Matinée de la pédagogie et des réalités immersives

Formateur à l'INSPE du Puy-en-Velay
Doctorant au laboratoire S2HEP Lyon 1

Lors de cet atelier, Xavier Nicolas, formateur INSPE et doctorant au laboratoire S2HEP Lyon 1 a présenté l’utilisation faite au collège d’un outil de réalité virtuelle immersive dans le but d’aider à une meilleure compréhension des règles géométriques. A l’aide d’un casque de réalité virtuelle, les collégien.ne.s sont invité.e.s à manipuler des solides, à les classer et appréhender les règles géométriques qui les régissent.
En proposant une alternative à une représentation en 2D sur papier, cette approche permet une meilleure conceptualisation des règles mathématiques de géométrie de l’espace. La manipulation des solides permet également de les grossir, de les étirer et de manière générale de visualiser concrètement les modifications effectuées sur leur nature et leurs proportions. L’utilisation de cette technologie s’articule avec le contenu plus théorique du cours et sert à illustrer et à comprendre, par le geste et l’implication corporelle, ces savoirs mathématiques.

Artigue, M., Cazes, C., lagrange, J.-B., Haspekian, M., & Khanfour Armalé, R. (2013). Gestes, cognition incarnée et artefacts : Une analyse bibliographique pour une nouvelle dimension dans les travaux didactiques du LDAR. IREM de Paris.

Bussi, M. G. B., & Mariotti, M. A. (1999). Semiotic Mediation : From History to the Mathematics Classroom. For the Learning of Mathematics, 19(2), 27‑35.

Chevallard, Y. (1992). Concepts fondamentaux de la didactique : Perspectives apportées par une approche anthropologique - Revue RDM. Recherches en didactique des mathématiques, 38(1), 1‑15.

Ferdinando Arzarello, Domingo Paola, Ornella Robutti, & Cristina Sabena. (2009). Gestures as Semiotic Resources in the Mathematics Classroom. Educational Studies in Mathematics, 70(2), 97‑109.

MCF à l'IUT de Clermont Auvergne

Chauvet, P. M., Navillon, P., & Ardeois, F. (2016). Quand la pluridisciplinarité se met au service de la prévention des risques professionnels : L’exemple d’un outil de réalité virtuelle. Archives des Maladies Professionnelles et de l’Environnement, 77(3), 533.

Fuchs PhilippeDir, Moreau GuillaumeEd, Berthoz Alain)Ed, & Vercher Jean-LouisEd. (2006). Le traité de la réalité virtuelle. Volume I. L’homme et l’environnement virtuel [Texte imprimé] / direction Philippe Fuchs ; coordination du traité Guillaume Moreau ; coordination du volume Alain Berthoz, Jean-Louis Vercher ; auteurs Malika Auvray, Mohamed Benali-Khoudja, Alain Berthoz... [Et al.] ; contributeurs David Amarantini, Franck Fulton [i.e. Multon], Guillaume Rao ; [préface de François d’Aubert] ([3e édition]). École des Mines de Paris.

Joshi, S., Hamilton, M., Warren, R., Faucett, D., Tian, W., Wang, Y., & Ma, J. (2021). Implementing Virtual Reality technology for safety training in the precast/ prestressed concrete industry. Applied Ergonomics, 90,

Sabatier, D., Gassmann, V., Adam, P. Y., Parrain, F., Loewenguth, C., Trampol, B., Longue, A., & Pereaux, S. (2020). La réalité virtuelle au service de la prévention des risques en grande distribution.. Archives des Maladies Professionnelles et de l’Environnement, 81(5), 444.

