Résumé

du texte de Regian, J.W., Shebilske, W.L. & Monk, J.M..

Virtual reality: an instructional medium for visual-spatial tasks


1. Introduction
1.1 Taches procédurales
1.2 Taches de navigation
2. Deux EV mis au point pour la recherche
3. L'expérience
4. Résultats
5. Commentaires

1. Introduction

Le but de l'article est d'explorer le potentiel éducatif d'un environnement virtuel comme interface à un entrainement basé sur la simulation.

La recherche consiste à tester l'acquisition de taches procédurales et de navigation dans un espace virtuel.

1.1 Taches procédurales

L'entrainement étant dépendant de l'acquisition de taches procédurales, les chercheurs pensent qu'un EV peut être un excellent interface de pratique, dans lequel l'individu peut apprendre une série de démarches contextualisées.

Dans cette recherche, ils examinent l'apprentissage mécanique et l'apprentissage organisé/constructif (meaningful) ainsi que leurs impacts sur l'acquisition de procédures. En effet, soit on apprend une séquence mécaniquement, soit en lui donnant une signification. Les études montrent qu'en apportant du sens, on favorise l'apprentissage. En ce qui concerne l'enseignement mécanique, il n'est pas établi qu'il a un effet sur les taches procédurales.

1.2 Taches de navigation

Le deuxième but de cette recherche est d'étudier la configuration, qui est la forme de connaissance spatiale la plus utile pour la navigation. Configuration signifie que la représentation cognitive préserve les relations spatiales dans un ordre spatial, incluant les distances entre objets et leurs emplacements relatifs. Il a été démontré que les individus préservent les aspects de configuration en 2 dimensions, à la manière d'un plan .

2. Deux EV mis au point pour la recherche

Les chercheurs proposent d'utiliser un environnement virtuel pour l'enseignement des taches procédurales, nécessitant des performances motrices, et un second EV pour enseigner des taches de navigation, qui requièrent des connaissances sur la configuration.

Les taches procédurales sont testées dans un environnement à petite échelle: espace qui peut être vu d'un point stratégique à un autre.

Les taches de navigation dans un environnement à large échelle: espace qui s'étend au-delà du premier coup d'oeil de l'utilisateur et qui doit être découvert au fur et à mesure.

Description des EV

Premier EV, pour résoudre une tache procédurale à l'aide d'un espace à petite échelle : il s'agit d'une console virtuelle contenant 3 panneaux et des boutons.
Deuxième environnement à large échelle, pour résoudre une tache de navigation: un labyrinte construit sur trois étages incluant 12 chambres en tout.

3. L'expérience

Recherche menée avec 31 sujets de 18 à 35 ans, dont la moitié comprend des femmes. Les sujets sont entrainés dans les deux environnements virtuels.

Entrainements et tests

- La console virtuelle :

Monde virtuel représentant un espace à petite échelle. La tache des sujets est d'activer des boutons selon une séquence complexe précise à l'aide d'un data glove.

On forme deux groupes. Le premier reçoit des informations verbales sur les fonctions des boutons : on lui explique pourquoi activer le prochain bouton.

A l'autre groupe, on explique seulement quel bouton amène à la tache suivante, sans donner d'autres informations.

Lors du test, chaque personne a 3 minutes pour accomplir la même procédure enseignée pendant la phase d'entrainement, à 5 reprises.

- Le labyrinte :
Environnement 3D. La tache des sujets est de se déplacer dans le labyrinte à l'aide de tours guidés. On leur donne des descriptions verbales du lieu, puis ils ont une heure d'exploration libre.

Lors du test, les tours sont différents. Les sujets doivent aller d'un endroit à un autre, par le chemin le plus court. Idéalement, ils devraient passer par 18 pièces en effectuant trois tours.

4. Résultats

La console virtuelle

Les données indiquent que les sujets continuent à apprendre (acquisition d'habilités) lors du test. Les sujets ayant reçu des instructions mécaniques ont mis 17 minutes et les sujets à qui l'on a donné des instructions organisées ont mis 19 minutes. Ainsi, on voit que les instructions construites (meaningful) n'ont pas eu d'effets sur la vitesse de performance.

On peut expliquer l'excellente performance du groupe ayant appris mécaniquement en évoquant la similarité des taches pendant la phase d'entrainement et la phase de test et qu'ils pouvaient réessayer au moment du test.

Le labyrinte

En moyenne, les utilisateurs ont visité 21 pièces en trois tours. Ils ont acquis des connaissances sur la configuration du labyrinte et à naviguer dans cet EV.

5. Commentaires

La particularité d'un EV est l'illusion d'être présent physiquement dans un environnement visuel et spatial simulé. L'illusion portant à croire que l'EV est une extension du monde réel a amené les chercheurs à examiner s'il est possible d'entrainer la cognition spatiale des individus. C'est pourquoi ils ont demandé à des sujets de résoudre des taches qui font appel à leurs représentations cognitives.

L'utilisation d'un labyrinte en 3D plutot que sur papier fournit l'immersion inhérente à tout EV qui est indispensable pour se concentrer sur une tache particulière. D'ailleurs, il est intéressant de noter qu'en faisant la même expérience mais dans un espace 2D, les gens s'ennuyaient et ont eu des résultats moins performants. Les études ont aussi révélé qu'il n'est pas nécessairement vrai qu'une grande fidélité de simulation du monde réel permette un meilleur apprentissage.

Cette étude fait penser à la Dual Coding Theory de A. Paivio, qui donne un poids égal aux processus verbaux et non-verbaux. Dans cette approche fonctionnaliste, Paivio suggère qu'il existe deux sous-systèmes cognitifs :l'un spécialisé dans le traitement d'événements non-verbaux (images mentales), l'autre dans le langage. Miller décrit d'ailleurs ces entités verbales comme étant des 'chunks', c'est-à-dire une unité significative d'informations (7 mots, positions ou visages + ou - 2) que l'on peut stocker dans la mémoire à court terme.


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