Surmonter les difficultés liées à la mise en œuvre des normes scientifiques de la prochaine génération (NGSS)

Vue de côté d'une écolière assise à un bureau devant un tableau noir, face à son ordinateur portable.

Avec l'adoption officielle par 18 États américains des normes scientifiques de la prochaine génération (NGSS) et des dizaines d'autres qui s'orientent vers les principes des NGSS, un changement important est en cours. 

Plutôt que de se contenter de rappeler des faits, les élèves doivent démontrer qu'ils maîtrisent trois dimensions de l'apprentissage : les pratiques scientifiques et d'ingénierie, les idées fondamentales de la discipline et les concepts transversaux. Les élèves devront ainsi faire preuve d'esprit critique, résoudre des problèmes du monde réel et collaborer à des tâches complexes. 

En réponse à la NGSS, les éducateurs trouvent de nouvelles façons de transmettre un apprentissage plus approfondi et d'évaluer les compétences de haut niveau. En lieu et place des tests à choix multiples, les enseignants doivent mesurer les performances sur l'ensemble du continuum des résultats, de la mémorisation à la recherche indépendante. Dans le même temps, les administrateurs doivent mobiliser le temps et les fonds nécessaires pour former les éducateurs et leur fournir les ressources nécessaires à une nouvelle génération de programmes. 

Dans cet article, nous examinons les défis liés à la mise en œuvre de la NGSS et proposons des solutions et des ressources pour vous aider à soutenir vos élèves. 

Principaux points à retenir 

  • Les évaluations complexes sont essentielles : Les écoles doivent aller au-delà des évaluations traditionnelles pour développer des évaluations à multiples facettes qui mesurent efficacement la pensée critique et les compétences en matière de résolution de problèmes, conformément aux principes de la NGSS.
  • L'accent mis sur l'intégration des technologies: Tirer parti d'expériences numériques immersives et assurer l'interopérabilité des technologies éducatives seront essentiels pour créer des environnements d'apprentissage dynamiques qui renforcent l'engagement et la compréhension des étudiants.
  • Des analyses intuitives pour une meilleure compréhension: Des outils d'analyse conviviaux sont essentiels pour aider les enseignants à identifier rapidement les besoins des élèves, à adapter l'enseignement en fonction des données en temps réel et à se concentrer sur le développement de compétences de réflexion supérieures.
  • Collaboration entre éducateurs: Favoriser une culture de collaboration entre les enseignants est essentiel pour une mise en œuvre réussie de la NGSS. Le partage des meilleures pratiques, des ressources et des idées peut aider les éducateurs à développer des stratégies innovantes et à construire une communauté de soutien axée sur des résultats d'apprentissage plus profonds.

Défis et solutions de la NGSS

Une coalition d'États a élaboré les NGSS parce que les normes scientifiques n'avaient pas été mises à jour depuis le début des années 1980. Il va sans dire que la science et la technologie jouent aujourd'hui un rôle beaucoup plus important dans la vie des Américains qu'à l'époque. Les salles de classe se modernisent en même temps que la société.

En s'adaptant aux nouvelles normes, les éducateurs et les administrateurs devront innover. Les enseignants devront apprendre à utiliser les équipements de laboratoire et les outils numériques et à former les élèves à leur utilisation. De leur côté, les administrateurs devront élaborer de nouvelles politiques et nouer des relations avec les parties prenantes susceptibles de répondre aux exigences accrues en matière de technologie. 

Le TAO a publié un livre blanc sur les possibilités d'approfondissement de l'apprentissage et de l'évaluation dans le cadre de la NGSS. Voici quelques-uns des principaux défis et solutions de cette ressource.

Évaluer les compétences complexes

Défi : S'il est relativement simple de concevoir des évaluations qui mesurent la mémorisation des faits, mesurer l'apprentissage en profondeur est une toute autre histoire. Les enseignants qui suivent les orientations de la NGSS devront élaborer des évaluations relativement complexes afin d'évaluer l'ensemble des performances des élèves, de l'apprentissage par cœur à la réflexion critique.

Solution : Le Conseil national de la recherche de la National Academies Press a publié des conseils détaillés pour les évaluations de la NGSS. Les recommandations sont les suivantes :

  • Développer des évaluations à composantes multiples, telles que les évaluations à choix multiples, les évaluations à réponse libre et les évaluations basées sur la performance. les évaluations basées sur la performance
  • Mesurer le continuum de l'apprentissage pour suivre les progrès accomplis par rapport aux objectifs fixés
  • Obtenir des données qui aident les enseignants à affiner leurs interventions

Les éducateurs peuvent mettre en œuvre ces étapes en utilisant une plateforme EdTech telle que TAO, qui permet aux éducateurs de mélanger et d'associer une grande variété de types de questions pour aller bien au-delà du choix multiple. 

