Implementation of AR in the teaching-learning process in STI2D: Study of its effectiveness in the functional analysis of a technical system. Mise en œuvre de la RA dans le processus d'enseignement-apprentissage en STI2D : Étude de son efficacité dans l'analyse fonctionnelle d'un système technique. En Fr

Résumé En Fr

Contemporary technical systems are, by their multi-technological dimension, more and more complex. These analyzes now occupy a central position in the different levels and different scientific subjects that mark the course of the students.Technological education now requires the use of diverse and varied methods. Take, for example, the case of STI2D courses specific to technological high schools. Following the high school reform applied in 2011, the STI bac is replaced by the STI2D bac in order to better prepare students for working life and the new needs of the industry. The purpose of this new bac is to allow students to approach technological concepts and sustainable development. For this, the use of tools adapted to the implementation of an inductive pedagogy mobilizing various technical systems, must be thought upstream by the professor. This is an alternative to the more theoretical lessons of the general route. Tools are therefore essential elements constituting the basis of these technological lessons. If we focus on digital tools, different instrumentalizations are associated with this pedagogy. These digital tools are mostly from the industrial world and are commonly used by many operators, technicians and engineers. This is the case of Flash animations, QR Code, augmented and / or virtual realities… They can thus be compared to full-fledged resources or aid aimed at improving the understanding of a situation or representation. . From middle school, teachers made them into artifacts that were supposed to provide students with a better systemic approach with a view to carrying out an analysis of the different functions of more or less complex technical objects. However, the implementation of these digital techniques from the industrial world reveals two problems: Transposition’s problem of these industrial tools to the world of technological education. Appropriating and transforming’s problems of these tools into artifacts for learning purposes.The use of these digital tools adds skills to acquire for the student. What are the different artefacts that the teacher will have to choose for the student to acquire know-how in this technological context? How is knowledge passed on to the student? Observing the reactions of students in their learning of technical gestures (configuration, maintenance, and adjustment) should provide elements of understanding, thus supporting our research. This doctoral research concerns the contribution that augmented reality could generate within the framework of teaching - learning in technology. More precisely, if technical systems’s analyse is better when augmented reality is requested. The research question deals with the different strategies for using augmented reality in the conditions experienced by teachers and students in technological high school.The transposition of these tools from the industry also poses adaptation problems. In an attempt to answer these questions, the theoretical and methodological framework includes different educational, cognitive and systemic components. This enlargement makes it possible to integrate the different processes studied in this educational problematization, which we want to situate in a global and generalist vision. Our methodology was developed quantitatively as closely as possible to teachers and students. The goal is to understand how students use augmented reality.

Les systèmes techniques contemporains sont, de par leur dimension pluri technologique, de plus en plus complexes. Leurs analyses occupent désormais une position centrale dans les différents niveaux et les différentes matières scientifiques qui jalonnent le parcours des étudiants.L’éducation technologique requiert désormais l’utilisation de méthodes diverses et variées. Prenons, par exemple, le cas des filières STI2D propre aux lycées technologiques. Suite à la réforme du lycée appliquée en 2011, le bac STI est remplacé par le bac STI2D afin de mieux préparer les élèves vers la vie active et les nouveaux besoins de l’industrie. Ce nouveau bac a pour vocation de permettre aux élèves d’aborder les notions technologiques et du développement durable. Pour cela, l’utilisation d’outils adaptés à la mise en place d’une pédagogie inductive mobilisant divers systèmes techniques, doit être pensée en amont par le professeur. Il s’agit là d’une alternative aux enseignements plus théoriques de la voie générale. Les outils sont donc des éléments incontournables constituant la base de ces enseignements technologiques. Si nous nous focalisons sur les outils numériques, différentes instrumentalisations sont associées à cette pédagogie. Ces outils numériques sont issus pour la plupart du monde industriel et sont couramment utilisés par de nombreux opérateurs, techniciens et ingénieurs. Tel est le cas des animations Flash, des QR Code, des réalités augmentée et/ou virtuelle… Ils peuvent ainsi s’apparenter à des ressources à part entière ou à des aides visant à améliorer la compréhension d’une situation ou d’une représentation. Dès le collège, les professeurs en font des artéfacts censés apporter aux élèves une meilleure approche systémique en vue de mener à bien l’analyse des différents fonctionnements d’objets techniques plus ou moins complexes. Toutefois, la mise en place de ces techniques numériques issues du monde industriel révèle deux problèmes : Un problème de transposition de ces outils industriels vers le monde de l’éducation technologique. Un problème d’appropriation et de transformation de ces outils en artefacts à des fins d’apprentissage.L’utilisation de ces outils numériques rajoute des compétences à acquérir pour l’élève. Quels sont les différents artéfacts que le professeur devra choisir pour que l’élève puisse acquérir un savoir-faire dans ce contexte technologique ? Comment s’effectue la transmission des savoirs à l’élève ? L’observation des réactions des élèves dans leurs apprentissages des gestes techniques (configuration, maintenance, réglage) devrait apporter des éléments de compréhension, étayant ainsi notre recherche. Cette recherche doctorale concerne l’apport que la réalité augmentée pourrait engendrer dans le cadre d’enseignements – apprentissages en technologie. Plus précisément, si l’analyse des systèmes techniques est meilleure lorsque la réalité augmentée est sollicitée. La question de recherche traite des différentes stratégies d’utilisation de la réalité augmentée dans les conditions que connaissent les enseignants et les élèves au lycée technologique.La transposition de ces outils issus de l’industrie pose également des problèmes d’adaptations. Pour tenter de répondre à ces questions, le cadre théorique et méthodologique comporte différentes composantes éducatives, cognitives et systémiques. Cet élargissement permet d’intégrer les différents processus étudiés dans cette problématisation éducative, que nous voulons situer dans une vision globale et généraliste. Notre méthodologie a été élaborée de manière quantitative au plus près des professeurs et des élèves. Le but est d’appréhender comment les élèves instrumentalise la réalité augmentée.