Apprendre la forêt par l'utilisation d'un Environnement Virtuel Educatif : analyse des raisonnements d’apprenants forestiers dans des situations de diagnostic de parcelles forestières

Learning silviculture with the use of an Educational Virtual Environments : analysis of the reasoning of forestry learners in silvicultural diagnostic

• Auteur / Autrice : Thibault Chiron
• Direction : Patrick Mayen, Dominique Guidoni-Stoltz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'éducation
• Date : Soutenance le 14/12/2022
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sociétés, Espaces, Pratiques, Temps (Dijon ; Besançon ; 2017-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Formation et apprentissages professionnels (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Michel Boucheix
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Mayen, Dominique Guidoni-Stoltz, Christine Vidal-Gomel, Thierry Piot, Otilia Holgado, Véronique Wozniak
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christine Vidal-Gomel, Thierry Piot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apprentissage par la pratique

Technologie éducative

Étude et enseignement

Écologie agricole

Forêts -- Gestion

Foresterie

Mots clés libres

Diagnostic

Raisonnement

Apprentissage

Didactique professionnelle

Simulation

Diagnosis

Reasonning

Learning

Vocational didactic

Siimulation

Résumé

Notre recherche s’inscrit dans le cadre du projet e-FRAN Silva Numerica qui consiste en la conception d’un Environnement Virtuel Éducatif simulant un environnement forestier destiné notamment à l’enseignement et à la formation professionnelle de la filière forêt-bois. Nous cherchons à analyser le potentiel didactique d’un premier prototype en analysant la conduite d’une activité emblématique, le diagnostic sylvicole, mené par des apprenants en formation de BP RCF, de Bac Pro Forêt et de BTS GF. Le diagnostic sylvicole constitue une démarche d’analyse d’un peuplement forestier pour déterminer son état, son potentiel et ses facteurs contraignants, en lien avec la station forestière, en vue de conseiller des interventions sylvicoles. L’apprentissage d’un tel diagnostic est complexe, il demande pour les futurs forestiers d’apprendre à poser leur regard sur les différentes composantes constituant l’écosystème forestier, d’inférer des phénomènes parfois non-visibles à l’œil nu, de poursuivre des buts pouvant relever de la multifonctionnalité des forêts (économique, écologique et sociale) en partie pour répondre à des prescriptions orientant vers une gestion durable des forêts. Il demande de raisonner et d’anticiper, sur le long terme, l’évolution de l’état des peuplements, de mettre en relation les conséquences des actions de sylviculture sur l’écosystème et de prendre en compte les risques potentiels causés par le changement climatique. La complexité de cette situation de travail avec le vivant peut aussi apparaître comme un obstacle à l’apprentissage, elle demande de développer une capacité de déchiffrer les informations pertinentes en vue d’élaborer une représentation menant à des décisions adaptées. Apprendre à conduire un diagnostic sylvicole représente donc un défi pour la formation des professionnels de la forêt pour former à raisonner la forêt dans une filière forêt-bois en pleine évolution.Nous analysons la conduite du diagnostic sylvicole et les décisions prises par des apprenants de trois niveaux de formations, confrontés à trois situations différentes de diagnostic d’une parcelle forestière : une simulation avec un premier prototype de Silva Numerica, un déplacement en forêt et l’utilisation de photos et de vidéos d’un peuplement forestier. Plus précisément, nous étudions les transformations que suscite l’utilisation de chaque ressource dans l’élaboration et la conduite de raisonnements permettant d’aboutir à des diagnostics sylvicoles cohérents et pertinents. Selon une approche de didactique professionnelle, nous nous appuyons sur les composantes des schèmes décrites par Vergnaud (1996) dans la lignée des travaux de Piaget pour mettre en évidence chez les apprenants, les différentes représentations fonctionnelles de la forêt suscitées par chaque ressource. Nous relevons les principales variables et les principaux indicateurs repérés, les invariants opératoires mobilisés dans la prise d’informations qui organisent les prises de décisions, les raisonnements embarqués et la pertinence des décisions d’interventions proposées à l’issue des diagnostics élaborés. In fine, nous montrons les avantages et les limites de chaque ressource pour l’apprentissage du diagnostic forestier et nous formalisons des propositions d’amélioration de l’EVE et quelques préconisations d’usage didactique des trois ressources pour des situations d’enseignement et d’apprentissage de l’activité de diagnostic d’une parcelle forestière.

Our research is part of the e-FRAN Silva Numerica project, which consists of the design of an Educational Virtual Environment simulating a forest environment intended in particular for teaching and vocational training in the forest-wood sector. We seek to analyze the didactic potential of a first prototype by analyzing the conduct of an emblematic activity, the silvicultural diagnosis, carried out by learners in training from BP RCF, Bac Pro Forêt and BTS GF. The silvicultural diagnosis is a process of analyzing a forest stand to determine its state, its potential and its constraining factors, in connection with the forest station, with a view to advising silvicultural interventions. Learning such a diagnosis is complex, it requires future foresters to learn to look at the different components that make up the forest ecosystem, to infer phenomena that are sometimes invisible to the naked eye, to pursue goals that may relate to the multifunctionality of forests (economic, ecological and social) in part to respond to prescriptions orienting towards sustainable forest management. It requires reasoning and anticipating, over the long term, the evolution of the state of stands, relating the consequences of silvicultural actions on the ecosystem and taking into account the potential risks caused by the change climatic. The complexity of this work situation with the living can also appear as an obstacle to learning, it requires developing an ability to decipher the relevant information in order to develop a representation leading to appropriate decisions. Learning to carry out a silvicultural diagnosis therefore represents a challenge for the training of forest professionals to train them to think about the forest in a rapidly evolving forest-wood sector.We analyze the conduct of the silvicultural diagnosis and the decisions taken by learners of three levels of training, confronted with three different situations of diagnosis of a forest plot: a simulation with a first prototype of Silva Numerica, a trip to the forest and the use of photos and videos of a forest stand. More precisely, we study the transformations caused by the use of each resource in the development and conduct of reasoning leading to consistent and relevant silvicultural diagnoses. According to a professional didactic approach, we rely on the components of the schemes described by Vergnaud (1996) in line with the work of Piaget to highlight in the learners, the different functional representations of the forest generated by each resource. We identify the main variables and the main indicators identified, the operational invariants mobilized in the collection of information which organize the decision-making, the on-board reasoning and the relevance of the intervention decisions proposed at the end of the diagnoses drawn up. Ultimately, we show the advantages and limits of each resource for learning forest diagnosis and we formalize proposals for improving EVE and some recommendations for the didactic use of the three resources for teaching and learning situations. learning the diagnostic activity of a forest plot.