"Les méthodes d’enseignement passent du laboratoire à la classe. Les chercheurs testent des approches pour améliorer les apprentissages" par Susan Gaidos

ISIAS Pédagogie

Les méthodes d’enseignement passent du laboratoire à la classe
Les chercheurs testent des approches pour améliorer les apprentissages

Ajout d’une annexe sur le Système éducatif et le fonctionnement des écoles aux États-Unis

Voir aussi : Comparatif des systèmes d’études français et américain

L’article d’origine de Susan Gaidos a été publié le 05 septembre 2017 par Science News Psychology, Science & Society sous le titre : « Teaching methods go from lab to classroom »  ; il est accessible sur ce site : https://www.sciencenews.org/article/teaching-methods-go-lab-classroom

Gains cérébraux – Les recherches sur l’éducation concernant les conditions en milieu de travail dans les salles de classe peuvent parfois apparaître désordonnées. Mais les chercheurs s’y sont mis et ont trouvé des approches pédagogiques qui stimulent l’apprentissage. Alex NaBaum. Numéro du magazine : Vol. 192 No. 4, 16 septembre 2017.

[Selon Wikipédia, « L’apprentissage est un ensemble de mécanismes menant à l’acquisition de savoir-faire, de savoirs ou de connaissances. L’acteur de l’apprentissage est appelé apprenant. On peut opposer l’apprentissage à l’enseignement dont le but est de dispenser des connaissances et savoirs, l’acteur de l’enseignement étant l’enseignant. L’imitation est l’un des modes d’apprentissage fréquemment observé dans le monde animal. Ici un dauphin imite des postures humaines, ce qui demande des capacités cognitives et mémorielles significatives1 »

« Pour la psychologie inspirée du béhaviorisme, l’apprentissage est vu comme la mise en relation entre un événement provoqué par l’extérieur (stimulus) et une réaction adéquate du sujet, qui cause un changement de comportement qui est persistant, mesurable, et spécifique ou permet à l’individu de formuler une nouvelle construction mentale ou réviser une construction mentale préalable ».

« L’historien Philippe Ariès dans son ouvrage L’enfant et la vie familiale sous l’Ancien Régime, Paris (Seuil) 1975, insiste sur l’importance qu’il convient d’attribuer à l’apprentissage. Il force les enfants à vivre au milieu des adultes, qui leur communiquent ainsi le savoir-faire et le savoir-vivre. Le mélange des âges qu’il entraîne lui paraît un des traits dominants de notre société, du milieu du Moyen Âge au XVIIIe siècle2. »

« La psychologie du développement étudie les changements, acquisitions et pertes, de la vie embryonnaire à la mort. L’apprentissage est un concept important étudié par cette discipline. On a découvert en 2016 que l’apprentissage pouvait exister même dans certains organismes unicellulaires3 … » Article complet à lire sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Apprentissage ].

Bien sûr, les élèves et les étudiants dans les classes doivent se souvenir des faits, mais ils doivent également les appliquer. Des efforts de la recherche scientifique pour améliorer l’apprentissage à partir de zéro, reposent sur des méthodes qui visent à renforcer la mémoire et la capacité à se rappeler, à se remémorer, tandis que d’autres renforcent les capacités des élèves à rester attentifs à leur travail, à réfléchir et à penser plus efficacement, à suivre mentalement et à manipuler des informations.

Mais il y a une surprise. Las travaux scientifiques qui concernent l’apprentissage des enfants sont à ce jour basés sur des études soigneusement contrôlées, réalisées principalement avec des étudiants. Les mêmes établissements de recherche travaillent-ils avec de plus jeunes étudiants, avec des élèves plus jeunes ? Est-ce qu’ils travaillent dans une salle de classe de 25 ou 30 enfants ayant des aptitudes différentes ?

Ce sont les questions qui sont posées maintenant, dit Erin Higgins, du Centre national de recherche sur l’éducation auprès du ministère de l’Éducation des États-Unis. Passer du laboratoire à une salle de classe, avec toutes ses perturbations et ses distractions, est la clé pour déterminer ce qui fonctionne, dans quelles conditions et au profit de qui ?

