L'école avec un joystick

Créée en 1989, l’Unité TECFA conçoit et évalue des outils d’apprentissage et de formation innovants basés sur les nouvelles technologies. Elle a notamment développé un certain nombre de «jeux sérieux».

Assis en classe à son pupitre, un joystick à la main, un élève essaye de retrouver le chemin qu’il a emprunté il y a une semaine dans la pimpante ville virtuelle qui défile sur l’écran de son ordinateur portable. Si l’école, c’est ça, ce n’est probablement pas loin de représenter un rêve éveillé pour lui et un certain nombre de ses camarades. En fait, cette classe genevoise de 4P (7-8 ans) participe à une expérience pilote, Spageo, mise au point par un collectif de la Faculté de psychologie et des sciences de l’éducation, dont l’Unité Tecfa (technologies de formation et apprentissage) et réalisée en partenariat avec le Département de l’instruction publique (DIP). Le but de l’exercice n’est pas de jouer pour se divertir. Mais de jouer pour entraîner les compétences visuospatiales dont les enfants sont très inégalement dotés, mais qui sont déterminantes pour nombre de disciplines telles que les mathématiques ou la géographie. Et ce n’est pas si facile. D’ailleurs, l’élève en question se trompe, lâche sa manette et un cri de frustration, exactement comme il le ferait s’il avait raté un but dans un célèbre jeu vidéo de football.

Apprendre en jouant, cela pourrait être la devise de Tecfa, tant il est vrai que nombre de projets de recherche que cette unité mène se matérialisent sous la forme de jeux, de simulations sur ordinateur ou encore de parties jouées à l’aide d’un casque de réalité virtuelle. Il faut dire que la spécialité de ses scientifiques est notamment de concevoir et d’évaluer des outils d’apprentissage et de formation innovants basés sur les nouvelles technologies dont les apparitions sur le marché se succèdent à un rythme effréné: ordinateurs, Internet, téléphones portables, imprimantes 3D, intelligence artificielle…

«La technologie, en elle-même, n’a pas d’effet pédagogique, avertit Mireille Bétrancourt, professeure et directrice de l’Unité Tecfa et responsable du projet Spageo. C’est l’adéquation entre ses propriétés spécifiques (réalité augmentée, simulation…), le contexte pédagogique dans lequel elle est utilisée, les caractéristiques du public visé et la stratégie d’enseignement qui fait qu’elle peut devenir un outil intéressant pour l’aide à l’apprentissage. L’Unité Tecfa a toujours suivi cette approche, centrée sur l’être humain et non sur la technologie. Car si l’environnement technologique change sans cesse, le cerveau humain, lui, reste le même. Il apprend toujours de la même façon. Et c’est précisément cela – les théories psychologiques de l’apprentissage – qui forme la base de notre travail, lequel vise à développer des méthodes pédagogiques innovantes.»

Unité indépendante

Tecfa est créée en 1989, comme une unité indépendante des sections de psychologie et des sciences de l’éducation. Le décanat de l’époque a bien compris que l’informatique, alors en plein essor, est appelée à jouer un rôle important dans la société du futur et donc, forcément, dans les méthodes d’apprentissage. L’Unité se distingue en créant en 1993 l’un des tout premiers sites Internet de Suisse (tecfa.unige.ch) et, l’année suivante, le premier diplôme d’études supérieures à distance de l’Université de Genève, le STAF (Sciences et technologies de l’apprentissage et de la formation), dont le but est d’utiliser les technologies pour apprendre à enseigner avec les technologies. Les étudiant-es (souvent en cours d’emploi) et les professeur-es se parlent via la plateforme d’échange MOO qui est une interface écrite (il n’est pas encore question de visioconférences) comportant un système de chat qui peut être mené dans des salles virtuelles privées ou collectives.

