Thèse de doctorat en Sciences de l’éducation.
Soutenue le 7 juin 2021 à la faculté́ de psychologie et des sciences de l’éducation de l’Université́ de Genève
Jury de thèse :
Mireille Bétrancourt, professeure ordinaire, Université de Genève
Catherine Delgoulet, professeure des universités, Conservatoire des Arts et Métiers
Serge Leblanc, professeur des universités, Université de Montpellier
Pascal Salembier, professeur des universités, Institut Universitaire de Technologie de Troyes
Germain Poizat, Professeur associé, Université de Genève (Directeur de thèse)
Geneviève Filippi, chercheure en ergonomie, EDF R&D (Co-directrice de thèse)
1Cette thèse rend compte d’une recherche qui porte sur l’analyse de l’activité et la conception de situations de formation professionnelle mobilisant des environnements virtuels. Elle a été menée dans le contexte industriel singulier de la professionnalisation des agents de terrain de centrales nucléaires. Les situations de formation que nous avons à la fois étudiées et conçues prennent appui sur un environnement virtuel représentant le bâtiment réacteur d’une centrale nucléaire, un espace essentiel dans l’activité des agents de terrain et inaccessible lorsque la centrale est en fonctionnement. L’environnement virtuel au cœur de cette recherche contient 4 modes de visualisation : (i) les photos sphériques qui permettent de visualiser les lieux et organes en détail et de se déplacer par téléportation d’une photo à l’autre ; (ii) la modélisation 3D, avec laquelle on peut de se déplacer de manière continue ; (iii) les plans 2D qui donnent un aperçu des différents locaux par niveaux ; (iv) la vue en survol qui permet à l’utilisateur de visualiser l’ensemble du bâtiment sur une maquette. Le volet empirique de cette recherche permet de documenter l’apprentissage-développement des stagiaires lors de différents dispositifs de formation et l’activité des formateurs lors de la conception et animation de ces dispositifs de formation. Le volet technologique de cette recherche a permis la co-conception avec les formateurs de trois dispositifs de formation, leur transformation à partir des résultats empiriques dans une démarche de conception continue dans l’usage et la formulation de principes de conception généraux, pour la conception de situations de formation mobilisant des environnements virtuels de visualisation des installations.
2Cette recherche analyse les transformations de l’activité des formés et formateurs dans des situations de formation utilisant des environnements virtuels, en décrivant finement le cours d’expérience (Theureau, 2006), afin de rendre compte (i) des processus d’apprentissage/développement concernant les formés et (ii) des transformations de l’activité du formateur et l’appropriation de l’environnement virtuel à l’œuvre dans ces situations. Il a été examiné dans une double démarche épistémique et transformative, en quoi et comment l’utilisation d’un environnement virtuel de type desktop virtual environment en situation de formation, contribue à la transformation de l’activité des acteurs. De cette manière, il est possible d’identifier des principes de conception pour les situations de formation professionnelle mobilisant des environnements virtuels dans la perspective de favoriser l’apprentissage / développement des formés.
3Trois études empiriques constituent cette recherche et dans chacune de ces études, un dispositif différent intégrant l’environnement virtuel a été conçu, expérimenté et analysé et les deux volets, empirique et technologique, ont été investis. Le cours d’expérience des acteurs a été caractérisé lors de chacun de ces dispositifs et des pistes de conception et amélioration de ces dispositifs ont été mis en place. Trois formateurs-concepteurs, dix-sept formés et quatre agents de terrain récemment habilités ont participé à cette recherche.
4L’Observatoire, c’est-à-dire l’ensemble d’outils et méthodes de constitution de données sur l’activité humaine fondée théoriquement en relation organique avec les hypothèses fondamentales du programme de recherche du cours d’action (i.e. enaction, expérience et activité-signe), de cette recherche est composé : (i) d’observations filmées des situations de formation, (ii) d’autoconfrontations, (iii) d’autoconfrontations de second niveau, (iv) de verbalisations simultanées et interruptives, et (v) d’entretiens de remise en situation à partir de traces de l’activité. L’atelier méthodologique, c’est-à-dire l’ensemble des outils et méthodes d’analyse et de modélisation de l’activité humaine, mobilisés dans cette recherche sont : (i) la construction de protocoles à deux volets, (ii) l’analyse de la construction locale des cours d’expérience par l’identification des signes hexadiques sur des épisodes délimités, (iii) l’analyse de la construction globale des cours d’expérience à partir de la construction des structures significatives et enfin par (iv) l’identification des contraintes et effets extrinsèques.
