[Résumé d’article] Que sait-on des usages et de l’efficacité de la réalité virtuelle immersive pour l’enseignement des sciences ?

Les casques de réalité virtuelle sont devenus financièrement abordables depuis quelques années. Et en plus, leur puissance de calcul embarqué à aussi permis de les détacher des ordinateurs. La réalité virtuelle immersive offre des propriétés assez incroyables d’immersion dans un autre univers. On peut par exemple se sentir incapable de marcher sur une planche au dessus d’un fossé dans la réalité virtuelle alors qu’on sait bien qu’on est dans un laboratoire sans aucun précipice ! La question qui se pose alors est de savoir ce que cette nouvelle technologie apporte au monde de la formation et de l’enseignement.

L’étude de Matovu et al. (2023)

En faisant de la biblio pour un article que j’écris sur les usages de la réalité virtuelle dans l’enseignement de la photonique, je suis tombée sur cette super synthèse dans la revue Studies in Science Education. Cet article intitulé “Immersive virtual reality for science learning : Design, implementation, and evaluation” fait le point sur les travaux publiés ces dernières années sur les applications de la réalité virtuelle pour l’enseignement des sciences. L’article se lit très bien, et les résultats sont intéressants. En voici donc un rapide résumé 😉.

Qu’est-ce que la réalité virtuelle immersive ?

L’article commence par distinguer la réalité virtuelle immersive (Immersive Virtual Reality, IVR) de deux autres technologies qui lui sont souvent associées :

• la réalité virtuelle sur ordinateur (Desktop Virtual Reality, DVR),
• la réalité augmentée (Augmented Reality, AR).

La réalité augmentée consiste à ajouter au monde réel une surcouche numérique. Un exemple dans l’enseignement de l’optique est le HOBIT, un dispositif qui projette sur un montage d’optique une modélisation de l’état du faisceau lumineux.

La réalité virtuelle sur ordinateur permet à l’utilisateur d’interagir avec un monde virtuel à travers un ordinateur. Il s’agit en général soit d’une simulation, par exemple d’un laboratoire, soit d’une reproduction d’un environnement, comme par exemple des grottes qu’on peut visiter.

La réalité virtuelle immersive nécessite l’usage d’un casque de réalité virtuelle et d’une manière d’interagir avec le monde virtuel dans lequel on est projeté. Cette technologie permet un niveau d’immersion et d’interaction qui n’avait jamais été atteint jusque là. Le monde de l’éducation y a donc vu une opportunité pour développer de nouvelles manières d’enseigner.

Les résultats de l’étude

L’étude menée par Matovu et al porte sur 64 publications sur des retours d’expérience qui utilisent la VR immersive en enseignement.

Pourquoi le monde de l’éducation développe-t-il des applications en réalité virtuelle immersive ?

Les personnes qui développent des applications de réalité virtuelle immersive disent le faire pour 2 raisons :

1. Aider les apprenant·es à visualiser des concepts complexes
2. Améliorer l’expérience d’apprentissage.

Ces objectifs sont louables, mais ils sont en fait différent de “chercher à améliorer ce que les apprenant·es apprennent” (improving learning outcomes). Et pour moi, c’est cet objectif qui devrait guider le développement de nouveaux outils éducatifs. Mais peut-être que même si ça n’est pas directement l’objectif, c’est quand même ce qui se produit…

Est-ce que les étudiant·es apprennent mieux grâce à la réalité virtuelle immersive ?

Matovu et al. ont aussi regardé les gains d’apprentissage quand on utilise de la réalité virtuelle immersive en sciences. Ils ont trouvé que parfois c’était efficace, et parfois ça ne l’était pas. L’une des causes possibles de cette hétérogénéité était que le développement de ces applications éducatives ne s’appuyait que très rarement sur des théories de l’apprentissage.

Matovu et al. ont regardé si certaines features de réalité virtuelle immersive étaient davantage associées à des gains d’apprentissages, mais ils n’ont pas trouvé d’effet.

Ils concluent sur la nécessité de tenir compte des théories d’apprentissages pour choisir les situations pour lesquelles une application en réalité virtuelle immersive sera efficace, mais aussi, pour construire le scénario d’usage. Sage pensée.

Références

Matovu, H., Ungu, D. A. K., Won, M., Tsai, C.-C., Treagust, D. F., Mocerino, M., & Tasker, R. (2023). Immersive virtual reality for science learning : Design, implementation, and evaluation. Studies in Science Education, 59(2), 205‑244. https://doi.org/10.1080/03057267.2022.2082680

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