Les tablettes numériques en éducation physique et sportive : quels apports pour les apprentissages ?

En 2018, 173,8 millions de tablettes numériques ont été vendues dans le monde et cet outil numérique fait désormais partie de notre quotidien. L’usage des tablettes numériques en milieu scolaire semble s’accélérer mais cet outil n’est pas récent. En effet, Fiévez (2017) pointe que l’usage des tablettes tactiles dans les établissements scolaires s’est accéléré à partir de 2010. Cette accélération s’est accrue en raison de la portabilité et de la maniabilité de ce nouvel outil numérique, conduisant ainsi les enseignants à anticiper et à penser l’intégration des tablettes tactiles pour répondre à leurs objectifs pédagogiques. Cette démarche amène notamment les enseignants à scénariser l’usage des tablettes dans les situations d’apprentissage.

De nombreuses études ont pu rendre compte de l’intérêt de l’usage des tablettes tactiles à l’école comme Karsenti et Fiévez (2013) ou encore Karsenti & Bugmann (2018). Les études se sont centrées sur l’intérêt des tablettes dans diverses disciplines comme les mathématiques (Gélis & Villemonteix, 2015) ou l’apprentissage de la lecture (Ecalle & al., 2016). Cependant, il existe peu d’études en éducation physique et sportive (EPS) (Casey, Goodyear & Armour, 2017). Comme pour les autres disciplines, un développement de l’usage des tablettes tactiles a pu être observé dans le champ de l’EPS et cela pour deux raisons essentielles :

• la portabilité de la tablette qui est un outil utilisable aussi bien au gymnase, à la piscine que sur le terrain de football ;
• les possibilités multiples de visualisation de l’action (ralenti, image par image, différé…) qui sont offertes.

En effet, dès 2009, Gubacs-Collins & Juniu rendaient compte de l’usage de tablettes PC durant les cours d’EPS. Si dans les autres disciplines scolaires, l’intégration des tablettes tactiles peut apparaître comme revêtant un plus fort intérêt pédagogique, en EPS cette intégration peut paraître paradoxale. Pourquoi placer les élèves devant l’écran d’une tablette tactile en cours d’EPS, alors qu’ils passent déjà un temps quotidien important devant les écrans et qu’une des finalités de l’EPS est justement de lutter contre la sédentarité et d’inciter à l’activité physique ? En effet, l’étude ESTEBAN (2015) montre que le temps passé devant un écran a considérablement augmenté et que la proportion de jeunes passant 3 heures ou plus devant un écran chaque jour atteignait 70 % chez les 11-14 ans : 71 % chez les filles et 87 % chez les garçons de 15-17 ans. 

Intégrer des tablettes dans les cours d’EPS doit donc revêtir un véritable intérêt, proposer une réelle plus-value pour les apprentissages moteurs et sociaux et ne pas se soumettre au mythe de l’usage de l’outil numérique comme levier motivationnel (Amadieu & Tricot, 2014). Pour cela, nous allons nous appuyer sur les recherches menées dans le champ de l’EPS afin de rendre compte de différents types d’usages efficients des tablettes tactiles lors de l’enseignement de l’EPS.

La tablette tactile ne constitue qu’un outil, un artefact afin de faciliter l’acte d’enseignement, pour encourager et optimiser les apprentissages des élèves. En EPS, cet outil peut permettre divers usages : filmer, compiler des données (à l’aide d’un tableur par exemple), utiliser des applications diverses pour analyser la motricité ou comparer des configurations de jeu ou encore permettre le recours à la réalité augmentée (RA) pour présenter une tâche ou réguler les apprentissages moteurs.

Le retour vidéo ou vidéo feedback (VFB) peut être défini comme « une information en retour liée à sa propre image permettant de détecter des erreurs, de les réguler ou de renforcer les éléments nouveaux mis en place lors d’actions motrices » (Potdevin et al., 2018, p. 179). Il peut notamment être réalisé grâce à une tablette tactile.

Lors de leur étude, Harvey et Gittins (2014) ont expérimenté l’usage d’un VFB associé à un débat d’idées. Le débat d’idées est une situation dans laquelle les élèves verbalisent et échangent des idées à propos des faits à partir d’observation personnelle.

