Jouer pour un apprentissage STEM de qualité

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Points clés

  • L’apprentissage des STIM est plus efficace lorsqu’il est amusant, pratique et qu’il implique une coopération au sein d’une équipe.
  • Il est bénéfique de créer des possibilités d’apprentissage ludique des STIM dans les espaces quotidiens.
  • Les chercheurs trouvent des moyens de concevoir des expériences d’apprentissage des STIM qui reflètent la culture locale et les valeurs de la communauté.

Que ce soit à l’école, à la maison ou dans la communauté, l’apprentissage doit être amusant ! Les enfants aiment explorer et découvrir. Et l’apprentissage par le jeu ne signifie pas un sacrifice de la rigueur ou une perte de la qualité de l’enseignement. En fait, le jeu et l’apprentissage STEM de haute qualité vont de pair.

L’apprentissage est optimisé lorsque les expériences sont sociales afin que les enfants puissent communiquer et travailler ensemble, itératives afin que chaque fois qu’un enfant revient à l’expérience, il puisse poser une nouvelle question ou explorer d’une nouvelle manière, engagées pour un apprentissage actif, pratique et intellectuel, et significatives dans la mesure où les expériences sont en rapport avec leurs intérêts, leur culture et leur communauté. À l’UC Irvine STEM Learning Lab, nous concevons et mettons en œuvre des activités ludiques d’apprentissage des STIM dans les lieux où les enfants et les familles passent du temps. Nous concevons également ces activités avec les personnes qui les utiliseront (par exemple, les enseignants, les parents, les enfants), afin qu’elles reflètent la culture, l’histoire et les expériences de la communauté locale.

 Sahar Coston-Hardy, used with permission
Parkopolis, le jeu de société grandeur nature pour l’apprentissage des STIM.
Source : Sahar Coston-Hardy : Sahar Coston-Hardy, utilisée avec autorisation

Réimaginer l’apprentissage des STIM

Par exemple, dans le cadre d’un projet financé par la National Science Foundation, nous travaillons en partenariat avec la Santa Ana Early Learning Initiative (SAELI) – une organisation communautaire de base composée de parents, d’enseignants, d’agences gouvernementales locales et d’organisations à but non lucratif – pour concevoir des installations d’apprentissage ludique dans les espaces publics (par exemple, les parcs, les arrêts de bus, les épiceries) qui sont culturellement situées et fondées sur la science du développement afin de promouvoir un apprentissage et des interactions de haute qualité dans le domaine des STIM. Au cours de la première année de ce projet, nous avons organisé sept sessions de co-conception de deux heures au cours desquelles les familles SAELI ont raconté leurs expériences dans les espaces communautaires et ont construit des prototypes du type d’installations d’apprentissage ludique qu’elles aimeraient voir dans leur communauté. Cette année, nous organisons d’autres sessions pour affiner nos prototypes qui comprennent un arrêt de bus qui présente le jeu culturel populaire « Loteria » et une peinture murale qui présente le jeu « J’espionne », où les enfants et les familles peuvent faire des observations et rechercher des images et des artefacts pertinents au niveau local.

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Ce projet implique un partenariat solide avec la ville de Santa Ana, qui installera, entretiendra et possédera les installations, créant ainsi un modèle durable permettant à la ville d’intégrer l’apprentissage ludique directement dans son infrastructure publique. Ce projet fait partie d’un mouvement plus large appelé Playful Learning Landscapes (PLL), qui intègre des possibilités de jeu et d’apprentissage dans les espaces quotidiens. Les projets PLL ont démontré, preuves scientifiques à l’appui, leur capacité à accroître le dialogue et les interactions entre les parents et les enfants par le biais d’une signalisation à l’épicerie, de puzzles à l’arrêt de bus et d’un jeu de société grandeur nature pour l’apprentissage des STIM appelé Parkopolis. Ces projets suscitent le type exact de langage et d’interactions qui, selon la recherche, sont liés à l’apprentissage et à la réussite ultérieure à l’école et dans la vie.

Andres Bustamante
Fractionnement du terrain de basket
Source : Andres Bustamante

Dans le cadre d’un autre projet, nous nous associons au Santa Ana Unified School District (SAUSD) pour réaménager le terrain de basket-ball en vue de l’apprentissage des fractions et des nombres décimaux. Faisant partie du programme EF+Math, Fraction Ball convertit l’arc traditionnel de 3 points en 1 point, et des arcs plus petits plus proches du panier représentent des tirs valant 1/4, 2/4 et 3/4 points à une extrémité du terrain, et 1/3 et 2/3 points à l’autre extrémité. Les fractions sont représentées sur le côté droit du terrain et les décimales sur le côté gauche. Enfin, une ligne des nombres sur le côté du terrain permet aux enfants de comptabiliser leurs points. Cette conception permet aux enfants de visualiser l’ampleur des fractions, rend évidente l’équivalence entre les fractions et les décimales, et s’appuie sur les preuves solides de la littérature sur la cognition mathématique selon lesquelles les lignes de nombres sont un outil puissant d’apprentissage.

Dans une étude expérimentale, nous avons démontré que Fraction Ball améliorait l’apprentissage des fractions et des nombres décimaux par les élèves avec seulement six sessions de 50 minutes sur trois semaines. Les fractions sont un sujet notoirement difficile pour les jeunes apprenants en mathématiques. Par conséquent, générer un apprentissage significatif des fractions et des décimales avec un programme relativement court et peu coûteux a des implications potentiellement puissantes. Nous travaillons maintenant en partenariat avec les enseignants du SAUSD pour relier Fraction Ball à leur enseignement en classe et adapter les jeux sur le terrain afin de cibler d’autres objectifs d’apprentissage. Au cours de ce projet de cinq ans, nous allons étendre Fraction Ball à l’ensemble des 36 écoles élémentaires du SAUSD.

Une vue d’ensemble

L’objectif de ce blog est de partager les enseignements et les idées tirés de ces projets et d’autres, ainsi que les résultats de notre processus d’engagement communautaire et de co-conception et les résultats d’apprentissage dans les contextes scolaires et communautaires. Nous espérons inspirer d’autres personnes à adopter une approche ludique de l’apprentissage des STIM et servir de modèle pour la création d’opportunités d’apprentissage ludique dans les espaces quotidiens du monde entier.