L'utilité de la réalité virtuelle dans l'enseignement des sciences naturelles

Nous sommes une équipe de chercheurs d’UniDistance Suisse et des hautes écoles pédagogiques de Berne et de la FHNW. Nous unissons nos forces pour développer et évaluer une unité d'enseignement virtuelle sur le cycle de l'eau, destinée aux élèves du primaire âgés de 11 à 12 ans. Plusieurs critères ont été déterminant dans le choix de la matière d’enseignement: le sujet devait

1. présenter des aspects environnementaux ne pouvant pas être observés directement,
2. être ancré dans le Lehrplan 21,
3. être réalisable dans un environnement de réalité virtuelle et
4. présenter un grand intérêt social.

Dans le cadre de cette enquête, nous comparerons le matériel pédagogique en RV avec d'autres ressources pédagogiques telles que les livres, les vidéos ou les jeux éducatifs. Nous émettons l’hypothèse que l'interaction et l'immersion (dans une réalité alternative) moyennant la RV facilitent l'apprentissage de processus et de structures dont on ne peut pas faire l’expérience directe.

De nombreux sujets traités dans les cours de sciences naturelles se rapportent à des aspects de la vie qu’il n’est pas possible d’observer directement, par exemple les structures et les processus du microcosme (p.ex. les atomes) ou du macrocosme (p.ex. le système solaire). Cependant, l'expérience active et la manipulation sont des formes d'apprentissage essentielles, en particulier pour les enfants. Il est donc indispensable de développer des méthodes pédagogiques innovantes, facilitant l'accès aux processus et structures qui ne peuvent être observés directement.

Les objectifs de notre projet sont d’une part le développement de matériel éducatif efficace sur le thème du cycle de l'eau; et d’autre part l’étude et la documentation des opportunités et défis liés à la RV en ce qui concerne le succès de l'apprentissage et la mise en œuvre pratique dans le quotidien scolaire.

La réalité virtuelle est en mesure de faciliter l'accès à des processus et structures non observables. Dans ce contexte, elle présente un potentiel intéressant pour l'enseignement des sciences naturelles, puisqu’elle permet une interaction avec des mondes virtuels modèles et une immersion dans ces univers. Du point de vue de la didactique et de la psychologie du développement, tant les propriétés interactives que celles immersives sont susceptibles d’exercer une influence positive sur le processus d'apprentissage.

Using virtual reality to learn about inaccessible micro- and macrocosmic structures in primary school