L’expérimentation a été réalisée avec des élèves de 13/14 ans en football dans des situations de jeu à effectif réduit (5 contre 5). Deux groupes ont été mis en place, un groupe bénéficiant d’un débat d’idées et un groupe recevant un VFB associé à un débat d’idées. L’objectif des situations d’apprentissage, pour les enseignants, était de favoriser le développement des capacités tactiques et stratégiques des élèves à travers des boucles itératives entre les actions de jeu et la réflexion sur l’action via la verbalisation. Les résultats montrent un effet important et rapide du VFB associé au débat d’idées, par rapport au groupe recourant seulement au débat d’idées. Un effet positif sur la qualité et l’efficacité des actions individuelles a pu être relevé. Cependant, les effets restaient immédiats et à court terme (3 semaines) mais ne se maintenaient pas à long terme. Il semble donc important de retenir que le VFB associé au débat d’idées permet aux élèves de développer le dialogue, la discussion et la réflexion sur leur propre performance et celle des autres, favorisant ainsi la co-construction de connaissances stratégiques et tactiques.

L’étude de Potdevin et al. (2018), à partir d’une approche quantitative, avait pour but d’examiner les effets de l’utilisation du VFB sur l’acquisition des compétences motrices, la capacité d’auto-évaluation et la motivation dans un environnement d’apprentissage. Les élèves étaient des élèves de 6^e lors de l’apprentissage de l’appui tendu renversé (ATR) en gymnastique. Dans cette expérimentation, 2 groupes ont suivi un programme d’entraînement de 5 semaines pour acquérir cette habileté motrice. Le groupe expérimental a reçu un VFB par intermittence lors de l’apprentissage de l’ATR. Le VFB était administré toutes les 5 tentatives, associé à un feedback interrogatif (« Penses-tu avoir été bien aligné lors du renversement vertical ? ») et un feedback prescriptif (« Reste bien droit lorsque tu es renversé ») délivrés par l’enseignant. Le groupe témoin a reçu exactement le même entraînement mais sans VFB. Les résultats ont mis en avant une amélioration de la réalisation motrice (amélioration de l’angle bras/tronc) et une amélioration de l’auto-évaluation pour le groupe VFB. De plus, l’amotivation a diminué de manière significative pour le groupe VFB. Cette étude met en évidence la pertinence de l’utilisation du VFB pour favoriser les apprentissages moteurs, la motivation et l’auto-évaluation lors d’une séquence d’enseignement de gymnastique.

L’étude de Chang et al. (2019) s’est intéressée à l’usage de la réalité augmentée (RA) durant la leçon d’EPS. La RA peut se définir comme la combinaison entre le monde réel et des éléments numériques en temps réel, offrant à l’utilisateur des possibilités d’interaction en temps réel, et reposant généralement sur un environnement 3D (Wellner, Mackay & Gold, 1993). Les chercheurs ont montré que la RA pouvait avoir une plus-value en EPS pour favoriser les apprentissages moteurs au cours de la leçon. Dans leur expérimentation, deux groupes d’élèves de 5^e étaient constitués dans le but de développer des habiletés motrices spécifiques à la course à pied : foulée, montée de genoux, etc. Le groupe contrôle avait à sa disposition un livret présentant la tâche et apportant des consignes de réalisation ainsi que des vidéos illustratives (présentées sur tablette tactile) de l’habileté à construire. Quant au groupe expérimental, il disposait des mêmes outils mais aussi d’animations en RA (animations 3D d’un athlète, présentées sur une tablette tactile) qui permettaient de visualiser le geste à réaliser selon différents angles, et de choisir l’angle visionné. Les résultats ont montré que l’usage de ce type d’outil n’entraînait pas de différences significatives entre les deux groupes relativement à l’acquisition de connaissances spécifiques sur les habiletés athlétiques (par exemple, positionnement des segments, longueurs des foulées). Cependant, une différence importante en termes de performance est apparue relativement et spécifiquement sur la qualité de la foulée construite. Le groupe expérimental usant de la RA est devenu plus performant car les élèves ont développé une meilleure compréhension des habiletés motrices à acquérir. De plus, la visualisation en 3D a permis aux élèves d’observer sous différents angles l’habileté et aussi de développer une vision accrue favorisant une meilleure imprégnation en mémoire, et une meilleure mémorisation de l’habileté à apprendre.

