Apports et limites de la réalité augmentée géolocalisée pour l’apprentissage de la biodiversité : conception d’une plateforme de création d’environnements virtuels et évaluation de leur impact sur les apprentissages théoriques, l’exploration, l’attention visuelle et les affects environnementaux

Benefits and limitations of location-based augmented reality for biodiversity learning : design of a cartographic authoring platform for virtual environments and evaluation of their impact on theoretical learning, exploration, visual attention and environmental affects

• Auteur / Autrice : Julien Mercier
• Direction : Erwan Bocher, Olivier Ertz
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mathématiques & Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2020
• Etablissement(s) : Lorient en cotutelle avec HEIG-VD - Media Engineering Institute
• Ecole(s) doctorale(s) : Mathstic bo
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance

Mots clés

Mots clés libres

Réalité augmentée

Technologies de l’éducation

Géoinformation

Biodiversité

Augmented Reality

Educational technology

Geographic Information System

Biodiversity

Résumé

Cette thèse s’intéresse à l’impact de la réalité augmentée (RA) géolocalisée sur l’apprentissage de la biodiversité. L’attractivité de ces interfaces auprès des jeunes et l’immersion qu’elles suscitent motivent leur exploitation dans le cadre d’un projet pédagogique. La sensibilisation de ce public aux problématiques environnementales est un objectif prioritaire. Utilisable exclusivement en extérieur, la RA géolocalisée permet une exploration de la nature qui peut être mise à profit d’un apprentissage in situ de la biodiversité. Mais l’utilisation du numérique à l’école pose question. Dans ce travail, nous avons tout d’abord tenté de résoudre les problèmes connus de la RA géolocalisée, liés au manque de précision des données de géolocalisation. Nous avons aussi développé des outils pour analyser le temps d’écran avec la RA à partir de données d’eye tracking. Grâce à ces recherches, nous présentons une plateforme de création et de visualisation d’environnements augmentés, pensée comme dispositif pédagogique pour sensibiliser à la biodiversité. Elle a été conçue avec des méthodes centrées sur l’humain pour optimiser son utilité et utilisabilité. Dans un second temps, nous avons mené plusieurs études pour analyser l’utilisabilité de l’interface de RA, le temps d’interaction avec l’écran, et l’impact de la RA sur les apprentissages de la biodiversité, y compris l’exploration et les affects environnementaux. Les résultats ont permis d’observer des apports sur les apprentissages théoriques et l’exploration, mais aussi des limites sur sa capacité à favoriser une reconnexion à la nature.

This research investigates the impact of location-based augmented reality (AR) on biodiversity learning. AR’s appeal to young people and the immersion it provides motivate its use in educational projects. Raising this audience’s awareness of environmental issues is a key priority. Usable solely outdoors, location-based AR enables the exploration of nature, which can be leveraged to learn about biodiversity in situ. But using digital technology in schools raises questions. In this work, we first attempted to address the known problems of location-based AR, linked to geolocation data’s inaccuracy. We also developed tools for the analysis of screen time with AR based on eye tracking data. As a result of this research, we present a platform for the creation and visualization of augmented environments, designed as an educational device to raise awareness of biodiversity. It was designed using human-centered methods to optimize its utility and usability. In a second phase, we conducted several studies to analyze the usability of the AR interface, screen interaction time, and the impact of AR on biodiversity learning, including exploration and environmental affects. Our results have shown beneficial impacts on theoretical learning and exploration, as well as limitations on fostering reconnection with nature.