Technologies et éducation / formation en Afrique

Comment la réalité virtuelle/augmentée peut rendre plus accessible la compréhension de la complexité du monde qui nous entoure ?

Avec les nouvelles technologies, la forte croissance des dispositifs de communication mobiles et des jeunes de plus en plus connectés, de nouvelles tendances d’apprentissage apparaissent depuis plusieurs années maintenant. Le virtuel s’immisce de plus en plus dans les salles de classe et les MOOC, cours interactifs en ligne, constituent un bon complément scolaire. Par ailleurs, avec la crise sanitaire due à la Covid-19, le secteur du e-learning et outils de formation numérique s’en sort très bien et en profite même pour rayonner.

Ajoutons aussi que depuis quelques années maintenant, on constate un certain intérêt grandissant pour le potentiel pédagogique de la réalité virtuelle. La mise en place de contenus immersifs apparaît aujourd’hui comme une alternative ludique aux traditionnels cours magistraux. Depuis 2019, avec mon équipe à Guerra Digital Innovation Hub, nous avons expérimenté l’intégration de matériel VR/AR dans l’amélioration des pratiques d’enseignement/apprentissage. Et il ressort que — tout comme le montrent certaines études — ces contenus immersifs peuvent rendre plus accessible la compréhension de la complexité du monde qui nous entoure.

La réalité virtuelle et la réalité augmentée pour l’apprentissage

La réalité virtuelle et la réalité augmentée (VR/AR) ont un certain potentiel pour l’enseignement et sont mises en pratique dans le secteur depuis plusieurs années déjà. 700 millions de dollars, c’est le montant (selon un rapport de Goldman Sachs publié en 2016) qui pourrait être investi dans la conception d’applications VR/AR dans le secteur de l’éducation d’ici 2025. Aux États-Unis, par exemple, 30 % des usages de la réalité virtuelle / augmentée par le grand public concernent les contenus éducatifs.

Ce qui est tout à fait compréhensible, vu que la réalité virtuelle fait intervenir de nombreux outils sur ordinateurs et dispositifs mobiles, mais aussi d’autres appareils comme les caméras gyroscopiques. Quand on prend par exemple le tout récent casque de réalité virtuelle Oculus Quest 2, il s’agit d’un casque VR autonome grâce auquel on peut accéder à des mondes difficiles à se représenter. Un enseignant peut donc l’utiliser pour permettre à ses élèves de se représenter des concepts comme la cellule, l’ADN, les planètes, la structure cristalline du diamant…

Il existe aujourd’hui différents dispositifs spécialement conçus pour scanner un objet donné ou un environnement en 3D par photogrammétrie. Par ailleurs, on peut utiliser un drone pour numériser par exemple un terrain sur plusieurs hectares. Ensuite, les données obtenues dans l’un ou l’autre de ces cas peuvent être observées en réalité virtuelle avec le Merge Cube (je vous en parle un peu plus tard). Cela va donc aider à avoir une représentation numérique assez précisede l’endroit ou de l’objet qui a été scanné et dont la compréhension pourra être améliorée avec de nouvelles connaissances.

Dans le domaine de l’éducation, les apprenants une fois en immersion pourront apprendre et s’entraîner à partir de toutes ses simulations. L’apprentissage dans cet environnement numérique permet de répéter une tâche à l’infini. Autrement dit, les apprenants ont droit à l’erreur et ont la possibilité de recommencer une tâche jusqu’à la mémoriser. On parle dans ce cas de gamification ; un terme qu’on peut définir par l’apport de codes propres à l’univers des jeux vidéo dans d’autres secteurs comme l’éducation. Par ailleurs, 79 % des participants à une étude, menée par Gartner Research, estiment qu’ils seraient plus productifs et plus motivés dans un environnement d’apprentissage ludique. En application, le taux de mémorisation est de 75 à 90 % contre un taux de 5 à 10 % dans le cadre d’un cours magistral traditionnel.

Alors, quelles solutions peut-on utiliser pour mettre la réalité virtuelle à disposition dans l’éducation, notamment en Afrique ?

Comment la VR/AR transforme l’éducation ?

