Méthodes d'intelligence artificielle pour l'enseignement : le raisonnement en sciences expérimentales

RÉSULTATS : Les élèves éprouvent des difficultés à mener une investigation structurée lorsqu'ils sont placés dans des situations expérimentales riches et complexes, souvent présentes dans les logiciels de simulation en biologie. On a donc cherché des moyens pour doter de tels logiciels d'une aide personnalisée prenant en compte le raisonnement de l'élève en phase d'apprentissage de la résolution d'un problème.
En s'inspirant des méthodes utilisées en intelligence artificielle, on a étudié la formalisation du raisonnement de l'expert en éthologie animale basée sur une modélisation simplifiée mais scientifiquement correcte. Un logiciel expert écrit en PROLOG a été conçu qui comporte des déclarations de faits constitués par les résultats des expériences possibles et les caractéristiques des différents paramètres de ces expériences.
D'autre part, des règles de décision ont été implantées pour fournir les conclusions automatiques que le système effectue pour chaque expérience et les explications sur les inférences réalisées.
Testé dans les classes de seconde, ce logiciel a permis de recueillir des protocoles de raisonnement et d'en dégager des classes de difficultés des élèves: erreurs dans l'élaboration de l'implication vérifiable par rapport à l'hypothèse, inférences correctes étendues abusivement, raisonnement correct mais vocabulaire mal utilisé, contradictions entre conclusions successives, etc.

RESPONSABLES : François-Marie BLONDEL.
MEMBRES DE L'ÉQUIPE : Naoum SALAMÉ et Alain LANGOUËT.
DURÉE : 1987-1991.
PUBLICATIONS : ALCHER.M, SALAMÉ N. (1990). Le comportement prédateur de la vipère aspic: étude des stimulus mis en jeu, manuel d'accompagnement du logiciel ETHOL. Versailles, CARFI, 37p.
BAVEUX I., ALCHER M., BLONDEL F.-M., SALAMÉ N. (1987). "Simulation en biologie: aide à la déduction dans le raisonnement expérimental". In Actes du Congrès EAO 87. Cap d'Agde, Agence de l'Informatique, p.49-57.
LANGOUÈT A. (1992). Intelligence Artificielle et formation à la démarche expérimentale et au raisonnement en biologie. Mémoire de DEA, Université Paris VII, 166p.+ annexes.
DESCRIPTEURS : Biologie / raisonnement / intelligence artificielle / informatique.