À la suite de notre lutte annuelle avec des centaines d’études de mérite, nous les avons rassemblées en 10 études à ne pas manquer, allant de ce que l’IA peut (et ne peut pas) faire jusqu’à la neuroscience de la synchronisation cérébrale.
Pour ceux d’entre nous qui espéraient une année calme, de retour à la normale, les recherches menées en 2023 risquent de vous décevoir. Une montée en flèche des problèmes de santé mentale chez les adolescents a poussé les chercheurs à se précipiter pour trouver des réponses, et l’ascension soudaine de l’IA a posé une nouvelle menace aux codes de conduite académique et a amené certains éducateurs à prédire la fin de l’enseignement tel que nous le connaissons (nous sommes là pour dissiper ce mythe).
Il y avait beaucoup de bonnes nouvelles dans le tas, ainsi que des nouvelles fascinantes. Les neuroscientifiques ont continué à repousser les limites de la cartographie du cerveau humain, en utilisant une technologie de pointe pour jeter un œil sur la « synchronisation cérébrale » entre les élèves et les enseignants lorsqu’ils apprennent des sujets complexes, et une revue complète de l’apprentissage social et émotionnel a confirmé, une fois de plus, qu’il n’y a pas de substitut aux environnements scolaires accueillants et bienveillants.
Enfin, nous avons effectué nos recherches et déniché des stratégies de classe qui peuvent faire une grande différence pour les élèves, allant de l’utilisation de livres illustrés sur les mathématiques à une meilleure et plus humaine façon d’intégrer des tests et des jeux de connaissances dans les activités de la classe.
1. L’IA PEUT CONSIDERABLEMENT REDUIRE LE TEMPS DE PRÉPARATION D’UN ENSEIGNANT
Au cas où quelqu’un pensait que le débat était toujours ouvert sur le test de Turing, qui propose un seuil hypothétique auquel les humains et les machines répondent de manière identique à une demande, de nouvelles preuves sont récemment apparues, et il devient de plus en plus difficile de dire qui teste qui.
Des chercheurs de l’université de Caroline du Nord ont mis en œuvre un modèle d’IA « neuronale profonde » pour travailler sur un manuel d’anatomie et de physiologie de niveau universitaire, après avoir d’abord formé le logiciel à reconnaître les informations importantes. L’IA a pris en compte les informations, a réfléchi à sa manière, puis a consciencieusement généré 2 191 questions d’examen liées aux normes d’apprentissage, qu’un panel d’enseignants a jugées « à la hauteur des questions formulées par l’humain en termes de pertinence par rapport aux objectifs d’apprentissage ». Fait remarquable : les enseignants ont également déclaré qu’ils envisageraient d’adopter les questions générées par la machine pour leurs cours.
C’est troublant, mais ça a ses avantages. La création de tests est chronophage pour les enseignants, et un éducateur compétent qui a testé l’IA affirme qu’elle s’acquitte avec succès d’autres tâches telles que la préparation des cours, la rédaction d’instructions et même l’envoi de mails aux parents. Les nouveaux outils alimentés par l’IA comme Diffit, Curipod et MagicSchool.ai, commencent quant à eux à ressembler à des aides à l’enseignement révolutionnaires.
Il est prématuré de penser que l’enseignement humain n’est qu’à un programme informatique de la fin : En juillet 2023, des chercheurs ont conclu que, sans l’intervention humaine, l’IA était désastreuse en mathématiques, obtenant des résultats médiocres dans les problèmes ouverts et se trompant régulièrement dans les calculs mathématiques les plus simples. Pour être utile, il s’avère que l’IA peut avoir besoin de nous plus que nous n’avons besoin d’elle.
