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Faculté des sciences de l’éducation

Une recherche-action-formation sur la classe inversée: recension des écrits et premiers résultats

Bruno Poellhuber, professeur agrégéEdith Gruslin, enseignante, Collège Ahuntsic

Plan

Problématique

Recension des écrits

Quelques résultats préliminaires quant au portrait de certaines pratiques de classe inversée

Discussion

2

PROBLÉMATIQUE

3

La réussite

4

Apprentissage actif (en STEM)

Selon une méta-analyse (225 études) comparant les effets de l’apprentissage actif à l’enseignement magistral:

Diminution du taux d’échec (passe de 33,8% à 21,8%)

Amélioration des résultats (augmentation des notes de 6%)

(Freeman et al, 2014)

5

Apprentissage actif: effet sur le taux d’échec

6

Freeman et al, 2014

7

Apprentissage actif: effet sur le taux d’échec

Freeman et al, 2014

Apprentissage par problèmes comparé à l’apprentissage traditionnel

8

Adapté de la méta-analyse de Strobel et Barnevebeld (2009)

LA CLASSE INVERSÉE

9

https://youtu.be/Zkt3QWb76mA

Qu’est-ce que la classe inversée ? https://www.youtube.com/watch?v=hCEIJLFEGNUhttps://youtu.be/Zm9rqT3MAGw (0-1:10; 5:26; 7:43)

Définitions

Au sens large:

« Approche pédagogique consistant à inverser et à adapter les activités d’apprentissage traditionnellement proposées aux étudiantes et étudiants en utilisant en alternance la formation à distance et la formation en classe pour prendre avantage des forces de chacune. »

(Service soutien à la formation de l’U. Sherbrooke, 2011, par.2)

Avec ou sans vidéos ou outils technologiques (Abeysekera et Dawson, 2015; Dumont et Berthiaume, 2016; Gilboy, Heinerichs et

Pazzaglia, 2015; McLean, Attardi, Faden et Goldszmidt, 2016)

Définitions et variations

Nombreuses définitions

Dispositifs varient d’une étude à l’autre: Nature des activités

d’apprentissage pas toujours précisées

Durée d’implantation variable

Lebrun, M. (2017). Les classes inversées… paysage ouvert et visites guidées. Récupéré de : http://lebrunremy.be/WordPress/

1. Activités d’instruction individuelle assistées par ordinateur ont lieu à l’extérieur de la classe

2.Activités d’apprentissage réalisées en groupe ont lieu en classe

(traduit de Bishop et Verleger, 2013)

Théories d’apprentissage centré

sur l’enseignant

Méthodes d’enseignement

explicite

PrescritClasse

inversée +=

Théories d’apprentissage centré

sur l’étudiant

Activités interactives en

classe

Prescrit

La classe inversée – définition retenue

LA CLASSE INVERSÉE: QU’EN DIT LA RECHERCHE ?

PERCEPTIONS (SATISFACTION)

Perception

Perception des étudiants généralement positive(revues: Bishop et Verleger, 2013, O’Flaherty et Philipps, 2015;

articles empiriques : Blair, Maharaj et Primus, 2016; et al, 2014; Cormier et Voisard, 2018; Fisher et al, 2017; Gilboy, Heinerichs et Pazzaglia, 2015; Heyborne et Perret,

2016; Hibbard, Sung et Wells, 2016; Jeong et al Love et al, 2014; 2016; McLaughlin et al., 2013; Steen-Utheim et Foldnes, 2017)

Appréciation peut varier selon le niveau des étudiants

1ere et 4e année du programme ont évalué moins favorablement la classe inversée que les étudiants de 2e et 3e année (Clark, 2016)

RÉSULTATS D’APPRENTISSAGE

Effets sur l’apprentissage

Perception favorable des gains d’apprentissage(Cheng, Ka Ho Lee, Chang et Yang, 2017; Fisher et al, 2017)

Impacts sur la performance: pas clairement établis Amélioration de la performance

