Série III : la troisième série permet de tester :
3.6 Spécification de l’environnement virtuel pédagogique pour le formateur
3.6.3 Prise de décision (interventions pédagogiques)
En ER, les formateurs utilisent différentes stratégies pédagogiques selon leur style pédagogique mais aussi selon les formés, les erreurs commises et le contexte (temps alloué à la formation, conditions climatiques, etc.). Il s’agit donc de déterminer les stratégies utilisées en ER et à transposer en EV, les stratégies que les formateurs auraient souhaité mettre en œ uvre en ER s’ils avaient pu (faute de temps et de problèmes de sécurité) et les stratégies rendues possibles grâce à l’utilisation de la RV.
Les fonctionnalités formateurs de prise de décision ou stratégies pédagogiques sont liées aux interactions formateur-formés via l’outil.
Ces stratégies peuvent être utilisées à différents moments, selon certains buts et selon des manières différentes.
3.6.3.1 Quand intervenir ?
Suite à l’analyse de l’activité du formateur [Rig, 00a], nous avons observé que les formateurs n’intervenaient pas tous aux mêmes moments. Les formateurs peuvent intervenir suite à des erreurs commises par les formés, avant les erreurs pour montrer des risques d’erreurs ou des dangers, au moment où les formés peuvent voir les conséquences de leurs erreurs, suite à des questions des formés, etc. (Chapitre 3.3.2.3) .
3.6.3.2 Dans quel but intervenir ?
Les résultats de l’analyse de l’activité du formateur montrent que les intentions de communication des formateurs dépendent du but de l’intervention [Rig, 00a]. Ces interventions sont des stratégies pédagogiques [Rig, 00b]. Il existe deux types de stratégies pédagogiques. Les premières sont liées à la modification du scénario (planification et gestion d’événements du scénario ; e.g. : pannes, conditions climatiques, bruits, etc.) et les secondes au guidage du formé dans le scénario (pointer des objets, afficher une règle, etc.) [LBB, 01], [LFB, 01]. La spécification de ces stratégies a été réalisée en collaboration avec N. RIGUET [Rig, 00b].
Les stratégies pédagogiques liées à la modification du scénario permettent aux formateurs de s’assurer des connaissances du formé. En effet, les résultats de l’analyse de l’activité du formateur montrent qu’ils utilisent l’intention de communication de type question pour contrôler les connaissances du formé. Avec la RV, le rôle du formateur est toujours prédominant pour pouvoir vérifier l’état mental du formé. Cependant, la RV permet aussi, en temps réel (pendant l’exécution du scénario par le formé) de pouvoir s’assurer des connaissances du formé en modifiant le scénario (Chapitre 3.6.1). Ces modifications du scénario peuvent être découpées en trois stratégies :
§ Introduire des problèmes (pannes, brouillard, pièges, etc.). § Ne pas générer de problèmes.
§ Inhiber les problèmes s’ils ont été sélectionné par le formateur lors de l’initialisation du contexte (Chapitre 3.6.1).
Les stratégies pédagogiques liées au guidage du formé peuvent être réparties selon deux méthodes pédagogiques : méthode active et la méthode explicative. La méthode active fait référence à l’apprentissage par l’action (learning by doing). La méthode explicative fait référence à l’apprentissage par l’explication (learning by explanation).
Dans la méthode active, il existe six stratégies pédagogiques liées au guidage :
§ Laisser faire les formés. En effet, les résultats montrent que les formateurs préfèrent intervenir le moins possible et laisser faire les formés pour qu’ils s’aperçoivent seuls de leurs erreurs. Cependant, à cause de la pression temporelle, la peur de ne pouvoir rattraper la situation à temps, les dangers inhérents à la situation, les formateurs ne laissent pas toujours la même autonomie aux formés [Rig, 00a], (Chapitre 3.3.2.3). Ainsi, en ER, l’intention de communication la plus utilisée par les formateurs est l’information. Elle permet d’apporter des informations sur la tâche et prévenir des dangers possibles. Et s’ils disposent de plus de temps en ER, les formateurs préférant donner des explications. § Dire aux formés ce qu’ils doivent faire. En effet, l’intention de communication de type Ordre permet
§ Réaliser à la place des formés. Cette stratégie permet au formateur de montrer par exemple le bon geste ou la bonne technique.
§ Faire refaire aux formés la même action tant que le formateur le juge nécessaire. § Encourager les formés lorsqu’ils réalisent correctement la tâche.
§ Perturber les formés [PFA, 98]. En effet, certains formateurs taquins perturbent les formés en donnant de mauvaises informations ou des solutions potentiellement fausses afin de tester la confiance des formés dans leurs raisonnements.