2. UN GUIDE FASCINANT POUR DES ÉVALUATIONS AMÉLIORÉES
Personne n’aime les tests, sauf apparemment les trois auteurs d’une étude publiée en 2023. Le trio, qui a de l’expérience en tant qu’enseignants et chercheurs, vante les mérites de pratiquement tous les types de tests, de quiz et de jeux de connaissances, affirmant que de telles évaluations devraient être fréquentes, à faible enjeu, très engageantes et même collectives. Leur raisonnement est le suivant : Lorsqu’ils sont correctement conçus et dépourvus d’appréhension, les tests et les quiz améliorent considérablement « la mémorisation à long terme et la création de voies de récupération plus robustes pour un accès futur », un phénomène bien établi connu sous le nom d’effet de test.
L’étude offre un regard fascinant et détaillé sur les mécanismes des tests et leurs impacts sur l’apprentissage. En voici quelques points clés :
Variez les formats : Pour maximiser l’engagement des étudiants, interrogez-les fréquemment, mais ne laissez pas le format devenir monotone. Dans leur analyse, les auteurs recommandent des formats de test aussi variés que les questions à choix multiple, les tests de rappel, les boitiers de réponses, les questions à trous, les réponses courtes et les concours de connaissances.
Soyez compétitif : Lors de la conception de tests à choix multiples ou de tests vrai-faux, optez pour des « alternatives compétitives » dans vos réponses. Par exemple, à la question « Quelle est la planète terrestre la plus chaude ? », proposez Vénus, Mars et Mercure au lieu de Vénus, Uranus et Saturne, car « Uranus et Saturne ne sont pas des planètes terrestres ». Les alternatives compétitives obligent les étudiants à examiner toutes les options, supposent les auteurs, les amenant à récupérer et à considérer plus de matériel appris.
Pré-testez : Interroger les élèves sur du matériel qu’ils n’ont pas encore appris améliore les performances à long terme « même si [les étudiants] ne sont pas en mesure de répondre correctement à aucune de ces questions », selon les chercheurs. Notamment, les pré-tests peuvent également entraîner « une réduction du vagabondage mental » lors des leçons suivantes.
Mettez en place des tests à faire en groupe : Demander aux étudiants de passer des tests en groupe peut améliorer la mémorisation et la motivation tout en réduisant l’anxiété. Les auteurs mettent en garde contre le fait de se concentrer sur des questions spécifiques plutôt que sur des questions ouvertes, car les élèves peuvent parfois « se rappeler et se souvenir des informations avec moins de précision » lorsqu’ils travaillent ensemble.
Passez le flambeau : Apprenez aux étudiants à s’auto-tester en « résumant les points principaux d’un cours… sans consulter leurs notes », ou en se réunissant en « petits groupes d’étude où les étudiants se testent mutuellement – une activité que beaucoup d’étudiants disent déjà pratiquer ».
3. COMMENT LE TON DE LA VOIX MODIFIE LA DYNAMIQUE DE LA CLASSE
Comme le fameux canari dans la mine de charbon, de subtils changements dans le ton de la voix d’un enseignant – une brusque augmentation du volume ou un déluge soudain d’instructions répétées, nées de la frustration – peuvent être le premier signe que quelque chose ne va pas dans la classe, perturbant un équilibre fragile et conduisant les élèves à se renfermer ou à mal se comporter, suggère une étude publiée à la fin de 2022.
Les chercheurs ont observé des adolescents et des préadolescents écoutant des instructions données par des enseignants – « J’attends que les gens se calment » ou « Il est temps de ranger toutes vos affaires », par exemple – sur des tons chaleureux, neutres ou contrôlants. Bien que l’effet ne soit pas intentionnel, un ton autoritaire est souvent perçu comme une confrontation, ce qui affecte le sentiment de confiance des élèves et les décourage de se confier à l’enseignant. En revanche, un ton chaleureux et encourageant contribue à créer un environnement de classe qui renforce l’apprentissage sur de multiples dimensions sociales et scolaires, telles que le sentiment d’appartenance, l’autonomie et le plaisir à suivre le cours.
