L'utilisation de la simulation VR dans un cadre pédagogique

Résumé

Parmi toutes les méthodes d’apprentissages, certaines permettent d’augmenter ses connaissances, alors que d’autres nous permettent d’améliorer nos compétences. Il faut les deux pour être efficace sur le terrain. Chaque personne doit avoir la possibilité d’apprendre, de tester et de faire des erreurs. Cependant, dans certains domaines, les erreurs auront de plus grands impacts que dans d’autres. Il faut donc que leur instruction soit le plus réaliste pour leur permettre de monter en compétences et limiter les erreurs sur le terrain. Parmi les solutions possibles, il y’a les simulations interactives en réalité virtuelle. A travers cet écrit, nous découvrirons les impacts sur l’apprenant de cet EIAH.

Introduction

Dans notre quotidien, nous sommes continuellement en train d’apprendre. Selon Mayer, l’apprentissage est une modification durable des connaissances de l’apprenant attribuable à l’expérience (Mayer, 2010).

Pour Pierre Tchounikine et André Tricot, il y’a au moins deux conditions différentes d’apprentissage. La première est l’apprentissage implicite alors que la deuxième et explicite. Lorsque nous sommes enfant, l’apprentissage est essentiellement implicite. C’est-à-dire que nous apprenons sans en être conscient. Lorsque l’on apprend à parler ou à marcher, nous sommes inconscients de cet apprentissage. Alors que quand nous suivons un cours, nous sommes conscients que nous sommes en train d’apprendre. (Tchounikine & Tricot, 2011).

Dans ce travail, nous allons nous pencher sur les environnements informatiques pour l’apprentissage humain (EIAH) et plus particulièrement sur les simulations interactives effectuées grâce à la réalité virtuelle. On parle d’EIAH lorsqu’un programme est utilisé à des fins d’apprentissages. (Tchounikine & Tricot, 2011). Les recherches montrent que de nombreuses technologies peuvent soutenir l’éducation (Mayer, 2010).

Développement

Dans cet écrit, nous allons nous baser sur un EIAH précis. Il s’agit de la simulation interactive avec la réalité virtuelle. La simulation est l’un des dix types d’environnements d’apprentissages détaillés par Graesser (Graesser, Chipman et King, 2008 ; Graesser et King, 2008). On parle ici de simulations sur lesquelles l’apprenant à un contrôle. On peut aussi parler de jeux sérieux. La réalité virtuelle permet plusieurs types d'immersion qui sont traités dans l'article Réalité virtuelle immersive.

Les effets sur l’apprenant

Le premier avantage de cet EIAH est de rendre actif l’apprenant. Le fait de devoir mettre en œuvre un processus cognitif permet d’améliorer l’apprentissage. Mayer parle de traitement actif lorsqu'il faut se concentrer sur l’information, l’organiser et intégrer des connaissances déjà acquises (Mayer, 2008; Wittrock, 1989). Il est plus profond et durable lorsque l’apprenant est plus engagé (Bonwell, 1991). Selon lui, l’apprentissage est un processus dynamique grâce auquel les apprenants interagissent avec des humains et des objets. C’est aussi le point d’entrée de l’apprentissage expérientiel de Kolb (Kolb, 1984). En effet, l’expérimentation est la première étape du cycle d’apprentissage. L’apprenant doit ensuite passer par l’observation réfléchie, la conceptualisation et l’émission d’hypothèse. Ces points seront traités dans la partie des traces. Grâce à la simulation, l’apprenant est donc plongé dans une simulation ressemblant à son quotidien. Il est poussé à devenir actif afin de favoriser son apprentissage.

Le fait de faire une simulation virtuelle, basée sur des compétences réelles permet aussi à l’apprenant de prendre conscience de ses compétences et de ses incompétences. Grâce à cela, il pourra consciemment définir les compétences/connaissances qu’il doit travailler afin d’atteindre son objectif d’apprentissage. Il pourra ainsi passer d’incompétent inconscient à incompétent conscient à compétent inconscient puis à compétent conscient. Cette théorie vient de Broadwell en 1969. Comme je ne trouve pas la source initiale, je cite momentanément ici une reprise de cette théorie (Cyril Maitre, 2016).

Au niveau de la charge cognitive, comme il s’agit d’une simulation réaliste, la grande partie de la charge sera utilisée comme dans un cas réel (intrinsèque et essentielle). Cela dépendra de la qualité de la formation. On peut néanmoins relever une certaine charge extrinsèque pour la prise en main des outils ainsi que l’utilisation du casque de réalité virtuelle. (Tricot, 2017). Il faudra des simulations suffisamment cours pour éviter le mal-être lié à l’utilisation du casque (Bardy, 2017). Il n’y a pas de différence notable en ce qui concerne les contraintes exprimées par Tricot. Que ce soit la contrainte de temps, de lieu ou de savoir à apprendre, l’ajout d’un EIAH ne changera rien. En ce qui concerne la contrainte sur la façon d’apprendre, la technologie peut préparer psychologiquement l’apprenant à la réalité du terrain. Ainsi, l’apprenant pourra développer ses connaissances, mais aussi ses compétences (Tricot, 2021).

L’utilisation des traces

L’un des objectifs des traces est d’avoir un retour sur activité (ATIEF : Ressources sur les EIAH, 2018b). Dans ce sens, cet EIAH offre plusieurs possibilités.

