YouTube est devenu la référence pour des tutoriels rapides sur presque tous les sujets, de comment remplacer une fermeture éclair à comment installer un chauffe-eau. Mais certaines des parties les plus mémorables d'un cours STEM (les démonstrations en direct) pourraient-elles être présentées efficacement à l'écran ? Dans un nouveau journal, Des chercheurs de Harvard montrent pour la première fois que les démonstrations STEM en ligne basées sur la recherche peuvent non seulement enseigner davantage aux étudiants, mais peut être tout aussi agréable.

Les chercheurs espèrent que ces résultats contribueront à stimuler la création d'un catalogue de démonstrations vidéo STEM en ligne gratuites pour compléter les conférences dans les institutions qui ne peuvent pas mener les leurs. « Nous avons un groupe incroyable de scientifiques qui présentent des démonstrations en direct à nos étudiants, mais très peu d'écoles disposent de ces ressources dédiées, " a déclaré le co-auteur Logan McCarty, directeur de l'enseignement des sciences au Département de physique, qui supervise l'équipe de démonstration de conférence de Harvard. "Avec YouTube et d'autres chaînes en ligne, nous pouvons partager l'expertise technique et pédagogique de Harvard avec le monde."

La recherche était basée sur la littérature antérieure de Kelly Miller, maître de conférences en physique appliquée et co-auteur avec McCarty. L'article précédent, publié en 2013 par Miller et Eric Mazur, Professeur Balkanski de Physique et Physique Appliquée, a montré que les étudiants comprennent souvent mal les démonstrations des cours magistraux. Ils se sont tournés vers les démonstrations scientifiques après avoir entendu à maintes reprises qu'ils étaient la partie préférée des étudiants de la conférence. Après tout, qui pourrait oublier une balle en lévitation sur une onde sonore ou un laser se pliant dans un réservoir d'eau ?

"Notre recherche suggère que lorsque les démos en direct ne sont pas disponibles, les vidéos peuvent offrir aux étudiants une expérience d'apprentissage tout aussi efficace, voire plus efficace, " a déclaré le co-auteur Louis Deslauriers, directeur de l'enseignement et de l'apprentissage des sciences à la Faculté des arts et des sciences. "Même lorsque des démonstrations en direct sont disponibles, il peut être utile de les compléter avec des vidéos de haute qualité."

Leur article dans le numéro de février de Examen physique Recherche en éducation physique a été mis en mouvement par le premier auteur Greg Kestin, un précepteur en physique qui produit une série avec NOVA intitulée "What the Physics?!"

« Il y avait déjà un riche éventail de découvertes sur la façon d'intégrer le multimédia dans l'éducation pour augmenter l'apprentissage et la motivation des élèves, " a déclaré Deslauriers. " Ce que Greg apporte que personne d'autre n'a, c'est une combinaison unique d'expertise en physique, production vidéo, et la psychologie cognitive des présentations multimédias."

Les enquêteurs ont identifié plusieurs ingrédients pour améliorer l'apprentissage grâce à des démonstrations en ligne. Un certain nombre de ces avantages reposaient sur la capacité du cinéaste à mettre les démonstrations au ralenti, l'utilisation de graphiques pour visualiser des concepts abstraits, et la capacité d'attirer l'attention sur les caractéristiques les plus importantes pour éviter la surcharge d'informations.

Pour l'étude, ils ont divisé un cours d'introduction à la physique en deux groupes. Le premier a regardé une vidéo d'une courte démonstration scientifique dans une salle de classe, tandis que l'autre groupe a vu l'expérience en direct dans la même salle de classe. Ils ont ensuite inversé les groupes et effectué une deuxième démonstration pour réduire les biais. Bien que les démos étaient pratiquement identiques, le groupe qui a vu la présentation en direct en premier a regardé les gestes, illustrations de tableau noir, et accessoires physiques, comme de grandes flèches en bois, tandis que le groupe qui a visionné des démos vidéo a suivi des graphiques superposés, vidéo au ralenti, et animés. À la fin, les étudiants des deux groupes qui ont regardé la vidéo en ligne ont obtenu de meilleurs résultats aux tests sur le matériel présenté, sans aucune baisse d'enthousiasme signalée.

"Les étudiants ne savent pas toujours où focaliser leur attention dans les démonstrations en direct, même avec un tableau et des accessoires, mais dans un format vidéo, nous pouvons mettre en évidence et zoomer sur des parties particulières en plaçant la narration au bon moment pour renforcer l'apprentissage. Une vidéo peut aussi présenter des cas contrastés, qui est connu comme un outil d'apprentissage puissant, " dit Deslauriers.

« Les démonstrations de conférence sont un élément essentiel des cours STEM depuis plus de 100 ans, mais toutes les écoles n'ont pas les ressources pour eux, ", a déclaré Kestin. "Nous voulions comprendre combien les élèves apprenaient dans les démonstrations vidéo dans l'espoir qu'avec le bon soutien, nous puissions apporter le même enthousiasme aux écoles du monde entier."

Cette histoire est publiée avec l'aimable autorisation de la Harvard Gazette, Journal officiel de l'université Harvard. Pour des nouvelles universitaires supplémentaires, visitez Harvard.edu.