1. UNIVERSITE TOULOUSE III – Paul SABATIER
FACULTE DE MEDECINE
ANNEE 2012
Mémoire
CAPACITE DE MEDECINE DE CATASTROPHE
Présenté par
Ingrid PAYET
Docteur en médecine
Le 13 Juin 2012
Les mondes virtuels sont-ils des instruments aux
fonctionnalités pédagogiques en
médecine de catastrophe ?
Directeur de mémoire : Docteur Laurent GOUT
2. Les mondes virtuels sont-ils des instruments aux fonctionnalités pédagogiques ?
13 juin 2012
Table des matières
I. La médecine de catastrophe _______________________________________________ 3
I.1. Est issue de la médecine de guerre _____________________________________________3
I.2. S’enseigne de manière plurielle : _______________________________________________3
I.1.1. Théorique _____________________________________________________________________ 3
I.1.2. Et pratique ____________________________________________________________________ 3
I.3. Mais s’évalue essentiellement sur le versant théorique ____________________________4
II. Les Environnements Virtuels Multi-Utilisateurs (EVMU) _________________________ 5
II.1. Sont des « mondes » aux multiples facettes ______________________________________5
II.2. En pleine croissance chez les plus jeunes ________________________________________6
II.3. Utilisés actuellement dans l’enseignement ______________________________________6
II.4. Qui présentent des avantages bien réels ________________________________________8
III. Les Mondes virtuels et la médecine de catastrophe _________________________ 10
III.1. Se sont rencontrés depuis plusieurs années déjà ________________________________ 10
III.2. Peuvent être associés dans l’enseignement théorique ___________________________ 11
III.3. Comme dans l’enseignement pratique ________________________________________ 12
III.4. Mais également dans l’évaluation des aptitudes pratiques _______________________ 13
III.5. Rencontrent cependant des difficultés ________________________________________ 14
IV. Conclusion __________________________________________________________ 16
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I. La médecine de catastrophe
I.1. Est issue de la médecine de guerre
Elle est définie par l’inadéquation entre les besoins d’aide à un collectif de
victime et la disponibilité et l’efficience d’un collectif de secours et de soins. Ses
grands principes reposent sur les notions de rassemblement de victimes, de
leur catégorisation en fonction du degré d’urgence et d’une évacuation
programmée vers des hôpitaux éloignés du site après régulation médicale (1).
I.2. S’enseigne de manière plurielle :
L’enseignement de la médecine de catastrophe reprend des notions
physiopathologiques, cliniques, thérapeutiques, stratégiques, tactiques (en
particulier avec le triage) et logistiques (2).
I.1.1. Théorique
La médecine de catastrophe comporte un enseignement théorique enseigné
selon une méthode magistrale en présence des élèves.
Il s’agit de l’exposition d’un contenu structuré par l’enseignant qui est alors un
expert. L’information est transmise de manière univoque (3).
L’outil pédagogique est généralement une présentation Powerpoint.
I.1.2. Et pratique
L’enseignement pratique est constitué en premier lieu de mises en
situation partielles:
- Triage en sous-groupes (Urgences Absolues et Urgences relatives) de
victimes virtuelles représentées par des fiches papier.
- Montage de la chaine de décontamination, habillage NRBC,
décontamination de victimes représentées par des mannequins
- Réalisation de la chaine de secours avec victimes virtuelles sous forme de
fiches papier
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Il s’agit dans ces cas d’une méthode de pédagogie active qui s’appuie
essentiellement sur l’activité des participants qu’elle stimule en les laissant se
confronter à la totalité d’un problème de manière à découvrir par eux même
l’essentiel de la démarche et de la solution. Elle mobilise l’expérience
personnelle ou celle du groupe pour apprécier la situation et résoudre le
problème avec leurs moyens. Le travail collaboratif est ainsi favorisé (3).
L’outil pédagogique est ici la simulation et le jeu de rôle.
La simulation vise à recréer une situation à laquelle l’étudiant pourrait
être confronté en représentant la réalité de manière objective tandis que
le jeu de rôle vise à mettre l’élève dans une situation hypothétique qui lui
permet de mieux comprendre les réactions ou motivations justifiant les
comportements de la personne qu’il incarne (4).
Pour résumer, dans une simulation l’étudiant joue son propre rôle en se
projetant dans une situation professionnelle réaliste alors que dans le jeu
de rôle, il se met dans la peau d’un autre personnage.