(Cheng, Ka Ho Lee, Chang et Yang, 2017; Cormier et Voisard, 2018; Day, 2018; Foldnes, 2016; Gopalan et Klann, 2017; Hibbard, Sung et Wells, 2016; Lo et al, 2017; Thai, De Wever et Valcke, 2017; Tune et al,

2013)

Pas d’impact significatif au niveau de la performance(Blair et al., 2016; Clark et al., 2016; Galway et al., 2014; Jensen et al., 2015; Love et al; 2014;

McLaughlin et al., 2013; Velegol et al, 2015)

Impacts sur la rétention à long terme: pas clairement établis Amélioration (Day, 2018, Shatto, LʼEcuyer et Quinn, 2017)

Diminution (Taglieri et al., 2017)

Classe d’apprentissage actif - CLAAC 18

Motivation

Modèle des attentes et

de la valeur (ex.: Pintrich)

Effets sur la motivation

Favorise: valeur accordée à la tâche, pensée critique, instruction par les pairs

(van Vliet et al, 2015)

Effet positif sur:

Orientation vers la valeur de la tâche

Elle-même liée positivement à la réussite (Lewis, 2018)

Sentiment d’auto-efficacité (Hibbard et al, 2016; Thai et al, 2017)

Auto-efficacité liée positivement à l’apprentissage (Sun et al, 2018)

Motivation intrinsèque (Thai et al, 2017 )

↓ de l’amotivation (Liu et al, 2018)

Classe d’apprentissage actif - CLAAC 20

Engagement

Cognitif

Surligner, se répéter,

organiser, réfléchir,

prendre connaissance

de, etc.

ComportementalArriver à temps, prévoir

dans un calendrier,

demander de l’aide,

texter, etc.

AffectifS'amuser, détester,

s'ennuyer, etc.

Effets sur l’engagement

Classe inversée positivement associée à l’engagement(Clark, 2016; Elmaadaaway, 2017; Fisher, 2017; Jamaludin 2014; McLaughlin, 2013;

McLean, 2016; Steen-Utheim, 2017)

Surtout engagement affectif (Elmaadaaway, 2017; Jamaludin 2014; Steen-Untheim, 2017)

Hausse de l’engagement comportemental (Elamaadaaway, 2017; Jamaludin, 2014)

Hausse de l’engagement cognitif (Steen-Utheim, 2017)

Mais aussi: observation d’une diminution de l’engagement en classe active (Burke et Fedorek, 2017)

En somme…

Perception: généralement positive

Effets sur l’apprentissage:

Perception des gains: positive

Performance: effets positifs ou neutres

Rétention à long terme: pas clair…

Effets sur la motivation: positif

Effets sur l’engagement: positif, surtout eng. affectif

Médiagraphie – recensionAbeysekera, L., & Dawson, P. (2015). Motivation and cognitive load in the flipped classroom: definition, rationale and a call for research. Higher Education Research & Development, 34(1), 1-14. https://doi.org/10.1080/07294360.2014.934336

Bishop, J. L., & Verleger, M. A. (2013). The Flipped Classroom: A Survey of the Research: American Society for Engineering Education. Consulté 14 octobre 2017, à l’adresse https://www.asee.org/public/conferences/20/papers/6219/view

Blair, E., Maharaj, C., & Primus, S. (2016). Performance and perception in the flipped classroom. Education and Information Technologies, 21(6), 1465-1482. https://doi.org/10.1007/s10639-015-9393-5

Burke, A. S., & Fedorek, B. (2017). Does “flipping” promote engagement?: A comparison of a traditional, online, and flipped class. Active Learning in Higher Education, 18(1), 11-24. https://doi.org/10.1177/1469787417693487

Cheng, X., Ka Ho Lee, K., Chang, E. Y., & Yang, X. (2017). The “flipped classroom” approach: Stimulating positive learning attitudes and improving mastery of histology among medical students. Anatomical Sciences Education, 10(4), 317-327. https://doi.org/10.1002/ase.1664

Clark, R. M., Besterfield-Sacre, M., Budny, D., Bursic, K. M., Clark, W. W., Norman, B. A., … Slaughter, W. S. (2016). Flipping Engineering Courses: A School Wide Initiative. Advances in Engineering Education, 5(3). Consulté à l’adresse https://eric.ed.gov/?q=flipped+classroom+and+higher+education+and+engagement&id=EJ1122004

