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La réalité virtuelle est-elle vraiment au service des apprentissages ?

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La réalité virtuelle est-elle vraiment au service des apprentissages ?
© Eddie Kopp - Unsplash

Aujourd’hui, des casques de réalité virtuelle sont mis à disposition dans des salles de formation, des écoles, des bibliothèques et des musées pour favoriser l’apprentissage et l’enrichissement culturel. En proposant une nouvelle façon de visualiser les informations, cette technologie offrirait des avantages cognitifs permettant de comprendre et d’apprendre plus vite, et donc de gagner du temps sur une méthode d’apprentissage classique. Bien plus encore, elle permet aux individus d’apprendre en les immergeant dans des situations qui seraient autrement impossibles, trop dangereuses, trop rares ou trop coûteuses. Pour citer quelques exemples, la VR est ainsi développée dans l’armée pour les entraînements aux situations extrêmes, dans l’industrie pour l’apprentissage de certains "gestes métiers", ou encore dans le domaine de la santé pour compléter les simulateurs de chirurgie.

La réalité virtuelle a donc, à premières vues, de bonnes raisons de séduire de plus en plus de formateurs et de directions de formations. Mais rend-elle réellement les apprentissages plus efficaces par rapport à des formats plus classiques ? Autrement dit, la VR a-t-elle réellement fait ses preuves ? Les sciences cognitives appliquées à l’éducation apportent aujourd’hui de nouveaux éclairages pour comprendre les avantages de cet outil pédagogique et les points de vigilance qu’il reste à lever (lire aussi : Entreprise apprenante : comment permettre à notre cerveau de mieux apprendre ?).

La réalité virtuelle augmente l’attention, au risque d’engendrer davantage de fatigue mentale

Le degré d’immersion dans la réalité virtuelle peut favoriser le maintien d’un focus attentionnel dirigé vers le contenu présenté, bien davantage que d’autres environnements d’apprentissage. Par exemple, l’utilisation d’un casque de visualisation 3D par des étudiants pour visualiser le déroulement d’une procédure opératoire réelle préalablement filmée entraîne une augmentation de l’attention des participants envers le contenu à apprendre [1]. L’immersion pourrait ainsi accroître l’attention, mais cet effet serait aussi susceptible d'entraîner une accumulation accrue de fatigue mentale, entraînant rapidement une baisse des capacités de concentration (lire : Qu'est-ce qu'une pause efficace pour notre cerveau ?).

La réalité virtuelle augmente l’engagement envers l’apprentissage au risque d’être moins efficace

Un fort degré d'engagement envers les contenus immersifs est souvent rapporté par les utilisateurs de la réalité virtuelle [1]. Mais cette augmentation de l’engagement n’est pas gage d’amélioration de la mémorisation et des performances ultérieures. Elle pourrait même entraîner une augmentation du temps passé à apprendre [2]. En effet, l'interaction que la réalité virtuelle offre dans les scénarios de formation est si appréciée et incitative que l'utilisateur y passe plus de temps par rapport aux autres méthodes de formation. Si l’augmentation de l’engagement est pertinente pour recréer de la motivation, c’est aussi au risque de perdre en efficacité d’apprentissage.

La réalité virtuelle augmente le réalisme des mises en situations et donc les réactions émotionnelles

Lorsque l’immersion est totale et l’interactivité bien calibrée, la réalité virtuelle peut provoquer une illusion de non-médiation ; l’immersion est tellement bien faite que le cerveau n’arrive pas à distinguer que l’environnement qu’il perçoit n’est pas réel mais virtuel. Cela peut alors entraîner des émotions aussi vives que dans la réalité, ce qui est recherché lorsque l’on souhaite entraîner des individus à gérer des situations de crises de façon réaliste sans les mettre en danger. Cependant la possibilité d’induire un état de choc ou de sidération lorsque la charge émotionnelle est supérieure à ce que peut gérer l’individu dans son état actuel de compétences, doit pouvoir être encadré et anticipé pour ne pas nuire à l’apprentissage. Pour apprendre à gérer des situations à fort impact émotionnel, la réalité virtuelle se révèlerait ainsi utile, qu’il s’agisse de situations d’urgence vitale telles les urgences médicales, de catastrophes, d’attaques de différentes natures [3], ou encore de situations tout simplement stressantes comme la prise de parole en public. Cependant, bien que les apprenants apprécient la VR notamment pour sa nouveauté, l’apport de la VR reste à prouver dans chaque cas d’apprentissage, notamment par rapport à un environnement 2D ou un jeu de rôle. En effet, pour citer un exemple, l’impact de l’utilisation de la réalité virtuelle immersive sur l’apprentissage du comportement à adopter en tant que passager pour évacuer un avion en cas d’atterrissage d’urgence ne montre pas d’amélioration dans la rétention après 2 semaines par rapport à un jeu de rôle sur simple écran [4].