À mon avis, les possibilités offertes par la VR/AR pour l’éducation peuvent s’articuler autour de 6 principaux points :

1. Accélérer la compréhension : des dispositifs avec des contenus adéquats donnent peuvent aider les élèves à mieux comprendre certains phénomènes complexes par expérimentation. Pour en savoir plus, dans cet article un chercheur de l’ASU explique la manière dont les technologies AR/VR améliorent l’enseignement des STEM ;
2. Approfondir l’engagement : les dispositifs VR/AR permettent d’ajouter le sens du toucher à du contenu numérique tout en étant immergé dans des mondes virtuels ;
3. Réaliser l’impossible : dans un contexte où les établissements scolaires n’ont pas la possibilité d’acquérir du matériel d’expérimentation en raison du coût, la réalité virtuelle et la réalité augmentée donnent aux apprenants les moyens de faire des expériences qui peuvent être trop chères, dangereuses, rares ou impossibles ;
4. Un apprentissage actif : avec cette méthode d’apprentissage, les élèves doivent utiliser leurs mains et leurs corps pour interagir avec des objets et des environnements 3D. Cela permet donc de stimuler des parcours d’apprentissage naturels afin que les connaissances puissent être explorées et absorbées intuitivement ;
5. Susciter l’intérêt pour les STEM : à travers la mise en place d’un environnement d’apprentissage ludique, la réalité virtuelle et la réalité augmentée peuvent susciter l’intérêt de nombreux apprenants en Afrique, notamment les jeunes femmes à poursuivre des études dans les domaines STEM ;
6. Développer l’intelligence spatiale : d’après Howard Garner, psychologue, chercheur et professeur à l’Université de Harvard, l’intelligence spatiale est la capacité de penser à trois dimensions. Les apprenants ayant donc de fortes capacités spatiales excellent facilement dans les domaines STEM.

Application : le Merge Cube

Le Merge Cube, comme son nom l’indique, est un cube, orné de différents symboles et qu’on peut utiliser avec des applications pour modéliser des objets 3D. L’outil a été développé par Merge Labs, une start-up basée au Texas et qui se consacre à rendre la réalité virtuelle et la réalité augmentée amusante accessible à tout le monde. L’entreprise développe aussi d’autres produits et services ludo-éducatifs comme le casque Merge Headset, le Miniverse et la plateforme EDU. En ce qui concerne le casque, il est accessible sur le site officiel de Merge au prix de 19,99 dollars.

Alors, le Merge Cube est un dispositif marqué de motifs (qui vont fonctionner comme un QR code) et qui peut contenir des objets 3D virtuels. Son utilisation permet alors une toute nouvelle façon d’apprendre et d’interagir avec le monde numérique. Il faut l’associer à une application afin de modéliser des éléments en 3D et de les manipuler en maniant directement le cube. On peut ainsi observer, en réalité augmentée, des éléments comme le système solaire, différentes planètes, les cellules animale et végétale, la molécule d’ADN, le cerveau humain, l’anatomie du cœur, etc.

Depuis 2019, à Guerra Digital Innovation Hub, nous utilisons le Merge Cube dans le cadre de nos programmes de développement pour motiver des écoliers, des élèves, des étudiants… et leur faire manipuler de nouveaux outils numériques.

Notre objectif est de soutenir le développement de compétences relationnelles, mais aussi de susciter un plus grand engagement en abordant différentes notions assez complexes. Par compétence ou habileté à développer par les apprenants, nous avons pu constater que l’utilisation pédagogique de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée offrait plusieurs avantages :

Représentation visuelle :

• « Visiter » des lieux éloignés ou inaccessibles ;
• Visualiser des éléments microscopiques ou plus difficiles à appréhender à partir d’un livre, d’un plan ou d’une planche anatomique ;
• Observer des effets visuels liés à la création de contenus graphiques.

Compétences procédurales :

• Répéter les étapes d’une procédure complexe ;
• S’exercer à intervenir dans des situations d’urgence ou présentant certains risques.

Habiletés relationnelles :

• Apprendre à interagir avec des clientèles particulières ;
• Développer l’empathie.

Gestion des émotions :

• Apprivoiser la peur de parler en public ou le trac avant une performance artistique ;
• Améliorer ses compétences en communication en s’exerçant devant un auditoire virtuel ;
• Se préparer à la charge émotive inhérente à certaines professions.

Acquisition du vocabulaire spécifique :

• Utiliser la terminologie disciplinaire pour identifier des éléments faisant partie de l’environnement 360 ;
• Créer une visite guidée d’un lieu 360 dans une langue seconde.

En résumé, la réalité virtuelle et la réalité augmentée offrent une expérience divertissante, mais aussi quelques pistes pédagogiques assez intéressantes. Dans l’éducation, les apprenants ont la possibilité de vivre une situation immersive qui serait complexe à recréer dans la vie réelle. Aussi, l’offre en matière d’accessoires et de contenus reste encore à élargir. Il est donc tout à fait possible de concevoir des scénarios d’apprentissage pour améliorer l’apprentissage, notamment en Afrique.

Cet article a initialement été publié sur Medium