Il faut des années pour trouver le bon équilibre tonal, explique Kristine Napper, une enseignante expérimentée dans un collège. « Ni les attentes élevées ni les cœurs bienveillants ne peuvent faire le travail seuls », affirme-t-elle. Les enseignants devraient plutôt viser un ton chaleureux et encourageant, puis puiser dans cette « source de confiance pour exiger des élèves qu’ils s’engagent à fond dans le contenu du cours ».
4. LES CERVEAUX QUI FONCTIONNENT ENSEMBLE SE CONNECTENT ENSEMBLE
En 2021, nous avons rapporté qu’au fur et à mesure que les étudiants progressaient dans un cours d’informatique, le matériel d’apprentissage laissait des empreintes neuronales qui reflétaient l’activité cérébrale d’autres étudiants, de l’enseignant et des experts en la matière. « Les étudiants qui ne parvenaient pas à assimiler la matière, avons-nous écrit, présentaient des signatures neuronales aberrantes ; ils étaient à la dérive ». En revanche, les schémas cérébraux des élèves qui ont obtenu de bons résultats à un test ultérieur s’alignent fortement sur ceux des autres élèves les plus performants, ainsi que sur ceux de l’enseignant et des experts.
Curieusement, même les concepts abstraits, c’est-à-dire ceux qui n’ont pas d’attributs physiques, semblaient déclencher des représentations mentales similaires dans l’esprit des élèves, attestant de la remarquable flexibilité cognitive sous-jacente à la communication et au partage des connaissances chez l’homme.
Une étude réalisée en 2023 à l’aide de l’électroencéphalographie (EEG) confirme largement ces résultats. Des professeurs de sciences du secondaire ont enseigné à des groupes de jeunes adultes équipés d’électrodes des sujets scientifiques tels que la bipédie, les habitats et les lipides. Les chercheurs ont constaté qu’une « synchronisation cérébrale » plus forte entre les pairs – et entre les élèves et les enseignants – permettait de prédire de meilleurs résultats scolaires lors des tests de suivi, tant immédiatement qu’une semaine plus tard.
Ensemble, ces études soulignent l’importance de l’expertise académique et de l’enseignement direct, mais laissent également entrevoir le pouvoir en aval de l’apprentissage entre pairs et de l’apprentissage social. Comme le savoir passe des enseignants aux apprenants à des degrés plus ou moins élevés – certains étudiants saisissent la matière rapidement, d’autres plus lentement -, il est possible de répartir le travail d’apprentissage. Lorsque des élèves avancés sont associés à des camarades en difficulté, aidés par les conseils de l’enseignant, les groupes d’élèves peuvent finir par converger vers une compréhension commune et précise de la matière.
5. EN RÉSUMÉ, LES LIVRES ILLUSTRÉS SUR LES MATHÉMATIQUES FONCTIONNENT
Le vieil adage selon lequel une image vaut mille mots – et deux en valent deux mille – pourrait s’exprimer mathématiquement sous la forme d’une simple formule de multiplication. Mais la lecture de livres illustrés sur les mathématiques peut-elle réellement multiplier l’apprentissage ?
Une analyse de 16 études réalisée en 2023 a conclu que des livres de mathématiques comme « Sommes-nous arrivés, Papa ? » et « Sir Conférence et le dragon de Pi » amélioraient l’engagement et l’attitude des élèves à l’égard des mathématiques, renforçaient la compréhension des représentations mathématiques telles que les graphiques ou les modèles physiques, et stimulaient les performances dans des tâches telles que compter jusqu’à 20, comprendre la valeur de place et calculer des diamètres. Dans la petite enfance, en particulier, les livres d’images mathématiques ont fait des merveilles – une étude a révélé que les jeunes élèves « ont tendance à anticiper et deviner ce qui va se passer ensuite, ce qui entraîne un fort engagement, un intérêt éveillé pour la compréhension des problèmes et une curiosité pour la recherche de solutions » – mais même les élèves du collège semblaient hypnotisés par les lectures à voix haute de mathématiques.