Emmanuel MESNARD
MCF à l'ISIMA

Baptiste JACQUOUTON et Jules ROYER

2 anciens étudiants diplômés de l'ISIMA

Après avoir introduit sa présentation par la formation sur la réalité virtuelle proposée à l'ISIMA et l'employabilté des diplômés de cette école d'ingénieurs dont une des 5 filières est dédiée à l'informatique des systèmes embarqués interactifs et virtuels, Emmanuel MESNARD, accompagné de 2 anciens étudiants, Jules ROYER et Baptiste JACQUOUTON, a détaillé les différentes technologies de casques qui existent actuellement (du visiocasque au cardboard sans oublier les casques portables/ autonomes et la dernière génération de casques). Quant aux cas d'usages, cette technologie immersive qu'est la réalité virtuelle couvre un large champ. On la trouve en effet dans le domaine médical - pour soigner le vertige, par exemple, comme dans le projet que présentent Jules et Baptiste ; pour la vérification par immersion dans les maquettes ou les plans en milieu professionnel ; en ergonomie ; en prototypage et marketing ; dans le domaine de la formation (conduite, pilotage) ; pour la maintenance et la supervision. La présentation s'est poursuivie sur l'utilisation et plus précisément la programmation qui peut être réalisée grâce au logiciel Unity 3D et notamment : la récupération des objets 3D, la création de la scène 3D et l'intégration de l'utilisateur. Au moments des échanges, les participants ont illustrés cette thématque avec d'autres cas d'usages : dans les arts, dans le cinéma (le festival du court-métrage de Clermont a présenté des films immersifs et interactifs), dans le sport (rugby). "Il y a de très belles applications de photogrammétrie en 3D : reconstitution d'un atelier d'artiste. Absolument ! un exemple avec l'atelier du sculpteur Antoine Bourdelle https://www.artofcorner.fr/blog/2018/07/08/8893/".

Bouchard, S., St-Jacques, J., Robillard, G., Côté, S., & Renaud, P. (2003). Efficacité de l’exposition en réalité virtuelle Pour le traitement de l’acrophobie : Une étude préliminaire = Efficacy of a virtual reality exposure treatment for acrophobia: A preliminary study. Journal de Thérapie Comportementale et Cognitive, 13(3), 107‑112.

Burkhardt, J.-M., Bardy, B., & Lourdeaux, D. (2003). Immersion, réalisme et présence dans la conception et l’évaluation des Environnements Virtuels = Immersion, Realism and Presence in the design and evaluation of Virtual Environments. Psychologie Française, 48(2), 35‑42.

Masahiro, M., Macdorman, K. F., & Kageki, N. (2012). The uncanny valley [from the field]. IEEE Robotics & Automation Magazine, 19(2), 98‑10.

Valada, A., Mohan, R., & Burgard, W. (2020). Self-Supervised Model Adaptation for Multimodal Semantic Segmentation. International Journal of Computer Vision, 128(5), 1239‑1285.

Cet atelier a couvert la présentation du projet SaHaRa, Sable Habillé en Réalité Augmentée, un bac à sable sur lequel est projeté une image rendant visible grâce à habillage coloré le relief formé par les grains. Ainsi, à chaque manipulation du sable, la projection s’adapte simultanément afin de rendre compte des changements de relief. Dans cet atelier, Guillaume Bacques, Emmanuel Mesnard et Philippe Labazuy ont abordé à la fois l’aspect technique de la mise ne place de cet outil (utilisation d’un capteur pour évaluer la profondeur, données transmises à un ordinateur pour être traitées sur Unity 3D, vidéo-projecteur permettant d’afficher les résultats…), mais aussi l’intérêt pédagogique. En effet, un des besoins fondamentaux exprimés par les intervenants était d’arriver à transmettre des socles de connaissances communes et géologie à un ensemble d’étudiant.e.s aux profils très variés. L’utilisation de ce genre de technologie permettant, par une application concrète des concepts étudiés, une acquisition rapide des pré-requis pour le reste des enseignements prévus dans l’année, notamment ceux touchants aux phénomènes tectoniques et volcaniques.

Terri L. Woods, Sarah Reed, Sherry Hsi, John A. Woods & Michael R. Woods (2016). «Pilot Study Using
the Augmented Reality Sandbox to Teach Topographic Maps and Surficial Processes in Introductory
Geology Labs», Journal of Geoscience Education, 64(3), 199-214

Karen L. Vaughan et al. (2017). «Experiential Learning in Soil Science: Use of an Augmented Reality
Sandbox», Journal of Natural Resources and Life Sciences Education, 46(1).