Vignettes vidéo VR à 360° dans l’enseignement des sciences pour la formation des (futur·e·s) enseignant·e·s

Durée : janvier 2025 – décembre 2025
Statut : terminé
Niveau de formation : niveau secondaire I, niveau tertiaire
Thème : digital tools
Mots-clés : réalité virtuelle 360°, vignettes vidéo, enseignement des sciences, formation des enseignant·e·s

Situation initiale

L’analyse vidéo est devenue un outil reconnu et efficace dans la formation des enseignant·e·s pour développer leur vision professionnelle, c’est-à-dire leur capacité à percevoir, interpréter et prendre des décisions éclairées en situation de classe. Cependant, les technologies vidéo classiques sont limitées en termes de perspectives, de contrôle et de sensation de présence. Ces limites restreignent leur potentiel pour offrir des expériences d’apprentissage immersives, authentiques. Les innovations récentes en matière de vidéos en réalité virtuelle (VR) à 360° permettent de surmonter ces obstacles en offrant des environnements hautement réalistes et interactifs. Bien que les premières études montrent des résultats prometteurs concernant les compétences générales d’enseignement (comme la gestion de classe), les applications spécifiques à une discipline restent rares. En particulier, l’enseignement des sciences doit relever deux défis majeurs :

1. aborder les conceptions initiales des élèves, souvent en contradiction avec les explications scientifiques mais fortement influentes dans l’apprentissage, et
2. promouvoir un enseignement sensible au genre afin de réduire les inégalités, notamment en physique.

Les outils de formation existants ne préparent pas suffisamment les futur·e·s enseignant·e·s à gérer consciemment ces dimensions. Il existe donc un besoin clair pour des approches innovantes, spécifiques aux disciplines, basées sur la VR et permettant de simuler de manière authentique les dynamiques de classe et de développer la vision professionnelle dans l’enseignement des sciences.

Objectifs

Le projet vise à développer et tester un prototype de vignette vidéo VR 360° pour renforcer la vision professionnelle des futur·e·s enseignant·e·s en sciences, avec un accent sur les conceptions initiales des élèves et un enseignement des sciences sensible au genre. Dans cette preuve de concept, nous souhaitons implémenter l’outil, évaluer son potentiel pour la formation des enseignant·e·s et tirer des enseignements pour son utilisation. De premières activités de transfert seront lancées avec CKW, le VHS et les hautes écoles participantes pour préparer une diffusion plus large.

Méthode

Une vignette vidéo scénarisée en VR 360° sur le thème des circuits électriques a été développée, intégrant des éléments issus de la recherche sur les conceptions des élèves et l’enseignement sensible au genre. La leçon a été filmée avec plusieurs caméras 360° et montée en environnement interactif accessible via casque VR ou ordinateur. 37 étudiant·e·s en formation ont testé la vignette et donné des réponses libres sur les aspects observés liés aux conceptions et au genre. Les données seront évaluées par analyse de contenu qualitative et codées selon les dimensions de la vision professionnelle (perception, interprétation, prise de décision). La fiabilité inter-juges sera mesurée. De plus, les participant·e·s ont répondu à un questionnaire sur l’immersion et l’utilisabilité pour guider les futures adaptations de l’outil.

Résultats

Nous avons développé un prototype de vidéo VR à 360° destiné à la formation des enseignant·e·s afin de promouvoir une vision professionnelle. La vidéo, enregistrée à l’aide de plusieurs caméras à 360°, peut être visionnée avec des lunettes VR et montre une situation d’enseignement dans le domaine des sciences naturelles. Deux thèmes spécifiques à la matière, les idées préconçues et l’enseignement sensible au genre, sont mis en évidence dans la vidéo. Dans le cadre d’une étude pilote menée auprès de 37 étudiant·e·s de la Haute école pédagogique de Lucerne, nous avons recueilli des données sur la vision professionnelle des aspects pédagogiques spécifiques à la matière et sur la facilité d’utilisation de l’outil de formation. Les résultats des données quantitatives et qualitatives montrent que l’utilisation de casques VR dans la formation est bien accueillie et largement répandue ; de plus, l’expérience immersive est un avantage certain et motivant, et elle est considérée comme un complément idéal aux stages scolaires. En outre, des informations techniques ont été recueillies sur la suite de la procédure. Ces données constituent la base d’une deuxième phase prévue, qui consiste en un développement itératif et fondé sur la recherche de la vidéo VR à 360°.

Mise en œuvre de la translation

Au cours du dernier semestre d’automne, le prototype de la vidéo VR à 360° a été intégré dans un cours à la Haute école pédagogique de Lucerne. L’étude pilote a été menée dans le cadre de ce cours. L’utilisation de cet outil et des outils améliorés prévus se poursuivra dans différents cours à la Haute école pédagogique de Lucerne. Des échanges ont eu lieu avec CKW concernant la poursuite demandée du projet, y compris la planification de son utilisation dans leurs événements destinés aux enseignant·e·s. La date de fin du projet est prévue pour le printemps 2030 environ.

Institutions participantes