Réalité virtuelle en classe » apprendre avec la VR
Publié le : 26.07.2021 | Durée de lecture : 9 minutes
La réalité virtuelle et la réalité augmentée sont désormais incontournables dans l'industrie, le commerce, la recherche et le secteur du divertissement. Grâce à la baisse des prix du matériel et au développement de nouvelles applications, l'utilisation de ces technologies de visualisation prend également de plus en plus d'importance dans le secteur scolaire et éducatif.
La réalité virtuelle (Virtual Reality, VR) désigne un procédé permettant de générer en temps réel des représentations interactives par ordinateur. Des objets, graphiques ou informations virtuels créés par l’ordinateur sont ainsi superposés dans l’espace virtuel tridimensionnel qui entoure l’utilisateur. Les médias à 360 degrés, qui restituent des contenus enregistrés dans l’espace virtuel sans possibilité d’interaction, sont étroitement liés à la réalité virtuelle.
Dans le cas de la réalité augmentée (Augmented Reality, AR), les objets virtuels sont superposés à l’espace réel, par exemple à l’image en direct de la caméra d’un smartphone. La VR et l'AR se distinguent principalement par les dispositifs d’affichage et les modes de commande utilisés – leurs avantages dans l’enseignement moderne sont toutefois similaires.
En tant que support numérique, la réalité virtuelle recèle un grand potentiel pour la transmission des connaissances dans les établissements scolaires et les écoles professionnelles, car elle permet d’illustrer les liens entre les concepts de multiples façons. La VR peut compléter utilement l’enseignement traditionnel, qui s’appuie sur des manuels scolaires imprimés ou au format PDF, des notes au tableau, des tableaux interactifs et des vidéos, voire le faire évoluer.
L’impression visuelle en trois dimensions et la représentation stéréoscopique suscitent une forte perception sensorielle. Le retour acoustique et tactile renforce l’assimilation des informations.
L’environnement d’apprentissage virtuel transmet les connaissances grâce à la spatialisation et favorise la pensée en réseau, qui constitue une compétence clé. L’immersion immédiate renforce l’implication des apprenants. Les établissements scolaires tirent profit des environnements d’apprentissage virtuels chaque fois qu’un scénario d’apprentissage réel n’est pas possible en raison de contraintes spatiales, temporelles ou économiques, ou encore de dangers.
Un autre avantage général réside dans l’ouverture d’esprit et l’enthousiasme des apprenants lorsque les contenus pédagogiques sont illustrés de manière pertinente dans des mondes virtuels.
Ces avantages plaident également en faveur de la réalité virtuelle en classe :
Dans quelles matières la VR est-elle pertinente ?
La réalité virtuelle et la réalité augmentée en classe ne sont pas une fin en soi, mais visent à favoriser la réussite de l'apprentissage dans les domaines thématiques définis par le programme scolaire. Pour y parvenir, il est nécessaire d'intégrer les techniques de virtualisation dans des scénarios d'apprentissage et de travail pertinents. Elles permettent notamment d'illustrer très efficacement des relations complexes.
1. Cours de biologie
En biologie, la réalité virtuelle peut aider à explorer des processus biochimiques tels que le cycle de l'acide citrique, la respiration pulmonaire, la structure des cellules et des parties du corps comme l'œil ou le nez, ou encore le fonctionnement des enzymes lors de la digestion.
2. Histoire, éducation civique & géographie
Les disciplines des sciences sociales que sont l’histoire, l’éducation civique et la géographie tirent largement parti de la VR et de l'AR. Il est possible de visualiser très efficacement des visites interactives de villes ou de sites historiques ou inaccessibles, des paysages, des représentations chronologiques « avant-après » du tracé des frontières, de l’état des bâtiments et bien plus encore.
Le projet « Schule digital » de la chaîne WDR fournit de bons exemples d’application :
- Explorer une mine à 360 degrés,
- Voyager à travers la Grande-Bretagne grâce à une application,
- Donner vie à la musique de Beethoven avec un smartphone,
- Rencontrer les amies d’Anne Frank
Remonter facilement dans le temps grâce à des lunettes VR pour rendre les cours plus vivants et plus compréhensibles.
3. Chimie
En chimie, les modèles 3D interactifs permettent d’observer les phénomènes au niveau des particules, de visualiser des structures spatiales tridimensionnelles précises, de représenter les orbitales et de construire de manière interactive des composés chimiques. Les réactions chimiques se déroulent de manière interactive plutôt que dans un environnement de laboratoire.
4. Disciplines MINT
L'apprentissage virtuel offre également un potentiel dans les disciplines MINT, en permettant de découvrir concrètement des figures géométriques ou des processus techniques.
Enseignement frontal
Des excursions virtuelles ou des visites guidées virtuelles sont présentées sous forme de panoramas à 360 degrés à l’aide d’un vidéoprojecteur. Les élèves bénéficient ainsi d’expériences spatiales offrant plusieurs perspectives.
Apprentissage individuel
Les élèves découvrent la réalité virtuelle ou augmentée sur leur propre ordinateur ou smartphone. Les concepts abstraits peuvent ainsi être visualisés de manière intuitive et faire l’objet d’expérimentations. L’élève peut s’immerger dans des niveaux et des systèmes cachés et observer aussi bien les grandes lignes que les moindres détails.
Pour l’affichage en VR et en AR, il est possible d’utiliser les smartphones des participants, qui se transforment en casques de réalité virtuelle grâce à des Cardboards. Les coûts pour l’établissement restent ainsi faibles et les élèves peuvent approfondir les applications 3D en dehors des cours ou dans le cadre de l’apprentissage en ligne.
Un apprentissage créatif et constructif
Les élèves créent leurs propres contenus 3D en générant des excursions virtuelles à partir de photos, de graphiques et de vidéos. À l'aide d'outils de modélisation 3D, ils développent des objets en 3D dans la réalité virtuelle. Des formes de base telles que des parallélépipèdes ou des sphères peuvent être placées dans l'espace, puis modelées, assemblées et peintes à leur guise. Une imprimante 3D permet d’obtenir l’objet fini sous forme d’objet réel. La modélisation de molécules chimiques ou de modèles météorologiques constitue des exemples de constructions 3D plus avancées.
Une autre approche consiste à modéliser des univers de connaissances thématiques ou des contextes conceptuels, comme alternative à un wiki d'élèves ou à des « nuages de connaissances ». Dans le modèle virtuel, les concepts clés peuvent être enrichis d'éléments vidéo, audio et photographiques.
Quelles applications VR conviennent au secteur éducatif ?
Les applications de réalité virtuelle et de réalité augmentée vous permettent, en tant qu’enseignant(e), d’enrichir relativement facilement vos cours sur le plan pédagogique grâce à l’utilisation d’univers 3D interactifs. Voici quelques applications recommandées :
Astuce : la réalité augmentée avec l'iPad
De nombreux établissements scolaires sont équipés de tablettes Apple. Ce guide d'Apple propose des idées pédagogiques pour utiliser la réalité augmentée sur l'iPad. Il présente des applications d’AR pour les mathématiques, l'histoire, les sciences naturelles ainsi que pour l'enseignement de la lecture et de la littérature.