Impliqués dans un processus pour préciser certaines des choses qui sont les plus prometteuses et des stratégies appropriées en vue de leur utilisation dans les classes, les éducateurs espèrent trouver des façons d’aider les élèves ayant de faibles performances à acquérir des compétences qui leur permettent déjà de se rapprocher des éléments qui ont le plus de facilités. Les efforts qui sont décrits ici s’appuient sur de nouvelles méthodes de formation, plus novatrices, pour stimuler l’apprentissage dans les salles de classe de l’enseignement au sein de l’école élémentaire (de 6 à 11 ans, au primaire) et dans les collèges et les lycées, avant l’entrée dans le cycle de l’enseignement supérieur.

[Voir « Embedding Working Memory Training within Math Problem Solving Intervention » - NCER 2015 Fuchs, LynnVanderbilt University Cognition and Student Learning [Program Details] 4 years (9/1/2015-8/31/2019) Efficacy and Replication Co-Principal Investigator : Fuchs, Douglas. Source : https://ies.ed.gov/funding/grantsearch/details.asp?ID=1705 ].

Se rappeler, se remémorer avec des indices, des repères, des prises de notes

https://www.sciencenews.org/sites/default/files/2017/08/091617_learning-classroom_banana.jpg Alex NaBaum

Pour les étudiants de l’université, le « rappel libre » est l’un des moyens les plus efficaces pour améliorer le savoir-faire, affirme le psychologue Jeffrey Karpicke de l’Université de Purdue à West Lafayette, dans l’état de l’Indiana aux Etats-Unis.

[SelonPsychoweb, « Le Rappel libre consiste en une phase d’apprentissage d’un matériel (des suites de mots, des informations particulières, etc...). Immédiatement après cette phase, ou un peu plus tard (dans ce dernier cas, on parle de rappel libre différé - versus immédiat), le sujet doit rappeler ce qu’il a retenu. Ce type de rappel évalue globalement les capacités à encoder, stocker puis retrouver l’information. Plusieurs tests d’évaluation psychologique et neuropsychologique de la mémoire, comme le Grober et Buschke, le MMSE ou les BEM 144, contiennent ce type de test »]. Source : Tests directs et indirects de la mémoire en Psychologie cognitive sur le site suivant http://www.psychoweb.fr/articles/psychologie-cognitive/451-tests-directs-et-indirects-de-la-memoire-en-psychologie-cogn.html ].

Les étudiants qui ont lu un passage et qui ont pris note des détails qu’ils ont pris à partir d’un support pédagogique, retiennent environ 50 pour cent de plus d’informations une semaine plus tard, que les étudiants qui ont juste passé en revue le matériel pédagogique mis à leur disposition.

[Voir « Report - Retrieval Practice Produces More Learning than Elaborative Studying with Concept Mapping  ». Jeffrey D. Karpicke*, Janell R. Blunt, + See all authors and affiliations - Science  11 Feb 2011 : Vol. 331, Issue 6018, pp. 772-775
DOI : 10.1126/science.1199327 ].

L’astuce pour les apprenants plus jeunes, comme l’a mis en évidence Jeffrey Karpicke, est de fournir des indices, des repères pour aider à se rappeler, sans rendre la tâche trop facile. Après avoir étudié une liste de mots non liés entre eux (par exemple banane et football), les élèves de quatrième année ont soit étudié à nouveau les mots, soit pratiqué leur récupération de mémoire avant de prendre part à un test de mémoire. Les résultats, publiés en 2016, dans la revue ‘Frontiers in Psychology’, montrent que les élèves de tous les niveaux de lecture, se souviennent d’au moins 25 pour cent de mots de plus, lorsqu’ils ont pratiqué la récupération avec l’aide de quelques indices personnels notés, par rapport aux élèves qui avaient juste relu les listes proposées.

