Les enseignants à la conception de jeux éducatifs mobiles : enjeux et possibilités

Les jeux éducatifs mobiles (JEM) sont une sous-catégorie des jeux sérieux, spécifiques à l’éducation (Natkin, 2009) et dont le cadre d’application est relatif à la mobilité géographique (sorties scolaires, par exemple). Ce sont des environnements informatiques qui utilisent des ressorts ludiques, tout en exploitant les atouts de la mobilité, en vue de faciliter l’apprentissage. En outre, les JEM s’appuient sur les dispositifs mobiles (smartphones et tablettes), de plus en plus répandus chez les jeunes (Hoibian, Croutte & Lautié, 2016), mais également mis à disposition par les établissements d’enseignement (tablettes) dans le cadre du plan numérique de 2015 (Ferrière, Cottier, Lacroix, Lainé & Pulido, 2014 ; Villemonteix & Khaneboubi, 2014). Cependant, l’utilisation effective des JEM reste limitée par leur coût de conception et de réalisation très élevé.
Cet article présente dans un premier temps le potentiel des JEM à travers une synthèse d’exemples déjà expérimentés en contexte pédagogique. Dans un deuxième temps, l’article met en lumière les difficultés rencontrées par les enseignants pour la création des JEM. Enfin, l’article présente un éditeur en ligne, développé au laboratoire LIUM, destiné aux enseignants de tout niveau et sans compétence en informatique particulière. Celui-ci est issu de plusieurs sessions de conception collaboratives avec des enseignants effectuant régulièrement des sorties pédagogiques.

À l’heure où les jeux mobiles occupent le quotidien des jeunes usagers, de nombreux travaux de recherche ont expérimenté le potentiel éducatif des JEM. En effet, des questions de recherche sont apparues autour de leur éventuelle valeur pédagogique ajoutée et de leur place dans l’enseignement. Plusieurs évaluations témoignent d’un potentiel important pour la motivation des apprenants et pour le processus d’apprentissage en général.
Par exemple, Frequency 1550 est un JEM conçu pour apprendre l’histoire d’Amsterdam au Moyen Age qui a permis à des élèves de lycée d’avoir de meilleurs résultats en test de connaissances que ceux ayant eu des cours théoriques sur le sujet (Huizenga, Admiraal, Akkerman & Dam, 2009). En effet, 232 élèves participant au jeu ont eu une moyenne de 60 % de bonnes réponses concernant la période médiévale de l’histoire d’Amsterdam, tandis que les 226 participants ayant eu des cours théoriques sur le sujet ont eu 36 % de bonnes réponses à des questionnaires identiques soumis aux deux groupes. D’après les auteurs, les joueurs ont pu acquérir plus de connaissances sur le sujet grâce à leur présence directe sur les lieux historiques et grâce à la motivation intrinsèque à l’expérience du jeu, même si une acquisition à long terme reste à vérifier.
Plus récemment, un JEM conçu pour introduire le conseil en entreprises (business consulting), expérimenté par l’Université Hanyang en Corée-du-Sud, a permis d’améliorer la réflexion critique chez des étudiants en troisième année de génie industriel. Le principe consiste pour les joueurs à se déplacer sur des points d’intérêt et à analyser les différents problèmes rencontrés par les départements d’une entreprise fictive de téléphones mobiles (Kiwi Mobile). Ainsi, au fur et à mesure de leur avancement dans le jeu, les joueurs apprennent à collecter et analyser plusieurs types de données afin de proposer des solutions aux problèmes rencontrés. Une évaluation comparative entre des joueurs en binôme et des joueurs en solo montre que ce jeu a permis à 25 étudiants de mieux développer leur pensée critique au regard des problèmes financiers, à travers une coopération implicite qu’ils ont développée au cours du jeu. En effet, la coopération est implicitement mise en œuvre grâce au système de jeu de Kiwi Mobile qui permet aux joueurs de répondre d’une façon individuelle mais qui prend en compte les réponses d’une manière collective afin de développer des décisions collectives et de pouvoir « gagner ensemble » (Lee et al., 2016).
Dans une autre étude, un JEM utilisé dans un musée archéologique à Chypre a permis à des élèves d’être plus motivés à apprendre via des tablettes, lors d’une visite d’un musée archéologique, que ceux ayant expérimenté une visite de musée à l’aide d’un scénario également introduit sur tablette mais non ludique. L’expérience réalisée sur 35 élèves de classe primaire, répartis en binômes, a montré que la moyenne de la motivation intrinsèque des élèves était passée de 1.61 à 2.04 après le jeu. De même, la motivation extrinsèque pour le groupe ayant expérimenté le JEM était plus élevée que celle du groupe ayant eu le parcours classique. En outre, les résultats au post-test d’apprentissage ont également montré que le groupe ayant expérimenté le JEM a acquis plus de connaissances que celui ayant eu le scénario non ludifié (Ioannou & Kyza, 2017).
Malgré les résultats ici énoncés concernant la motivation et l’acquisition de connaissances, ces JEM demeurent souvent à l’état de prototypes de recherche et n’atteignent en général pas de large utilisation en raison d’une difficulté d’adaptation aux différents contextes et types d’enseignements.