L’étude de Goodyear et al. (2017) avait pour but de rendre compte de la façon d’intégrer l’usage d’applications dans une optique de développement d’habiletés tactiques et d’accompagner les apprentissages (moteurs, cognitifs, sociaux et affectifs) au cours d’une leçon d’EPS. Cette étude reposait sur la méthode des « cas pédagogiques » (Pedagogical cases, Armour, 2014). La méthode consiste en l’analyse des usages et des effets suscités par l’intégration du numérique en EPS grâce à des apports de recherches multidisciplinaires (psychologie, neurosciences, didactique, biomécanique…). Un cas pédagogique peut être défini par 3 éléments principaux :

• un récit du cas, c’est-à-dire une description de la situation d’apprentissage en EPS intégrant le numérique ;
• une série d’apports disciplinaires sur le cas ;
• une perspective pédagogique qui cherche à synthétiser toutes les contributions pour générer des connaissances interdisciplinaires sur les pratiques efficaces d’intégration du numérique en EPS.

L’étude a été menée avec des élèves de 13/14 ans lors d’un cycle de 10 leçons de basket-ball. Les objectifs de l’enseignant d’EPS étaient :

• d’acquérir des techniques spécifiques à l’activité ;
• de développer une forme d’intelligence tactique en situation ;
• de développer la capacité à travailler en équipe ;
• d’apprendre aux élèves à réaliser une capture vidéo.

Les élèves étaient répartis en équipes de 4 ou 5 afin de résoudre des « problèmes » tactiques. Chaque équipe avait en sa possession une tablette sur laquelle diverses applications étaient installées : une application (A1) permettant la diffusion en temps réel ou en différé des images des élèves, une application (A2) permettant le ralenti, l’image par image et aussi d’annoter les vidéos (dessins, angles,…) et une dernière (A3) offrant la possibilité d’obtenir des données statistiques en temps réel à partir des vidéos. Les résultats montrent un intérêt à utiliser simultanément ces diverses applications pour analyser les situations de match et pour maintenir l’engagement des élèves. Les applications A1 et A2, grâce aux fonctions temps réel, slow motion et image par image permettent aux élèves de comprendre comment utiliser des tactiques en match, et dans quelles conditions les mettre en œuvre. L’application A3 fournit aux élèves des données statistiques sur les réussites et échecs en attaque et en défense (pourcentage d’efficacité). La vidéo et les statistiques sont complémentaires (grâce aux différentes applications) et fournissent aux élèves des éléments pour alimenter leur réflexion sur les tactiques utilisées et à mettre en œuvre. Enfin, cette étude souligne que l’usage d’une tablette par groupe facilite et encourage les échanges au sein de celui-ci (développement de la communication et de la collaboration).

Les tablettes tactiles utilisées dans les cours d’EPS constituent un moyen de faire apprendre les élèves en EPS et elles constituent un outil numérique qui appartient à « un écosystème dynamique ancré dans l’apprentissage » (Doueihi, 2016). Cet écosystème génère chez les acteurs de nouvelles adaptations et nécessite, pour les enseignants qui souhaitent l’exploiter, de réfléchir aux ressources que les élèves doivent posséder pour qu’ils puissent y déployer des interactions bénéfiques à leurs apprentissages. L’outil en lui-même n’est donc pas source d’apprentissage mais ce sont les usages des tablettes tactiles (filmer, utiliser de la RA ou des applications) que l’enseignant doit penser et scénariser pour générer des apprentissages en EPS.

• Pour favoriser le développement du dialogue entre les élèves et la réflexion sur les conditions de la performance afin de co-construire des connaissances stratégiques et tactiques, le VFB semblerait plus efficace s’il est associé à un débat d’idée.
• Les apprentissages moteurs (perfectionnement des habiletés motrices) peuvent être optimisés en associant VFB, feedback interrogatif et feedback prescriptif.
• Le VFB doit être utilisé pour améliorer l’engagement dans la tâche et lutter contre l’amotivation.
• La RA pour améliorer les apprentissages moteurs doit être associée à des vidéos illustratives et des fiches descriptives des exercices à réaliser
• Pour améliorer les apprentissages moteurs, il faut amener les élèves à observer sous différents angles (grâce à la visualisation en 3D) les exercices à réaliser.
• Pour faire acquérir aux élèves des connaissances tactiques, il faut utiliser une application permettant de fournir un VFB (apportant des données qualitatives sur le mouvement) et des données statistiques (rendant compte d’un pourcentage d’efficacité des tactiques).
• Pour faire acquérir des connaissances tactiques (analyse des situations de match) et maintenir l’engagement des élèves dans la tâche, il est nécessaire de réaliser un usage simultané d’images en temps réel, en ralenti (slow motion) et de réaliser cet usage dans le cadre d’un travail en groupe restreint avec une tablette.

