Comment concevoir une plateforme ergonomique de réalité virtuelle pour l apprentissage de concepts scientifiques?

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1 13 e séminaire Comment concevoir une plateforme ergonomique de réalité virtuelle pour l apprentissage de concepts scientifiques? Emilie Loup-Escande, EricJamet, Martin Ragot, Séverine Erhel, Nicolas Michinov, CRPCC, Université Rennes 2

2 Plan de la présentation Objectif Contexte : projet VirtualiTeach Méthode : Conception Centrée-Utilisateur (CCU) Résultats : actions réalisées, méthodes utilisées et données collectées pour chaque étape de la CCU Limites et apports de la CCU en Réalité Virtuelle (RV) Perspectives 2

3 Constats : Objectif Nécessité de concevoir des EVE adaptés aux enseignants et aux élèves (Ausburn & Ausburn, 2004; Hew & Cheung, 2010; Mikropoulos & Natsis, 2011) Pertinence de la CCU pour la conception en RV (Gabbard & Hix, 1999; Loup-Escande & al., 2013) Objectif : Utilisation de la CCU pour concevoir une plate-forme matérielle et logicielle de RV dédié à l apprentissage de concepts scientifiques 3

4 Projet VirtualiTeach Concevoir de nouveaux outils pédagogiques : Basés sur la Réalité Virtuelle Adaptés à l enseignement et l apprentissage de concepts scientifiques Destinés à des formations techniques et professionnelles pré- et post-baccalauréat provenant de trois académies (Rennes, Nantes, Créteil) et regroupant 11 lycées 4

5 Conception Centrée-Utilisateur Permet d intégrer les dimensions ergonomiques à la conception de ressources numériques : Utilité (Loup-Escande & al., 2013) Utilisabilité (norme ISO ) Acceptabilité (Venkatesh & al., 2003) Expérience-utilisateur (Hassenzahl, 2011) Immersion (Witmer & singer, 1998) 5

6 Conception Centrée-Utilisateur Basée sur la norme ISO (2010) : Comprendre les utilisateurs, les tâches et les environnements Impliquer les utilisateurs dans la conception Conduire des évaluations centrées sur l'utilisateur Réaliser des itérations jusqu à obtention du résultat souhaité Couvrir l'expérience de l'utilisateur dans son intégralité Mettre en place des équipes pluridisciplinaires 6

7 Conception Centrée-Utilisateur Tâches fondamentales en CCU : Caractériser le contexte d utilisation Spécifier les besoins des utilisateurs Concevoir des solutions Evaluer les solutions 7

8 Caractériser les contextes d usage Identifier les structures utilisatrices Fournir des préconisations sur l intégration physique et pédagogique de la plate-forme dans les salles de classe 8

9 Caractériser les contextes d usage Identifier les structures utilisatrices Méthode : Réunions Représentants des trois académies et du Ministère de l Education Nationale Données collectées : Formations Filières techniques et professionnelles Lycées dans les 3 académies 9

10 Caractériser les contextes d usage Fournir des préconisations sur l intégration physique et pédagogique de la plate-forme dans les salles de classe Action 1 : Méthode : focus group avec des enseignants et chefs de travaux Données collectées : dispositions actuelles des salles d activités pratiques, activités pédagogiques actuelles, activités pédagogiques envisagées avec la RV, dispositions futures des salles intégrant la RV 10

11 Caractériser les contextes d usage Fournir des préconisations sur l intégration physique et pédagogique de la plate-forme dans les salles de classe Action 2 : Méthode : revue de la littérature sur les modèles d organisation des salles de classe (Baker, 1984; Martin, 2002; Whiteside & al., 2010; Fisher, 2010) Données collectées : recommandations sur l organisation de la salle de classe 11

12 Conception Centrée-Utilisateur Tâches fondamentales en CCU : Caractériser le contexte d utilisation Spécifier les besoins des utilisateurs Concevoir des solutions Evaluer les solutions 12