Malgré le potentiel des JEM pour augmenter l’attractivité et l’apport éducatif des sorties pédagogiques, et au-delà des prototypes de recherche, l’utilisation réelle des JEM par les enseignants demeure très limitée. En effet, seuls quelques enseignants font des tentatives pour intégrer le jeu mobile dans leurs enseignements. En ce sens, et au-delà des expériences personnelles, la posture de rejet découle de plusieurs facteurs.
Tout d’abord, la production d’applications mobiles en général et des JEM en particulier est souvent assez coûteuse. En effet, les JEM représentent le type d’applications mobiles le plus cher, dont le coût varie entre 40 000 et 120 000 €. En outre, le processus qui va de la conception à la réalisation des JEM nécessite souvent l’intervention de nombreux acteurs ayant des compétences différentes (expert pédagogique, développeur informatique, infographiste, expert en game-design…), et de nombreux travaux ont montré qu’il est difficile de faire collaborer tous ces acteurs d’une façon efficace et productive. (Jovanovic, Starcevic, Stavljanin & Minovic, 2008 ; Kelly et al., 2007).
D’autre part, les JEM, une fois créés, visent le plus souvent un public assez restreint en ciblant le développement de connaissances ou compétences spécifiques. En effet, des JEM conçus pour des contextes d’apprentissage particuliers (e.g. un site archéologique ou un musée donnés), sont intrinsèquement liés à ce contexte et ne sont donc pas réutilisables dans des contextes différents. Par exemple, un JEM conçu pour une visite au musée du Louvre ne peut pas être directement réutilisé pour visiter le musée d’Orsay. Dans une étude sur la création des jeux éducatifs ou learning games, George (2010) explique que la création des jeux éducatifs est un « investissement risqué ». L’une des pistes pour pallier les limites évoquées ci-dessus serait de fournir aux enseignants des « outils auteurs » adaptés à leurs profils et compétences, qui leur permettent de concevoir et de produire leurs propres JEM (Sung, Chang & Liu, 2016).

L’objet principal d’un outil auteur est de permettre à des personnes ne possédant pas de compétences en programmation de concevoir, configurer et d’exécuter des activités d’apprentissage instrumentées. D’un point de vue général, un outil auteur en éducation sert à créer des environnements éducatifs, allant de ressources pédagogiques peu interactives (hypermédia, exercices, etc.) à des systèmes plus complexes (tuteurs intelligents, micro-mondes, simulations, jeux sérieux, etc.).

• Ainsi, le niveau standard, proposé aux novices en conception de JEM, inclut un modèle de départ (de type chasse au trésor) pouvant être configuré et enrichi par des ressources spécifiques (par exemple, ressources multimédia, informations pédagogiques…). Ce niveau est surtout utile pour la création rapide de prototypes de JEM incluant des mécanismes ludiques gérés par défaut (par exemple, la gestion des scores, un ordre linéaire des activités...).
• Le niveau intermédiaire permet un paramétrage plus avancé, qui s’adresse au modèle initialement proposé, en modifiant et en conditionnant l’enchaînement des activités.
• Le niveau expert permet une création de JEM sur mesure, à travers une procédure de programmation visuelle, nécessitant cependant des prérequis en algorithmique.