Par exemple, les instructeurs de l'éducation de base des adultes à l'Université du Massachusetts à Amherst. Université du Massachusetts Amherst (UMass) ont créé des questions qui invitaient leurs étudiants à lire des informations écrites et à les convertir en informations visuelles. En incluant des questions interactives qui demandent aux étudiants d'appliquer leurs connaissances, les éducateurs ont mesuré des compétences qui ne pouvaient pas être identifiées par des tests à choix multiples.

En combinant différents types de questions, les éducateurs peuvent également mettre en œuvre une stratégie de test adaptatif afin d'obtenir des informations plus précises sur les performances des élèves. Les tests adaptatifs informatisés ajustent les évaluations en temps réel en fonction des réponses données par le candidat aux questions précédentes. En adaptant les évaluations aux capacités des élèves, les tests adaptatifs peuvent aider les éducateurs à stimuler les élèves les plus performants avec des questions qui mesurent l'apprentissage en profondeur, sans décourager les élèves les moins performants.

Offrir des expériences d'apprentissage dans le monde réel

Défi : La NGSS privilégiant la résolution de problèmes plutôt que l'apprentissage par cœur, les expériences scientifiques et les défis du monde réel sont essentiels. Pourtant, dans une salle de classe éloignée ou dans un environnement à faibles ressources, les éducateurs n'ont pas toujours la possibilité de donner à leurs élèves l'accès à un laboratoire de chimie ou à un écosystème naturel. De plus, les tests papier-crayon traditionnels peuvent ne pas être en mesure de s'adapter aux styles d'apprentissage de tous les élèves.

Solution : Les expériences d'apprentissage numérique immersif donnent aux élèves la possibilité d'appliquer les connaissances en sciences et en ingénierie sans épuiser les ressources éducatives. En utilisant des éléments améliorés par la technologie (TEI) comme les expériences scientifiques en ligne, les éducateurs peuvent demander aux élèves de visualiser des calculs volumétriques ou de représenter graphiquement des équations algébriques.

Vous pouvez même donner aux étudiants l'accès à des environnements d'apprentissage virtuels multi-utilisateurs (MUVE), qui sont des simulations immersives de scénarios du monde réel. Par exemple, avec programme ecoMUVE de Harvardde Harvard, les étudiants collaborent pour identifier les modèles de causalité dans les écosystèmes. Ce monde virtuel en 3D invite les élèves à explorer les habitats des étangs et des forêts pendant quatre semaines d'apprentissage basé sur l'investigation.

Il est important de noter que de nombreux TEI sont conçus en tenant compte des besoins éducatifs spéciaux et des handicaps. En utilisant des outils EdTech qui offrent des capacités de synthèse vocale, par exemple, les éducateurs peuvent s'assurer que tous les élèves ont accès à des évaluations équitables. 

Suivi des progrès des élèves 

Défi : À mesure que les éducateurs s'attaquent aux exigences d'un apprentissage plus approfondi, ils auront besoin de mieux connaître les progrès des élèves afin d'adapter les programmes d'études en conséquence.

Dans le cadre de la NGSS, les attentes en matière de performances associent une pratique scientifique et technique à une idée centrale de la discipline et la relient à un concept transversal. Cela signifie que si un élève ne satisfait pas à une attente de performance, il y a trois explications possibles - et il peut être difficile pour les enseignants de suivre ces données pour chacun de leurs élèves.  

Solution : Les éducateurs devraient avoir accès à des outils d'analyse qui les aident à suivre les performances des élèves dans les trois dimensions de l'apprentissage. Ils seront ainsi en mesure d'évaluer les raisons pour lesquelles un élève ne répond pas à une attente en matière de performance et d'y remédier dans le cadre de la planification des cours.

Certains enseignants peuvent craindre que les outils d'analyse soient difficiles à utiliser. Cependant, les plateformes EdTech modernes proposent des solutions de reporting qui aident les enseignants à visualiser et à organiser les données de manière intuitive. Ils peuvent ainsi consacrer moins de temps à l'établissement de rapports et plus à l'adaptation de leurs stratégies d'enseignement. 