Dans la méthode explicative, il existe quatre stratégies pédagogiques liées au guidage :
§ Suggérer ou Montrer où les formés peuvent trouver les connaissances théoriques ou bien où trouver les connaissances sur le terrain. En effet, dans les intentions de communication comme l’explication et l’information (Chapitre 3.3.2.2), différentes stratégies sont utilisées selon le but. Ces intentions peuvent permettre aux formateurs de suggérer ou montrer où les formés peuvent trouver les connaissances théoriques ou bien où trouver les Connaissances sur le terrain (Tableau 5.a, Tableau 6.a). Ces stratégies permettent au formateur de montrer aux formés qu’ils peuvent trouver les connaissances par eux-mêmes et donc traiter la situation calmement. Elles correspondent au niveau K de RASMUSSEN ([Ras, 83, Annexe A. 1).
§ Montrer les conséquences des erreurs des formés. En effet, les explications et les informations ont aussi pour but de permettre au formateur de montrer les conséquences des erreurs des formés ou les risques d’erreurs éventuelles (e.g. Tableau 6.b.2, c). En ER, les formateurs expliquent ces conséquences oralement. En EV, les formateurs peuvent, en plus des verbalisations orales, montrer ces conséquences virtuellement sans aucun danger de sécurité pour les formés (e.g. faire passer un train virtuel pour montrer les dangers encourus si le formé traverse sans autorisation).
§ Expliquer. En effet, les explications et les informations ont aussi pour but de permettre tout simplement, d’expliquer le fonctionnement des certains appareils (Tableau 5.c, e), les règles de raisonnement (Tableau 4.a) ou les règles de sécurité (Tableau 4.a). Cette stratégie correspond au niveau R de RASMUSSEN ([Ras, 83, Annexe A. 1).
§ Suggérer ou Montrer l’écart entre ce que le formé a fait et ce qu’il aurait dû faire. En effet, l’intention de communication évaluation (la plus utilisée par les formateurs après l’information) a pour but de suggérer ou montrer l’écart entre ce que le formé a fait et ce qu’il aurait dû faire.
3.6.3.3 Comment intervenir ?
En ER, le formateur explique, indique, montre, aide à comprendre, appelle au souvenir, donne une représentation imagée, se déplace, etc.
Un certain nombre de potentialités de la RV permettent aux formés de construire une meilleure représentation du fonctionnement de certains systèmes ou des tâches qu’ils doivent réaliser (voir la situation d’un point de vue différent, modifier l’échelle de l’environnement ou d’un dispositif, voir ce qui se passe au cœ ur d’un dispositif, etc.). Ces potentialités peuvent aider le formé à s’orienter, à atteindre des buts. Elles attirent son attention sur un point précis ou encore lui donnent des informations supplémentaires (vitesse, direction, etc.). On peut ainsi accélérer l’apprentissage, puis retirer ces repères pour éviter un mauvais transfert de connaissance [IST, WB].
La RV permet de représenter ces stratégies pédagogiques de manières différentes et selon différents niveaux de réalisme. Nous appelons ces représentations : assistances pédagogiques. Pour chaque assistance pédagogique, différentes modalités peuvent être utilisées (visuelles ou sonores, etc.)
Les assistances possibles sont : § Enrichissement :
o Les formateurs peuvent vouloir enrichir l’EV de repères visuels. Ils peuvent vouloir ajouter des repères visuels. Ils peuvent vouloir pointer des objets à prendre. Ils peuvent vouloir ajouter des cailloux dans la lame pour montrer que le levier du moteur est plus difficile à manœ uvrer. Ils peuvent vouloir afficher une règle de fonctionnement ou de sécurité ou un livret où les formés peuvent trouver la connaissance ou un tracé du déplacement dans l'espace virtuel etc.
o Les formateurs peuvent vouloir enrichir l’EV de repères sonores comme le bruit des pas dans le ballast, ou le bruit des clés dans la serrure, ou le bruit du moteur armé ou non, ou une alarme si le formé entre en zone dangereuse, etc.
o Les formateurs peuvent vouloir enrichir l’EV avec des films d’animation dans une fenêtre de l’écran pour montrer par exemple que la manœ uvre de la pointe d’aiguille n’entraîne pas le cœ ur, etc.
§ Dégradation : les formateurs peuvent vouloir dégrader l’environnement en effaçant par exemple les repères kilométriques ou les numéros d’appareils de voie. Il est possible aussi de rendre l’arrière-plan flou pour faire ressortir certains éléments.