En outre, le processus de conception proposé repose sur l’avancement progressif dans la scénarisation. Ainsi, un enseignant peut créer rapidement dans un premier temps un JEM basique de type linéaire et doté de mécanisme ludiques configurés par défaut (tel que proposé dans le mode standard). Dans un deuxième temps, l’enseignant peut rééditer ce JEM afin de personnaliser davantage son scénario ou l’enchaînement conditionné entre les activités, ceci en explorant les fonctionnalités proposées dans les modes intermédiaire et expert.
L’éditeur JEM iNVENTOR a été validé lors de sessions de conception collaborative avec 5 enseignants effectuant régulièrement des sorties pédagogiques, issus de différentes spécialités (SVT, EPS, histoire) et niveaux d’enseignement (collège, lycée, enseignement supérieur) (Karoui, Marfisi-Schottman & George, 2016). En effet, dans une démarche qualitative d’entretiens, 5 sessions individuelles ont eu lieu avec les enseignants et ont duré en moyenne 2 heures chacune. Ces sessions de travail ont permis de vérifier que le modèle de départ (évoqué ci-dessus) convenait aux scénarios que les enseignants envisageaient de mettre en place. Ces sessions ont également permis d’ajuster le vocabulaire de l’outil auteur JEM iNVENTOR, afin qu’il soit compréhensible par des enseignants sans compétence en scénarisation ludique. Pour finir, ces entretiens ont été l’occasion de valider les maquettes de l’interface et le choix des fonctionnalités disponibles pour chacun des niveaux de scénarisation évoqués ci-dessus.
L’approche de conception progressive supportée par l’outil auteur JEM iNVENTOR permet en théorie d’aider les enseignants sans compétences particulières en informatique et sans expérience en scénarisation ludique de créer progressivement des JEM en fonction de leurs besoins et de leurs profils. Toutefois, bien que des sessions de conception collaborative aient permis de mettre au point les principales fonctionnalités et les maquettes d’interface de l’outil auteur JEM iNVENTOR, des expérimentations avec un panel plus large d’enseignants sont en cours pour des retours d’expériences sur l’utilité et l’utilisabilité du système proposé. En effet, des expérimentations sont actuellement en cours auprès d’une vingtaine d’enseignants issues de spécialités diverses et d’environ 1 500 élèves et étudiants. Ces expérimentations détermineront si la multi-modalité proposée dans JEM iNVENTOR ainsi que la méthode de conception progressive présentée ci-dessus pourront à la fois répondre aux besoins de prise en main rapide pour les enseignants débutants en conception de JEM et s’adapter aux différents besoins des plus expérimentés. De même, ces expérimentations s’étendent à des sessions de terrain, à travers des mises en situation réelle avec les élèves, afin d’évaluer la contribution des JEM créés et de déterminer leur possible rôle dans le processus d’apprentissage.

Les JEM sont des environnements informatiques qui utilisent la mobilité géographique et des ressorts ludiques pour contribuer à l’apprentissage. Leur utilisation dans le cadre scolaire peut être avantageuse en raison de leur fort potentiel pour l’engagement et l’amélioration du processus d’apprentissage et de leur parfaite adéquation aux artefacts mobiles et tactiles actuels. Toutefois, l’utilisation des JEM est encore très limitée par les enseignants en raison d’un manque de solutions adaptées à leurs différents profils et compétences. Aujourd’hui, des possibilités de création de JEM existent à travers des outils de création tenant compte de cette hétérogénéité de profils, à l’image de l’exemple relaté dans cet article. Toutefois, même dans la mesure où l’écart entre l’enseignant et l’outil de création se réduit progressivement, des questions concernant l’instrumentation de ces outils subsistent. Celles-ci interrogent essentiellement la place du JEM dans le cours et sa valeur ajoutée dans le processus d’apprentissage. Ces questions sont légitimes dès lors que l’instrumentation est encore un processus dont l’enseignant ne détient pas tous les codes, mais dans lequel nous estimons qu’au vu des évolutions actuelles, il est temps de se lancer.

Aous Karoui ,
docteur en informatique, laboratoire d’informatique de l’Université du Mans.

• Les JEM ne remplacent pas les cours classiques mais peuvent être utilisés comme un complément d’enseignement.
• Les enseignants sont encouragés à utiliser les JEM dans des configurations à l’extérieur de la classe, afin de profiter des fonctionnalités typiquement disponibles sur les artefacts mobiles (par exemple, la géolocalisation, la boussole, la réalité augmentée), ayant prouvé un gain d’attraction et de motivation à l’image des exemples de JEM relatés dans la 1ère partie de cet article.
• Il est recommandé aux enseignants débutants en conception de JEM de commencer par des exemples de JEM basiques qu’ils peuvent paramétrer avant de passer à une création plus personnalisée, à l’image des prototypes de niveau de conception standard de l’outil auteur présenté dans la 2e partie de cet article.

