Lorsque les professeurs de mathématiques du collège ont suivi un programme de développement professionnel en ligne qui utilise l’intelligence artificielle pour améliorer leurs connaissances en mathématiques et leurs compétences pédagogiques, les performances en mathématiques de leurs élèves se sont améliorées.
Mes collègues et moi avons développé ce programme de développement professionnel en ligne, qui s’appuie sur un animateur virtuel qui peut, entre autres choses, présenter à l’enseignant des problèmes liés à l’enseignement des mathématiques et fournir des commentaires sur les réponses de l’enseignant.
Notre objectif était d’améliorer la maîtrise des enseignants connaissances et compétences requises pour enseigner efficacement les mathématiques. Il s’agit notamment de comprendre pourquoi les règles et procédures mathématiques enseignées à l’école fonctionnent. Le programme se concentre également sur les difficultés courantes rencontrées par les élèves lorsqu’ils apprennent un concept mathématique particulier et sur la manière d’utiliser des outils et des stratégies pédagogiques pour les aider à surmonter ces difficultés.
Nous avons ensuite mené une expérience dans lequel 53 professeurs de mathématiques de collège ont été assignés au hasard soit à ce développement professionnel basé sur l’IA, soit à aucune formation supplémentaire. En moyenne, les enseignants ont consacré 11 heures à terminer le programme. Nous avons ensuite fait passer un test de mathématiques à 1 727 de leurs élèves. Alors que les élèves de ces deux groupes d’enseignants ont commencé sans différence dans leurs performances en mathématiques, les élèves enseignés par des enseignants qui ont terminé le programme ont augmenté leurs performances en mathématiques de 0,18 écart-type de plus en moyenne. Il s’agit d’un gain statistiquement significatif qui est égal à la différence moyenne de performances en mathématiques entre les élèves de sixième et de septième année de l’étude.
Notre le projet a été financé par l’Institute of Education Sciences, la branche de recherche du ministère américain de l’Éducation.
(Université de Californie du Sud, CC BY-NC-ND) Exemple d’activité du programme.
Pourquoi est-ce important
Cette étude démontre le potentiel de l’utilisation des technologies de l’IA pour créer un développement professionnel efficace et largement accessible aux enseignants. Ceci est important car les enseignants ont souvent un accès limité à des programmes de développement professionnel de haute qualité pour améliorer leurs connaissances et leurs compétences pédagogiques. Conflits de temps ou vivre en zone rurale qui sont loin des programmes de développement professionnel en personne peuvent empêcher les enseignants de recevoir le soutien dont ils ont besoin.
En outre, il a été démontré que de nombreux programmes de développement professionnel en personne destinés aux enseignants améliorent les connaissances et les pratiques pédagogiques des participants, mais n’ont pas d’effets positifs. peu d’impact sur la réussite des élèves.
Les programmes de développement professionnel efficaces offrent aux enseignants la possibilité de résoudre des problèmes, d’analyser le travail des élèves et d’observer les pratiques pédagogiques. Les enseignants reçoivent également un soutien en temps réel de la part des animateurs du programme. C’est souvent un défi pour les programmes en ligne asynchrones.
Notre programme répond aux limites des programmes asynchrones, car le facilitateur virtuel soutenu par l’IA agit comme un instructeur humain. Il propose aux enseignants des activités pédagogiques authentiques sur lesquelles travailler, pose des questions pour évaluer leur compréhension et fournit des commentaires et des conseils en temps réel.
Et après
Les progrès des technologies de l’IA permettront aux chercheurs de développer des environnements d’apprentissage plus interactifs et personnalisés pour les enseignants. Par exemple, les systèmes de traitement du langage utilisés dans les programmes d’IA générative tels que ChatGPT peuvent améliorer la capacité de ces programmes à analyser plus précisément les réponses des enseignants et à offrir des opportunités d’apprentissage plus personnalisées. En outre, les technologies de l’IA peuvent être utilisées pour développer de nouveaux supports d’apprentissage afin que des programmes similaires au nôtre puissent être développés plus rapidement.
Plus important encore, les programmes de développement professionnel basés sur l’IA peuvent collecter de riches données d’interaction en temps réel. Ces données permettent d’étudier comment se produit l’apprentissage issu du développement professionnel et donc comment les programmes peuvent être rendus plus efficaces. Malgré des milliards de dollars étant consacré chaque année au développement professionnel des enseignants, les recherches suggèrent que comment les enseignants apprennent grâce au développement professionnel n’est pas encore bien compris.
Yasemin Copur-Gencturk est professeur agrégé d’éducation à l’Université de Californie du Sud. Tson article est republié à partir de La conversation sous un Licence Creative Commons. Lis le article original.
