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 : en cours
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.

Translation prévue

Le prototype sera intégré directement dans la formation des enseignant·e·s à la HEP Lucerne et à la HEP Berne, où les formateur·trice·s en didactique des sciences ont manifesté leur intérêt. Des activités de transfert sont aussi prévues avec des partenaires issu·e·s d’environnements d’apprentissage extrascolaires et d’initiatives de formation (p. ex. entreprises, musées, centres scientifiques), notamment les Centrales électriques de Suisse centrale (CKW) et le Musée suisse des transports (VHS). La diffusion à travers des conférences, réseaux (p. ex. P-10, SWiSE, DiNat.ch) et la publication en open access du prototype garantiront sa diffusion vers d’autres institutions. Un manuel et des exemples de bonnes pratiques viendront compléter le dispositif.

Ce projet propose le premier outil vidéo VR 360° spécifiquement conçu pour la formation des enseignant·e·s en sciences, abordant les conceptions des élèves et l’enseignement sensible au genre. Son impact se manifeste dans le renforcement de la vision professionnelle des futur·e·s enseignant·e·s par un entraînement immersif. À court terme, les bénéfices seront évalués via les résultats de l’étude pilote (perception, interprétation, prise de décision, expérience utilisateur·trice). À long terme, l’impact pourra être mesuré à travers l’adoption au sein de la HEP Lucerne, la HEP Berne, CKW et VHS ainsi que la dissémination dans les réseaux nationaux. En combinant un développement fondé sur la recherche avec un transfert orienté vers la pratique, le projet établit de nouvelles normes pour la formation numérique des enseignant·e·s en sciences.

Institutions participantes