Il est important de noter que les livres d’images sur les mathématiques ne remplacent pas la maîtrise des procédures ou la pratique des mathématiques. En général, notent les auteurs, les enseignants encadraient les unités de mathématiques avec des livres d’images, introduisant un concept mathématique « afin de préparer [les élèves] à la pratique et aux activités à venir » ou, à défaut, les utilisent pour réviser le cours à la fin de la leçon.
6. POUR AMÉLIORER L’ÉCRITURE DES ÉLÈVES, RÉDUISEZ LES COMMENTAIRES (ET CONFIEZ LA RESPONSABILITÉ AUX ÉTUDIANTS)
Il est difficile d’améliorer l’écriture des élèves. Des heures de lecture attentive suivies de l’ajout de dizaines de notes édifiantes dans la marge peuvent engloutir les week-ends des enseignants, mais rien ne garantit que les élèves sachent comment utiliser les commentaires de manière productive.
En fait, selon une nouvelle étude, sans conseils de la part des enseignants, les révisions ont tendance à être superficielles : les élèves peuvent corriger les fautes de frappe et les erreurs grammaticales, par exemple, ou apporter des modifications superficielles à quelques idées, mais s’en tenir là. Une alternative prometteuse et qui permet de gagner du temps consiste à utiliser des grilles d’évaluation, des textes de référence et d’autres directives d’écriture plus claires.
Dans cette étude, des lycéens ont été notés sur la clarté, la sophistication et le sérieux de leurs rédactions avant d’être répartis en groupes pour tester l’efficacité de diverses stratégies de révision. Les élèves qui ont consulté des grilles d’évaluation énonçant les éléments d’une excellente dissertation – une thèse centrale claire, des arguments à l’appui et une structure globale cohérente, par exemple – ont amélioré leurs résultats d’un demi-point, tandis que ceux qui ont lu des textes d’accompagnement ont augmenté leurs notes d’un tiers de point.
Les grilles d’évaluation et les textes de référence sont réutilisables, « permettent aux enseignants d’utiliser plus efficacement leur temps » et « améliorent l’auto-évaluation », ce qui peut conduire à des écrivains plus compétents et plus sûrs d’eux à l’avenir, suggère cette nouvelle étude.
7. UNE NOUVELLE THÉORIE SUR LA CRISE DE SANTÉ MENTALE DES ADOLESCENTS
Les parents, les enseignants et les professionnels de santé se lamentent devant l’augmentation alarmante, qui dure depuis des décennies, des problèmes de santé mentale chez les adolescents, notamment la dépression, les sentiments de « désespoir persistant » et la toxicomanie.
Les causes profondes restent évasives – les téléphones portables et les réseaux sociaux sont des suspects principaux. Cependant, une vaste étude de 2023 offre une autre explication qui gagne du terrain : après avoir passé en revue des enquêtes, des ensembles de données et des artefacts culturels, les chercheurs ont théorisé qu’une cause principale est « un déclin sur des décennies dans les opportunités pour les enfants et les adolescents de jouer, d’errer et de s’engager dans d’autres activités indépendantes de la surveillance directe et du contrôle des adultes ».
Des revues savantes d’articles historiques, de livres et de chroniques de conseils sur l’éducation des enfants dépeignent une époque où les jeunes enfants « marchaient ou faisaient du vélo seuls pour aller à l’école », et contribuaient au « bien-être de leur famille » et à la « vie communautaire » grâce à des tâches et des emplois significatifs. Si tout cela semble vaguement mythique, les données collectées au cours des 50 dernières années révèlent une corrélation : des aveux francs de la part des parents selon lesquels leurs enfants jouent dehors de manière indépendante moins qu’eux auparavant, et des baisses significatives du nombre d’enfants qui marchent, font du vélo ou prennent le bus pour aller à l’école seuls ou qui sont autorisés à traverser des routes fréquentées seuls. Aux États-Unis, par exemple, une enquête gouvernementale a montré que 48% des élèves de la maternelle à la 4è marchaient à l’école en 1969, mais en 2009, seuls 13% le faisaient.
