Dans quelle mesure la science doit-elle se dérouler en personne ?
La rentrée scolaire de cette année ne ressemble à aucune autre. Les parents, les enseignants et les élèves mettent en balance la sécurité et le désir d’être en classe. Les campus qui regorgent habituellement d’étudiants sont presque vides. Les dortoirs sont des lieux d’isolement plutôt que de communauté, des lieux où les étudiants sont coincés devant l’éclat d’un ordinateur portable. Même les collèges qui ont choisi d’offrir des cours en personne doivent se préparer à basculer en ligne en cas d’épidémie de COVID-19.
Mais un type de cours est particulièrement difficile à déplacer en ligne : les cours en laboratoire.
De nombreux cours dans les domaines STEM (sciences, technologie, ingénierie et mathématiques) incluent des cours en laboratoire ou sur le terrain comme éléments pratiques d’un cours par ailleurs théorique. Les professeurs sont désormais chargés de convertir cet apprentissage expérientiel, qui repose sur la capacité de l’étudiant à toucher, voir et ressentir la leçon, en une interface plate et distante.
Les étudiants doivent quitter l’université avec un ensemble spécifique de compétences et d’expertise qui correspondent au diplôme qu’ils détiennent, et la COVID-19 menace de changer la signification d’un diplôme STEM. Un étudiant diplômé en biologie peut-il n’avoir jamais appris à effectuer des procédures fondamentales comme la réaction en chaîne par polymérase ? Peuvent-ils obtenir un diplôme en foresterie s’ils n’ont jamais effectué de travail sur le terrain dans une véritable forêt ?
Nous sommes sur le point de le découvrir. Selon La Chronique de l’enseignement supérieur, 10 pour cent des collèges prévoyaient de commencer le semestre entièrement en ligne au début de l’année scolaire, environ 4 pour cent donnaient des cours entièrement en personne et 78 pour cent suivaient un hybride d’enseignement en ligne et en personne (les 8 pour cent restants étaient toujours en train de décider). Voici quelques façons dont ces différentes stratégies affectent les STEM dans l’enseignement supérieur.
Toute instruction en personne est controversée.
Même si les étudiants sont autorisés à se rendre dans les laboratoires, tous ne veulent pas prendre le risque d’y être en personne. Dans certains collèges, les professeurs, les étudiants diplômés, ainsi que le personnel de cuisine et d’entretien n’ont pas la possibilité de travailler en ligne : s’ils veulent conserver leur emploi, ils doivent retourner sur le campus. De nombreux professeurs, étudiants et membres du personnel ont également des difficultés à assurer la garde de leurs enfants.
À l’Arizona State University, les laboratoires qui ne peuvent pas facilement être déplacés en ligne se déroulent en personne. L’ASU exigeait un résultat de test négatif avant que les étudiants ne soient autorisés à retourner dans les dortoirs et a développé un test COVID-19 rapide basé sur la salive, approuvé par la FDA, fourni gratuitement aux étudiants.
L’école affirme qu’elle teste régulièrement un pourcentage « statistiquement significatif » des élèves, dans l’espoir de garder un œil sur la présence du virus. Pourtant, la réouverture a déjà reçu des réticences de la part de certains professeurs et membres du personnel, qui ont publié une lettre ouverte à l’administration scolaire sur Medium, affirmant que les politiques de l’ASU mettaient en danger le personnel de l’école et que les épidémies sur le campus pourraient facilement se propager à l’ensemble de la communauté et vice versa, puisque de nombreux étudiants vivent hors campus avec leur famille et se rendent à l’école.
Plusieurs étudiants ont été suspendus pour avoir enfreint les directives COVID de l’école : « Tout le monde, y compris les professeurs, le personnel, les étudiants et les visiteurs, est tenu de porter un couvre-visage dans les salles de classe, les laboratoires, les bureaux et tous les espaces extérieurs de l’ASU (sauf en mangeant). et les employés doivent effectuer un contrôle de santé quotidien via l’application mobile ASU ou healthcheck.asu.edu, ce qui implique de surveiller leur température et de répondre à des questions sur tout symptôme. Les étudiants ne peuvent pas amener de visiteurs dans les dortoirs ou assister à des fêtes hors campus qui ne respectent pas les directives de santé publique. Depuis le 1er août, 1 330 cas ont été enregistrés à l’ASU.