[Voir « Retrieval-Based Learning : Positive Effects of Retrieval Practice in Elementary School Children.

http://journal.frontiersin.org/image/user/112441/24Jeffrey D. Karpicke1*,

http://journal.frontiersin.org/image/user/290823/24Janell R. Blunt1 and

http://journal.frontiersin.org/image/user/290759/24Megan A. Smith1,2 - 1Department of Psychological Sciences, Purdue University, West Lafayette, IN, USA - 2Department of Psychology, Rhode Island College, Providence, RI, USA ].

Avec le psychologue Michael Jones de l’Université de l’Indiana Bloomington, Karpicke a créé un autotest informatique pour aider les enfants à affiner leurs compétences en matière de récupération, par un effort de mémoire.

[Voir « Computer-Based Guided Retrieval Practice for Elementary School Children « - Year : 2015. Goal : Development and Innovation. Principal Investigator :
Karpicke, Jeffrey. Award Period : 3 years (7/1/2015-6/30/2018). Award Amount : $1,499,697 ].

Les élèves doivent répondre aux questions en complétant des blancs dans le texte, ou bien en réorganisant des mots mélangés, brouillés. Les enseignants pourront adapter les tests au curriculum, au niveau des élèves. Les différentes parties du programme sont testées dans les écoles de West Lafayette cette année. Le programme devient plus difficile au fur et à mesure que les enfants réussissent, mais seulement s’ils luttent, s’ils travaillent. « Il est important que les étudiants fasse l’expérience de leur succès », dit Karpicke, en considérant le tâche à accomplir comme un défi difficile.

Bien retenir cette pensée

https://www.sciencenews.org/sites/default/files/2017/08/091617_learning-classroom_math.jpg Alex NaBaum

La mémoire en action, qui permet à une personne de retenir de l’information assez longtemps pour l’utiliser ensuite, est souvent une faiblesse chez les enfants qui ont à se coltiner les mathématiques, affirme la psychologue de l’éducation Lynn Fuchs de l’Université Vanderbilt àNashville, capitale de l’État du Tennessee, aux États-Unis..

Difficile de se souvenir d’un numéro de téléphone assez longtemps pour trouver un stylo et l’écrire, ou pour multiplier les nombres dans nos têtes, en calcul mental : la mémoire au cours d’un travail à faire peut être renforcée grâce à des exercices qui imposent une exigence d’être progressivement plus intensif. Mais la formation générale peut ne pas être suffisante pour aider les apprenants en difficulté avec les mathématiques, selon une étude sur le sujet de 2015, portant sur des programmes scolaires, étude publiée dans le ‘Journal of Educational Psychology’.

[Voir « A Meta-Analysis of Mathematics and Working Memory : Moderating Effects of Working Memory Domain, Type of Mathematics Skill, and Sample Characteritics ». Article · September 2015 - DOI : 10.1037/edu0000079. Peng Peng · University of Nebraska at Lincoln ; Jessica Namkung, University of Nebraska at Lincoln ; Marcia Barnes, University of Texas at Austin ; Congying Sun, Georgia State University. Source : https://www.researchgate.net/publication/280311535_A_Meta-Analysis_of_Mathematics_and_Working_Memory_Moderating_Effects_of_Working_Memory_Domain_Type_of_Mathematics_Skill_and_Sample_Characteritics ].

Lynn Fuchs a développé une méthode de routine qui incorpore des exercices de mémorisation au cours du travail avec les leçons de mathématiques. Conçu pour les élèves de deuxième année (second year class) qui sont faibles et en difficultés pour les mathématiques, le programme a mis l’accent sur des mots clés dans un ensemble problématique de mots et retient les mots à l’esprit, tout en découpant le problème en segments plus petits, afin de choisir les bons outils mathématiques pour résoudre le problème posé.

Visant à récupérer les jeunes apprenants avant qu’il ne soit trop tard, la méthode élaborée est en cours de test pendant la présente année scolaire dans les salles de classe de Nashville.