13 Spécifier les caractéristiques et les besoins des enseignants et des élèves Formaliser des scénarios pédagogiques utilisant la RV Fournir des spécifications pour la conception de la plate-forme matérielle 13

14 Spécifier les caractéristiques et les besoins des enseignants et des élèves Formaliser des scénarios pédagogiques utilisant la RV Méthode : Brainstorming avec des enseignants et chefs de travaux Données collectées : Concepts pédagogiques susceptibles d être abordés lors d activités pratiques au moyen d une application logicielle 14

15 Spécifier les caractéristiques et les besoins des enseignants et des élèves Fournir des spécifications pour la conception de la plate-forme matérielle Méthode : Adaptation des normes NF-X et NF-X Données collectées : Positionnement des périphériques d interaction et des dispositifs de visualisation sur la V/Station Recommandations sur le mobilier 15

16 Conception Centrée-Utilisateur Tâches fondamentales en CCU : Caractériser le contexte d utilisation Spécifier les besoins des utilisateurs Concevoir des solutions Evaluer les solutions 16

17 Concevoir des solutions Concevoir 3 plates-formes matérielles Développer 6 applications logicielles 17

18 Concevoir des solutions 3 plates-formes matérielles V/Station CLARTE V/Casque CLARTE V/Screen CLARTE 18

19 Concevoir des solutions 6 applications logicielles Viewer immersif sur V/Screen CLARTE Vertige sur V/Casque CLARTE 19

20 Concevoir des solutions 6 applications logicielles (suite) VirtualKart sur V/Station CLARTE Frottements statiques sur V/Station CLARTE 20

21 Concevoir des solutions 6 applications logicielles (suite) Résistance des matériaux sur V/Station CLARTE Venturi sur V/Station CLARTE 21

22 Conception Centrée-Utilisateur Tâches fondamentales en CCU : Caractériser le contexte d utilisation Spécifier les besoins des utilisateurs Concevoir des solutions Evaluer les solutions 22

23 Evaluer les solutions Améliorer l utilité et l utilisabilité des prototypes en cours de conception Analyser l appropriation de la plate-forme VirtualiTeach 23

24 Evaluer les solutions Améliorer l utilité et l utilisabilité des prototypes en cours de conception Action 1 : Méthode : tests utilisateurs sur preuves de concepts, avec des enseignants et des élèves Données collectées : nouveaux usages, fonctionnalités et propriétés 24

25 Evaluer les solutions Améliorer l utilité et l utilisabilité des prototypes en cours de conception Action 2 : Méthode : évaluations heuristiques de prototypes avancés Données collectées : identification de problèmes d utilisabilité, recommandations sur l IHM, recommandations spécifiques aux EIAH 25

26 Evaluer les solutions Analyser l appropriation de la plate-forme Méthode : Entretiens auprès d enseignants Questionnaires auprès d élèves Suite à l utilisation d une application dans le cadre d une activité pédagogique réelle Données collectées : Contexte d utilisation, préparation de l activité pédagogique, organisation des séances, équipement de RV, implantation dans les salles, acceptabilité 26

27 Limites / apports de la CCU en RV Limites : Nombreuses itérations conception évaluation => coûts financiers? Résolution de nombreux verrous d usages => coûts temporels Avantages : Production d outils plus adaptés aux utilisateurs Produits susceptibles de connaitre un réel succès commercial 27

28 Perspectives Organisation de la salle de classe en îlots équipée de systèmes de RV : Comment disposer les îlots dans la classe?, De combien d élèves sont composés les îlots?, Quel type d activité est propice à un travail collaboratif par îlot avec la RV? Evolution des besoins et des caractéristiques des utilisateurs au fur et à mesure de l usage de ces technologies (Rabardel & Béguin, 2005) : Conduire une étude longitudinale sur plusieurs années dans les lycées équipés 28

29 13 e séminaire Comment concevoir une plate-forme ergonomique de réalité virtuelle pour l apprentissage de concepts scientifiques? Merci de votre attention Emilie Loup-Escande emilie.loup-escande@uhb.fr