5Cette recherche, située à la croisée de deux disciplines, l’ergonomie et la formation des adultes, est inscrite dans le programme empirique et technologique du cours d’action (Theureau, 1992 ; 2015), un programme qui articule une double visée : (i) la production de connaissances sur l’activité humaine et (ii) la conception de situations de travail ou de formation, favorisant des transformations majorantes dans l’activité des acteurs. Dans cette filiation, notre recherche s’inscrit dans la démarche d’ergonomie des situations de formation (Horcik & Durand, 2011) et s’appuie sur la conviction que la formation est un travail et un objet de conception ergonomique. Cette démarche se concrétise par plusieurs boucles itératives d’analyse du cours d’expérience des acteurs (formés et formateurs) en situation de formation et de re-conception de la situation, à partir des résultats empiriques. À l’image des design-based research en éducation (Barab & Squire, 2004), nous défendons l’intérêt d’étudier le potentiel pour l’apprentissage/développement d’hypothèses et situations de formation dans une approche située et écologique (Schot, Flandin, Gouudeaux, Seferdjeli, & Poizat, 2019), puis de produire et d’étendre les connaissances sur la conception d’artefacts, de dispositifs et de situations de formation, pour finalement formuler à la suite de nouvelles hypothèses en matière de théorie de l’apprentissage. Ainsi, un des objectifs de cette recherche est de concevoir non seulement des situations de formation mobilisant l’environnement virtuel étudié, mais aussi de formuler des principes de conception plus généraux pour l’utilisation des environnements virtuels en formation professionnelle.
6La première étude porte sur l’analyse du cours d’expérience des formateurs et des stagiaires lors du dispositif Vi²BR, un cours en salle durant lequel les formateurs ont utilisé l’environnement virtuel de visualisation du bâtiment réacteur. Les résultats de cette première étude témoignent de l’appropriation du dispositif par les formateurs qui ont réadapté les visées pédagogiques au fur et à mesure de leur compréhension des caractéristiques de l’environnement virtuel. Initialement, les attendus de l’environnement virtuel étaient surtout vus au regard de la dimension spatiale des lieux et des équipements ; or son utilisation a donné lieu à des visées de formation plus larges, telles que des explications sur le fonctionnement des systèmes de l’installation ainsi que le partage de leurs propres expériences au travers d’anecdotes de travail.
7L’analyse du cours d’expérience des stagiaires a quant à elle a permis de préciser la nature des connaissances construites/renforcées/invalidées par les stagiaires durant la séance, ainsi que la manière dont ces connaissances, sont intégrés dans la « culture propre » des stagiaires et participent au développement d’une culture d’agents de terrain, potentiellement consensuelle et partagée. Les résultats mettent également au jour l’expérience « projective » des stagiaires durant la situation de formation. Celle-ci est encouragée par (i) la visualisation des photos 360° de l’environnement virtuel, et/ou (ii) les récits expérientiels des formateurs, et/ou (iii) le débat durant la situation de formation. Pour finir, les résultats ont révélé une expérience particulière, qui consiste sous l’effet de la visualisation des lieux authentiques de travail, à « faire émerger » ou « représentifier » des expériences vécues. Cette expérience, nommée reenactment par l’inspiration des travaux de Collingwood (1946), s’accompagne d’un réengagement de l’expérience passée dans un présent vivant qui ne se limite ni à une remémoration, ni à un récit, ni même au fait de revivre la situation passée. Le reenactment de l’expérience passée a encouragé la narration d’anecdotes de travail de la part des formateurs, une narration qui était profondément incarnée et située et a permis d’assimiler ces épisodes de reenactment à des offres (affordances) de l’environnement virtuel.