• Amadieu F. & Tricot A. (2014), Apprendre avec le numérique. Mythes et réalités, Paris : Retz, coll. « Savoir pratique enseignants ».
• Armour K. (2014), Pedagogical Cases in Physical Education and Youth Sport, London : Routledge.
• Casey A., Goodyear V. A. & Armour K. M. (2017), Digital Technologies and Learning in Physical Education. Pedagogical cases, London: Routledge.
• Chang K-E., Zhang J., Huang Y.-S., Liu T-C. & Sung Y.-T. (2019), “Applying augmented reality in physical education on motor skills learning”, Interactive Learning Environments, p. 1-13. https://doi.org/10.1080/10494820.2019.1636073.
• Doueihi M. (2016), « Le numérique, un écosystème dont il faut faire l’apprentissage », article consulté le 25 juillet 2019 sur http://www.lemonde.fr/education/article/2016/10/04/le-numerique-un-ecosysteme-dont-il-faut-faire-l-apprentissage_5007987_1473685.html#SH1MzRWIQplTiAfC.99.
• Ecalle J., Navarro M., Labat H., Gomes C., Cros L. & Magnan A. (2016), « Concevoir des applications sur tablettes tactiles pour stimuler l’apprentissage de la lecture : avec quelles hypothèses scientifiques ? », Sticef, vol. 23, n° 2, 2016, DOI:10.23709/sticef.23.2.2, ISSN : 1764-7223, mis en ligne le 10/02/2017. http://sticef.org.
• Fiévez A. (2017), L’Intégration des TIC en contexte éducatif. Modèles, réalités et enjeux, Montréal : PUQ, coll. « éducation ».
• Gélis J.-M. & Villemonteix F. (2015), « Introduction des tablettes et enseignement des mathématiques à l’école primaire : schèmes d’usage professionnels et discours des enseignants », Recherches en didactiques, n° 19(1), p. 73-83.
• Goodyear V.M., Blain D., Quarmby T. & Wainwright N. (2017), “Dylan: the use of mobile apps within a tactical inquiry approach”, in A. Casey, V.A. Goodyear & K.M. Armour (2017), Digital Technologies and Learning in Physical Education. Pedagogical cases, London : Routledge.
• Gubacs-Collins K. & Juniu S. (2009), “The Mobile Gymnasium. Using Tablet PCs in Physical Education”, Journal of Physical Education, Recreation & Dance, 80(2), p. 24-31. https://doi.org/10.1080/07303084.2009.10598279.
• Harvey S. & Gittins C. (2014), “Effects of Integrating Video-Based Feedback into a Teaching Games for Understanding Soccer Unit”, Agora Para la Educación Física y el Deporte, Agora for PE and Sport, 16, p. 271-290.
• Karsenti T. & Bugmann J. (2018), « Les tablettes tactiles à l’école : quels impacts auprès d’élèves ayant des difficultés d’apprentissage ? », éducation et formation, e-310, p. 103-114.
• Karsenti T. & Fievez A. (2013), L’iPad à l’école : usages, avantages et défis, résultats d’une enquête auprès de 6 057 élèves et 302 enseignants du Québec (Canada), Montréal, QC, CRIFPE.
• Mevel C. (2017), La tablette en classe. Un outil motivationnel sous conditions !, Le Coudray-Macouard : Les acteurs du savoir.
• Potdevin F. (2018), « L’usage du vidéo-feedback », in M. Travert & O. Rey (dir.), L’engagement de l’élève en EPS, Dossiers EP&S, Paris : Éditions EP&S.
• Potdevin F., Vors O., Huchez A., Lamour M., Davids K. & Schnitzler C. (2018), “How can video feedback be used in physical education to support novice learning in gymnastics? Effects on motor learning, self-assessment and motivation”, Physical Education and Sport Pedagogy, 23(6), p. 559-574. https://doi.org/10.1080/17408989.2018.1485138.
• Wellner P., Mackay W. & Gold R. (1993), “Computer- Augmented Environments: Back to the Real World”, special issue of Communications of the ACM, 36 (7), p. 24-26.