« Horrendous » est un mot que James Stigler utilise pour décrire le peu de mathématiques que de nombreux étudiants américains apprennent dans les collèges et les lycées. Il devrait savoir; Stigler, professeur de psychologie développementale et cognitive à l'UCLA, étudie ce que les élèves en mathématiques et en sciences ont appris depuis la fin des années 1970.

Sur la base de tests de classement, 60% des étudiants américains qui entrent dans les collèges communautaires ne sont pas qualifiés pour suivre un cours de mathématiques à l'université, même s'ils ont obtenu leur diplôme d'études secondaires, dit Stigler.

"Beaucoup d'entre eux n'obtiennent jamais leur diplôme pour cette raison, " il a dit.

Stigler a également analysé comment d'autres pays, comme l'Australie, Japon, les Pays-Bas, Suisse et République tchèque — enseignent les mathématiques et les sciences, lequel, il dit, nous aide à mieux comprendre les pratiques d'enseignement aux États-Unis.

"Les étudiants américains pensent que les mathématiques consistent à mémoriser des procédures, " Stigler a déclaré. "Ils n'apprennent pas d'une manière profonde. Ils pensent que l'apprentissage est censé être facile. Ce n'est vraiment pas le but de l'apprentissage. Les élèves ont besoin de s'entraîner sur les choses qu'ils ne peuvent pas apprendre en effectuant une recherche sur Google. Ils ont besoin de réfléchir et de lutter, comme lorsqu'ils pratiquent un sport ou un instrument de musique."

Dans d'autres pays, les élèves sont amenés à travailler sur une variété de problèmes. Aux Etats-Unis., les élèves travaillent sur de nombreuses répétitions de, essentiellement, le même problème, ce qui rend inutile pour les étudiants américains de réfléchir sérieusement à chaque problème individuel. Nous enseignons les mathématiques comme des faits déconnectés et comme une série d'étapes ou de procédures - faites ceci, et ceci et cela, sans rattacher les procédures aux concepts, et sans réfléchir ni résoudre de problèmes. "Ne vous contentez pas de le mémoriser et de le cracher en retour sur le test, " a déclaré Stigler.

Élèves américains de huitième année, par exemple, consacrent rarement du temps à l'étude sérieuse des concepts mathématiques, dit Stigler. Élèves japonais de huitième année, en revanche, s'engagent dans une étude sérieuse des concepts mathématiques et sont invités à développer leurs propres solutions à des problèmes mathématiques qu'ils n'ont jamais vus auparavant.

Stigler pense que cette mémorisation des faits et des procédures s'applique à l'enseignement de nombreuses matières aux États-Unis.

Améliorer l'enseignement s'est avéré extrêmement difficile, et les efforts pour y parvenir n'ont obtenu qu'un succès limité. Mais ce bilan décevant n'a pas découragé Stigler.

Un de ses projets, financé par une subvention de l'Initiative Chan Zuckerberg, est de créer et d'améliorer continuellement un cursus universitaire. Le cours, qui se concentre sur les statistiques d'introduction, comprend une ligne, « manuel » interactif avec plus de 100 pages Web et environ 800 questions d'évaluation. Stigler a commencé à créer le cours en 2015 en collaboration avec Ji Son, professeur à Cal State Los Angeles, et Karen Givvin, chercheur à l'UCLA et professeur adjoint de psychologie. Il a enseigné le cours pour la première fois au printemps dernier et le fait à nouveau ce trimestre.

Au fur et à mesure que les étudiants avancent dans le cours, Stigler et son équipe collectent toutes les données et peuvent voir ce que les étudiants apprennent et ce qu'ils n'apprennent pas.

"La plupart des professeurs ne réalisent pas à quel point nous avons peu d'informations sur ce que les étudiants apprennent, " dit Sigler. " J'ai observé un professeur donner une fois une conférence où pas un seul étudiant n'a dit quoi que ce soit. Je lui ai ensuite demandé comment il pensait que ça s'était passé, et il pensait que c'était génial. Mais comment pouvait-il savoir si c'était clair pour les étudiants sans obtenir aucune information des étudiants ? »

Avec son cours interactif, Stigler peut obtenir des informations en temps réel. Il propose gratuitement son cours de statistiques à n'importe quel instructeur en échange d'un accès aux données montrant quoi, et comment, les élèves apprennent.

Son objectif est l'amélioration progressive de l'enseignement, croire que rapide, les résultats spectaculaires ne sont pas réalistes. "Je veux que des millions d'étudiants s'améliorent d'un pour cent chaque année dans ce qu'ils apprennent, " a déclaré Stigler.

Precision Institute testera des idées pédagogiques innovantes

Stigler et Givvin jouent des rôles de premier plan dans une nouvelle organisation, le Precision Institute, créé par l'Université nationale pour tester des idées pédagogiques innovantes et collecter des données dans le but d'aider à résoudre certains des problèmes les plus difficiles de l'enseignement supérieur. Stigler est l'un des premiers boursiers de l'institut. Université nationale, une organisation à but non lucratif basée à San Diego, propose plus de 100 programmes, à la fois en ligne et dans plus de deux douzaines de sites en Californie et au Nevada, et en a plus de 150, 000 anciens élèves.

Par l'intermédiaire du Precision Institute et de son réseau national de recherche et d'innovation de précision, L'Université nationale amène les chercheurs à relever ses défis pédagogiques, tandis que les chercheurs peuvent tester leurs théories de l'éducation en temps réel dans un cadre universitaire.

Stigler espère ajouter son cours de statistiques au programme de l'Université nationale. Les idées qui fonctionnent peuvent être mises en œuvre immédiatement à l'Université nationale.

Les étudiants d'un même cours peuvent être assignés au hasard à utiliser différents matériaux, et Stigler et son équipe peuvent analyser les données et déterminer quelle approche est la plus efficace. Stigler le fera bientôt dans son cours de statistique de premier cycle à l'UCLA et apportera également cette approche au projet de l'Université nationale.

« Nous améliorons le cours pendant que les étudiants suivent le cours, " dit Stigler, qui croit fermement à l'importance de collecter des données pour voir ce qui aide réellement les élèves à apprendre. "Nous essayons de mesurer ce qu'ils apprennent réellement et de déterminer comment nous pouvons les aider à en apprendre davantage."

Tout domaine de contenu académique pourrait bénéficier de cette approche, et l'intention de l'équipe de recherche de Stigler est d'élargir son application à l'avenir.

"Je ne sais pas quelles sont les réponses et je n'ai pas de souci à régler, " Stigler a déclaré. "Je ne veux pas discuter dans l'abstrait sur les théories de l'éducation. Testons les idées sur le terrain et voyons lesquelles aident les étudiants. »

L'enseignement est difficile à changer. Stigler et Givvin sont frappés par la similitude des méthodes d'enseignement dans chaque pays qu'ils ont étudié, et les différences frappantes dans les méthodes qu'ils ont observées entre les pays. Alors que les États-Unis sont très diversifiés, la variation nationale dans l'enseignement des mathématiques en huitième année est beaucoup plus faible que ce que Stigler et Givvin s'attendaient à trouver.

"L'accent mis sur les enseignants a un certain mérite, bien sûr, " Stigler a dit, « Mais nous pensons qu'une concentration sur l'amélioration de l'enseignement – ​​les méthodes que les enseignants utilisent en classe – produira de meilleurs rendements.

"Même les pays au sommet essaient d'améliorer l'enseignement et l'apprentissage, " Stigler a déclaré. "C'est un problème central auquel sont confrontées toutes les sociétés."