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IA et Éducation

Les effets cognitifs de ChatGPT sur l’apprentissage : ce que disent les études

Publié le ·Mis à jour le ·8 min de lecture ·Myriam, fondatrice de PROFIA, l'interface conçue pour apprendre.

Votre enfant rentre de l'école, s'installe devant son bureau et ouvre ChatGPT. Dix minutes plus tard, le devoir est fait. Propre. Bien rédigé. Vous êtes peut-être même soulagé(e) : pas de crise, pas de conflit, et un exercice rendu dans les temps.

Sauf que derrière cette façade rassurante, quelque chose d'invisible se joue au niveau cognitif.

Depuis 2024, les recherches sur l'usage de l'intelligence artificielle dans les tâches scolaires se multiplient. Certaines études, très médiatisées, ont surtout attiré l'attention sur ses risques. Mais les travaux plus récents — notamment plusieurs méta-analyses, qui agrègent des dizaines d'études — dessinent un tableau plus nuancé.

Leur message tient en une phrase : tout dépend de la façon dont l'IA est utilisée.

Ce que dit vraiment la recherche aujourd'hui

Quand on agrège les études au lieu d'en isoler une seule, l'effet moyen de l'IA générative sur l'apprentissage est… plutôt positif.

Une méta-analyse publiée en 2026, portant sur 35 études expérimentales et plus de 4 000 participants, conclut à un effet modérément positif de ChatGPT sur les résultats d'apprentissage. Une autre, centrée spécifiquement sur l'esprit critique et regroupant 26 études, aboutit elle aussi à un effet moyen positif — mais avec une variabilité considérable d'une étude à l'autre.

Et c'est justement cette variabilité qui est instructive.

Une revue systématique de 67 études menées dans l'enseignement supérieur entre 2022 et 2025 montre que les résultats varient fortement selon la manière dont ChatGPT est intégré à l'apprentissage. L'IA peut soutenir le développement cognitif lorsqu'elle est utilisée dans un cadre structuré, avec du questionnement, de l'argumentation et de la réflexion sur sa propre compréhension. À l'inverse, les usages peu structurés sont davantage associés à une délégation de certaines tâches cognitives à l'outil.

Autrement dit, la vraie question n'est pas « l'IA aide-t-elle ou nuit-elle ? », mais plutôt :

qu'est-ce que l'élève fait, mentalement, pendant qu'il l'utilise ?

Regardons les deux cas.

Quand l'IA remplace la réflexion

C'est le scénario du devoir « fait en dix minutes ». Et c'est là que certaines études d'alerte prennent tout leur sens.

Une activité cérébrale différente pendant la tâche. En 2025, une équipe du MIT Media Lab a comparé des participants rédigeant des essais dans trois conditions : avec ChatGPT, avec un moteur de recherche ou sans aide.

Les mesures réalisées par EEG ont montré des différences importantes entre les trois groupes. Les participants travaillant sans outil présentaient les réseaux cérébraux les plus fortement connectés pendant la tâche ; ceux utilisant un moteur de recherche se situaient entre les deux ; et ceux utilisant ChatGPT présentaient la connectivité la plus faible.

Les utilisateurs de ChatGPT avaient également davantage de difficultés à citer précisément ce qu'ils venaient eux-mêmes d'écrire.

Ces résultats sont intéressants, mais il faut rester prudent : l'étude est encore une prépublication, elle portait sur un petit nombre de jeunes adultes — 54 participants lors des trois premières sessions — et concernait une tâche très particulière, la rédaction d'essais. Elle ne permet donc pas de conclure que ChatGPT aurait les mêmes effets sur tous les apprentissages, ni chez les collégiens et les lycéens.

Le risque de déléguer progressivement une partie de l'effort. Les auteurs de cette même étude parlent de « dette cognitive » pour décrire le risque d'un engagement moindre lorsque certaines opérations mentales sont confiées à l'outil.

L'expression est parlante, mais il faut là encore rester prudent : il s'agit d'une hypothèse proposée par les chercheurs, et non d'un phénomène définitivement établi.

L'idée mérite néanmoins attention : si l'outil cherche, formule, organise et raisonne systématiquement à notre place, que reste-t-il à faire à notre propre cerveau ?

Un bon travail ne signifie pas forcément un meilleur apprentissage. Une étude publiée dans le British Journal of Educational Technology apporte ici un résultat particulièrement intéressant.

117 étudiants ont réalisé une tâche d'écriture avec différents types d'aide. Ceux qui utilisaient ChatGPT amélioraient davantage leur texte. En revanche, les chercheurs n'ont pas constaté de gain significativement supérieur concernant l'acquisition des connaissances ou leur transfert à une autre situation.

Autrement dit : l'IA pouvait améliorer le travail produit sans nécessairement améliorer dans les mêmes proportions ce que l'étudiant avait appris.

C'est exactement là que peut apparaître le masquage des lacunes.

Un devoir réalisé avec l'aide directe d'une IA peut être cohérent, structuré, bien rédigé — sans que l'élève ait pour autant compris ou mémorisé les notions mobilisées.

L'enseignant peut croire le niveau acquis. Le parent peut être rassuré. Puis, le jour du contrôle, sans assistance, les difficultés réapparaissent.

C'est souvent derrière ce décalage que se cache cette question : « Il avait pourtant compris… pourquoi la note est-elle si basse ? »

Le court-circuit de la métacognition. La métacognition, c'est la capacité à réfléchir sur sa propre compréhension : ai-je vraiment compris ? Dois-je vérifier ? Reformuler ? Corriger ? Est-ce que je saurais refaire seul ?

Dans cette même étude, Fan et ses collègues évoquent le risque d'une « paresse métacognitive » : lorsque l'IA fournit rapidement une réponse convaincante, l'apprenant peut être moins incité à surveiller et à réguler lui-même son apprentissage.

