La réalité virtuelle au service de la formation

La réalité virtuelle est une technologie qui présente de nombreux avantages pour la formation professionnelle : possibilité de simuler l’activité sans danger réel, flexibilité dans la présentation de l’information, ou encore contrôle précis des paramètres de la simulation permettant de reproduire des situations particulières. Elle permet ainsi la conception d’environnements virtuels pertinents et efficaces pour l’apprentissage humain. Mais pour qu’elle soit efficace, il est important de réfléchir à son utilisation pédagogique.

Apports de la simulation

Les simulateurs informatiques ont constitué historiquement les premières applications des technologies informatiques qui ont donné naissance aux environnements virtuels d’apprentissage. L’une des principales valeurs ajoutées communes à ces systèmes réside dans la possibilité de changer les contextes de pratique pour l’apprentissage et d’engendrer des évènements, comme des perturbations externes, des dysfonctionnements ou des pannes. Les variables de situation sont contrôlées par les instructeurs. Les simulations sont, à ce titre, bien plus flexibles que les situations réelles.

Les simulateurs de vol pleine-échelle, qui utilisent de vrais cockpits, répondent à l’objectif de placer l’apprenant dans une situation proche du vol réel. Le simulateur est alors supposé réagir comme le système réel qu’il figure, de façon à procurer à l’apprenant certains aspects de l’expérience qu’il pourrait tirer de ses actions dans la situation réelle.

L’utilisation de tels systèmes pour la formation permet d’accomplir diverses manipulations :

• mise en situation quand la réalité ne le permet pas, parce qu’elle est difficilement accessible (par exemple, espace, terrain ennemi), trop coûteuse (par exemple, avion), trop dangereuse (par exemple, site à haut risque), ou parce qu’elle n’existe pas encore (par exemple, avion, usine, plate-forme off-shore en construction) ;
• simulation de conditions rares(par exemple, incidents techniques, accidents), sans danger pour soi et autrui (par exemple, opérations médicales, explosion) sans gravité pour les matériels (par exemple, détérioration des matériels) ;
• contrôle précis de certains paramètres de la situation, les faire varier, les modifier (par exemple, terrains, conditions climatiques, dysfonctionnements).

Avantages spécifiques à la réalité virtuelle

Plus spécifiquement par rapport à d’autres médias informatiques, la réalité virtuelle permet d’engager le corps dans la simulation, d’augmenter la motivation des apprenants grâce à l’utilisation de dispositifs innovants, de présenter des informations en trois dimensions, de former au geste, d’immerger les apprenants dans un environnement à l’échelle 1, etc.

La réalité virtuelle permet, en plus, de faciliter les apprentissages en permettant l’enrichissement ou l’augmentation de la réalité. Ainsi, des informations peuvent compléter celles qui seraient normalement perçues par l’apprenant en réel.

Par exemple, il est possible de proposer :

• augmentation de la réalité en informations sensorielles : les capacités perceptives de l’utilisateur sont augmentées. Il peut, dès lors, voir au travers des objets, voir ce qui est caché, voir dans l’obscurité, changer d’échelle temporelle ou spatiale, bref, percevoir ce qui n’est normalement pas accessible à ses organes des sens (ultrasons, radiations). Il acquiert des capacités supranaturelles. Sa perception du monde n’est plus limitée de la même façon par ses sens. Cette approche peut aider un apprenant à se créer des représentations mentales de phénomènes naturels ;
• réification : la réification est un processus par lequel des données abstraites telles que des équations mathématiques sont matérialisées par des figures concrètes ;
• enrichissement métaphorique de la réalité : afin de supprimer toute ambiguïté et de rendre les données plus explicites, des figures, diagrammes, flèches ou autres signes peuvent être surajoutés afin de faciliter la compréhension des phénomènes qui sont montrés. Ces approches plus structurées peuvent faciliter le passage de la représentation mentale au modèle mental ;
• enrichissement conceptuel de la réalité : des données plus abstraites, des règles, des noms, des concepts peuvent venir enrichir l’environnement virtuel. Cette démarche conceptuelle contribue à la constitution d’une culture commune entre les participants et à l’acquisition de connaissances.

Aujourd’hui, la grande tendance est de peupler les environnements virtuels de personnages virtuels autonomes, aussi appelés « personnages non-joueurs » dans les jeux vidéo (PNJ) pour permettre des apprentissages collaboratifs.

Facteurs de motivation : l’apport des serious game

À la fin des années 1990, on supposait que le simple fait d’utiliser la réalité virtuelle allait motiver les apprenants, et suffire à augmenter leur engagement dans leurs apprentissages. En effet, son utilisation apportait de l’inédit aux formations et l’attrait pour les nouvelles technologies suscitait un fort intérêt. Malheureusement, la technologie était encore récente et limitée. On passait encore plus de temps à apprendre à se servir des interfaces, qu’à apprendre les véritables objectifs de formation. La réalité virtuelle a fait du chemin depuis, et des verrous technologiques forts ont été levés pour qu’elle soit facilement utilisable.

Aujourd’hui, les films d’animations et les jeux vidéo avec des images de synthèses précalculées sont arrivés à un tel degré de fidélité esthétique que les concepteurs d’environnements virtuels pour l’apprentissage humain, avec des contraintes temps réel et économiques, proposent des environnements qui peuvent paraître désuets et peu motivants, au simple regard de l’utilisation de la technologie .

Jusqu’à récemment, les jeux électroniques étaient associés à de nombreux clichés, et étaient réputés avoir un impact négatif sur les capacités mentales et physiques des joueurs. Cependant, des études ont montré que, même si leur utilisation irraisonnable pouvait avoir des effets négatifs, comme toute autre activité pratiquée à l’excès, la mise en place de bonnes habitudes (par exemple, temps de jeu et environnement approprié, etc.) pouvait transformer ces jeux en une activité sûre et épanouissante. Par la suite, le mouvement des jeux sérieux serious games  est apparu, dans le but d’utiliser les nouvelles technologies de jeux pour la formation et l’éducation.

Néanmoins, la fidélité esthétique n’est pas gage d’efficacité pédagogique. Comme l’importance de la réflexion sur les situations didactiques, la notion de scénario est importante. Comme pour un film, l’esthétique visuelle n’est pas le plus important si le scénario n’est pas à la hauteur.