Pendant ce temps, le jeu risqué et les activités de plein air non supervisées, qui pourraient « protéger contre le développement de phobies » et réduire « l’anxiété future en augmentant la confiance de la personne qu’elle peut faire face efficacement aux urgences », sont souvent mal vus. Ce dernier point est crucial, car des dizaines d’études suggèrent que le bonheur dans l’enfance, puis plus tard à l’adolescence, est stimulé par des sentiments internes d ‘ »autonomie, de compétence et de relation » – et le jeu indépendant, le travail volontaire et les rôles importants dans les salles de classe et les familles sont des formes de pratique vitales, précoces.
Quelles que soient les causes, les jeunes enfants semblent sentir que quelque chose ne va pas. Dans une étude de 2017, des enfants de maternelle qui ont vu des images d’activités amusantes ont systématiquement écarté les images qui incluaient des adultes de la catégorie du jeu, rejetant le rôle des adultes dans un domaine qu’ils voyaient clairement comme le leur.
8. L’ENSEIGNEMENT DIRECT ET L’APPRENTISSAGE PAR LA RECHERCHE SONT COMPLÉMENTAIRES
C’est un débat souvent passionné mais finalement douteux : les enseignants devraient-ils utiliser l’enseignement direct ou opter pour l’apprentissage par la recherche ?
Fondamentalement, l’enseignement direct transmet souvent des informations « en faisant des exposés et en donnant un rôle prépondérant à l’enseignant », expliquent les chercheurs dans une étude de 2023 examinant les preuves soutenant les deux approches. Les critiques se concentrent généralement uniquement sur ses aspects passifs, un argument de paille qui ignore des activités telles que la prise de notes, les quiz pratiques et les discussions en classe. Les opposants à l’apprentissage par investigation, quant à eux, le caractérisent comme chaotique, semblable à envoyer les élèves à la chasse aux trésors et leur demander de découvrir les lois de la physique par eux-mêmes – bien qu’il puisse en fait débloquer « des processus d’apprentissage profonds tels que l’élaboration, l’auto-explication et les stratégies métacognitives », expliquent les chercheurs.
Les deux côtés déforment ce que font réellement les enseignants dans les salles de classe. Les modèles d’enseignement sont « souvent combinés dans la pratique », notent les chercheurs, et l’apprentissage par investigation est généralement soutenu par un enseignement direct. Par exemple, les enseignants peuvent commencer une leçon en menant une revue des concepts clés, puis demander aux élèves d’appliquer ce qu’ils apprennent dans des contextes inconnus.
Laissez le débat faire rage. Les enseignants savent déjà que la maîtrise des faits et la nécessité de lutter, de battre de l’aile, voire de rencontrer des impasses sont essentielles à l’apprentissage. L’enseignement est fluide et complexe et se déroule en temps réel ; il résiste à tous les efforts visant à le réduire à une seule stratégie ou à un programme qui fonctionne pour tous les enfants, dans tous les contextes.
9. UNE REVUE VÉRITABLEMENT MASSIVE TROUVE DE LA VALEUR DANS L’APPRENTISSAGE SOCIO-ÉMOTIONNEL – ENCORE UNE FOIS
C’est du déjà-vu, encore et toujours. Le chercheur Joseph Durlak, qui a mis en lumière l’apprentissage socio-émotionnel avec son étude de 2011 concluant que les programmes d’ASE amélioraient les performances académiques de manière impressionnante de 11 points percentiles, était de retour en 2023 – travaillant avec une nouvelle équipe ambitieuse, dirigée par la professeure de Yale Christina Cipriano, pour une mission similaire.
Le groupe vient de publier une méta-analyse exhaustive qui a examiné pas moins de 424 études portant sur plus d’un demi-million d’élèves de la maternelle à la terminale, en scrutant les programmes et stratégies d’ASE en milieu scolaire tels que la pleine conscience, les compétences interpersonnelles, la gestion de classe et l’intelligence émotionnelle. Les conclusions sont les suivantes : les élèves qui ont participé à de tels programmes ont connu une « amélioration des performances académiques, du climat scolaire, du fonctionnement de l’école, des compétences socio-émotionnelles, des attitudes et des comportements prosociaux et civiques », ont conclu les chercheurs.