«Au début, on bricolait un peu avec les moyens du bord, note Mireille Bétrancourt. Mais le système s’est perfectionné avec le temps. Dans les années 2000, le diplôme STAF est devenu une maîtrise universitaire Maltt (Master of Science in Learning and Teaching Technologies). Aujourd’hui, une vingtaine d’étudiants et d’étudiantes la suivent chaque année.»

«Serious SIM»

Les premières recherches menées à Tecfa se concentrent essentiellement sur Internet et la formation à distance. Un projet marquant, fédérant le tout, est Edutechwiki, une encyclopédie libre et collaborative comptant plus de 2300 entrées traitant des technologies éducatives. Un des premiers «jeux sérieux» développés par Tecfa est TBI-SIM (Traumatic Brain Injury Simulation). Mis au point en 2012 sous la direction de Nicolas Szilas, maître d’enseignement et de recherche à la FPSE, il est inspiré du jeu populaire des Sims et se destine à une population très particulière: les proches aidants jeunes (entre 12 et 19 ans) dont un des parents souffre d’un traumatisme crânien. Le «joueur» se retrouve dans la peau d’un avatar qui rencontre un personnage souffrant de TBI. Il peut interagir avec lui et doit faire des choix pour gérer différentes situations. Il s’agit d’une simulation, mais elle est construite sur des dizaines et des dizaines d’histoires vraies.

«Le but de ce jeu est de servir de support pour une discussion avec des professionnel-les de la santé, précise Mireille Bétrancourt. L’avantage d’une telle simulation, c’est qu’on peut se tromper ou tester des comportements (inclus néanmoins dans les choix proposés par le logiciel) sans que cela porte à conséquences. Le jeu a été évalué par les proches aidants eux-mêmes qui ont trouvé les situations très authentiques.»

Un projet similaire à destination de personnes (de tout âge cette fois-ci) vivant avec un malade d’Alzheimer (Carezheimer) a aussi été développé en partenariat avec les Hôpitaux universitaires de Genève et un troisième est en préparation sur le thème de l’anorexie.

Spageo City

Depuis TBI-SIM, de nombreux autres projets de «jeux sérieux» sont sortis de la terre fertile de Tecfa. Et Spageo en est un des derniers en date. En apparence simple, ce programme a bénéficié de l’expertise des différentes équipes de la FPSE en didactique des mathématiques, en cognition spatiale, en apprentissage et développement et en technologies éducatives.

«L’idée consiste à entraîner ce qu’on appelle la «prise de perspective» c’est-à-dire le fait de passer du point de vue égocentré à celui de quelqu’un d’autre, par exemple, ou d’imaginer en 3D un objet dessiné en 2D, développe Mireille Bétrancourt. Cette aptitude n’est que rarement mesurée à l’école en tant que telle et on la considère acquise «par défaut» à un certain âge. La réalité est toutefois très différente. Il existe en effet une grande variété dans la population. On observe ainsi une différence significative qui apparaît entre 6 et 12 ans entre les filles et les garçons, au détriment des premières. La bonne nouvelle, c’est que cette aptitude s’entraîne facilement.»

Dans le premier volet du projet, terminé en 2024, la chercheuse genevoise et son équipe ont suivi des classes durant trois ans (ce qui correspond en tout à plus de 300 enfants de 7 à 10 ans, c’est-à-dire entre la 4P et la 6P). À hauteur de huit séances d’une heure par an, les élèves ont dû s’entraîner à jongler avec différentes perspectives dans cet univers virtuel en 3D. Leurs capacités visuospatiales ont été régulièrement mesurées avec des tests indépendants et standardisés. Et les résultats, même s’ils restent à confirmer dans de futures études, sont prometteurs: tandis que les performances de tous les élèves sont similaires au début de l’expérience, celles des filles stagnent dans le groupe contrôle n’ayant pas bénéficié des séances dans Spageo City tandis qu’elles progressent et suivent exactement la courbe des garçons dans le groupe qui a pu s’entraîner à la prise de perspective durant trois ans.