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Sciences de la vie et de la Terre

La classe inversée pour améliorer l’apprentissage d’une capacité technique sur le long terme

26 / 05 / 2017 | Arnaud Van Praët

Comment utiliser la classe inversée pour améliorer l’apprentissage d’une capacité technique sur le long terme ?

Quand on dit « classe inversée », on pense spontanément à l’acquisition de connaissances avant une séance. Cette vision de la classe inversée n’est-elle pas restrictive ?

Un questionnement sur la classe inversée

Ne serait-il pas possible d’utiliser la classe inversée dans le but d’acquérir une capacité ou d’en améliorer la maîtrise ?
Et au vu des recherches en neurosciences cognitives, une programmation au long cours, jalonnée par des moments de tests, ne serait-elle pas préférable à un apprentissage limité à une séance ?

Les axes de réflexion

Deux hypothèses guident cette expérimentation :

  1. La classe inversée permet d’améliorer la maîtrise de capacités techniques.
  2. La classe inversée permet de mieux apprendre sur le long terme.

Le protocole suivi

Pour tester ces 2 hypothèses, l’expérimentation a porté sur les capacités suivantes :

  • Utilisation du microscope.
  • Dissection florale.

Les groupes d’étude sont constitués chacun d’une classe :

  • La classe n°1 sert de groupe témoin. Les élèves disposent des outils d’apprentissage lors des séances en classe.
  • La classe n°2 sert de groupe test pour la « classe inversée ». Les élèves disposent de tutoriels et d’outils d’auto-évaluation en-dehors des séances en classe. Ces outils sont utilisables avant, pendant et après chaque séance en classe.

Afin de limiter au mieux les facteurs variables (et de privilégier comme variable le facteur « classe inversée »), les deux classes choisies sont d’un niveau scolaire équivalent, elles ont été évaluées (par le professeur) de façon identique lors des séances, et elles ont le même professeur de SVT.

Les tutoriels et les outils d’auto-évaluation (des études en sciences cognitives ont montré l’efficacité des test pour une meilleure mémorisation) utilisés ont été proposés aux élèves de la classe n°2 sous la forme de modules Tactileo issus de la BRNE (Banque de Ressources Numériques Éducatives) et à utiliser en classe inversée.

Pour l’utilisation du microscope, ont été utilisés les modules suivants :

  • COMPRENDRE : Le fonctionnement du microscope optique
  • S’ENTRAÎNER : Observer au microscope optique
  • S’ENTRAÎNER : Les 10 erreurs à ne pas faire au microscope

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Pour la dissection florale, ont été utilisés les modules suivants :

  • SAVOIR : Rappel d’acquis sur la reproduction des plantes à fleurs
  • COMPRENDRE : La reproduction des plantes à fleur
  • SAVOIR : Reproduction des plantes à fleurs et dynamique des populations
  • S’ENTRAÎNER : Disséquer une fleur

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La dissection florale n’a fait l’objet que d’une seule séance en classe : elle ne permet que de mettre en évidence un éventuel impact de la classe inversée sur une première séance au cours de laquelle une capacité est requise.
Par contre, l’utilisation du microscope fait l’objet de plusieurs séances, de plus en plus espacées dans le temps : les deux premières séances sont espacées d’une semaine, l’intervalle de temps passe ensuite à presque un mois, puis enfin à 2 mois. Ceci permet de tester la durabilité des apprentissages dans le temps.

Résultats observés

On peut suivre les résultats obtenus par le groupe test sur les modules d’entraînement dont voici un extrait :

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Cependant, on ne peut évidemment pas comparer ces résultats avec ceux obtenus par le groupe témoin qui n’a pas eu accès à ces modules. On se concentrera donc sur les résultats obtenus par les deux groupes lors des séances en classe.
Lors de la première séance d’utilisation du microscope de l’année scolaire, les élèves des 2 classes sont évalués. La moyenne de la classe n°1 est d’environ 2,2 sur 5, tandis que celle de la classe n°2 est d’environ 4,6 sur 5.
Lors des séances suivantes (réalisée 1 semaine après, 1 mois plus tard, puis 2 mois plus tard), la moyenne des 2 classes varie plus ou moins. Les résultats du groupe avec classe inversée oscillent entre 4,3 et 4,6 sur 5, tandis que ceux du groupe sans classe inversée augmentent de façon importante entre la première et la deuxième séance, puis oscillent entre 4,1 et 3,5 sur 5.
Lors de la séance de dissection florale, la moyenne de la classe n°1 est d’environ 3,1 sur 5, tandis que celle de la classe n°2 est d’environ 4,2 sur 5.

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Déductions

La proposition de ressources de formation et d’outils d’évaluation en classe inversée permet une augmentation très nette des résultats obtenus lors de la première séance au cours desquelles les capacités techniques sont utilisées.
La différence de résultats entre les deux groupes tend à diminuer au cours des séances suivantes pour s’approcher du niveau obtenu par le groupe test dès la première séance. Il semble donc que le fonctionnement en classe inversée ait permis d’obtenir de façon accélérée un niveau qui aurait été atteint après plusieurs séances (comme avec le groupe témoin).
De plus, on observe que le groupe qui fonctionne en classe inversée obtient des résultats plus stables dans le temps. Les résultats du groupe qui ne fonctionne pas en classe inversée varient davantage d’une séance à l’autre. On peut interpréter ceci comme le fait que la classe inversée permet aux élèves du groupe test de s’entraîner entre les séances de façon plus répétitive et régulière, et donc d’améliorer la mémorisation des procédures à suivre.

Conclusion

Il semble que l’on puisse donc valider l’hypothèse n°1 « La classe inversée permet d’améliorer la maîtrise de capacités techniques ».
En ce qui concerne l’hypothèse n°2 « La classe inversée permet de mieux apprendre sur le long terme », les premiers résultats sont prometteurs. Afin d’éviter une validation prématurée, il reste à poursuivre l’expérimentation avec des effectifs plus importants et sur le plus long terme, pourquoi pas d’une année sur l’autre, afin de vérifier si la maîtrise de ces capacités techniques évolue différemment avec le temps.

Pour aller plus loin

Vous pouvez consulter les articles suivants :

... et les vidéos suivantes :

 

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