Cormier, C., & Voisard, B. (2018). Flipped Classroom in Organic Chemistry Has Significant Effect on Students’ Grades. Frontiers in ICT, 4. https://doi.org/10.3389/fict.2017.00030

Day, L. J. (2018). A gross anatomy flipped classroom effects performance, retention, and higher-level thinking in lower performing students. Anatomical Sciences Education, n/a-n/a. https://doi.org/10.1002/ase.1772

Dumont, A., & Berthiaume, D. (2016). La pédagogie inversée: enseigner autrement dans le supérieur avec la classe inversée (1re édition..). Louvain-La-Neuve: deboecksupérieur.

Elmaadaway, M. A. N. (2017). The effects of a flipped classroom approach on class engagement and skill performance in a blackboard course. British Journal of Educational Technology, n/a-n/a. https://doi.org/10.1111/bjet.12553

Fisher, R., Ross, B., LaFerriere, R., & Maritz, A. (2017). Flipped Learning, Flipped Satisfaction, Getting the Balance Right. Teaching & Learning Inquiry, 5(2), 114-127.

Foldnes, N. (2016). The flipped classroom and cooperative learning: Evidence from a randomised experiment. Active Learning in Higher Education, 17(1), 39-49. https://doi.org/10.1177/1469787415616726

Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth, M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(23), 8410-8415. https://doi.org/10.1073/pnas.1319030111

Médiagraphie (2) – recensionGalway, L. P., Corbett, K. K., Takaro, T. K., Tairyan, K., & Frank, E. (2014). A novel integration of online and flipped classroom instructional models in public health higher education. BMC medical education, 14(1), 181.

Gilboy, M. B., Heinerichs, S., & Pazzaglia, G. (2015). Enhancing Student Engagement Using the Flipped Classroom. Journal of Nutrition Education and Behavior, 47(1), 109-114. https://doi.org/10.1016/j.jneb.2014.08.008

Gopalan, C., & Klann, M. C. (2017). The effect of flipped teaching combined with modified team-based learning on student performance in physiology. Advances in Physiology Education, 41(3), 363-367. https://doi.org/10.1152/advan.00179.2016

Heyborne, W. H., & Perrett, J. J. (2016). To Flip or Not to Flip? Analysis of a Flipped Classroom Pedagogy in a General Biology Course. Journal of College Science Teaching, 45(4).

Hibbard, L., Sung, S., & Wells, B. (2016). Examining the Effectiveness of a Semi-Self-Paced Flipped Learning Format in a College General Chemistry Sequence. Journal of Chemical Education, 93(1), 24-30. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00592

Jamaludin, R., & Osman, S. Z. M. (2014). The Use of a Flipped Classroom to Enhance Engagement and Promote Active Learning. Journal of Education and Practice, 5(2), 124-131.

Jensen, J. L., Kummer, T. A., & Godoy, P. D. d M. (2015). Improvements from a Flipped Classroom May Simply Be the Fruits of Active Learning. CBE-Life Sciences Education, 14(1), ar5. https://doi.org/10.1187/cbe.14-08-0129

Jeong, J. S., González-Gómez, D., & Cañada-Cañada, F. (2016). Students’ Perceptions and Emotions toward Learning in a Flipped General Science Classroom. Journal of Science Education and Technology, 25(5), 747-758. https://doi.org/10.1007/s10956-016-9630-8

Lewis, S. E. (2018). Goal orientations of general chemistry students via the achievement goal framework. Chemistry Education Research and Practice, 19(1), 199-212. https://doi.org/10.1039/C7RP00148G

Liu, Y., R. Raker, J., & E. Lewis, J. (2018). Evaluating student motivation in organic chemistry courses: moving from a lecture-based to a flipped approach with peer-led team learning. Chemistry Education Research and Practice, 19(1), 251-264. https://doi.org/10.1039/C7RP00153C