Un feedback pas assez fin et réaliste pourrait entraîner un ralentissement de la montée en compétence

En nous plongeant dans une situation semblable à la réalité, cette technologie nous donne la possibilité d’observer et de comprendre nos erreurs en temps réel. Ce feedback ciblé permet de corriger et d’ajuster nos représentations mentales et nos actions (lire aussi : Recevoir du feedback : quel impact sur notre cerveau ?). En particulier, l’utilisateur peut enfiler des gants et voir ses propres mains apparaître dans l’univers virtuel, et ressentir par pression les objets virtuels qu’il touche. Cependant, un feedback sensoriel inadéquat (appelé rétroaction haptique en VR) peut au contraire retarder l’apprentissage. C’est le cas par exemple en chirurgie, où l’apprentissage d’un geste de type cœlioscopie en simulateur est meilleur lorsque le simulateur ne donne pas de feedback de type toucher, trop éloigné de la sensation lors de la manipulation de vrais instruments [5].

La réalité virtuelle permet de répéter un exercice à l’infini, mais pas forcément de le diversifier

Dans le cadre de l’apprentissage des habiletés motrices en particulier, il est connu que diversifier les exercices permet d’améliorer les performances si un exercice spécifique est répété. Mais un des problèmes lié à l’utilisation d’un simulateur en réalité virtuelle est que le calibrage en une unique situation, peut appauvrir la diversité des apprentissages et impacter négativement le transfert ; les compétences apprises seraient utilisées uniquement dans le contexte d'apprentissage. L'idée serait donc de proposer différents exercices en réalité virtuelle, mais cela induirait des coûts et temps supplémentaires. Néanmoins, dans certains cas, il est possible d’observer une amélioration des compétences techniques après un entraînement en réalité virtuelle [6].

Ainsi, de plus en plus de directions de formations cherchent à produire des expériences pédagogiques novatrices, ludiques, constructives, dynamiques et sources de satisfaction. La réalité virtuelle répond effectivement à certaines de ces attentes en augmentant l’attention et l’engagement. Mais malheureusement l'impact réel de cette technologie est rarement évalué sur la montée en compétence dans le cadre des apprentissages visés. On se contente souvent de voir le bénéfice en terme d’engagement, ce qui ne garantit pas un impact en terme de transfert des apprentissages et de performance (lire : Efficacité pédagogique : gare aux mauvaises interprétations !). Quand l’effet "wow" d’une première utilisation de la VR sera passé pour chaque apprenant, la valeur ajoutée réelle d’un format VR pour atteindre un objectif pédagogique restera à questionner au cas par cas.

Auteures :  Lisa Schmit et Marie Lacroix

Références :

[1] Harrington CM, Kavanagh DO, Wright Ballester G, Wright Ballester A, Dicker P, Traynor O, Hill A, Tierney S (2018) 360° Operative Videos: A Randomised Cross-Over Study Evaluating Attentiveness and Information Retention. J Surg Educ 75:993–1000 Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.jsurg.2017.10.010.
[2] Smith JW, Salmon JL (2017) Development and Analysis of Virtual Reality Technician- Training Platform and Methods. Interservice/Industry Training, Simulation, Educ Conf:1–12.
[3] Wilkerson W, Avstreih D, Gruppen L, Beier K-P, Woolliscroft J (2008) Using immersive simulation for training first responders for mass casualty incidents. Acad Emerg Med 15:1152–1159 Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18976333
[4] Buttussi F, Chittaro L (2018) Effects of Different Types of Virtual Reality Display on Presence and Learning in a Safety Training Scenario. IEEE Trans Vis Comput Graph 24:1063–1076 Available at: http://ieeexplore.ieee.org/document/7817889/.
[5] Aïm F, Lonjon G, Hannouche D, Nizard R (2016) Effectiveness of Virtual Reality Training in Orthopaedic Surgery. Arthrosc J Arthrosc Relat Surg 32:224–232 Available at: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0749806315006489.
[6] Våpenstad C, Hofstad EF, Bø LE, Kuhry E, Johnsen G, Mårvik R, Langø T, Hernes TN (2017) Lack of transfer of skills after virtual reality simulator training with haptic feedback. Minim Invasive Ther Allied Technol 26:346–354 Available at: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13645706.2017.1319866.

 

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