Retour sur 4 années de programme de recherche-action : dispositifs pédagogiques innovants et prise en compte de l’hétérogénéité scolaire

Depuis plus de 40 ans, nombre de chercheurs se sont intéressés aux impacts du numérique sur les apprentissages, sans forcément avoir à disposition des dispositifs de financements à la hauteur de leurs ambitions. L’appel à projet e-FRAN (Espaces de formation, de recherche et d’animation numérique) initiés par le SGPI (Secrétariat Général Pour l’Investissement) donne la capacité aux laboratoires de porter des projets de recherche de grande envergure. Plus d’une centaine de projets se sont positionnés sur le dispositif, 22 ont été retenus, soulignant ainsi l’intérêt pour cette thématique. On fait souvent l’amalgame entre temps d’exposition aux écrans et apprentissage avec des outils numériques conçus pour l’enseignement. Il est donc intéressant de se pencher sur les résultats scientifiques obtenus à l’issue de ces différents projets.

Ep3C, lauréat de l’appel à projet e-Fran

Le projet Ep3C (Pluralité des Contextes, compétences et comportements) a été sélectionné, avec 21 autres, sur cet appel à projet. Il s’est déroulé sur quatre années scolaires, a impliqué 8 000 élèves et 250 enseignants de 38 établissements répartis sur l’ensemble des départements de la région Auvergne-Rhône-Alpes (ARA), en impliquant 8 disciplines scolaires. Ce projet a permis de récolter des millions de datas qui ont déjà permis plusieurs publications scientifiques dans des revues de renommée internationale.

En plus des acteurs de l’éducation nationale (enseignants, rectorat, inspecteurs d’académie…), deux entreprises régionales (Maskott et Perfect Memory) ont été mobilisées, ainsi que deux structures d’appui (MPSA et IREM) et deux Unités Mixtes de Recherche (UMR) : le LAPSCO et le LIMOS.

Présentation vidéo du projet e.P3C de l’académie de Clermont-Ferrand

Vers une démarche scientifique et de co-construction

L’enjeu principal était de mesurer l’impact des outils numérique de différenciation sur les apprentissages, en s’appuyant sur une démarche scientifique rigoureuse.

Il est important de souligner la complémentarité des approches des chercheurs, des enseignants et des industriels dans ce type de projet et la richesse des interactions entre ces partenaires qu’elle génère. Le second enjeu était de co-construire des outils d’expérimentation et d’enseignement entre ces trois types d’acteurs. C’est sur ces bases que s’appuie le projet Ep3C, dont le porteur de projet est Pascal Huguet, directeur du LAPSCo de Clermont-Ferrand  (voir image ci-dessous)

Un cadre expérimental solide et efficace

Durant la première année du projet, des enseignants concepteurs de 8 matières, de collège et de lycée, ont conçus l’équivalent de 6 semaines de cours en utilisant les moteurs de règles du STI (Système Tutoriel Intelligeant) Tactileo pour concevoir des contenus adaptatifs qui favorisent l’individualisation des apprentissages.

Les années suivantes du projet, les contenus étaient testés en classe. En amont des six semaines de cours mobilisant les contenus produit, les élèves étaient confrontés à un test sur leur mémoire de travail, et l’estime de soi. Ensuite, ils étaient soumis à une première évaluation permettant d’estimer leur niveau initial de connaissance et de compétence sur la thématique enseignée pendant les six semaines.

Une fois ces pré-requis remplis, ils étaient insérés dans l’une des 4 conditions expérimentales, selon leur établissement scolaire :

• La condition une regroupe les établissements où les étudiants apprenaient avec le STI Tactileo ;
• La deuxième condition regroupe les établissements qui proposaient un enseignement conventionnel ;
• La troisième condition regroupe les établissements contrôle accompagnés par la MPSA, Maison pour la Science en Auvergne (utilisation de la démarche d’investigation) ;
• La quatrième regroupe les établissements contrôle accompagnés par l’IREM, (Institut de Recherche En Mathématiques) et spécialisés en mathématiques.Une fois les six semaines de cours écoulées, les élèves répondaient à une seconde évaluation permettant d’estimer leur niveau final de connaissances et de compétences sur la thématique traitée.

Pour des résultats sans précédent

Présentés au cours de l’après-midi de bilan clôturant le projet Efran Ep3C qui s’est tenue le jeudi 31 mars 2022, deux principaux résultats ressortent de cette expérimentation :

• Les élèves issus de milieux défavorisés qui utilisent Tactileo obtiennent des performances similaires (en comparant des élèves ayant la même mémoire de travail) à leurs homologues issus de milieux favorisés du groupe contrôle. Il est donc démontré que l’usage d’un STI en individualisant les apprentissages permet d’exprimer pleinement le potentiel d’élèves issus de milieu socialement moins favorisé et ainsi d’avoir un réel impact sur la réduction de la fracture sociale. Ce qui va à l’encontre de l’adage « l’exposition aux écrans rend crétin ».

• Les élèves qui utilisent Tactileo ont des performances d’apprentissage plus importantes que leurs homologues des groupes témoins y compris ceux qui utilisent la démarche d’investigation (un des groupe témoin), une méthode d’apprentissage basée sur la démarche scientifique et dont les bénéfices ont été démontrés à maintes reprises dans la littérature scientifique. Ces bénéfices sont encore plus importants pour les apprenants qui disposent de hautes capacités en mémoire de travail.

Les résultats  ainsi obtenus ont été publiés dans deux revues scientifiques à comité de lecture : Journal of Computer Assisted Learning et PLOS One.

Outre les résultats expérimentaux, il ressort de ce projet que la co-construction des outils entre enseignants, chercheurs et industriels est primordiale.

La méthodologie déployée dans le cadre du projet a permis à certains enseignants de se rendre compte de la complémentarité de l’outil STI avec les outils plus traditionnels utilisés, et de rappeler l’importance de varier les pratiques. Cela est notamment ressorti lors de la table ronde qui s’est tenue en fin d’après-midi.

Enseignants, corps d’inspections, laboratoires, entreprises ont vraiment beaucoup appris de ce projet très riche, et bon nombre d’entre eux sont prêts à se mobiliser pour pousser encore plus loin ces études.