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L’enseignement des maths via le portable et le web en Afrique du Sud

Riitta Vanska
Nicky Roberts

En Afrique du Sud, un projet soutient l’enseignement des maths dans les écoles via le web, les réseaux sociaux et les applications mobiles. Le matériel didactique est directement envoyé sur les portables des étudiants et utilisé durant les cours. Les étudiants peuvent à tout moment faire leurs exercices de maths sur leur portable et avoir un feed-back immédiat. Deux jours suffisent pour former le personnel enseignant à ce nouveau service.

Nombreux sont les gouvernements des pays ACP qui se battent pour améliorer l’enseignement dans les écoles et offrir à tous un égal accès à l’éducation. Dans le cas de l’Afrique du Sud, cela veut dire remplacer l’ancien système éducatif basé sur la ségrégation raciale par un seul ministère chargé de la mise en œuvre du programme d’enseignement national dans toutes les écoles publiques. Or l’apartheid a laissé en héritage une qualité d’enseignement très variable d’un établissement à l’autre ; en Afrique du Sud, le problème n’est donc pas tant celui de l’accès à l’école que celui de l’accès à une école qui offre un enseignement de qualité et des possibilités d’apprentissage.

Les variations sont particulièrement marquées dans l’enseignement des mathématiques, matière prioritaire et obligatoire pour tous les élèves des trois dernières années du secondaire (16 ans et plus). Le politique met cependant la pression sur le monde éducatif pour veiller à ce qu’il y a ait suffisamment de professeurs de maths qualifiés. Le taux de décrochage en maths reste cependant bien trop élevé, et le taux de réussite en terminale largement en-deçà des objectifs nationaux.

En 2008, le projet ImfundoYami / ImfundoYethu (notre éducation, mon éducation) a commencé à explorer la voie de l’enseignement formel assisté par la mobilophonie. L’année suivante, cette idée s’est traduite par un partenariat entre divers ministères et des sociétés privées comme Nokia et Nokia Siemens Network (NSN) ainsi que par un projet pilote pour tester l’usage du portable dans l’enseignement des mathématiques. L’équipe du projet voulait développer des méthodes qui ne soient tributaires ni de l’implication ni de la compétence de l’enseignant.

Suite à ce projet pilote, les services d’éducation provinciaux ont sélectionné 30 établissements publics de trois provinces pour mener un essai plus large, de janvier à décembre 2010. Ces écoles étaient emblématiques du paysage éducatif sud-africain : certaines avaient été largement subventionnées du temps de l’apartheid, d’autres pas, certains étaient urbaines, d’autres rurales, les unes spécialisées en maths, les autres avec une minorité d’élèves inscrits dans cette branche. À ce stade du projet, les 30 écoles avaient néanmoins été choisies dans des communautés relativement aisées pouvant se payer cette technologie, ayant une couverture GPRS et accès à l’électricité. Il importait aussi que l’école dispose d’au moins un ordinateur (réservé à l’usage des professeurs durant le projet) et que son personnel s’intéresse à cette question et soit prêt à s’investir.

Aide à plusieurs niveaux

Le projet Nokia Mobile Learning for Mathematics a développé des outils d’apprentissage des mathématiques adaptés au portable. Vu la petitesse des écrans, il n’a pas toujours été simple de produire des informations courtes et de limiter les graphiques et l’emploi des symboles.

Cette contrainte rejaillit sur le type de questions posées dans les exercices et dans les tests. La plupart sont à choix multiple, mais des questions du type « trouvez l’erreur » ou des questionnaires par étapes (où l’on affiche la première étape d’une procédure en demandant à l’élève quelle devrait être la suite) ont également été mis au point. Cela permet de diviser le contenu en éléments gérables, bien que la question globale contienne plusieurs niveaux de détail.