Lo, C. K., Hew, K. F., & Chen, G. (2017). Toward a set of design principles for mathematics flipped classrooms: A synthesis of research in mathematics education. Educational Research Review, 22(Supplement C), 50-73. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2017.08.002

Love, B., Hodge, A., Grandgenett, N., & Swift, A. W. (2014). Student learning and perceptions in a flipped linear algebra course. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 45(3), 317-324. https://doi.org/10.1080/0020739X.2013.822582

McLaughlin, J. E., Griffin, L. M., Esserman, D. A., Davidson, C. A., Glatt, D. M., Roth, M. T., … Mumper, R. J. (2013). Pharmacy Student Engagement, Performance, and Perception in a Flipped Satellite Classroom. American Journal of Pharmaceutical Education, 77(9), 196. https://doi.org/10.5688/ajpe779196

Médiagraphie (3) – recensionMcLean, S., Attardi, S. M., Faden, L., & Goldszmidt, M. (2016). Flipped classrooms and student learning: not just surface gains. Advances in Physiology Education, 40(1), 47-55. https://doi.org/10.1152/advan.00098.2015

O’Flaherty, J., & Phillips, C. (2015). The use of flipped classrooms in higher education: A scoping review. The Internet and Higher Education, 25(Supplement C), 85-95. https://doi.org/10.1016/j.iheduc.2015.02.002

Service de soutien à la formation de l’Université de Sherbrooke (2011, Novembre). Faire la classe à l’envers : la flipped classroom. Bulletin Perspectives SSF, Récupéré de : https://www.usherbrooke.ca/ssf/veille/perspectives-ssf/numeros-precedents/novembre-2011/le-ssf-veille/faire-la-classe-mais-a-lenvers-la-flipped-classroom/

Shatto, B., LʼEcuyer, K., & Quinn, J. (2017). Retention of Content Utilizing a Flipped Classroom Approach. Nursing Education Perspectives, 38(4), 206-208. https://doi.org/10.1097/01.NEP.0000000000000138

Steen-Utheim, A. T., & Foldnes, N. (2017). A qualitative investigation of student engagement in a flipped classroom. Teaching in Higher Education, 1-18. https://doi.org/10.1080/13562517.2017.1379481

Strobel, J., & Barneveld, A. van. (2009). When is PBL More Effective? A Meta-synthesis of Meta-analyses Comparing PBL to Conventional Classrooms. Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning, 3(1), 44-58. https://doi.org/10.7771/1541-5015.1046

Sun, Z., Xie, K., & Anderman, L. H. (2018). The role of self-regulated learning in students’ success in flipped undergraduate math courses. The Internet and Higher Education, 36(Supplement C), 41-53. https://doi.org/10.1016/j.iheduc.2017.09.003

Taglieri, C., Schnee, D., Dvorkin Camiel, L., Zaiken, K., Mistry, A., Nigro, S., … Goldman, J. (2017). Comparison of long-term knowledge retention in lecture-based versus flipped team-based learning course delivery. Currents in Pharmacy Teaching & Learning, 9(3), 391-397. https://doi.org/10.1016/j.cptl.2017.01.007

Thai, N. T. T., De Wever, B., & Valcke, M. (2017). The impact of a flipped classroom design on learning performance in higher education: Looking for the best “blend” of lectures and guiding questions with feedback. Computers & Education, 107(Supplement C), 113-126. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2017.01.003

Tune, J. D., Sturek, M., & Basile, D. P. (2013). Flipped classroom model improves graduate student performance in cardiovascular, respiratory, and renal physiology. Advances in Physiology Education, 37(4), 316-320. https://doi.org/10.1152/advan.00091.2013

van Vliet, E. A. van, Winnips, J. C., & Brouwer, N. (2015). Flipped-Class Pedagogy Enhances Student Metacognition and Collaborative-Learning Strategies in Higher Education But Effect Does Not Persist. CBE-Life Sciences Education, 14(3), ar26. https://doi.org/10.1187/cbe.14-09-0141

Velegol, S. B., Zappe, S. E., & Mahoney, E. (2015). The Evolution of a Flipped Classroom: Evidence-Based Recommendations. Advances in Engineering Education, 4(3), n3.