8La deuxième étude porte sur l’analyse du cours d’expérience des formateurs et stagiaires lors du dispositif Scénario-enquête. Ce dispositif consiste en une enquête réalisée par les stagiaires en binômes utilisant l’environnement virtuel représentant l’environnement authentique de travail, ainsi que d’autres ressources (documentation, maquettes physiques, etc.). Il est constitué de trois étapes (i) la navigation libre dans l’environnement virtuel, (ii) la réalisation de l’enquête à partir d’une navigation guidée dans l’environnement virtuel et un travail sur des maquettes physiques, et (iii) un débriefing permettant la restitution de l’enquête par les stagiaires ainsi qu’un retour sur le dispositif. Les résultats de cette deuxième étude sur le dispositif « scénario-enquête » explicitent l’organisation du cours d’expérience des stagiaires lors de la navigation (libre et scénarisée) dans l’environnement virtuel. Ainsi, trois modes de recherche-archétype (balayage total, balayage ciblé et recherche à partir du gros matériel) ont coexisté pour mener les enquêtes et trouver les matériels à identifier. Les résultats montrent aussi le lien entre l’engagement (Theureau, 2006) des acteurs et l’utilisation des différentes modalités de visualisation (plan 2D, photos 360°, 3D, vue en survol) offertes par l’environnement virtuel. Enfin, les enquêtes des stagiaires ont été caractérisées au regard des catégories d’inférences émises abduction, déduction et induction et le rôle essentiel des enquêtes abductives dans la construction / renforcement / invalidation et mise en relation de connaissances. Les résultats montrent que les stagiaires, quand ils se sont retrouvés dans des situations d’incompréhension, de surprise ou d’étonnement, ont formulé des hypothèses explicatives pour avancer dans leur enquête. Les analogies, similitudes et métaphores utilisées par les acteurs lors des enquêtes, favorisent les raisonnements abductifs qui permettent de mettre en relation des connaissances acquises et des nouvelles connaissances, ainsi que de rapprocher des phénomènes et objets que les acteurs n’avaient jamais mis en relation auparavant.
9La troisième étude porte sur l’analyse du cours d’expérience des agents de terrain récemment habilités lors du dispositif NaRé conçu pour accompagner les premières interventions dans le bâtiment réacteur. Concrètement, il s’agit d’inviter les acteurs à raconter une de leurs interventions, considérée par eux comme marquante. L’environnement virtuel sert alors de support aux agents de terrain pour montrer/raconter/expliciter l’épisode marquant à leur interlocuteur. Cette narration est ensuite complétée par une activité réflexive sur l’intervention passée, ainsi que sur les interventions à venir. Les résultats de cette troisième étude ont permis de caractériser le cours d’expérience des acteurs pendant le dispositif, et montrent une articulation fine entre la façon de naviguer dans l’environnement virtuel et la construction du récit. La narration des expériences vécues a favorisé la construction, le renforcement ou l’invalidation de types par la réorganisation temporelle et la présentification des événements vécus. Les acteurs se sont trouvés dans une dynamique d’imagination et de construction en temps réel de leur récit et de la façon dont ils naviguent dans l’environnement virtuel. Lors de la narration et navigation dans l’environnement virtuel, les acteurs orchestrent un ensemble d’éléments hétérogènes leur permettant de construire leur récit. Cette multiple intentionnalité a fait émerger chez les participants une nouvelle expérience de « mise en intrigue dynamique » (Ricoeur, 1983). Ainsi, ils construisent leur récit en même temps qu’ils ont découvert les photos de l’environnement virtuel, qu’ils réfléchissent au meilleur choix de photo pour la navigation, qu’ils pivotent dans les photos pour montrer les lieux à leur interlocuteur, mais aussi pour rendre compte des différences entre le bâtiment réel et l’environnement virtuel. Ils deviennent les auteurs et les metteurs en scène de leur expérience vécue. Ils repensent, refont, revivent une situation passée en essayant de rendre cohérent leur monde propre passé, au regard de leur monde propre « ici et maintenant ». Au-delà de l’imbrication du passé-présent qui n’est pas étonnante dans la construction d’un récit, les résultats montrent une projection vers le futur.
10La discussion des résultats empiriques permet (i) d’examiner le reenactment sous le regard de l’imagination productive (Durand, 2008 ; Leblanc, 2012 ; Simondon, 1965-1966/2008), en explicitant la place des images (de l’environnement virtuel), (ii) de souligner le rôle des abductions dans la dynamique d’apprentissage/développement et l’intérêt des « laboratoires de curiosités » (Citton, 2018) qui encourageraient les processus d’abduction et leur imbrication (méta-abduction), ou encore (iii) de proposer un essai méthodologique pour l’Observatoire du programme du cours d’action : l’entretien de remise en situation à partir de traces artificielles proposées par les environnements virtuels.
11Un second niveau de discussion technologique permet de proposer trois principes de conception de situations de formation mobilisant des environnements virtuels : (i) l’aide à la réflexivité augmentée, à partir de deux niveaux de réflexivité, (ii) l’aide à l’extension de la sémiose et l’encouragement des abductions, et (iii) l’encouragement à l’expérience mimétique.
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