Utilisation d'un robot pour améliorer les compétences en mathématiques et en programmation des jeunes enfants au Costa Rica

Utilisation d'un robot pour améliorer les compétences en mathématiques et en programmation des jeunes enfants au Costa Rica

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Abstract

Les compétences de base « pré-mathématiques » chez les jeunes enfants se sont avérées importantes pour le développement ultérieur des compétences en mathématiques.1 Au Costa Rica, des chercheurs évaluent l'impact d'un programme technologique de mathématiques et de codage préscolaire sur les compétences en mathématiques et en programmation des enfants d'âge préscolaire.

Question de politique

Ces dernières années, la plupart des régions du monde ont atteint une scolarisation primaire quasi universelle. Cependant, l'augmentation de la couverture n'a pas correspondu à des améliorations dans l'apprentissage des élèves. Les tests montrent que les élèves d'Amérique latine sont en retard par rapport au reste du monde en matière de réussite scolaire. Afin de remédier aux faibles résultats aux tests, en particulier en mathématiques, certains systèmes éducatifs investissent dans l'apprentissage par enquête et par problèmes comme alternative à l'apprentissage par cœur et à la mémorisation. Cette étude s'appuie sur Recherche précédente qui ont constaté que l'utilisation des technologies de l'information et des communications (TIC) dans les salles de classe peut avoir des effets positifs sur l'apprentissage des élèves. 

Contexte de l'évaluation

Au Costa Rica, les élèves se sont classés 60e sur les 71 pays participants en mathématiques au Programme international pour le suivi des acquis des élèves (PISA) 2015.1 À 0.4 % du PIB, les dépenses publiques consacrées à l'éducation de la petite enfance au Costa Rica sont inférieures à la moyenne de l'OCDE (0.6 %) et également inférieures à la moyenne de l'Amérique latine et des Caraïbes (0.5 % du PIB), ce qui est particulièrement faible si l'on considère que les enfants de moins de six ans représentent 10 pour cent de la population du Costa Rica.2 Bien plus de la moitié (60 %) de ces enfants sont vulnérables ou vivent dans la pauvreté, et la majorité sont issus de familles dont les parents ont un faible niveau d'éducation.3

Détails de l'intervention

Des chercheurs s'associent au ministère de l'Éducation du Costa Rica et à la Banque interaméricaine de développement pour mener une évaluation aléatoire testant l'impact du programme Pensalo sur les compétences en mathématiques et en programmation des élèves du préscolaire âgés de 4 à 5 ans. Le programme Pensalo présente un robot intelligent nommé "Albert" ("Betico" en espagnol) que les élèves programment en scannant une série de cartes flash avec des instructions qui utilisent des concepts mathématiques et numériques. Le programme contraste avec les pratiques traditionnelles en classe, qui, selon des recherches antérieures, se concentrent sur la transmission directe des concepts mathématiques, en incorporant des techniques d'enquête et de résolution de problèmes. 

Les chercheurs ont assigné au hasard 392 écoles dans quatre provinces du Costa Rica (Alajuela, Heredia, Limón et San José) à deux groupes différents :

  1. Les écoles reçoivent le programme Pensalo; et
  2. Les écoles du groupe de comparaison, qui ne reçoivent pas le programme Pensalo au moment de l'étude.

Dans le groupe de traitement, les chercheurs utilisent le programme Pensalo en sessions de 40 minutes quatre fois par semaine – 100 sessions au total – au cours desquelles les étudiants sont censés programmer le robot. Le matériel supplémentaire remis aux enseignants comprend les cartes flash nécessaires pour programmer le robot, un guide de l'enseignant et un livre d'histoires qui présente les concepts que les élèves utilisent pour programmer le robot. Les chercheurs donnent également aux parents des enfants d'âge préscolaire le livre d'histoires et les encouragent à lire à leurs enfants en dehors de l'école. Les enseignants ont participé à une session de formation de trois jours sur le fonctionnement du robot et sur l'organisation des sessions du programme. Ils reçoivent également des visites mensuelles d'un tuteur pour les aider et faire des suggestions sur la façon d'améliorer leurs séances d'enseignement.

Les chercheurs ont mené une enquête initiale pour tester les compétences précoces en mathématiques et en programmation, la compréhension orale, les compétences numériques et l'anxiété des élèves. Les enseignants, les directeurs et les parents répondent également aux questions sur les informations sociodémographiques des élèves et des écoles. Dans 30 écoles choisies au hasard dans les groupes de traitement et de comparaison, les cours de mathématiques seront enregistrés sur vidéo afin de contrôler la qualité de la mise en œuvre. A la fin de l'année académique, une enquête de suivi sera menée recueillant les mêmes informations que l'enquête initiale.

Résultats et enseignements politiques

Étude en cours ; résultats à venir.

Sources

1Geary, David C., Mary K. Hoard, Lara Nugent et Drew H. Bailey. 2013. "La numératie fonctionnelle des adolescents est prédite par leur connaissance du système de numérotation d'entrée à l'école." Plos One 8(1): 1-8.

2OCDE. 2018. « PISA 2015 : Résultats en bref ». https://www.oecd.org/pisa/pisa-2015-results-in-focus.pdf

3OCDE. 2017. "L'éducation au Costa Rica". http://www.oecd.org/education/school/Education-in-Costa-Rica-Highlights.pdf

4Ibid.

25 octobre 2018