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Exerciseur en statistiques

Projet

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Annexes

Général
24
Exerciseur en statistiques
Statistics exerciser
Matthias Studer
matthias.studer@unige.ch
Introduction aux méthodes quantitatives
T100000
Catégorisation
Bachelor
100 - 300
Préparer
Questionner
Université de Genève
SDS
2016
Credit Suisse Award For Best Teaching
2018
Oui
Description du projet
L’enseignant a ajouté à son cours des exercices pratiques générés aléatoirement sur Moodle avec correction automatique, ainsi que la réalisation d'exercices d'interprétation en petits groupes lors des séminaires.

L’enseignant de ce cours de statistiques obligatoire de 1ère année a fait face à plusieurs constats. Le cours avait une très mauvaise image auprès des étudiant-es qui appréhendent fortement les mathématiques. Seule une minorité d’étudiant-es étaient capables d’interpréter correctement des résultats statistiques à la fin du semestre. Enfin, la participation aux exercices était insuffisante. Or, un travail régulier permet de s’assurer qu’une étape est comprise avant d’aborder la suivante, ce qui est essentiel pour les statistiques dont la compréhension est essentiellement « cumulative ».

La refonte du cours de 2016 visait à répondre à ces constats. Outre un recentrage du cours autour de l’interprétation des résultats statistiques, plusieurs innovations pédagogiques ont été mises en place avec plusieurs objectifs : 

  • rendre les étudiant-es plus actifs/ves dans le cours et les séminaires ; 
  • augmenter la part des étudiant-es faisant les exercices avant les séminaires ; 
  • améliorer la qualité du travail associé aux exercices en les encourageant à identifier et dépasser leurs erreurs ; 
  • mettre en place des temps spécifiques pour les exercices théoriques et d’interprétation. 

L’innovation principale concerne la mise en place d’exercices pratiques sur Moodle générés aléatoirement avec correction automatique, un nombre de tentatives illimité et un minimum de points à atteindre. Chaque semaine à la suite du cours, les étudiant-es sont invité-es à faire un certain nombre d’exercices sur Moodle pour mettre en application leurs connaissances théoriques. À noter que :  

  • les données et énoncés de l’exercice sont générés aléatoirement. Ce système a l’avantage de proposer un exercice unique à chaque étudiant-e et de prévenir les tentatives de copie entre étudiant-es ; 
  • dès qu’un travail pratique (TP) est soumis par un-e étudiant-e, il est automatiquement corrigé et les réponses correctes sont fournies à l’étudiant-e dans un but d’évaluation formative ; 
  • un pourcentage minimum de points est requis (typiquement 80%) pour valider un TP ; 
  • les étudiant-es ont autant de tentatives qu’ils/elles le désirent (celles-ci étant toujours différentes) pour atteindre ce minimum, seule la meilleure tentative est retenue. Ceci incite les étudiant-es à identifier et dépasser leurs erreurs ; 
  • un bonus de 0,5 sur la note finale est attribué aux étudiant-es ayant validé l’ensemble des TP à la maison. 

Ces exercices Moodle sont principalement utilisés pour l’apprentissage « technique ». La seconde innovation tient en la réalisation d’exercices plus qualitatifs (interprétation…) pendant les séminaires. Ces exercices sont réalisés en petits groupes avec l’aide des assistant-es avant d’être corrigés collectivement.

L’enseignant a pu noter une forte augmentation de l’implication des étudiant-es et du nombre de questions pendant le semestre. Une nette amélioration dans l’interprétation des résultats a été observée aux examens. 

Ce projet est encore en développement, au niveau informatique, l’utilisation de Moodle pourrait être améliorée. De plus, il est prévu d’augmenter le nombre d’exercices proposés ainsi que le détail des corrections (ajout de lien vers le cours correspondant sur Mediaserver, lien vers des vidéos). 

L’enseignant insiste sur le fait qu’un tel projet demande beaucoup de temps et qu’il faut bien identifier en amont les besoins de l’enseignement (dans ce cours, l’apprentissage cumulatif des statistiques et la participation des étudiant-es aux exercices). Il est également indispensable d’avoir les moyens nécessaires à sa mise en place à disposition, à savoir une équipe d’assistant-es et une stabilité à moyen terme pour pouvoir s’investir et innover. 

