Développer de nouvelles stratégies pour penser, agir et se comporter avec le vivant à travers l’immersion dans une forêt virtuelle

Silva Numerica est une plateforme numérique éducative simulant un environnement forestier de réalité virtuelle. Cette plateforme répond aux enjeux des programmes éducatifs et d’enseignements de la filière générale et forestière, tout en traitant des questions sociales qui constituent toujours un défi à relever pour les établissements de formation afin de parfaire l’éducation des apprenants à l’environnement et au développement durable.
Grâce à la réalité virtuelle, les apprenants sont plongés dans une situation (de travail, de sensibilisation, d’apprentissage) basée sur l’importance des apports multifonctionnels de la forêt. Cette immersion, dans une forêt virtuelle, vise à développer de nouvelles stratégies pour penser, agir, se comporter voire même travailler avec le vivant. Une première version du prototype est disponible depuis septembre 2020, elle a permis de réaliser des tests et expérimentations dans les établissements partenaires et de réaliser des présentations auprès d’établissements de formation : en région pour les collèges et lycées et hors région pour les établissements forestiers. L’expérience acquise avec l’appui des laboratoires de recherches et de l’ingénieur pédagogique ainsi que l’utilisation de cet outil numérique au cours du processus de conception a contribué à la pertinence et l’efficience de l’outil pédagogique en prévision d’une version 2 disponible courant de l’automne 2021.

© Vidéo YouTube : SILVANUMERICA

Responsable projet :
Marie GUIOT
Coordinateur projet :
Simon CAMBAY

Quelques chiffres

Académies de Besançon et Dijon

1 322 K€ de subventions

2 collèges
2 lycées professionnels
503
élèves

Carte de France indiquant les départements impliqués dans le projet. Description détaillée ci-dessous.

Résultats obtenus

Cette collaboration entre les différents partenaires a permis d’atteindre la visée du projet qui était de mettre en place l’élaboration, l’expérimentation et l’évaluation d’un système d’enseignement et de formation en s’appuyant sur la plateforme de réalité d’un environnement forestier.     
En effet, une première version a été livrée en septembre 2020, et différentes actions se sont articulées autour de ce prototype. Tout d’abord, Silva Numerica a été expérimenté par 503 élèves de 4 établissements. Pour pouvoir faire ces expérimentations, une quinzaine de scénarios ont pu être testés et validés sur 3 modules : Sylvicole et gestion forestière, Gestion d’écosystème et Organisation de chantier.  
Parallèlement, 17 présentations de la plateforme ont été réalisées pour 14 établissements scolaires.  La seconde version de la plateforme engendre de nouvelles perspectives de déploiement et de formation ainsi que de nouvelles réflexions sur le développement et l’évolution du logiciel. 

Préconisations

Ce simulateur permet de concevoir des séquences pédagogiques adaptées aux pratiques de chaque enseignant. Il sert d’outil de conduite d’atelier complémentaire au programme des Sciences de la Vie et de la Terre dans tous les niveaux de l’enseignement général. Pour les filières professionnelles et agricoles, il sert d’outil de soutien pour les différentes formations en lien avec la sylviculture, biologie-écologie ou la filière forestière. Silva Numerica offre la possibilité aux apprenants de visualiser leurs pratiques et d’en analyser les conséquences. Le développement numérique utilisé pour réaliser ce prototype s’est appuyé sur des relevés professionnels d’endrométrie. Une simplification du modèle a été choisie afin de répondre aux besoins pédagogiques. Il permet une sensibilisation accrue des apprenants à la durabilité des écosystèmes forestiers et à leur rôle dans la régulation des cycles biogéochimiques.

Prolongements du projet

Le groupe projet souhaite un déploiement national via une plateforme numérique avec l’appui du Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation, à travers sa Direction Générale de l’Enseignement et de la Recherche, ainsi que l’Inspection de l’Enseignement Agricole. Ce déploiement sera accompagné d’un plan de formation des enseignants et de la constitution d’un réseau d’enseignants, de formateurs appuyés par l’équipe projet. Pour le Ministère de l’Education Nationale, l’appui passera par l’inspection et la Délégation Régionale au Numérique Educatif. Il s’agira de permettre son déploiement régional, national et son utilisation pour répondre aux objectifs de sensibilisation, communication, formation, animation et développement. En complément de ces actions, un accompagnement des tiers lieux va être mis en place pour disposer de plateformes et simulations numériques auprès des filières forêt et viticulture.  
Concernant le développement numérique de la plateforme, une adaptation de l’architecture numérique et du serveur central avec une interface de programmation applicative, donnera lieu à un prototype amélioré (version 3) qui facilitera les usages et réglementera la diffusion.