Que signifie « égalité des chances » quand tout est en ligne ?
Maintenant que les laboratoires informatiques sont fermés et que de nombreux étudiants suivent leurs cours à distance, les écoles doivent désormais également s’assurer que tous les étudiants ont accès à un ordinateur et à Internet.
«La pandémie a fait ressortir de nombreuses inégalités», déclare Lynn Huntsinger, doyenne associée à l’enseignement et aux affaires étudiantes au Rausser College of Natural Resources de l’UC Berkeley. « Parmi eux, avez-vous un bon endroit pour travailler à la maison et disposez-vous d’un bon Internet ?
De nombreux collèges étendent leurs programmes de prêt d’ordinateurs portables et ajoutent des points d’accès Wi-Fi si la connectivité Internet pose problème. Certains cours de laboratoire nécessitent des logiciels spécialisés (et coûteux), comme ArcGIS, AdobeSuite ou R. Ceux-ci peuvent nécessiter une puissance de calcul supérieure à celle de la plupart des ordinateurs portables d’entrée de gamme. C’est pourquoi certaines écoles s’efforcent de permettre aux étudiants de se connecter à distance aux ordinateurs du campus. leur permettant d’utiliser une plus grande puissance de traitement pour accomplir leurs missions.
Tout cela exerce une pression financière supplémentaire sur les budgets universitaires déjà limités et nécessite de nouveaux niveaux de dépannage technique pour les étudiants et les professeurs.
Votre labo est par courrier.
Certains cours de laboratoire, comme la chimie, nécessitent de nombreux équipements techniques et de sécurité coûteux. Ce sont celles-là qui, si possible, se déroulent sur le campus. Lorsque les cours sont transférés en ligne, les étudiants doivent regarder leurs professeurs effectuer des réactions chimiques sur vidéo, plutôt que de les exécuter eux-mêmes.
Pour les laboratoires dans lesquels les matériaux sont moins dangereux, les professeurs travaillent avec les étudiants pour créer leurs propres laboratoires à la maison. À l’UC Berkeley, Lynn Huntsinger, qui enseigne l’écologie en plus de son rôle de doyenne, envoie à ses étudiants un kit de laboratoire contenant des spécimens, des graines, des pots et tout l’équipement dont ils ont besoin pour un laboratoire de recherche sur les sols. Au lieu que les étudiants plantent dans la serre du campus, elle leur demande de reproduire l’expérience chez eux.
À l’UMass Amherst, la professeure d’écologie Kristina Stinson passe habituellement les séances de laboratoire de son cours d’identification des plantes à errer sur le campus rempli d’arbres, les étudiants s’arrêtant pour voir, toucher, sentir et discuter des marques de chaque espèce qu’ils étudient.
Désormais, ses cours de laboratoire de quatre heures comprennent un cours magistral d’une heure, puis une pause de deux heures pendant laquelle les étudiants partent puis reviennent pour la dernière heure avec des vidéos de spécimens locaux à partager. Même si les gens se trouvent dans des endroits différents, a déclaré Stinson, ils devraient être capables d’identifier des espèces similaires. On s’attend toujours à ce que ses étudiants, qu’ils soient en Californie ou dans un autre pays, soient capables d’identifier avec succès la vie végétale de la Nouvelle-Angleterre.
Elle s’appuie beaucoup plus sur des aides visuelles que d’habitude dans ce cours, montrant des images d’espèces de différentes saisons et tailles. « Il est important de reconnaître les professeurs qui consacrent toutes ces heures supplémentaires et qui veillent à ce que les étudiants obtiennent ce dont ils ont besoin », a déclaré Stinson. « Nous discutons dans tout le pays de la manière dont nous procédons. »
Un bon travail de laboratoire est difficile à trouver.
Pour de nombreux étudiants en STEM, travailler comme assistants dans des laboratoires de recherche est essentiel pour apprendre à quoi ressemble le travail dans un domaine particulier. L’expérience en recherche au premier cycle peut également être essentielle pour accéder à un programme d’études supérieures ou à une école de médecine.