L’évaluation du cours par les étudiant-es est excellente, et ce malgré leurs très fortes réticences envers les statistiques. Beaucoup d’étudiant-es mentionnent les exercices Moodle et l’organisation du cours comme points forts. Dans l’ensemble, ils trouvent les TP Moodle extrêmement utiles et aimeraient qu’ils soient plus largement utilisés. Le fait de pouvoir obtenir un bonus en échange d’un travail constant au long du semestre est motivant. Les étudiant-es ressentent également un sentiment de progression important du fait de dépasser leurs erreurs. Ils/elles soulignent cependant que de tels exercices demandent un gros investissement en termes de temps (notamment pour celles et ceux qui multiplient les tentatives avant d’atteindre les 80% de réussite requis) et se plaignent parfois du délai trop court et inflexible à disposition puisque les exercices doivent être faits avant chaque séminaire.

« Les exercices sur Moodle chaque semaine aident vraiment à faire un travail continu tout au long du semestre, et cela est motivant. » 

« Les TP Moodle chaque semaine facilitent l’assimilation de la matière en continu ce qui est très positif. » 

« Les TP sont une excellente idée, car ils permettent à la fois de s’entraîner sur le long terme (et donc une meilleure mémorisation), mais surtout de mettre en pratique les exemples et les théories vus en cours. » 

« Beaucoup trop longs pour les crédits accordés, trop de temps à investir dans cette matière, pour laquelle le séminaire devrait être plus efficace. » 

« Les TP Moodle sont une bonne idée, peut-être ne pas en mettre chaque semaine, plutôt toutes les deux semaines, sinon cela permet de devenir autonome et pratique pour la matière du cours. » 

« Les TP Moodle prennent du temps à faire, mais ils permettent un bon apprentissage en apprenant de ses erreurs et en recommençant jusqu’à obtenir 100% des points. Ce sont d’excellents exercices pour consolider nos connaissances et même pour comprendre des concepts qui étaient encore flous à la fin du cours. » 

« Les TP sont très utiles à comprendre et assimiler le sujet. Ce genre de branche nécessite de la pratique et les TP font exactement cela. En plus vu qu’on peut essayer autant de fois que l’on veut cela permet de bien apprendre et revoir des choses mal comprises. » 

The teacher added to his course randomly generated practical exercises on Moodle with automatic correction, as well as the realization of interpretation exercises in small groups during the seminars.

The teacher of this compulsory 1st year statistics course was faced with several observations. The course had a very poor image among students who were very apprehensive about mathematics. Only a minority of students were able to correctly interpret statistical results at the end of the semester. Finally, participation in the exercises was low. However, regular work ensures that a step is understood before tackling the next one, which is essential for statistics, where understanding is essentially "cumulative".

The 2016 course redesign was intended to address these issues. In addition to refocusing the course around the interpretation of statistical results, several pedagogical innovations were implemented with the following objectives:  

  • to make students more active in the course and seminars;  
  • to increase the proportion of students doing the exercises before the seminars;  
  • to improve the quality of the work associated with the exercises by encouraging them to identify and overcome their errors;  
  • to set up specific times for theoretical and interpretation exercises.  

The main innovation concerns the implementation of randomly generated practical exercises on Moodle with automatic correction, an unlimited number of attempts and a minimum number of points to reach. Each week after the course, students are invited to do a certain number of exercises on Moodle to apply their theoretical knowledge. Note that :   

  • the data and statements of the exercise are randomly generated. This system has the advantage of proposing a unique exercise to each student and of preventing copying attempts between students;  
  • as soon as a practical task (TP) is submitted by a student, it is automatically corrected and the correct answers are provided to the student for formative evaluation purposes;  
  • a minimum percentage of points is required ( usually 80%) to validate a practical work;  
  • students have as many attempts as they wish (these being always different) to reach this minimum, only the best attempt is retained. This encourages students to identify and overcome their mistakes;  
  • a bonus of 0.5 on the final grade is given to students who have completed all the homework assignments.  

These Moodle exercises are mainly used for "technical" learning. The second innovation is the use of more qualitative exercises (interpretation...) during the seminars. These exercises are done in small groups with the help of the assistants before being corrected collectively.

