Maths : un logiciel d'apprentissage intelligent aide les enfants pendant les confinements – et au-delà


Des systèmes de tutorat intelligents pour les problèmes de mathématiques ont aidé les élèves à maintenir, voire à augmenter, leurs performances pendant la pandémie de Corona. Telle est la conclusion d'une nouvelle étude menée par l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) et l'Université de Loughborough au Royaume-Uni. Dans le cadre de leurs travaux, les chercheurs ont analysé les données de cinq millions d'exercices effectués par environ 2 700 élèves en Allemagne sur une période de cinq ans. L'étude a révélé que les enfants les moins performants bénéficient particulièrement de l'utilisation régulière du logiciel. L'article a été publié dans la revue Ordinateurs et éducation ouverts.

Les systèmes de tutorat intelligents sont des plateformes d’apprentissage numérique que les enfants peuvent utiliser pour résoudre des problèmes de mathématiques. « L'avantage de ces aides à l'apprentissage rapide est que les élèves reçoivent un retour immédiat après avoir soumis leur solution. Si une solution est incorrecte, le système fournira des informations supplémentaires sur l'erreur de l'élève. Si certaines erreurs se répètent, le système reconnaît un déficit et fournit d'autres ensembles de problèmes qui abordent le problème », explique le professeur adjoint Dr Markus Spitzer, psychologue au MLU. Les enseignants pourraient également utiliser le logiciel pour découvrir d’éventuelles lacunes dans les connaissances de leurs classes et adapter leurs cours en conséquence.

Pour la nouvelle étude, Spitzer et son collègue, le professeur Korbinian Moeller de l'Université de Loughborough, ont utilisé les données de « Bettermarks », un important fournisseur commercial de tels systèmes de tutorat en Allemagne. L’équipe a analysé les performances des élèves avant, pendant et après les deux premiers confinements liés au coronavirus. Leur analyse comprenait des données provenant d'environ 2 700 enfants qui ont résolu plus de cinq millions de problèmes. Les données ont été collectées entre janvier 2017 et fin mai 2021. « Cette période plus longue nous a permis d'observer les trajectoires de performance des élèves sur plusieurs années et de les analyser dans un contexte plus large », explique Spitzer.

Il a été démontré que les performances des étudiants sont restées constantes tout au long de la période. « Le fait que leurs résultats n'aient pas baissé pendant le confinement est une victoire en soi. Mais notre analyse montre également que les enfants les moins performants ont même réussi à réduire l'écart entre eux et les élèves les plus performants », conclut Spitzer.

Selon le psychologue, les systèmes de tutorat intelligents constituent un complément utile aux cours de mathématiques conventionnels. « L'utilisation des systèmes de tutorat varie considérablement d'un État à l'autre. Cependant, notre étude suggère que leur utilisation devrait être étendue à tous les niveaux », explique Spitzer. Les systèmes pourraient également être utiles lors de futures fermetures d'écoles, par exemple en cas de conditions météorologiques extrêmes, de grèves des transports ou d'événements similaires.

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