LE PROJET DE RECHERCHE

Un projet de recherche-action-formation UdeM et CAT

Avec 3 collèges et 2 universités

5 chercheurs universitaires et 5 co-chercheurs du collégial

Des conseillers technopédagogiques

Environ 25 profs

27

Service de soutien à l’apprentissage et du développement pédagogique28

Objectifs

Connaissancespréférences

pratiques pédagogiques

Effets sur...

La motivation

L'engagement

La réussite

Évolution

Classe d’apprentissage actif - CLAAC 29

Enseignants: pratiques et approches

pédagogiques

Préférences

• Collaboratives

• Compétitives

• Individuelles

Approche

• Centrée étudiants

• Centrée enseignant

Climat• Soutien innovation

Enseignants: dévelopement professionnel selon Clarke et Hollingworth

Classe d’apprentissage actif - CLAAC 31

Motivation Intérêt

Classe d’apprentissage actif - CLAAC 32

Engagement

Cognitif

Surligner, se répéter,

organiser, réfléchir,

prendre connaissance

de, etc.

ComportementalArriver à temps, prévoir

dans un calendrier,

demander de l’aide,

texter, etc.

AffectifS'amuser, détester,

s'ennuyer, etc.

En classe vs hors classe

Classe d’apprentissage actif - CLAAC 33

Design-based research

Design

des

scénarios

Analyses

Collectes

Objectifs

Obj. 1: Dresser un portrait préliminaire caractérisant les pratiques de classe inversée au postsecondaire

Entrevues avec 22 profs qui pratiquent déjà la classe inversée

Focus-group avec tous les participants au projet

Obj. 2: Déterminer les attentes et la valeur accordée par les étudiantset les enseignants aux diverses activités d’apprentissage réaliséesen contexte de classe inversée

Questionnaire situationnel distribué après une séquence d’activités en classe inversée

Instruments O1 O2

Questionnaire enseignants (n = 22 + 10) X X

Entrevues enseignants (n=22 + 10) et analyse des activités

X X

Entrevues d’analyse à posteriori d’un scénario (n = 16)

X

Questionnaires étudiants (pré-post, situationnel) (n = 260 * 2)

X X

Les principaux défis (version 2017)

1. Participation et adhésion des étudiants

Réalisation des travaux hors-classe

Engagement en classe et hors-classe

2. Doser évaluation formative et sommative

3. Conception des vidéos

Les principaux défis (version 2018)1. Motivation, participation et adhésion des étudiants

Réalisation des travaux hors-classe

2. Dosage des évaluations formatives et sommatives

Micro-évaluations et APC

3. Conception des vidéos

4. Préparation des scénarios et du matériel

5. Conception des activités d’apprentissage actif

6. Gestion du travail d’équipe

7. Les étudiants: hétérogénéité, buts de performance, anxiété

8. Encadrement hors classe

Questionnaire situationnel Hiver 2018N Min, Max. Moy. Ecart type

Engagement Interaction Enseignant Hors classe 255 1 7 3,59 1,70

Engagement Interaction Etudiants Hors classe Disc 257 1 7 4,07 1,53Engagement Interaction Enseignant En classe 261 1 7 4,47 1,49

Engagement Interaction Etudiants Hors classe Q/R 250 1 7 4,68 1,58

Engagement Interaction Etudiants En classe Disc 260 1 7 4,73 1,19

Intérêt Individuel 266 1 7 4,78 1,32

Perceptions Valeur Tâche Affectif (Poellhuber) 265 1 7 4,83 1,27

Intérêt Situationnel Activé 265 1 7 4,92 1,26

Engagement Hors classe (Parent) 267 2,33 6 5,09 0,91

Engagement Interaction Etudiants En classe Q/R 259 1,33 7 5,30 1,19

Engagement Métacognition Stratégies 266 1 7 5,34 1,10

Intérêt Situationnel Maintenu 264 1,67 7 5,47 1,18

Perception Apprentissage Hors classe 238 1 7 5,56 1,12

Perception Apprentissage En classe 252 1 7 5,60 1,16

Perceptions Valeur Tâche 266 1 7 5,64 1,21

Présenter son approche dès le premier cours

Intervenir sur la perception de la valeur de la tâche

Imaginer des bonnes activités, des problèmes authentiques et motivants (style accent sur la pédagogie)

Accorder des points aux activités de préparation ou vérifier si le travail a été fait

S’assurer de la COHÉRENCE entre les activités de préparation et les activités en classe

Défi 1: Motivation, participation et adhésion des étudiants

https://prezi.com/m04tpdac2jxm/profils-de-gestion-de-classe/

En classe inversée

Comment motiver les étudiants à se préparer adéquatement?