§ Rehaussement : les formateurs peuvent vouloir rehausser l’EV en agrandissant par exemple des objets comme les repères kilométriques sur les supports caténaires pour attirer l’attention des formés. § Simplification : au contraire du rehaussement, pour attirer l’attention des formés, les formateurs
peuvent vouloir simplifier l’EV, comme la simplification du paysage environnant la voie ferrée pour ne pas surcharger l’attention des formés avec des éléments secondaires. La simplification de l’EV peut réduire la charge cognitive tâche-environnement [Cai, 96.] Des détails visuels ou sonores peuvent être ajoutés afin d'augmenter ou de réduire l'attention sur des éléments prioritaires ou non. Par exemple, les éléments physiquement proches de l'observateur ou de son centre de vue peuvent avoir une résolution plus élevée (cette technique permet aussi de réduire la charge de calcul). La simplification des EV permet aussi d’accentuer certains points de la formation : par exemple en simplifiant l’utilisation d’un appareil secondaire, si l’objectif est de montrer les différentes étapes et pas forcement la manière de les réaliser (la manière pouvant être enseignée par la suite).
§ Restriction : pour atteindre le même type d’objectif et pour alléger la charge mentale des formés, le formateur peut aussi souhaiter restreindre certaines actions comme des déplacements ou des manipulations. Comme lorsqu’on apprend à conduire, on commence par apprendre à servir du volant, puis du levier de vitesse avant d’apprendre à débrayer.
§ Animation : pour alléger la charge mentale des formés ou pour faire comprendre certains mécanismes, le formateur peut activer des séquences animées et animer certains mécanismes. Par exemple, le formateur peut positionner le formé à certains endroits stratégiques, faire basculer un levier, ou faire bouger la lame de l’aiguille automatiquement, etc.
§ Modification : modifier certains aspects de l’environnement peut aider les formateurs à montrer différents points importants. Par exemple, le formateur peut souhaiter faire clignoter une pièce maîtresse d’un appareil ou mettre en bleu les pièces dynamiques.
§ Décentrage : décentrer le point de vue de l’utilisateur permet d’enrichir son apprentissage et d’intégrer des éléments explicatifs qui n’étaient pas compris [Mel, 98]. Ce changement de point de vue permet aussi au groupe de formés passifs de mieux comprendre la scène et de visualiser l’utilisateur dans l’environnement.
§ Modélisation : certains concepts complexes ou abstraits peuvent être modélisés grâce à la RV. En effet, la RV permet de créer des représentations imagées de certains phénomènes abstraits (zone dangereuse, taxonomie, arbre de tâches, danger, etc.). Elle permet aussi de représenter des phénomènes physiques invisibles à l'œ il nu (radioactivité, infrarouges, température, etc.), des types de pannes et la complexité de tâches [AMU, 95], etc.
§ Visualisation de mécanismes cachés : la RV permet aussi de s’abstraire des contraintes de la réalité et de visualiser des mécanismes cachés impossibles à voir en ER (Annexe I, Figure 78). Par exemple, chez EDF, cette assistance est proposée pour visualiser l’intérieur d’un robinet de centrale nucléaire. Ainsi, les formés peuvent se faire plus facilement une représentation des écoulements de liquide à l’intérieur de celui en fonction des différentes pannes observées. La RV permet ici d’obtenir une coupe du robinet et de conserver la dynamique des mécanismes pour mieux en comprendre le sens. §
Pour résumer, parmi les assistances pédagogiques, il existe les assistances par :
§ Enrichissement : ajout de symboles visuels, sonores ou de films d’animation [VG, 98].
§ Dégradation : détérioration du réalisme (repères effacés, feed-back proprioceptifs dégradés, couleurs atténuées, flous à l'arrière-plan et/ou sur les cotés, réduction d'objets, iconisation, etc.).
§ Rehaussement : exagération de la réalité (représentation d'objets à plus grande échelle, objets surréalistes, plus lumineux, plus brillants, etc.).
§ Simplification : allégement de la scène virtuelle (une foule peut être représentée par des personnes aux mouvements simplifiés, objets simplifiés, systèmes kinesthésiques simplifiés, représentation en fil de fer, etc.), représentation schématique de certains appareil.
§ Restriction : limitation de certains déplacements ou manipulations (limitations du périmètre dans lequel l'utilisateur peut se déplacer, etc.) [VG, 98].
§ Animation : séquence animée (positionnement automatique, clé qui tourne automatiquement une fois mise en place, etc.).
§ Décentrage : changement du point de vue habituellement attaché à l’œ il du formé immergé (vue de derrière, au-dessus, etc.).
§ Modification : modification d'aspect, de texture (changement de couleurs, clignotement d'objets, etc.). § Modélisation : Représentation de concepts abstraits, de phénomènes physiques invisibles à l'œ il nu,
de type de pannes, etc.
§ Visualisation de mécanismes cachés (intérieur d'un moteur, engrenages, etc.).
Certaines de ces assistances pédagogiques peuvent aussi être utilisées comme ALC (Chapitre 3.1.3). Par exemple, le positionnement automatique est une assistance par animation.