Lien pour participer à l’expérimentation JEM iNVENTOR

• http://perso.univ-lemans.fr/~akaroui/experimentation2017.html

Liens vers les précédentes expérimentations

• http://www.bumaine.fr/jouezdecouvrez/
• https://umotion.univ-lemans.fr/video/1780-jeu-de-piste-a-la-bu-du-mans-reportage-france-3/

• Ferrière S., Cottier P., Lacroix F., Lainé A. & Pulido L. (2013), « Dissémination de tablettes tactiles en primaire et discours des enseignants : entre rejet et adoption », Sciences et Technologies de l´Information et de la Communication pour l´Éducation et la Formation, vol. 20. Disponible en ligne : http://sticef.univ-lemans.fr/num/vol2013/10-ferriere-cren/sticef_2013_ferriere_10.htm
• George S. (2010), Interactions et communications contextuelles dans les environnements informatiques pour l’apprentissage humain, HDR, INSA de Lyon.
• Hoibian P., Croutte S. & Lautié S. (2016), Baromètre du Numérique (édition 2016). Disponible en ligne : http://www.credoc.fr/publications/abstract.php?ref=R333
• Huizenga J., Admiraal W., Akkerman S. & Dam G. ten (2009), "Mobile game-based learning in secondary education: engagement, motivation and learning in a mobile city game", Journal of Computer Assisted Learning, vol. 25(4), p. 332-344. Disponible en ligne : https://doi.org/10.1111/j.1365-2729.2009.00316.x
• Ioannou I. & Kyza E. A. (2017), "The role of gamification in activating primary school students’ intrinsic and extrinsic motivation at a museum", Proceedings of the 16th World Conference on Mobile and Contextual Learning, New York, NY, USA: ACM, p. 81–84. Disponible en ligne : https://doi.org/10.1145/3136907.3136925
• Jovanovic M., Starcevic D., Stavljanin V. & Minovic M. (2008), "Educational Games Design Issues: Motivation and Multimodal Interaction", Emerging Technologies and Information Systems for the Knowledge Society, Springer, Berlin, Heidelberg, p. 215?224. Disponible en ligne : https://doi.org/10.1007/978-3-540-87781-3_24
• Karoui A., Marfisi-Schottman I. & George S. (2016), "Mobile Learning Game Authoring Tools: Assessment, Synthesis and Proposals", Games and Learning Alliance, Springer, Cham, p. 281-291. Disponible en ligne : https://doi.org/10.1007/978-3-319-50182-6_25
• Karoui A., Marfisi-Schottman I. & George S. (2017), "A Nested Design Approach for Mobile Learning Games", Proceedings of the 16th World Conference on Mobile and Contextual Learning, New York, NY, USA: ACM, (p. 41–44). Disponible en ligne : https://doi.org/10.1145/3136907.3136923
• Kelly H., Howell K., Glinert E., Holding L., Swain C., Burrowbridge A. & Roper M. (2007), "How to Build Serious Games", Communications of the ACM, vol. 50(7), p. 44–49. Disponible en ligne : https://doi.org/10.1145/1272516.1272538
• Lee H., Parsons D., Kwon G., Kim J., Petrova K., Jeong E. & Ryu H. (2016), "Cooperation begins: Encouraging critical thinking skills through cooperative reciprocity using a mobile learning game", Computers & Education, vol. 97 (supplement C), p. 97-115. Disponible en ligne : https://doi.org/10.1016/j.compedu.2016.03.006
• Natkin S. (2009), « Du ludo-éducatif aux jeux vidéo éducatifs », Les dossiers de l’ingénierie éducative, vol. 65, p. 12–15.
• Sung Y.-T., Chang K.-E. & Liu T.-C. (2016), "The effects of integrating mobile devices with teaching and learning on students’ learning performance: A meta-analysis and research synthesis", Computers & Education, vol. 94 (supplement C), p. 252-275. Disponible en ligne : https://doi.org/10.1016/j.compedu.2015.11.008
• Villemonteix F. & Khaneboubi M. (2014), « Étude exploratoire sur l’utilisation d’iPads en milieu scolaire?: entre séduction ergonomique et nécessités pédagogiques », Sciences et Technologies de l´Information et de la Communication pour l´Éducation et la Formation, vol. 20. Disponible en ligne : http://sticef.univ-lemans.fr/num/vol2013/13-villemonteix-atame/Sticef_2013_NS_villemonteix_13.htm