Or apprendre ne consiste pas uniquement à obtenir une bonne réponse. Il faut aussi être capable de comprendre pourquoi elle est correcte et de retrouver ensuite le raisonnement sans assistance.

Un dernier point est plus fragile, car il repose sur des données corrélationnelles : une étude menée auprès de 666 participants a trouvé une association entre utilisation fréquente des outils d'IA, délégation cognitive plus importante et scores de pensée critique plus faibles. Les participants les plus jeunes présentaient également davantage de dépendance aux outils.

Cela ne prouve pas que l'IA provoque cette diminution de la pensée critique. D'autres facteurs peuvent intervenir. Mais ce résultat renforce l'intérêt de se demander ce que nous choisissons de déléguer à l'outil.

Quand l'IA structure la réflexion

Voici l'autre moitié du tableau, que les discours les plus alarmistes laissent parfois de côté.

Utilisée autrement, l'IA peut aussi servir à faire réfléchir.

La revue des 67 études menée dans l'enseignement supérieur montre notamment que les résultats sont plus favorables lorsque l'IA est intégrée dans des activités qui demandent à l'étudiant de questionner, argumenter, évaluer, reformuler ou contrôler sa propre compréhension.

Une méta-analyse publiée en 2026 va dans le même sens : sur 26 études consacrées à la pensée critique, les apprentissages soutenus par l'IA générative sont associés, en moyenne, à de meilleures performances en pensée critique. Mais les écarts entre études sont très importants, ce qui invite précisément à ne pas attribuer cet effet à l'outil seul.

Le cadre pédagogique compte.

L'exemple particulièrement intéressant du Nigeria

Une expérimentation menée au Nigeria par la Banque mondiale illustre bien cette distinction.

Pendant six semaines, dans le cadre d'un programme périscolaire (environ 13 heures au total), des élèves du secondaire ont utilisé une IA générative comme tuteur, avec l'accompagnement d'enseignants.

Résultat : les élèves du groupe bénéficiant du dispositif ont obtenu des résultats supérieurs d'environ 0,31 écart-type à ceux du groupe témoin — un effet particulièrement important pour une intervention éducative aussi courte.

Mais les élèves n'étaient pas simplement laissés seuls devant ChatGPT.

Les séances étaient construites autour du programme scolaire. Les enseignants introduisaient le sujet, les élèves utilisaient des consignes conçues pour favoriser le raisonnement, et les enseignants intervenaient pour les aider à comprendre les réponses, repérer d'éventuelles erreurs de l'IA et éviter une dépendance excessive à l'outil.

C'est important, car cette expérience ne montre pas que « ChatGPT tout seul » serait un professeur particulier particulièrement efficace.

Elle montre qu'une IA intégrée dans un dispositif pédagogique structuré peut contribuer à des apprentissages importants.

Alors, faut-il interdire ChatGPT à l'école ?

Non. La recherche ne dit pas qu'il faut interdire l'IA. Elle montre surtout que ses effets dépendent fortement de l'usage qui en est fait.

Une IA qui donne directement la réponse peut réduire une partie de l'effort demandé à l'élève.

Une IA utilisée pour questionner, guider et faire expliciter un raisonnement peut au contraire devenir un support à la réflexion.

La question n'est donc plus seulement « faut-il utiliser l'IA ? », mais :

comment l'utiliser sans lui déléguer précisément les opérations mentales dont l'élève a besoin pour apprendre ?

Concrètement, cela suppose un outil qui :

  • pose des questions plutôt que de fournir immédiatement les solutions ;
  • guide sans faire à la place ;
  • oblige l'élève à réfléchir, expliquer et reformuler ;
  • s'adapte à son niveau réel et l'aide lorsqu'il bloque.

C'est cette approche que j'ai choisi de développer avec PROFIA : un outil qui n'apporte pas directement la réponse, mais accompagne l'élève pour qu'il la construise lui-même.

Cette approche rejoint les principes qui ressortent des travaux récents : conserver un élève actif, le faire raisonner et utiliser l'IA comme un accompagnement plutôt que comme un substitut à la réflexion.

Parce qu'apprendre, ce n'est pas seulement produire une bonne réponse.

C'est comprendre suffisamment pour pouvoir retrouver, expliquer et réutiliser ce que l'on a appris.

👉 Découvrez l'approche sur www.profiaedu.fr

Sources principales

Kosmyna, N. et al. (2025), Your Brain on ChatGPT: Accumulation of Cognitive Debt when Using an AI Assistant for Essay Writing Task, MIT Media Lab / arXiv. Prépublication.

Fan, Y. et al. (2025), Beware of metacognitive laziness: Effects of generative artificial intelligence on learning motivation, processes, and performance, British Journal of Educational Technology, 56(2), 489–530.

Gerlich, M. (2025), AI Tools in Society: Impacts on Cognitive Offloading and the Future of Critical Thinking, Societies, 15(1), 6.

Wu, X. et al. (2026), ChatGPT's impact on student learning outcomes: a meta-analysis of 35 experimental studies, Humanities and Social Sciences Communications, 13, 684.

Sun, X. et al. (2026), Effects of Generative AI Tools on Students' Critical Thinking: A Three-Level Meta-Analysis, Educational Psychology Review, 38, 84.

Li, C., Cui, H. & Hagedorn, L. S. (2026), The cognitive impact of ChatGPT in higher education: A systematic review of critical and creative thinking outcomes, Computers & Education: Artificial Intelligence, 10, 100571.

De Simone, M. et al. (2025), From Chalkboards to Chatbots: Evaluating the Impact of Generative AI on Learning Outcomes in Nigeria, Banque mondiale, Policy Research Working Paper n° 11125.

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