De manière intrigante, l’ASE est restée un moteur puissant de meilleures cultures et de résultats scolaires pour les années de collège et de lycée, un rappel qu’il n’y a pas de point de coupure pour construire des relations, enseigner l’empathie et rendre les écoles inclusives et accueillantes.
Alors que les politiciens continuent à attiser la controverse sur le sujet, il existe en réalité un soutien généralisé à l’ASE, tant qu’elle est liée à de meilleurs résultats académiques. Une enquête de l’Institut Thomas B. Fordham en 2021 a révélé que les parents réagissaient négativement à l’instruction en classe étiquetée « apprentissage socio-émotionnel », mais étaient favorables lorsque l’on ajoutait une seule clause – en l’appelant « apprentissage socio-émotionnel et académique », cela a inversé la tendance et a assuré l’adhésion des parents.
10. PLUS DE PREUVES POUR ALLER AU-DELÀ DE LA « RECHERCHE DE L’IDÉE PRINCIPALE »
Aux États-Unis, l’enseignement de la compréhension de la lecture a oscillé entre des approches basées sur les compétences et celles basées sur les connaissances. En 2019, les choses ont semblé arriver à un point critique : tandis que les programmes de lecture continuaient à mettre l’accent sur des compétences transférables telles que « trouver l’idée principale » ou « faire des déductions », l’auteure Natalie Wexler a publié « The Knowledge Gap », une critique influente des méthodes basées sur les compétences, et une grande étude de 2020 de l’Institut Thomas B. Fordham a été d’accord, notant qu’ »exposer les enfants à un contenu riche en civisme, en histoire et en droit » enseignait la lecture de manière plus efficace que les approches basées sur les compétences.
Maintenant, une paire de nouvelles études de haute qualité – avec des chercheurs de premier plan et englobant plus de 5 000 élèves dans 39 écoles – semble apporter la touche finale à un effort de plusieurs décennies pour mettre les connaissances préalables au premier plan de l’enseignement de la lecture.
Dans une étude de Harvard, 3 000 élèves du primaire ont participé à un programme d’alphabétisation d’un an axé sur les domaines « riches en connaissances » des sciences sociales et des sciences, explorant par exemple les méthodes utilisées pour étudier les événements passés ou enquêter sur l’évolution des animaux pour survivre dans différents habitats. Par rapport à leurs homologues des classes ordinaires, les lecteurs « basés sur les connaissances » ont obtenu un score de compréhension de lecture générale 18 % plus élevé. Les connaissances préalables agissent comme un échafaudage, ont expliqué les chercheurs, aidant les élèves à « relier les nouveaux apprentissages à un schéma général et à transférer leurs connaissances à des sujets connexes ».
Dans l’autre étude, une équipe de chercheurs, comprenant les experts de premier plan David Grissmer, Daniel Willingham et Chris Hulleman, a examiné l’impact du programme « Core Knowledge » sur 2 310 élèves dans neuf écoles sous charte du Colorado basées sur des loteries, de la maternelle à la sixième. L’approche a amélioré les scores de lecture de 16 points percentiles, et si elle était mise en œuvre à l’échelle nationale, ont calculé les chercheurs, elle pourrait propulser les élèves américains de la 15e à la 5e place des tests internationaux de lecture.
Le pendule oscille, mais les chercheurs mettent en garde contre tout excès : il semble y avoir « deux processus cognitifs distincts mais complémentaires impliqués dans le développement et l’apprentissage : ‘la construction de compétences’ et ‘l’accumulation de connaissances' », ont-ils précisé. Nous pouvons avoir le bon équilibre, mais pour développer des lecteurs compétents, vous avez besoin des deux.