Assembler et additionner les parties

https://www.sciencenews.org/sites/default/files/2017/08/091617_learning-classroom_puzzle.jpg Alex NaBaum

Les chercheurs testent généralement une nouvelle stratégie séparément, isolément, mais dans les classes réelles, les éducateurs peuvent essayer plus d’une approche à la fois.

Jodi Davenport, de WestEd, un groupe de recherche et de développement en éducation, basé à San Francisco, a codirigé une tentative multi-institutionnelle pour réviser un programme de mathématiques de septième année, en utilisant quelques stratégies prometteuses.

[Voir « Improving Children’s Understanding of Mathematical Equivalence : An Efficacy Study ». NCER, 2015. Davenport, Jodi. WestEd. Cognition and Student Learning. [Program Details]. 4 years (9/1/2015-8/31/2019). Goal : Efficacy and Replication. Source : https://ies.ed.gov/funding/grantsearch/details.asp?ID=1702 ].

Les leçons ont été espacées pour exposer les élèves à des concepts ou à des procédures clés à plusieurs reprises et ils ont été combinés avec des tests fréquents. Des graphiques ont accompagné des exemples sur la façon de résoudre un problème, afin de renforcer la connexion entre les matières visuelles et verbales. Les chercheurs ont formé 181 enseignants dans 114 écoles et ont suivi 2.465 étudiants dans 22 États au cours d’une année scolaire complète.

Des stratégies telles que placer des exemples incorrects parmi des exemples corrects (pour signaler des erreurs courantes) et l’élimination des informations perturbatrices ont été particulièrement utiles pour les étudiants en difficulté, explique Jodi Davenport. Les étudiants qui avaient obtenus de faibles scores lors d’un prétest, ont obtenu plus de résultats positifs après six mois d’exercices, dans six des huit unités de mathématiques, lors de l’utilisation de la nouvelle méthode pédagogique, par rapport aux méthodes traditionnelles, comme cela a été rapporté en mars 2017 à Washington, DC [dans ledistrict de Columbia], lors de la réunion de la ‘Society for Research on Educational Effectiveness : SREE’, , la Société pour la recherche sur l’efficacité de l’éducation.

[Voir « The Effectiveness of Cognitive Principles in Authentic Education Settings : Research to Practice » - Yvonne Kao, WestEd (ykao@wested.org) et al].

L’élaboration et le test du programme dans de nombreuses écoles, au cours du renouvellement des enseignants et d’autres défis de la vie réelle, ont été contrôlés pour tenir compte des variations en jeu, de sorte que les données n’étaient pas aussi robustes que les auteurs ne l’avaient espéré. Mais il semblait qu’il y avait une amélioration, en particulier chez les filles, les minorités sous-représentées, les apprenants de langue anglaise et les étudiants en éducation spécialisée.

Les méthodes fonctionnent en aidant les élèves à mieux traiter les informations, dit Jodi Davenport : « Les étudiants ayant réussi ont acquis ces compétences », dit-elle. « Ils ont développé une stratégie face à la distraction, pour orienter leurs actions vers un but précis et pour retenir ce qu’ils ont vu et entendu lors de la résolution du problème posé. Elle espère aider les enseignants à donner aux enfants en difficulté les mêmes compétences qu’aux autres apprenants, dit-elle.

Octroyer des pouvoirs supplémentaires dans les fonctions exécutives

[D’après Wikipédia, « Fonctions exécutives - En psychologie, les fonctions exécutives désignent un ensemble assez hétérogène de processus cognitifs de haut niveau. Elles permettent de faire varier le traitement et le comportement de l’information à chaque instant en fonction des objectifs actuels d’une manière adaptative, plutôt que de rester rigide et inflexible. Les fonctions exécutives sont nécessaires pour effectuer des activités telles que la planification, l’organisation, l’élaboration de stratégies, pour être attentif et se rappeler les détails, et pour gérer le temps et l’espace1. En s’appuyant sur des études neuropsychologiques et neurophysiologiques, il est largement admis que le cortex préfrontal joue un rôle-clé dans le soutien des fonctions exécutives (ou contrôle cognitif) dans le cerveau2. Cependant, les différentes fonctionnalités des fonctions exécutives semblent recruter différentes parties du cortex frontal, ainsi que d’autres régions du cerveau3. Les chercheurs en sciences cognitives ont créé des modèles des fonctions exécutives, dont l’un des plus connus est le modèle du Système attentionnel superviseur de Donald Norman et Tim Shallice… » Article complet à lire sur le site suivant : https://fr.wikipedia.org/wiki/Fonctions_ex%C3%A9cutives ].