The teacher noted a strong increase in student involvement and in the number of questions during the semester. A clear improvement in the interpretation of results was observed in the exams.  

This project is still in development, at the computer level, the use of Moodle could be improved. In addition, it is planned to increase the number of exercises offered as well as the details of the corrections (addition of a link to the corresponding course on Mediaserver, link to videos).  

The teacher insists on the fact that such a project requires a lot of time and that it is necessary to identify in advance the teaching needs (in this course, the cumulative learning of statistics and the participation of students in the exercises). It is also essential to have the necessary means for its implementation, i.e. a team of assistants and medium-term stability to be able to invest and innovate.  

The evaluation of the course by the students is excellent, despite their very strong reluctance towards statistics. Many students mention the Moodle exercises and the organization of the course as strong points. Overall, they find the Moodle tutorials extremely useful and would like to see them used more widely. The fact that they can get a bonus for consistent work throughout the semester is motivating. Students also feel a strong sense of progress in overcoming their mistakes. They point out, however, that such exercises require a large investment of time (especially for those who make multiple attempts before reaching the required 80% success rate) and sometimes complain that the time frame is too short and inflexible since the exercises must be done before each seminar. 

"The exercises on Moodle each week really help with ongoing work throughout the semester, and that is motivating."  

"The Moodle practical trainings each week makes it easier to assimilate the material continuously which is very positive."  

"The practical training is an excellent idea, because it allows both long-term training (and therefore better memorization), but above all to put into practice the examples and theories seen in class."  

"Way too long for the credits given, too much time to invest in this subject, for which the seminar should be more effective."  

"Moodle practical trainings is a good idea, maybe don't put it in every week, more like every two weeks, otherwise it allows you to become self-sufficient and practical for the course material."  

"Moodle practical trainings take time to do, but they provide a good learning experience by learning from mistakes and repeating until you get 100% of the points. They are great exercises to consolidate our knowledge and even to understand concepts that were still unclear at the end of the course."  

"The practical trainings are very helpful in understanding and assimilating the subject. This kind of branch requires practice and the practical exercises do exactly that. In addition, since we can try as many times as we want, it allows us to learn and review things that are not well understood.” 

Illustrations/annexes
https://www.youtube.com/embed/m52TceyEOAY

https://www.unige.ch/innovations-pedagogiques/download_file/1565/0

https://www.unige.ch/innovations-pedagogiques/download_file/1564/0

Nouvelles fonctionnalitées
01/12/2019
Non
Institution Faculté Couleur (Hexadecimal)
Université de Genève Transversal #CF0063
Université de Genève Théologie #4B0B71
Université de Genève SDS #F1AB00
Université de Genève Sciences #007E64
Université de Genève Médecine #96004B
Université de Genève Lettres #0067C5
Université de Genève GSEM #465F7F
Université de Genève FTI #FF5C00
Université de Genève FPSE #00b1ae
Université de Genève Droit #F42941
Situation problématique Page cible Situation Main color Dark color Illustration
Préparer Préparer Prepare #9966ff #613fa4 Préparer.svg
Rendre actifs Rendre actif Engage #33cc99 #269973 RendreActif.svg
Responsabiliser Responsabiliser Make responsible #0099ff #297eb6 Responsabiliser.svg
Faire créer Faire creer Create #ffa248 #bc7c3c FaireCréer.svg
Nom de l'innovation Page Cible Innovation name
Impliquer dans l'enseignement Impliquer dans l'enseignement Involve students in the teaching process
Exposer des cas pratiques Exposer des cas pratiques Examine case studies
Impliquer dans la Recherche Impliquer dans la Recherche Involve students in the research process
Démontrer Démontrer Demonstrate
Donner la parole Donner la parole Hear from students
Faire conceptualiser un projet Faire conceptualiser un projet Have students conceptualize a project
Faire gérer un projet Faire gérer un projet Have students manage a project
Faire réagir Faire réagir Generate reactions
Faire réaliser une production originale Faire réaliser une production originale Have students produce an original production
Développer des compétences Développer des compétences Develop skills
Simuler une situation Simuler une situation Simulate a situation
Questionner Questionner Ask questions
Faire collaborer Faire collaborer Encourage cooperation
Faire voter Faire voter To Vote
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UNINE Université de Neuchâtel
UNIGE Université de Genève