-le avec tes mots.

Indice 1

Calcule le total prévu, puis le total retenu, puis fais la différence.

Indice 2

Le principe porte sur un usage économe de l'IA, justifié par son coût écologique.

Voir la correction pas à pas
  1. Total prévu : 28×5=14028 \times 5 = 140 requêtes.

  2. Total retenu : 28×2=5628 \times 2 = 56 requêtes.

  3. Requêtes évitées : 140−56=84140 - 56 = 84 requêtes.

  4. Principe : l'usage frugal. On réserve l'IA aux cas où aucune autre solution, moins coûteuse sur le plan écologique, ne répond correctement au besoin 2.

  5. Ce principe s'inscrit dans la sensibilisation à l'éducation au développement durable 2.

Se passer d'une requête inutile est un geste concret. La frugalité ne consiste pas à interdire l'IA, mais à se demander à chaque fois si elle est vraiment nécessaire.

Exercice 6 Analyser une application de révision

★★★Environ 15 min

Une application gratuite propose une IA de soutien scolaire. Elle exige un compte avec nom, date de naissance et photo, enregistre toutes les conversations, et ne précise ni qui reçoit ces données, ni comment les effacer. Elle promet des corrections « toujours justes ».

1. Relève deux problèmes concernant les données personnelles.

2. Relève un problème concernant l'information.

3. Rédige une recommandation d'usage en trois ou quatre lignes, en citant la notion de cadre d'usage.

Indice 1

Demande-toi quelles données sont vraiment nécessaires pour réviser, et ce qu'on ignore de leur destination.

Indice 2

Une promesse de « toujours juste » est-elle compatible avec ce que tu sais des fabulations ?

Voir la correction pas à pas
  1. Problème 1 : la collecte dépasse le besoin (photo, date de naissance). Pour une IA utilisée en éducation, le cadre d'usage doit garantir la protection des données 2.

  2. Problème 2 : l'absence d'information sur les destinataires et sur l'effacement empêche de savoir ce que deviennent les conversations de l'élève.

  3. Problème d'information : une IA peut fabuler, et un regard critique reste indispensable 4. Affirmer qu'elle ne se trompe jamais est donc faux.

  4. Recommandation possible : « Je n'utilise pas cette application telle quelle. Un outil d'éducation doit s'appuyer sur un cadre d'usage éthique et juridique qui protège les données et assure un usage responsable 2. Je ne donne que le minimum d'informations, et je vérifie chaque correction avec mon cours. »

Un usage responsable combine trois réflexes : limiter les données confiées, contrôler les réponses, et préférer les outils qui respectent un cadre clair.

Exercice 7 Préparer un avis argumenté

★★★Environ 20 min

Ton lycée envisage d'utiliser une IA pour pré-trier les demandes d'inscription à un club. Tu es chargé de rédiger un avis d'une dizaine de lignes pour le conseil de vie lycéenne.

1. Cite deux potentialités et deux risques de l'outil.

2. Propose trois conditions pour que l'usage soit responsable.

3. Termine par une position claire : accepter, accepter sous conditions ou refuser.

Indice 1

Pense à l'équilibre entre ce que l'outil apporte et ce qu'il peut déformer.

Indice 2

Tes conditions peuvent porter sur les données d'entraînement, sur le contrôle humain et sur l'information donnée aux élèves.

Voir la correction pas à pas
  1. Potentialités : gain de temps pour un premier tri, traitement homogène d'un grand nombre de demandes. Ces usages s'accompagnent de risques et de limites, que les institutions ont examinés 3.

  2. Risques : un biais algorithmique peut défavoriser certains élèves si les données reproduisent des stéréotypes 1, et les données personnelles des candidats doivent être protégées 2.

  3. Condition 1 : tester l'outil groupe par groupe avant usage, en comparant les taux d'erreur, comme dans l'exercice 3.

  4. Condition 2 : garder un humain qui prend la décision finale et qui peut corriger le tri.

  5. Condition 3 : informer les élèves de l'usage de l'outil et respecter le cadre d'usage éthique et juridique 2.

  6. Position : accepter sous conditions. La formulation doit relier chaque condition à un risque identifié plus haut.

Un bon avis ne dit pas « pour » ou « contre » par réflexe. Il pèse les apports et les risques, puis fixe des conditions que l'on peut contrôler.

Les questions qu'on se pose

Comment savoir si une IA est biaisée ?

On ne le devine pas : on le mesure. Il faut regarder les données qui ont servi à l'entraîner, puis comparer les résultats du système selon les groupes concernés, par exemple avec des taux d'erreur séparés. Les biais viennent souvent de jeux de données qui entretiennent des stéréotypes 1. Si un groupe est mal représenté ou subit plus d'erreurs, le doute est justifié.

Faut-il éviter d'utiliser l'IA pour mes devoirs ?

Il ne s'agit pas de l'interdire, mais de l'utiliser avec discernement. Les élèves doivent être formés à éviter les biais et les fabulations, en gardant un regard critique sur les réponses 4. Pour limiter l'impact écologique, on réserve aussi l'IA aux cas où aucune solution moins coûteuse ne suffit 2. Dans ton travail, vérifie chaque fait et appuie-toi sur ton cours.

Sources

  1. Les enjeux éthiques de l'intelligence artificielle, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Les intelligences artificielles et leurs usages en éducation, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Cadre d'usage de l'IA en éducation, Ministère de l'Éducation Nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
  4. Kit IA DRANE PACA - Formation SNT, Éduscol STI. Consulté le 9 novembre 2026.

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