Le projet utilise des réseaux sociaux, notamment MXit, la plate-forme de chat mobile la plus prisée d’Afrique du Sud, pour favoriser les travaux de groupe. Les étudiants ont besoin d’un portable muni de la fonction Internet, mais beaucoup d’entre eux utilisent déjà MXit pour chatter avec leurs amis. L’équipe du projet s’est servie de Moodle (une application en open source pour le développement de sites d’apprentissage en ligne) pour doubler les contenus nomades d’un site web où étudiants et professeurs peuvent suivre leurs évolutions et activités. Ce site permet aussi aux enseignants de donner et de suivre des travaux à domicile, de voir aisément quels étudiants éprouvent des difficultés et de repérer les sujets qui posent problème.

Deux journées d’initiation sont dispensées aux enseignants par des membres de l’équipe du projet et par des professeurs associés à la phase pilote. Ils bénéficient ensuite de l’accompagnement d’un coordinateur en téléapprentissage ou d’un conseiller en éducation de l’inspection académique locale.

Nokia a fourni à chaque école un « mobi-kit » : cette valisette qui ferme à clé contient dix portables qui peuvent être rechargés simultanément sur une seule prise électrique. De cette manière, les étudiants qui n’ont pas de portable ou qui ne peuvent en emprunter un à la maison, ont accès à la mobilophonie à l’école. Les professeurs peuvent utiliser les leçons de théorie et les exercices pratiques en classe, même si les étudiants n’ont pas de portable, et se servir des tests pour faire passer des examens ad hoc.

Les étudiants commencent par télécharger MXit sur leur portable (s’ils ne l’ont pas déjà). Cette application leur permet de chatter avec leurs amis, affichés sous forme de contacts. Il leur suffit d’accepter « MoMaths » parmi leurs contacts. Ils ont le choix entre revoir de brefs chapitres théoriques ou répondre à des questions tirées d’une base de données où quelque 10 000 questions sont classées par sujet et par niveau de difficulté.

Lorsqu’ils choisissent des QCM, les étudiants connaissent immédiatement leur résultat et peuvent le comparer à celui d’autres élèves de leur école, de la province ou du pays. Ils peuvent voir si leurs notes s’améliorent dans une matière à mesure qu’ils refont les exercices. Ils peuvent aussi passer un test dont ils choisissent le niveau de difficulté – facile, moyen ou difficile – pour évaluer leur performance sur un sujet précis et la comparer aux résultats d’autres étudiants.

Bons résultats

En règle générale, le projet a été bien accueilli par les professeurs et les directeurs d’école, qui ont apprécié le supplément de pratique offert aux étudiants, la possibilité de suivre les performances et de réagir immédiatement. Les enseignants craignaient surtout que certains étudiants ne soient pénalisés par le manque d’accès à un portable. Or une évaluation a montré que ce n’était pas une condition indispensable à une utilisation régulière du service, puisque 27% des utilisateurs réguliers ont indiqué qu’ils empruntaient un portable ou utilisaient ceux du mobi-kit. À l’inverse, le fait d’avoir un portable ne garantit pas forcément une utilisation régulière du service, puisque 39% des étudiants qui se sont décrits eux-mêmes comme n’étant pas des utilisateurs réguliers possèdent leur propre appareil.

Durant la période d’essai, le service a été consulté plus de 100 000 fois et les étudiants ont effectué plus de 10 000 tests. Les compétences en maths ont augmenté de 14% à tous les niveaux – tant parmi ceux qui étaient déjà bons dans cette matière que parmi ceux qui l’étaient moins. L’évaluation a montré que deux tiers des professeurs utilisaient le service et qu’environ un quart l’employaient régulièrement. De nombreux étudiants dont les professeurs n’utilisaient pas fréquemment le service s’en sont néanmoins servi de leur propre initiative.

La plupart des professeurs (79%) sont d’accord ou totalement d’accord pour dire que les deux journées d’initiation leur ont appris tout ce qu’ils devaient savoir du projet. Ce chiffre est d’autant plus significatif que d’après la recherche, les professeurs associés à des projets de soutien à l’enseignement et à l’apprentissage assistés par ordinateur se plaignent souvent d’un manque de formation adéquate. Cela dénote sans doute une différence cruciale entre la mobilophonie et l’informatique. Dans ce projet, les professeurs n’ont pas eu besoin de formation supplémentaire et se sont sentis suffisamment à l’aise au bout de deux journées d’initiation. Ils l’avaient dit à l’issue de ces journées et l’ont répété six mois plus tard.

