Améliorer les résultats STEM pour les jeunes enfants ayant des troubles d'apprentissage du langage

Dans cette étude, les enquêteurs se concentrent sur un sous-ensemble d'élèves à risque qui trouvent que le langage scientifique est un obstacle à l'apprentissage des sciences. Ce sont les près de 3 millions d'enfants aux États-Unis qui ont un trouble d'apprentissage appelé trouble spécifique du langage (SLI). Les enfants atteints de SLI présentent des déficits de grammaire et de vocabulaire parlés et ils sont 3,9 à 8,1 fois plus susceptibles d'avoir des déficits de lecture que les enfants de la population générale.

Objectif spécifique #1 : Déterminer si une intervention linguistique pertinente pour les sciences améliore l'apprentissage des concepts scientifiques chez les jeunes enfants atteints de TSL.

Objectif spécifique #2 : Déterminer si une intervention linguistique pertinente pour la science facilite la généralisation des concepts et des pratiques scientifiques chez les jeunes enfants atteints de TSL.

Cinquante-quatre enfants de 4 à 7 ans qui n'ont pas encore commencé la 1ère année, qui sont monolingues de l'anglais et qui ont un SLI participeront. Les enquêteurs adopteront une conception d'essai contrôlé randomisé, répartissant au hasard les participants dans trois conditions d'intervention : science + pratique de la conscience phonologique (le groupe témoin), sciences + supports de vocabulaire et sciences + supports de grammaire, suivis d'une brève phase de retrait au cours de laquelle les trois les groupes reçoivent uniquement un enseignement scientifique. Les mesures préalables et postérieures révéleront l'étendue de l'apprentissage dans chaque condition et les comparaisons entre les conditions révéleront si la grammaire et le vocabulaire favorisent l'amélioration de l'apprentissage.

L'hypothèse est que le langage et l'apprentissage des sciences sont intégralement liés. Par conséquent, les enquêteurs utiliseront des interventions linguistiques fondées sur des preuves pour améliorer les compétences linguistiques des enfants en rapport avec les sciences, en prévoyant que cela entraînera des changements dans l'acquisition de concepts et de pratiques scientifiques :

1. Les enfants dans les conditions d'intervention sciences + langage montreront des gains plus importants dans les concepts scientifiques enseignés après la période d'intervention de 4 semaines que les enfants du groupe témoin.
2. L'avantage des interventions science + langage persistera après le retrait des supports linguistiques, c'est-à-dire que les enfants dans les conditions d'intervention science + langage montreront des gains plus importants dans les concepts scientifiques enseignés pendant la semaine de retrait que les enfants du groupe témoin.
3. Les enfants dans les conditions d'intervention science + langage montreront des gains plus importants du prétest au post-test sur les mesures des concepts et de la pratique scientifiques généralisés que les enfants du groupe témoin.
4. Les enfants qui démontrent la plus grande amélioration dans l'utilisation des cibles linguistiques démontreront également les plus grandes améliorations dans les concepts enseignés, les concepts généralisés et les connaissances pratiques généralisées.
5. Les enfants bénéficieront de soutiens linguistiques axés sur le vocabulaire ainsi que de ceux axés sur la grammaire, mais ces soutiens peuvent bénéficier différemment au processus d'apprentissage des sciences.

La première étape consiste à documenter que les interventions soutenues par la langue ont entraîné une amélioration des capacités linguistiques en comparant les performances sur les sondes de grammaire et de vocabulaire au post-test aux performances du pré-test. Les attentes sont des changements significatifs dans la connaissance du vocabulaire pour la condition d'intervention sur le vocabulaire par rapport aux deux autres conditions, et des changements significatifs dans l'utilisation des clauses de complément pour la condition d'intervention sur la grammaire par rapport aux deux autres conditions. L'étape suivante consiste à tester les prédictions associées aux objectifs spécifiques via une série de modèles mixtes binomiaux. Les modèles mixtes conviennent aux plans dont la taille des cellules est déséquilibrée en raison de données manquantes (en raison de la non-réponse et de l'abandon). Il y aura un modèle pour les résultats de concepts scientifiques ciblés avec la condition (groupe témoin, science + vocabulaire, science + grammaire), le support linguistique (présent, retiré) et la condition x support linguistique comme variables indépendantes (prédictions 1 et 2). Si le tracé des données suggère que les effets sont spécifiques au type de concepts enseignés (par exemple, les sciences physiques par rapport aux sciences biologiques), nous construirons un deuxième modèle pour explorer les différences liées au type de concept. Il y aura également un modèle pour chacun des concepts généralisés et des résultats de pratique généralisés avec la condition (bras témoin, science + vocabulaire, science + grammaire) et le temps (prétest et posttest) comme variables indépendantes (prédiction 3). La corrélation intra-sujet sera prise en compte avec des effets de sujet aléatoires. Des effets aléatoires supplémentaires seront déterminés en sélectionnant le modèle avec le meilleur ajustement du modèle (valeur AIC la plus faible). Dans chacun des trois modèles, on s'attend en outre à ce que l'amélioration de la grammaire et du vocabulaire soit un modérateur entre le résultat et les autres facteurs (prédiction 4). Pour évaluer cette prédiction, les performances aux tests de langue seront incluses en tant que covariables. On s'attend à ce que la performance sur les sondes linguistiques après l'instruction soit un prédicteur significatif de l'apprentissage des sciences, et que l'inclusion de la performance sur les sondes linguistiques en tant que covariable éliminera l'effet de la condition, car la performance linguistique sera le principal facteur prédictif de la performance en sciences. Ces modèles permettent également de comparer l'efficacité des conditions basées sur la grammaire et le vocabulaire (prédiction 5).