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TurtleTablet, jeu en réalité mixte pour l’apprentissage de la programmation

TurtleTablet, l'application pour l'apprentissage de la programmation

Crédits photos : LIUM

Après TGRIS, le simulateur d’émotions, le Laboratoire informatique de l’Université du Mans (LIUM) s’est lancé dans un nouveau projet : une application mobile avec des objets tangibles pour favoriser l’apprentissage collaboratif. Les porteurs du projet, Iza Marfisi, Maître de conférences, et Sébastien George, Professeurs des Universités, présentent cette nouvelle avancée technologique.

TurtleTablet est à la fois une application mobile et un jeu éducatif. Quel est son principe ?

Iza Marfisi : « TurtleTablet est un jeu collaboratif pour apprendre les bases de la programmation informatique. Ce jeu est initialement prévu pour les collégiens, mais il peut aussi être utilisé pour tout type de public voulant s’initier à la programmation.

Les joueurs doivent déplacer des pions sur une grille, en exécutant les instructions d’un programme informatique qui est affiché à l’écran. Le jeu indique les instructions effectuées correctement en temps réel, permettant ainsi aux joueurs de bien comprendre le principe de l’exécution d’un programme informatique. À chaque déplacement, les pions laissent une trace qui dessine progressivement le contour d’un animal (hommage à la tortue Logo). Un compteur d’erreur et des animations surprises encouragent les joueurs à réfléchir avant d’agir ! »

Il existe énormément de projet immersif pédagogique. En quoi celui-ci est innovant ?

Iza Marfisi : « TurtleTablet est conçu pour être joué à deux. La collaboration est particulièrement importante pour motiver les apprenants et leur donner toutes les chances de vivre une première expérience enrichissante de l’informatique. Pour favoriser une réelle collaboration entre les joueurs, le jeu peut être joué avec deux objets physiques (pièces tangibles) reconnus sur l’écran de la tablette. Ce mode d’interaction innovant, issus de la recherche, a un effet bénéfique sur la motivation, la collaboration et l’apprentissage des élèves. Ces objets peuvent être fabriqués par les élèves eux même, avec une imprimante 3D et de la peinture conductrice ou avec du carton et de l’aluminium en suivant les guides de construction fournis sur le site. »

Concrètement, comment un élève ou un collégien l’utilise ? 

Iza Marfisi : « L’application est disponible gratuitement sur tablette ou smartphone Android, ordinateur et tables interactives. TurtleTablet dure environ 1h. Il propose 20 niveaux de difficultés croissantes et des tutoriels.  Il peut donc être utilisé, en autonomie, à la maison mais aussi en classe puisqu’il aborde des compétences préconisées par le programme officiel de collège (i.e. 1) appliquer les principes élémentaires de l’algorithme et 2) réaliser une activité de manière collaborative). 

TurtleTablet introduit progressivement les notions suivantes : convention de codage (façon d’écrire le code avec un vocabulaire et une grammaire spécifiques), changement de référentiel spatial, angles de rotation, variables, conditions, boucles, imbrication d’instructions. »

Comment est né le projet TurtleTablet ?

Sébastien George : « Cette application est le fruit d’un travail de recherche, mené depuis plusieurs années au LIUM, visant à définir de nouveaux modes d’interaction avec des objets réels et à en évaluer les impacts sur l’engagement, la collaboration et l’apprentissage. »

Iza Marfisi : « Ces travaux ont été menés à l’IUT de Laval par nous-mêmes, avec l’aide de Marc Leconte, ingénieur de recherche. Ils ont été publiés dans plusieurs colloques scientifiques et montrent que l’utilisation d’Objets Tangibles (sur table interactive et sur tablette) favorise nettement la collaboration et l’entraide entre les élèves.

En effet, le comportement le plus courant observé est des échanges et des conseils apportés pour aider son coéquipier à réaliser le bon mouvement. Inversement, les élèves utilisant le mode tactile du jeu ont plus eu tendance à faire les manipulations à la place de leur coéquipier au lieu de leur expliquer. La collaboration s’est avérée être la pire chez les groupes utilisant le mode clavier-souris sur ordinateur. Dans ce cas, mieux vaut mettre un élève par ordinateur. D’autres travaux ont déjà démontré que l’utilisation d’objet physique est aussi bénéfique sur la motivation et l’apprentissage, selon la théorie de la cognition incarnée. »

C’est un long travail qui paye aujourd’hui ! TurtleTablet a pour vocation d’aider les élèves et professeurs dans leur démarche pédagogique.

Iza Marfisi : « C’est un projet qui me tient particulièrement à cœur. Au vu du succès de la première version de Turtletable sur table interactive, auprès des élèves et des enseignants, nous avons décidé de retravailler le jeu pour qu’il soit compatible avec des tablettes, un type de matériel bien plus abordable pour les collèges. Cela n’a pas été simple, car il a fallu revoir le design des niveaux de jeu pour s’adapter à la petite taille d’écran. La technologie pour détecter les pièces tangibles sur l’écran capacitif des tablettes est aussi complètement différente que celle utilisée sur table interactive.

Je remercie Volumique de nous avoir accompagnés sur ce défi technique. Plus d’un prototype de recherche, nous avons voulu créer un outil stable et attirant pour une utilisation grand public. C’est une démarche qui prend du temps et des ressources que nous n’avons pas toujours dans les laboratoires de recherche. J’ai pu utiliser l’argent gagné pour le prix PEPS pour payer une stagiaire en design graphique pour nous à aider à préparer une version grand public. Je pense que l’on peut être fier du résultat final. Je suis sûre de notre jeu trouvera sa place dans les collèges français. »


TurtleTablet a été testé et amélioré avec l’aide de plus de 100 élèves et leurs enseignants des collèges La Salle et Sainte Thérèse de Laval. Quelques retours d’enseignants et d’élèves :

  • Monia Zouari Sockalingum – enseignante de science en anglais au collège : « Mes élèves ont manipulé les TurtleTablets avec beaucoup de facilité. Leur utilisation est plutôt intuitive. L’application à but pédagogique est très ludique, les élèves ont pris plaisir à utiliser les TurtleTablets et nous en ont redemandé ! »
  • Julien – élève de 4éme : « C’est un jeu sympa à faire et très instructif.

Projet en partenariat avec : Volumique, Région Pays de la Loire, Département de la Mayenne et Laval Agglomération.

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À propos de l'auteur

Content editor at Laval Virtual. Obsessed with adverbs and punctuation, synonyms and keywords are my daily guides. Hunter of innovative use cases about VR/AR and immersive techniques.
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