Des scénarios asymétriques pour des serious games multijoueurs

Asymmetric scenarios for multiplayer learning games

• Auteur / Autrice : Gaëlle Guigon
• Direction : Thibault Carron, Mathieu Muratet, Mathieu Vermeulen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologies de l'information et de la communication
• Date : Soutenance le 10/10/2024
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIP6 (1997-....)
• Jury : Président / Présidente : Iza Marfisi-Schottman
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marie Gilliot, Éric Sanchez, Armelle Brun
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Iza Marfisi-Schottman, Nour El Mawas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Programmation (informatique)

Enseignement assisté par ordinateur

Technologie éducative

Conception centrée sur l'utilisateur

Jeux sérieux

Mots clés libres

Conception centrée utilisateur

Modélisation de scénario

Jeux de rôles

EIAH

Multi-Rôle

Coopération

UX design

Scenario modeling

Role-playing games

TEL

Multirole

Cooperation

Résumé

Aujourd'hui, les opportunités pour les étudiants de s'immerger dans des situations professionnelles concrètes restent limitées, se résumant souvent à des projets de groupe ou des stages. Cette thèse se situe dans le domaine des Environnements Informatique pour l'Apprentissage Humain (EIAH) et explore la conception de jeux sérieux pour l'apprentissage, ou learning games, dont l'usage comme outil pédagogique peut permettre de combler cette lacune. Nous nous concentrons sur le développement de jeux de rôles (Role Learning Games - RLG), destinés à simuler des environnements professionnels multi-acteurs. Contrairement aux jeux sérieux traditionnels orientés vers le jeu à un seul joueur, les RLG visent à reproduire la complexité des interactions professionnelles en encourageant la coopération entre différents rôles, chacun ayant des objectifs et des activités distincts. Notre problématique est donc : comment modéliser des scénarios avec interactions entre joueurs pour des learning games asymétriques ? L'état de l'art révèle une carence dans les méthodes et outils existants pour la création de tels jeux. Face à ce constat, nous proposons un modèle pour la conception de RLG asymétriques, permettant des interactions entre les joueurs. Suite à cela, nous avons réifié ce modèle au travers de deux outils, l'un tangible sous forme d'un puzzle, l'autre numérique et disponible en ligne. Enfin, les résultats obtenus au cours de des expérimentations sont présentés, démontrant l'intérêt du modèle et de ces outils quant à l'accompagnement de l'enseignant durant la phase de scénarisation. La conclusion souligne l'apport de cette recherche, tout en ouvrant la voie à des perspectives à venir.Notre domaine de recherche est celui des EIAH (Environnements informatiques pour l'apprentissage humain) avec une orientation informatique. Nous nous plaçons dans le paradigme épistémologique du constructivisme pragmatique. Cette recherche a été guidée par le Design Based Research ou DBR, et ont suivi la méthode THEDRE : Traceable Human Experiment Design Research de Nadine Mandran. Pour répondre à notre problématique, nous avons mené plusieurs expérimentations qualitatives. Les utilisateurs finaux impliqués dans les expérimentations étaient en très grande majorité des enseignants (de collège, lycée ou école d'ingénieurs) et des ingénieurs pédagogiques. Suite aux expérimentations, nous avons mené des focus groups ou entretiens individuels. Les échanges enregistrés lors des sessions ont fait l'objet d'une analyse thématique. L'ensemble des 11 expérimentations conduites avec 54 participants, principalement des enseignants et ingénieurs pédagogiques, a permis de développer un modèle innovant pour la création de scénarios de RLG. Ce modèle favorise la mise en œuvre de la coopération entre les participants du futur RLG, chacun jouant des rôles distincts avec des objectifs pédagogiques spécifiques. Pour évaluer notre modèle, nous avons créé deux outils complémentaires : un kit tangible (RLG Kit) et une application numérique (RLG Maker). Grâce à ces outils, deux RLG ont été joués en classe avec une centaine d'élèvesau total. En outre, un système de vérification des scénarios (RLG Checker) a été développé pour assister les concepteurs dans la scénarisation, en s'assurant que les rôles peuvent coopérer efficacement. En résumé, cette thèse contribue à l'avancement des EIAH en proposant un modèle deconception de scénarios pour les Role Learning Games, complété par des outils de scénarisation polyvalents et un système de vérification. Les premières applications de ces outils ont prouvé leur efficacité dans la création de jeux éducatifs, recevant un accueil positif des enseignants. Il est actuellement possible d'étendre leur utilisation au-delà des contextes pédagogiques et nous travaillons sur une intégration des scénarios sous Unity pour générer des jeux en 3D grâce au RLG Maker et un modèle réalisé pour ce moteur de jeux.

Today, opportunities for students to immerse themselves in concrete professional situations remain limited, often confined to group projects or internships. This thesis is situated in the field of Technology Enhanced Learning (TEL) and explores the design of serious games for learning, known as learning games, whose use as educational tools can help fill this gap. We focus on the development of Role Learning Games (RLG), intended to simulate multi-actor professional environments. Unlike traditional serious games oriented toward single-player gameplay, RLGs aim to replicate the complexity of professional interactions by encouraging cooperation between different roles, each with distinct objectives and activities. Our research problem thus deals with modeling scenarios with player interaction for asymmetrical learning games. The state of the art reveals a lack of existing methods and tools for creating such games. In response, we propose a model for designing asymmetric RLGs allowing interactions between players. Subsequently, we reified this model through two tools, one tangible in the form of a puzzle, the other digital and available online. Finally, the results obtained from the experiments are presented, demonstrating the interest of the model and these tools in supporting the teacher during the scenario development phase. The conclusion highlights the contribution of this research, while opening the way for future perspectives. Our research domain is TEL (Technology Enhanced Learning). We operate within the epistemological paradigm of pragmatic constructivism. This research was guided by Design Based Research (DBR) and we followed the THEDRE method: Traceable Human Experiment Design Research by Nadine Mandran. To address our research question, we conducted several qualitative experiments. The end-users involved in the experiments were predominantly teachers (from middle schools, high schools, or engineering schools) and instructional designers. Following the experiments, we conducted focus groups or individual interviews. The recorded exchanges during the sessions were subjected to thematic analysis.A total of 11 experiments conducted with 54 participants, primarily teachers and instructional designers, allowed the development of an innovative model for creating RLG scenarios. This model promotes the implementation of cooperation between the participants of the future RLG, each playing distinct roles with specific educational objectives. To evaluate our model, we created two complementary tools: a tangible kit (RLG Kit) and a digital application (RLG Maker). With these tools, two RLGs were played in class with around a hundred students in total. Additionally, a scenario verification system (RLG Checker) was developed to assist designers in scenario development, ensuring that roles can cooperate effectively.In summary, this thesis advances TEL by proposing a scenario design model for Role Learning Games, complemented by versatile scenario design tools and a verification system. The first applications of these tools have proven their effectiveness in creating educational games, receiving positive feedback from teachers. It is currently possible to extend their use beyond educational contexts, and we are working on integrating scenarios into a Unity template to generate 3D games using the RLG Maker.