Alex NaBaum

Les étudiants doivent apprendre à rester concentrés au lieu d‘être distraits, à diriger des actions vers un but et à conserver à l’esprit ce qu’ils viennent de voir et d’entendre pendant qu’ils travaillent sur un sujet donné.

Ces capacités font partie d’un ensemble de compétences cognitives appelées fonctions exécutives. Il existe de fortes preuves que les jeux vidéo bien conçus fonctionnent chez les adolescents comme chez les adultes, affirme le psychologue Bruce Homer de l’Université de la ville de New York.

[Voir l’article en anglais intitul » : « Educating executive function ». Author Clancy Blair. First published : 1 December 2016 Full publication history - DOI : 10.1002/wcs.1403 View/save citation Cited by (CrossRef) : 1 article Check for updatesFunding Information ? Source : http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/wcs.1403/abstract ].

« Mais nous avons besoin de plus de recherches pour déterminer si - et jusqu’à quel point - ces compétences se transfèrent à la classe pour ... améliorer les performances scolaires », dit-il. Richard Mayer de l’Université de Californie, à Santa Barbara.

Bruce Homer développe une série de jeux vidéo pour les étudiants, allant du collège à l’université. Chaque jeu vise une zone spécifique de la fonction exécutive, comme le déplacement de l’attention vers autre chose ou en évitant les oublis par distraction.

[Voir le document suivant en anglais : Focused Computer Games that Promote Specific Cognitive Skills - Year : 2015 - Name of Institution : University of California, Santa Barbara - Goal : Development and Innovation - Principal Investigator : Mayer, Richard - Award Amount : $1,499,976 - Award Period : 3 years (8/1/2015-7/31/2018) - Award Number : R305A150417 - Description : Co-Principal Investigator : Homer, Bruce (The City University of New York, Graduate Center), Plass, Jan (New York University). Source : https://ies.ed.gov/ncer/projects/grant.asp?ProgID=5&grantid=1740&InvID=1142 ].

Les trois premiers jeux sont en cours de test, assignés comme devoirs à faire à la maison par 300 enfants répartis dans les écoles de Santa Barbara en Californie et de New York City.

Dans le jeu, les étudiants doivent s’adapter rapidement aux changements des règles… Les résultats préliminaires montrent qu’après huit séances de 30 minutes, les joueurs concernés par le jeu en question ont réalisé des améliorations substantielles importantes dans la capacité de changer les stratégies dans les tests cognitifs standards, par rapport aux élèves qui ont joué un jeu différent.

Cet automne 2017, le travail de recherche vise à étudier si les gains obtenus dans la fonction exécutive à partir de ce jeu vidéo peuvent améliorer les performances réelles dans des domaines académiques spécifiques.

Cet article est paru 16 septembre 2017 dans Science News sous le titre ’Make it stick : Teaching methods from lab studies move into classrooms.’ – Information et contact : https://www.sciencenews.org/contact-us

Citations

J. D. Karpicke and J. R. Blunt. Retrieval practice produces more learning than elaborative studying with concept mapping. Science. Vol. 331, Feb 11, 2011, p. 772. doi : 10.1126/science.1199327. 

J. D. Karpicke, J. R. Blunt, M. A. Smith. Retrieval-Based Learning : Positive Effects of Retrieval Practice in Elementary School Children. Frontiers in Psychology. Vol. 7, March 11, 2016. doi : 10.3389/fpsyg.2016.00350.

