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L’apprentissage des mathématiques par l’enseignement

Nous avons conçu une intervention fondée sur le paradigme d’apprentissage par l’enseignement afin de promouvoir les stratégies d’autorégulation, la motivation et les émotions positives, et d’améliorer ainsi les résultats d’apprentissage dans la résolution de problèmes mathématiques complexes dans un environnement d’apprentissage technologique. L’apprentissage par l’enseignement est un contexte où un élève se voit donner le rôle d’enseignant et doit expliquer du contenu scolaire à d’autres.

L’acte de se préparer à enseigner est le mécanisme essentiel responsable des gains d’apprentissage.

Nous avons réalisé trois études auprès d’élèves de la 5e et de la 6e année du primaire. Pour les deux premières, les élèves ont reçu un problème mathématique complexe, puis se sont fait attribuer aléatoirement le rôle d’enseignant ou d’apprenant. Avant de résoudre le problème, les élèves ont créé une carte conceptuelle de leur compréhension du problème à l’aide de l’application pour iPad Popplet. Ils ont ensuite résolu le problème dans Noteshelf, et ceux qui avaient le rôle d’enseignant ont créé une vidéo d’enseignement à l’aide de DoodleCast ou d’Explain Everything. Les résultats ont révélé que les élèves chargés d’enseigner avaient élaboré une carte conceptuelle du problème plus détaillée et mieux organisée que ceux chargés d’apprendre. Les élèves enseignants ont aussi utilisé plus de stratégies métacognitives et de planification et ont mieux réussi à résoudre le problème mathématique que les élèves apprenants.

À la lumière des résultats des deux premières études, nous avons conçu un environnement d’apprentissage avec agents pédagogiques. Les élèves montraient à un « agent pédagogique » ce qu’ils savaient à l’aide de la carte conceptuelle qu’ils avaient créée; l’agent réussissait ou non à résoudre le problème, selon la qualité de la carte. Les résultats ont révélé que les élèves dans la situation d’agent pédagogique avaient créé de meilleures cartes conceptuelles et avaient mieux réussi à résoudre le problème que les élèves du groupe témoin.

Cette étude semble indiquer que, dans le contexte de la résolution de problèmes mathématiques complexes, l’acte de se préparer à enseigner est le mécanisme essentiel responsable des gains d’apprentissage par rapport à l’apprentissage seul. De plus, enseigner le contenu a des avantages supplémentaires pour la réussite de la résolution de problèmes. D’un point de vue pédagogique, les enseignants peuvent facilement intégrer cette approche au quotidien dans leurs classes.

 

Chercheure principale : Krista Muis, Université McGill

Titre original : Environnements d’apprentissage technologiques : augmenter la motivation, l’autorégulation et la réussite scolaire des étudiants à l’aide de l’apprentissage par l’enseignement

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