Certains laboratoires sont toujours opérationnels sur le campus, avec de nouveaux protocoles de sécurité. Mais il est plus difficile de mettre le pied dans la porte d’un laboratoire de recherche lorsque vous êtes à la maison sur votre ordinateur portable, au lieu de discuter avec votre professeur ou un étudiant diplômé après les cours.
Certains laboratoires ont réorienté leurs recherches vers des sujets plus accessibles en ligne, comme l’analyse des données. Ce n’est peut-être pas une si mauvaise chose, déclare Elizabeth Crook, professeur de sciences du système terrestre à l’UC Irvine. Crook a déjà constaté plus d’intérêt pour ses cours et ses recherches en SIG, qui se traduisent mieux en format en ligne que les cours traditionnels en laboratoire ou sur le terrain, et offrent plus de possibilités d’emploi aux étudiants. Tant que l’université offre le même nombre d’opportunités de mentorat par le biais de stages ou de programmes de recherche, dit-elle, les étudiants peuvent apprendre autant de choses en étudiant à distance qu’en personne.
Certaines écoles créent leurs propres opportunités. Jennifer Vanos, professeur de durabilité qui étudie le climat urbain à l’Arizona State University, a déclaré qu’à l’École de durabilité, les étudiants des classes supérieures doivent effectuer un stage pour obtenir leur diplôme. De nombreuses entreprises n’embauchent pas, c’est pourquoi son laboratoire a créé un stage de recherche pour tenter de combler cette lacune. D’autres laboratoires minimisent l’encombrement en s’abstenant d’accepter de nouveaux étudiants. À l’UMass Lowell, les étudiants ne peuvent travailler dans un laboratoire en tant qu’étudiants de premier cycle que s’ils l’ont déjà fait avant la pandémie et s’ils possèdent une expertise pertinente pour le projet.
La pandémie a rendu la recherche beaucoup plus difficile, explique Vanos. De nombreux projets ont ralenti ou été bloqués au printemps dernier, et les professeurs ont passé l’été à se démener pour déplacer leurs cours en ligne. Les recherches sur le terrain de Vanos sur la chaleur extrême se sont poursuivies, mais ses recherches impliquant des sujets humains ont été annulées. L’équipement n’est pas aussi facile à trouver : les capteurs qu’elle a commandés ne sont pas arrivés avant quatre mois en raison de perturbations de la chaîne d’approvisionnement en Chine.
De plus, explique Vanos, comme de nombreux chercheurs ont passé le printemps et l’été à se concentrer sur l’analyse des données et la rédaction d’articles de recherche au lieu de faire des travaux pratiques, cela a conduit à une surabondance d’articles prêts à être examinés. En tant que critique elle-même, Vanos a déclaré qu’elle recevait beaucoup plus de demandes que d’habitude et qu’elle devait souvent dire non. Les critiques féminines sont particulièrement difficiles à trouver, dit-elle. Elle et ses collègues soupçonnent que cela est dû au fait que de nombreuses femmes prennent les devants en matière de garde d’enfants, et elle s’inquiète des implications à long terme. « Nous avons besoin du point de vue féminin sur ces critiques. »
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L’éducation en ligne présente certains avantages. Huntsinger est ravi d’avoir des conférences invitées de n’importe où. À l’UMass Lowell, Juliette Rooney-Varga dirige la simulation du climat mondial, demandant aux étudiants de jouer le rôle de pays, d’entreprises et d’autres acteurs clés de la politique climatique.
Depuis que la pandémie l’a forcée à adapter ses simulations climatiques pour une présentation sur le Web, Rooney-Varga a mis World Climate à la disposition de tous.
« Beaucoup de gens considèrent cela comme une chose temporaire », a déclaré Rooney-Varga. Pour elle, la clé a été de concevoir des programmes qu’elle continuera à utiliser même après la fin de la pandémie. « Avec ce format en ligne, la géographie est moins importante qu’elle ne l’a jamais été », a déclaré Rooney-Varga. « Vous pouvez toucher les gens n’importe où et à tout moment. »
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