À l’issue du deuxième cycle d’utilisation du service, la plupart des enseignants ont par ailleurs admis que le projet avait eu une incidence sur l’attitude des élèves vis-à-vis des mathématiques, de même que sur le propre rôle d’enseignant. La majorité des professeurs et directeurs d’école aimeraient poursuivre l’expérience après sa phase de test. Un peu plus de la moitié des écoles participantes ont indiqué leur souhait d’acquérir un mobi-kit.

Un minimum de dépenses

Qu’une période d’initiation aussi courte soit jugée suffisante par les professeurs constitue un atout certain pour le projet et pour l’utilisation des portables dans les programmes éducatifs. Mais il y a d’autres avantages : un coût moindre qu’une solution passant par l’ordinateur ; le recours à des applications de réseau social très en vogue chez les jeunes et utilisables à tout moment. Pour preuve, 82% du temps d’utilisation par les étudiants se situe en dehors des heures d’école, y compris durant les week-ends et les périodes de congés.

L’équipe du projet a veillé à développer un système d’accès à l’information aussi simple que possible pour les étudiants, tout en restant compatible avec le large spectre des réseaux sociaux, applications mobiles, types de portables et réseaux de téléphonie. Deux opérateurs de téléphonie mobile (MTN et CellC) sont partenaires du projet et ont pris en charge le coût d’envoi des données durant le projet. Le coût d’acheminement des données en Afrique du Sud est relativement faible, soit environ deux rands (20 euro centimes) par mois pour un usage très intensif.

Les coûts de mise en œuvre et d’utilisation des données seront l’une des principales contraintes du projet lorsqu’il s’agira de l’étendre à d’autres pays ACP. Ces dépenses devront être couvertes pour le pérenniser et le proposer à un maximum d’étudiants. Plusieurs éléments pratiques devront en outre être considérés avant cette extension, surtout si le projet doit apporter un soutien à l’apprentissage dans d’autres matières.

Les cours de mathématiques ont toutefois l’avantage de ne pas nécessiter d’adaptation majeure. Pratiquement universels, ils ne nécessitent que de légères modifications pour franchir les frontières. Nokia a déjà testé le système dans quelques écoles finlandaises et les premiers résultats de l’essai sud-africain l’incitent à poursuivre sur sa lancée. Nokia voudrait conclure de nouveaux partenariats et est en pourparlers avec Commonwealth of Learning, une organisation intergouvernementale d’éducation à distance en vue d’introduire son système dans d’autres écoles dans les années à venir.

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Riitta Vanska iest directrice des solutions mobiles et d’apprentissage chez Nokia, et Nicky Robertsest directrice de projet à la Neil Butcher Associates.

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Grâce à un service d’apprentissage nomade, les étudiants peuvent :

  • Communiquer, participer et interagir chaque fois qu’ils ont leur portable
  • Faire leurs devoirs et réviser dans le cadre d’’une plate-forme de réseau social mobile
  • Se tester ou réviser lorsqu’ils le désirent
  • Travailler sur des sujets ou des exercices qui correspondent au cursus scolaire
  • Étudier des petits chapitres de théorie
  • Répondre à des questions tirées d’une base de données reprenant plus de 10 000 questions
  • Choisir leur sujet et le niveau de difficulté
  • Avoir un retour d’information immédiat par rapport à un exercice pratique de QCM
  • Refaire les exercices autant qu’ils le veulent
  • Voir et suivre leurs scores par sujet pour mesurer leurs progrès
  • Comparer leurs performances à celles d’autres membres de la communauté (condisciples, écoles locales, autres écoles du pays)
  • Chatter avec leur amis (et d’autres personnes) à propos des problèmes d’apprentissage
  • Rattraper leur retard d’apprentissage sur le chemin (aller et retour) de l’école.
31 janvier 2011

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