Roch Chouinard, Vincent Laberge,

Bruno PoellhuberUniversité de Montréal

Août 2017

Défi 2: doser évaluation formative et sommative

TémoignageMalheureusement… Quand on en parle comme ça, ça semble être la partie la plus intéressante de ma classe inversée, mais dans les sondages qu’on a fait, c’est la

partie que les étudiants ont jugé la moins utile. Peut-être qu’ils ont dit que c’était la moins utile parce que

c’était pas abordé dans les questions d’examen. Parce que toute cette partie là, l’entrevue et les questionnaires,

c’est formatif.

Accorder des points aux activités de préparation ou vérifier si le travail a été fait

Passer d’une approche de vérification du travail à une approche centrée sur l’apprentissage

Valoriser le travail de préparation et de visionnement des vidéos

Utiliser des quiz en ligne

Superposition de quiz sur les vidéos

Utiliser la ludification (vert de Web work)

S’assurer du niveau adéquat des quiz

Évaluer en profondeur plutôt qu’en surface … (Romainville)

Défi 2: évaluation formative et sommative

Les moments et formats d’évaluation

Formats: Vérification d’activité (analytiques en ligne, présence en

classe, etc.) Quiz (en ligne / en classe) Questions posées en classe Productions orales et écrites

Types de notation: formatif, sommatif Groupements: individuel, par équipe Évaluateurs: l’enseignant, les pairs Processus cognitifs évalués : se souvenir, comprendre,

appliquer, analyser, évaluer, créer

Défi 3: la production vidéo

Période de développement chronophage: compétences particulières

Pistes de solutions: Repérer des vidéos pédagogiques dans son domaine; Produire ses propres vidéos pédagogiques avec des logiciels

simples à utiliser Office Mix: Explain Everything; Camtasia;

Recourir aux équipements, logiciels et aide disponibles dans l’établissement

Se former

Défi 4: la préparation du matériel et des scénarios

Temps et expertise

Pistes de solutions: Communauté de pratique … disciplinaire (ex.:

Mathéma-TIC)

Ateliers de formation

Un système pour répondre aux questions

Mise à disposition facile et rapide d’outils technopédagogiques

Défi no. 5: la conception des activités d’apprentissage actif

Pour plusieurs, trop d’accent sur les vidéos

Dans la littérature, l’utilisation de la vidéo permet de libérer du temps de classe

Paegle et al., 1980; Schreiber et al., 2010

Le vrai bénéfice viendrait des activités d’apprentissage actif

Pas de différence entre la classe inversée et l’enseignement sur campus si l’enseignement est fondé sur l’apprentissage actif (Jensen, Kummer and Godoy, 2014)

Qu’est-ce qu’une structure coopérative?

Façon d’organiser et de structurer les interactions sociales dans la classe au moyen d’une série d’étapes ou d’éléments que les élèves reconnaissent facilement. Lorsqu’on greffe un contenu particulier à cette structure, elle devient une activité (Howden et Kopiec, 2000).

Les principaux défis6. Gestion du travail d’équipe (en classe)

Superviser le déroulement

7. Les étudiants: hétérogénéité, buts de performance, anxiété

Paradoxe compétition/collaboration (ex.: sc. de la nature)

Établir une routine … mais varier

8. Encadrement hors classe

Encadrement collectif (un à plusieurs)

Séances synchrones

Groupes Facebook OU forums de discussion avec abonnement

Apprentissage par les pairs

UN RAPPROCHEMENT AVEC LE PROJET CLAAC