[Résumé d’article] À quoi peut servir la réalité virtuelle pour enseigner les TP d’optique ?
La réalité virtuelle, j’avais jamais testé avant d’arriver chez Alphanov. Je viens d’une famille de technophiles, mais je suis toujours un peu suspicieuse face aux technologies qui pourraient révolutionner l’éducation. J’avais d’ailleurs écrit un billet sur le sujet il y a quelques années : Le numérique peut-il transformer l’enseignement ? Alors quand j’ai commencé à travailler avec Alphanov sur un laboratoire d’optique en réalité virtuelle, je me suis demandée : Comment transformer cet outil ludique en un outil efficace et utile pédagogiquement ?
Comment transformer cet outil ludique en un outil efficace et utile pédagogiquement ?
La collaboration avec Alphanov
Souvent, la meilleure manière de s’approprier un sujet, c’est de se plonger dedans et d’essayer concrètement d’en faire quelque chose, et puis de le tester. Alors on a travaillé avec Super Laurent Le Développer pour faire des scénarios pour apprendre des procédures. Ça me paraissait le plus “évident” et on a créé 3 TP :
- Propager un faisceau laser (en changeant de direction, restant à la même altitude, ou bien en changeant d’altitude)
- Aligner un télescope,
- Régler un interféromètre de Michelson (je suis très très fière de ce TP 🤩)
On a testé, et retesté, et re re testé nos TP, et franchement, ça devenait pas mal. Et puis l’année suivante on a créé un nouveau type de mini-scénario pour accompagner des révisions sur les gestes de sécurité laser.
De la biblio, encore de la biblio.
En parallèle, j’ai fait de la biblio et j’ai essayé de formaliser mes réflexions. Au départ je me suis beaucoup appuyée sur l’article publié dans l’American Journal of Physics par l’American Association of Physics Teachers : Goals of the Introductory Physics Laboratory. Cet article identifie 5 objectifs possibles pour les travaux pratiques :
- L’art d’expérimenter, au sens de s’engager dans une démarche scientifique dans laquelle on conçoit soit même une expérience.
- Les savoir-faire expérimentaux, il s’agit là de savoir régler un oscilloscope numérique, ou aligner un laser, ou calculer l’incertitude sur une mesure.
- L’apprentissage conceptuel, on parle souvent ici de faire le lien entre la théorie et la pratique. Comprendre ce qu’est une image virtuelle en optique par exemple.
- Comprendre la manière dont se construit le savoir en physique, et en particulier le rôle de l’expérimentation dans les processus de modélisation. On est ici sur un savoir plus épistémique.
- Développer la capacité à apprendre en collaborant, on parle ici des savoir-être.
Je suis convaincue qu’il faut bien définir ses objectifs pédagogiques pour ensuite choisir la meilleure modalité pédagogique. À l’inverse, quand on a, comme j’avais chez Alphanov, une modalité pédagogique fixée, alors il faut choisir les bons objectifs pédagogiques. Dès le début, j’ai eu la conviction que la réalité virtuelle pourrait aider à développer des savoir-faire procéduraux, avec des gestes.
Mes réflexions sur le “risque” de la réalité virtuelle à tout prix se sont trouvées confirmées par mes lectures sur l’instructional design. Je recommande en particulier la lecture du livre : e-learning and the science of instruction de de Richard E. Mayer et Ruth Colvin Clark. Ce livre est ma bible en ce qui concerne les bonnes pratiques pour les outils de e-learning dont la réalité virtuelle peut faire partie. Ce livre insiste en particulier sur un concept très important : la surcharge cognitive. En particulier, en apprentissage, trop d’information tue l’information. Il est ainsi montré qu’ajouter des jolies choses ou des trucs marrants à un support de formation peut avoir un effet négatif sur les apprentissages. C’est le grand risque de la réalité virtuelle : à vouloir trop en faire, on complique la tâche d’apprentissage.
Un article dans la revue Optical Engineering
Une fois que le modèle fonctionnait bien, j’ai progressivement arrêté de travailler sur les TPs en réalité virtuelle. Pour autant, je voulais formaliser mes réflexions et les partager à la communauté. Alors avec les collègues d’Alphanov, on a regroupé tout ce qu’on a appris, on a réfléchi aux chemins qu’on n’avait pas encore explorés, et on en a fait un article pour la revue “Optical Engineering”.
On est super content·es de l’article, et il est disponible en open-access ici ⬇️ :
Improving efficiency in optics education with immersive virtual reality
Bonne lecture !
PS – et l’écologie dans tout ça ?
Pendant toutes ces années, je me suis beaucoup questionnée sur l’intérêt réel de la réalité virtuelle en enseignement ou en formation. Est-ce vraiment une bonne idée d’investir tout ce temps dans une technologie aussi chère ? Ma réponse est : le plus souvent non, ça ne vaut pas le coup. Mais parfois oui. Et dans ces parfois je dirais :
- C’est chouette de pouvoir former à distance des opérateurs sur un laser que l’on a livré au Japon, ça évite d’envoyer quelqu’un en avion pour 2 jours.
- C’est rassurant de pouvoir former des personnes à utiliser des installations laser très sensibles ou très dangereuses pour éviter les accidents. Comme on fait pour les pilotes d’un avion.
- Et pour le monde universitaire ? Si ça permet d’éviter d’acheter une machine très chère, d’entraîner les étudiant·es en réalité virtuelle, et de juste louer quelques heures de pratiques sur la vraie machine après : pourquoi pas aussi.
- Et puis, je suis un peu moins sure de moi car on pourrait / devrait aussi embaucher plus d’enseignant·es, mais si ça permet d’aider les étudiant·es
- à manipuler les lasers plus en sécurité avant de venir en stage en laboratoire,
- à maîtriser la procédure d’alignement d’un Michelson en moins de temps en laboratoire,
Alors pourquoi pas… ! De toutes façons, je ne crois pas du tout qu’on pourra remplacer TOUS les TP, ni même tout l’apprentissage des procédures, par un travail en réalité virtuelle !
Ce que je retiens de cet exercice, c’est qu’il faut se méfier des réponses simplistes (ça peut tout faire OU c’est toujours inutile), et je suis contente d’avoir poussé l’exercice au delà de mes préjugés 😉.
OpenEdition vous propose de citer ce billet de la manière suivante :
Aude Caussarieu (29 juillet 2024). [Résumé d’article] À quoi peut servir la réalité virtuelle pour enseigner les TP d’optique ? Vous avez dit ... dactique? Des sciences. Consulté le 13 février 2025 à l’adresse https://ditdactique.hypotheses.org/1532
Je vais prendre mon temps pour reprendre au question