J. D. Karpicke et al. Retrieval-based learning : The need for guided retrieval in elementary school children. Journal of Applied Research in Memory and Cognition. Vol. 3, September 2014, p. 198. doi : 10.1016/j.jarmac.2014.07.008.

Y. Kao et al. The Effectiveness of Cognitive Principles in Authentic Education Settings : Research to Practice. Society for Research in Educational Effectiveness meeting, Washington, D.C., March 2017.

P. Peng et al. A Meta-Analysis of Mathematics and Working Memory : Moderating Effects of Working Memory Domain, Type of Mathematics Skill, and Sample Characteristics. Journal of Educational Psychology. Vol. 108, May 2016, p. 455. doi : 10.1037/edu0000079.

J.D. Karpicke and H.L. Roediger. The critical importance of retrieval for learning. Science. Vol. 319, Feb 15, 2008, p. 966. doi : 10.1126/science.1152408.

Further Reading

J. D. Karpicke. A powerful way to improve learning and memory. Psychological Science Agenda. June 2016.

L. Sanders. Seeing one picture at a time helps kids learn words from books. Science News Online, August 22, 2017.

L. Sanders. Students retain information better with pens than laptops. Science News. Vol. 185, May 31, 2014, p. 14.

B. Bower. Word-streaming tech may spell trouble for readers. Science News Online, April 24, 2014.

A. Yeager. Video games could boost reading skills in dyslexia. Science News Online, February 13, 2014.

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Annexe

Système éducatif et fonctionnement des écoles aux États-Unis

Les systèmes éducatifs des États-Unis (fonctionnement des écoles) sont décentralisés, la plupart des décisions sur les programmes et sur le financement étant prises par des instances locales : les school boards. Les programmes scolaires (curricula) sont en général établis par chaque État des États-Unis. Le gouvernement fédéral, via le département de l’Éducation des États-Unis (équivalent du ministère de l’Éducation Nationale en France), intervient surtout dans le financement de l’éducation. Les écoles privées élaborent leur programme librement et, dans le système public, seulement 22 États établissent une liste de manuels recommandés. Dans la majorité des États, la liberté de choix est totale. Les assemblées législatives de chaque État fédéré établissent un socle minimum commun de connaissances dans les programmes.

Les cours sont dispensés en anglais dans les 50 États, en espagnol dans le territoire de Porto Rico. Il n’y a pas de langue constitutionnellement officielle aux États-Unis, mais 32 des 50 États fédérés ont adopté l’anglais comme langue officielle1. Le hawaïen est une deuxième langue officielle dans l’État de Hawaï, et quelques 20 langues amérindiennes ont été officialisées dans l’État d’Alaska. L’espagnol est aussi une langue officielle dans le territoire de Porto Rico, et le chamorro sur le territoire de Guam ; le français est une langue « à facilités » dans plusieurs paroisses de la Louisiane. Chaque school district, ou circonscription scolaire, a le choix de sa langue d’enseignement, mais l’anglais est le choix dans les 50 États, y compris à Hawaï et en Louisiane. Les Porto-Ricains ont choisi l’espagnol, la langue d’instruction dans ses écoles et à l’université de Porto Rico.

Quelque 90 % des élèves américains sont scolarisés dans le public. Les États-Unis, où vivent seulement 4 % de la population mondiale âgée de 5 à 25 ans, représentent 28 % du budget mondial total de l’éducation. Ce pays dépense presque autant que l’ensemble des gouvernements des six régions suivantes du monde : les États arabes, l’Europe centrale et orientale, l’Asie centrale, l’Amérique latine et les Caraïbes, l’Asie du Sud et de l’Ouest et l’Afrique subsaharienne2.

Article àlie en totalité sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_%C3%A9ducatif_des_%C3%89tats-Unis

Voir aussi : Comparatif des systèmes d’études français et américain

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Traduction, compléments entre […] et liens hypertextes de Jacques Hallard, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 24
/09/2017

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Fichier : ISIAS Pédagogie Teaching methods go from lab to classroom French version.2

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