Formation des éducateurs

Défi : Chaque fois que les normes et les méthodes éducatives changent de manière significative, une formation est nécessaire. Cependant, les administrateurs et les éducateurs sont déjà pressés par le temps, et la formation à la NGSS doit donc être aussi efficace que possible.

Solution : En dotant les éducateurs de ressources qui leur permettent de travailler en équipe et de bénéficier de l'expertise des uns et des autres, les administrateurs peuvent réduire la nécessité d'une formation coûteuse en temps.

Par exemple, les plateformes EdTech modernes permettent aux utilisateurs de collaborer à la rédaction d'éléments de test, ce qui permet aux enseignants de différentes classes d'accéder à un ensemble de questions. Cette collaboration entre pairs se traduit par des évaluations de meilleure qualité et plus innovantes, car les enseignants apprennent les uns des autres en temps réel. Ils ont également plus de temps pour se concentrer sur l'adaptation des évaluations et des plans de cours afin de répondre aux besoins de leurs élèves.

Il convient également de noter que de nombreux administrateurs hésitent à adopter de nouvelles solutions EdTech parce qu'ils ne veulent pas trop compliquer la vie des enseignants. Si les logiciels ne s'intègrent pas facilement, les districts scolaires peuvent finir par payer des solutions personnalisées coûteuses qui permettent aux enseignants d'accéder à de multiples outils d'apprentissage à partir d'une seule interface.

Pour résoudre ce problème, la communauté EdTech a développé un ensemble de normes d'interopérabilité telles que QTI, PCILTI, MathML et Open ID. Tant que les logiciels d'apprentissage respectent ces normes, différents outils éducatifs peuvent être intégrés de manière transparente, ce qui permet aux éducateurs d'assigner, de mesurer et d'affiner les évaluations à partir d'un emplacement central.

La ligne de fond 

La mise en œuvre de la NGSS exige des écoles qu'elles relèvent plusieurs défis importants, qu'il s'agisse de concevoir des évaluations qui permettent d'approfondir l'apprentissage ou d'intégrer efficacement les nouvelles technologies. 

Les éducateurs doivent s'éloigner des évaluations traditionnelles basées sur les faits et adopter des méthodes plus complexes qui évaluent la pensée critique et les compétences en matière de résolution de problèmes. Des outils tels que les tests adaptatifs et les expériences d'apprentissage assistées par la technologie peuvent contribuer à combler le fossé, mais leur mise en œuvre réussie dépend de l'offre aux enseignants d'une formation et de ressources adéquates pour utiliser ces innovations en toute confiance. 

Dans le même temps, les administrateurs doivent veiller à ce que les technologies éducatives soient intégrées de manière transparente grâce à des normes d'interopérabilité, afin de minimiser les perturbations de l'enseignement. En outre, les outils d'analyse doivent être intuitifs et permettre aux enseignants de suivre les progrès réalisés par rapport aux trois dimensions de la NGSS. 

En s'attaquant de front à ces défis, les écoles peuvent créer un enseignement des sciences plus dynamique et plus pratique qui s'aligne sur la vision de la NGSS et qui, en fin de compte, prépare mieux les élèves aux défis scientifiques et d'ingénierie du monde réel. Pour en savoir plus, consultez le livre blanc de TAO sur la NGSS :

FAQs :

  1. Quels sont les plus grands défis auxquels les écoles sont confrontées lors de la mise en œuvre des NGSS ?

Les principaux défis consistent à concevoir des évaluations complexes qui mesurent la pensée critique, à intégrer les nouvelles technologies pour un apprentissage immersif et à veiller à ce que les enseignants soient formés à l'utilisation efficace de ces outils. 

  1. Comment les enseignants peuvent-ils se préparer à la mise en œuvre de la NGSS ?

Les enseignants peuvent se préparer en bénéficiant d'un développement professionnel sur les évaluations alignées sur la NGSS, en utilisant des tests adaptatifs et des outils d'apprentissage numériques, et en collaborant avec des collègues pour partager des ressources. 

  1. Quel rôle joue la technologie dans les salles de classe alignées sur la NGSS ?

La technologie soutient la NGSS en permettant des expériences d'apprentissage immersives, des évaluations adaptatives et des analyses avancées pour suivre les progrès des élèves.

 

En savoir plus sur la façon dont le TAO soutient l'évaluation des NGSS. Cliquez ici pour en savoir plus.