Towards the identification of procedural learning phases in a virtual environment

Vers l'identification des phases d'apprentissage procédural en environnement virtuel

Anais Raison (1, 2, 3) , Olivier Augereau (2, 1, 4) , Nathalie Le Bigot (1, 3, 2) , Frédéric Devillers (4, 5, 6) , Sébastien Levieux (2, 3) , Franck Ganier (2, 1, 3)

1 Lab-STICC_COMMEDIA - Equipe COgnition, Models and Machines for Engaging Digital Interactive Applications
2 Lab-STICC - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance
3 UBO - Université de Brest
4 ENIB - École Nationale d'Ingénieurs de Brest
5 Lab-STICC_INUIT - Equipe Immersive Natural User Interaction team
6 CERV - Centre Européen de Réalité Virtuelle

Virtual environments used to acquire skills generate large amounts of behavioral data and thus provide new opportunities to understand learners' activity. From such data, a clustering method was used in the present study to identify phases in the procedural learning process. The recognition of these phases from a behavioral point of view would allow to follow in real time and in an automatic way the progress of the individuals and thus to personalize the pedagogical scenarios in a virtual environment. Sixty-three participants repeatedly performed a Soma cube assembly procedure in a virtual environment. Analyses show an improvement in performance and a decrease in cognitive cost as the task is repeated. The results of a multidimensional approach of dividing the activity into different phases are presented and discussed.

Les environnements virtuels utilisés pour acquérir des compétences génèrent de grandes quantités de données comportementales et apportent ainsi de nouvelles opportunités de compréhension de l'activité des apprenants. A par-tir de telles données, une méthode de clustering a été utilisée dans la présente étude afin d'identifier des phases dans le processus d'apprentissage procédural. La reconnaissance de ces phases d'un point de vue comportemental permettrait de suivre en temps réel et de façon automatique la progression des individus et ainsi personnaliser les scénarios pédagogiques en environnement virtuel. Soixante-trois participants ont réalisé de façon répétée une procédure d'assemblage du cube de Soma en environnement virtuel. Les analyses montrent une amélioration des performances et une diminution du coût cognitif au fur et à mesure des répétitions de la tâche. Les résultats d'une approche multidimensionnelle de découpage de l'activité en différentes phases sont présentés et discutés.

Mots clés: Procedural learning; Mental workload; behavioral data; virtual environment; learning phases

Mots clés: Apprentissage procédural; Charge de travail mental; données comportementales; environnement virtuel; phases d'apprentissage

Domaines: Psychologie

Anais Raison, Olivier Augereau, Nathalie Le Bigot, Frédéric Devillers, Sébastien Levieux, et al.. Vers l'identification des phases d'apprentissage procédural en environnement virtuel. EIAH2023 : 11ème Conférence sur les Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain, Jun 2023, Brest, France. ⟨hal-04227920⟩