Ressource(s) associée(s)

Logiciel éducatif SILVA NUMERICA

Simuler l'évolution d'un écosystème forestier

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Travaux de recherche associés

Apprendre à gérer une forêt : comparer l’utilisation d’un simulateur de forêt à d’autres ressources pédagogiques pour développer les compétences de diagnostic sylvicole

Thibault CHIRON

Notre travail s’intègre dans le projet Silva Numerica dont l’objectif est de concevoir un outil numérique (un Environnement Virtuel Éducatif) permettant d’enrichir la palette d’outils pédagogiques visant à apprendre les savoirs liés à l’écosystème forestier et à la gestion d’une forêt. Si cet outil est à destination  
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Notre travail s’intègre dans le projet Silva Numerica dont l’objectif est de concevoir un outil numérique (un Environnement Virtuel Éducatif) permettant d’enrichir la palette d’outils pédagogiques visant à apprendre les savoirs liés à l’écosystème forestier et à la gestion d’une forêt. Si cet outil est à destination de différents publics (des collégiens, des lycéens de filière générale et technique), cette recherche aborde de manière plus précise la question de la formation professionnelle de la filière forêt-bois du point de vue des apprentissages techniques. Nous nous intéressons à l’apprentissage d’une activité professionnelle reconnue comme emblématique du métier de forestier, le diagnostic sylvicole. Ce type de diagnostic constitue une démarche d’analyse d’un peuplement forestier pour déterminer son état, son potentiel et ses limites en lien avec la station forestière sur laquelle poussent les arbres et dont le but final est de fixer des objectifs d’exploitations tout en décidant des différentes interventions sylvicoles pour les atteindre. 
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Publications

Publications du projet

Publications liées au projet

Chiron, T., Guidoni-Stoltz, D. et Mayen, P. (2019). Explorer l’activité de diagnostic d’une parcelle forestière par des apprenants forestiers pour favoriser l’apprentissage de gestion de situations dynamiques en lien avec le vivant. Recherches en éducation, 38. https://doi.org/10.4000/ree.732

Guidoni-Stoltz, D. (2020). L’œil du forestier, instrument et miroir de l’activité professionnelle. Revue d’anthropologie des connaissances, 14(14-3). https://doi.org/10.4000/rac.8371

Pastré, P., Parage, P., Richard, J.-F., Sander, E., Labat J.-M. et Futtersack, M. (2009). La résolution de problèmes professionnels sur simulateur. Activités, 6(6-1). https://doi.org/10.4000/activites.2122

Boucheix, J. M., Gauthier, P., Fontaine, J. B. et Jaffeux, S. (2018). Mixed camera viewpoints improve learning medical hand procedure from video in nurse training?. Computers in Human Behavior89, 418-429. https://doi.org/10.1016/j.chb.2018.01.017

Lowe, R. K. et Boucheix, J. M. (2016). Principled animation design improves comprehension of complex dynamics. Learning and Instruction45, 72-84. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2016.06.005

Partenaires

LEAD, Laboratoire d’Etude de l’Apprentissage et du Développement CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique UBFC, Université Bourgogne Franche-Comté Agro Sup Dijon INRA, Institut National de la Recherche Agronomique, science et impact ESPE, Ecole Supérieure du Professorat et de l'Education, Académie de Besançon Union Européenne, Région Bourgogne Franche-Comté, avec le Fonds européen de développement régional (FEDER) Liberté, Égalité, Fraternité, République Française, Académie Dijon Liberté, Égalité, Fraternité, République Française, Académie Besançon Collège Jean Jaurès Saint-Vit, Académie Besançon, Éducation nationale, Liberté, Égalité, Fraternité, République Française Région Bourgogne Franche-Comté Arts et Métiers Paris Tech Centre de formation Chateaufarine, Lycée Granvelle, EPLEA (Etablissement Public Local d'Enseignement Agricole) Besançon Canton de Vaud, Liberté et Patrie, Centre de formation professionnelle forestière, Inscription sur : www.formation-forestiere.ch Montmorot, Formation et développement MEYMAC, CFPPA (Centre de Formation Professionnelle et de Promotion Agricoles) régional, Les métiers de l'environnement de la forêt et du bois Eduter Recherche Shine research Académie de Besançon, Éducation nationale, GIP-FTLV (Groupe d'Intérêt Public de Formation Tout au Long de la Vie),CFA (Centre de Formation d'Apprentis) académique Velet Terres de Gascogne, L'avenir par nature Grand Besançon Métropole Liberté, Égalité, Fraternité, République Française, Ministère de l'agriculture, de l'alimentation, de la pêche, de la ruralité et de l'aménagement du territoire, Enseignement agricole 100% nature, Formations aux métiers de l'agriculture, de la forêt, de la nature et des territoires Arti Bio com, L'ingénierie au service des apprentissages MSA, santé, famille, retraite, services CIPREF (Centre régional d'Information et de Promotion des Entreprises Forestières), Bourgogne ASCODIF, Syndicat des Constructeurs, Distributeurs et Equipementiers de Matériels Forestiers Pro Forêt Crédit Agricole IREDU, Institut de Recherche sur l'Education AM Valor, Arts et Métiers Office National des Forêts Parc naturel régional du Morvan Parc naturel régional du Haut-Jura Komatsu Forestry Quality Fibois Bourgogne Franche-Comté CNPF, Centre National de la Propriété Forestière FCBA, Institut technologique Forêt Cellulose Bois Construction Ameublement John Deere Ponsse

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