Dans un modèle plutôt constructiviste, il est possible d’enregistrer la simulation est donc de garder les traces automatiquement. Cela permet dans un premier temps de voir à quel moment l’apprenant à mieux ou moins bien agit, mais aussi de recommencer une simulation à une certaine étape afin de voir l’impact d’un changement de comportement. Grâce à ce système, la réflexion de l’apprenant aura lieu durant la simulation (improviser selon ce qu’il se passe) ; après la simulation (analyser l’impact de ses actions et faire des hypothèses) et lors de nouvelles itérations (George et al., 2013). Grâce à tout cela, le cycle de l’apprentissage expérientiel de Kolb est réalisé en entier. L’apprenant fait, analyse ce qu’il a fait, émet des hypothèses, et refait (Kolb, 1984).

Dans un modèle plutôt socio-constructiviste, l’interaction entre les apprenants peut être optimisée en demandant à un apprenant d’analyser les traces d’un autre. Cela permettrait non seulement d’analyser ses connaissances du domaine, mais aussi de lui permettre d’améliorer ses compétences en analyse et sa compréhension d’un contexte. Cette approche permet aussi de montrer l’adaptabilité de l’outil. Un professeur peut l’utiliser dans plusieurs contextes tout en s’assurant que l’outil reste utile, utilisable, et accepté par les apprenants. (ATIEF : Ressources sur les EIAH, 2018a).

Conclusion

En conclusion, nous pouvons voir qu’une simulation interactive à l’aide de la réalité virtuelle a plusieurs avantages intéressants. Elle met l’apprenant dans une posture active et semblable à son domaine professionnel. Cela lui permet dans un premier temps de prendre conscience de ses incompétences et compétences, puis d’analyser ses actions afin d’improviser pour atteindre le meilleur résultat. Après la simulation, l’apprenant peut analyser chacun de ses choix de façon individuelle ou en groupe afin d’apprendre de ses erreurs. Pour finir, en faisant d’autres simulations, il pourra se rendre compte des compétences et connaissances qu’il a acquises. Cela lui permet non seulement de mieux se préparer pour le monde du travail, mais aussi d’être plus confiant, car il sait qu’il a les compétences pour le faire.

Le défaut de cet EIAH reste les effets de mal-être sur l’humain. Sans l’habitude, nous éprouvons tous de l’inconfort pouvant aller de la transpiration à la migraine voir des nausées. Bien sûr, il existe aussi des contraintes financières qui ne sont pas traitées dans cette fiche. Il reste donc une question intéressante, comment calculer le retour sur investissement d’un EIAH de ce genre ?

Références bibliographiques

• ATIEF : Ressources sur les EIAH (Réalisateur). (2018a, décembre 15). Adaptation : Analyser l’appropriation pour analyser l’adaptation. https://www.youtube.com/watch?v=9soVe48UClo
• ATIEF : Ressources sur les EIAH (Réalisateur). (2018b, décembre 18). Analyse de Traces : Objectifs de traçage. https://www.youtube.com/watch?v=aQMnhcq4HBM
• Bardy, B. (2017, mars 23). La cybercinétose, le mal lié aux casques de réalité virtuelle. Slate.fr. https://www.slate.fr/story/141653/casque-realite-virtuelle-cybercinetose
• Bonwell, C. C. (1991). Active Learning : Creating Excitement in the Classroom. 21.
• Cyril Maitre (Réalisateur). (2016, août 22). Les 4 phases de l’apprentissage selon Maslow. https://www.youtube.com/watch?v=zqOb9IuSt_k
• George, S., Michel, C., & Ollagnier-Beldame, M. (2013). Usages réflexifs des traces dans les environnements informatiques pour l’apprentissage humain. Intellectica. Revue de l’Association pour la Recherche Cognitive, 59(1), 205‑241. https://doi.org/10.3406/intel.2013.1091
• Kolb, D. A. (1984). Experiential learning : Experience as the source of learning and development. Prentice-Hall.
• Mayer, R. E. (2010). Apprentissage et technologie. In H. Dumont, D. Istance, & F. Benavides (Éds.), Comment apprend-on ? (p. 191‑211). OECD. https://doi.org/10.1787/9789264086944-10-fr
• Tchounikine, P., & Tricot, A. (2011). Environnements informatiques et apprentissages humains. In C. Garbay & D. Kayser (Éds.), Informatique et sciences cognitives (p. 153‑186). Éditions de la Maison des sciences de l’homme. https://doi.org/10.4000/books.editionsmsh.13926
• Tricot, A. (2017). QUELS APPORTS DE LA THÉORIE DE LA CHARGE COGNITIVE À LA DIFFÉRENCIATION PÉDAGOGIQUE? QUELQUES PISTES CONCRÈTES POUR ADAPTER DES SITUATIONS D’APPRENTISSAGE. 8.
• Tricot, A. (2021). Le numérique permet-il des apprentissages scolaires moins contraints ? Une revue de la littérature: Éducation et sociétés, n° 45(1), 37‑56. https://doi.org/10.3917/es.045.0037
• Wittrock, M. C., Doctorow, M., & Marks, C. (1978). Generative processes in reading comprehension. Journal of Educational Psychology, 70(2), 109. https://doi.org/10.1037/0022-0663.70.2.109
• Wittrock, M.C. (1989), « Generative Processes of Comprehension », Educational Psychologist, vol. 24, n° 4, pp. 345-376.

Rédigé par Sebastien C. dans le cadre du cours ADID - Volée Concordia le 13.11.2022