L’enseignement pratique comprend également un exercice final « grandeur
nature » dans lequel les étudiants jouent le rôle de victimes.
Au-delà de l’enseignement, cet exercice permet de tester les procédures et les
mesures prévues dans les plans gouvernementaux afin d’évaluer les processus
et/ou d’ajuster des stratégies (1).
I.3. Mais s’évalue essentiellement sur le versant théorique
Les étudiants sont évalués sur leurs connaissances théoriques lors :
- D’un examen final validant comportant cas cliniques et questions à
réponses courtes
- De l’exercice de catastrophe « grandeur nature » pendant lequel des
membres du jury posent des questions sur le déroulement de l’exercice
Ils sont également évalués sur leurs capacités de synthèse lors de la
présentation du mémoire sous forme de powerpoint.
Cependant, il n’existe pas d’évaluation du comportement ni de la capacité à
prendre une décision sur le terrain. En effet, les mises en situations partielles
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ne sont pas évaluées et lors de l’exercice « grandeur nature », les étudiants
jouent le rôle des victimes.
II. Les Environnements Virtuels Multi-Utilisateurs (EVMU)
II.1. Sont des « mondes » aux multiples facettes
Les mondes virtuels en trois dimensions (3D) peuvent être définis par
l’association (5) :
- De graphismes en 3D : un environnement visuel que l’on peut visiter en
déplaçant son avatar ou en déportant son point de vue à distance de ce
dernier.
- D’une communauté : Les utilisateurs peuvent discuter, interagir, créer
des groupes en fonction d’objectifs partagés ou d’affinités communes.
- De création : des objets et des actions peuvent être crées, modifiés…
- D’échanges : la capacité d’attacher une valeur marchande (« vraie »
monnaie) à des services ou à des objets virtuels génère des échanges,
même si cette dimension n’est ni obligatoire ni systématique.
Un tel monde peut représenter des lieux existants (ou ayant existé), ou
imaginaires (réalistes ou fantastiques).
Les acteurs du dispositif peuvent, au travers de leur avatar, interagir avec
d’autres avatars en parlant, en écrivant ou par des attitudes corporelles. Ils
peuvent également se déplacer, y compris en s’affranchissant des lois
physiques du monde réel, utiliser des objets, ou encore déporter leur vision
(« caméra ») à distance de leur avatar (6).
Bien que les mondes virtuels en 3D ressemblent aux MMOGs (Massively
Multiplayer Online Games), ils ne correspondent pas vraiment à la définition
d’un jeu. Il n’y a pas d’objectif à atteindre pour progresser dans sa vie virtuelle.
Ces mondes virtuels en 3D, sont plus centrés sur l’échange social, l’exploration
et la construction (7). Au final, il s’agit plus d’un réseau social où les gens
peuvent créer et modifier des objets dans un monde virtuel, ou se rencontrer
et interagir à l’aide d’objets (5).
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Second Life (SL) est un des mondes virtuels les plus connus, créé en 2003 par la
société Linden Lab. Il correspond à une surface d’environ 1,8 milliard de mètres
carrés, ce qui correspondrait à la taille du Texas, s’il existait physiquement (7).
La monnaie utilisée est le Linden dollar que l’on peut acheter avec des dollars
ou gagner en travaillant ou en vendant des objets.
II.2. En pleine croissance chez les plus jeunes
Après un début très médiatisé et un grand succès, l’univers de SL connaît une
baisse de sa fréquentation depuis 2009, obligeant Linden Lab à licencier un
tiers de ses effectifs en 2010.
Cependant, SL compte désormais plus d’utilisateurs réguliers et environ 50 000
personnes y sont connectées en permanence avec une moyenne d’âge de 35
ans.
D’autres mondes virtuels se multiplient et poursuivent leur croissance. Le
nombre d’inscrits dans les mondes virtuels s’élève à 1,4 milliard au 2ème
trimestre 2011 alors qu’ils étaient 400 millions en 2009 (8).
Cette croissance est grandement liée à la popularité des mondes virtuels chez
les enfants et les adolescents. Les jeunes âgés de 10 à 15 ans sont majoritaires
dans des mondes tels que Habbo, Stardoll, Neopets. Les 20 à 25 ans utilisent
surtout IMVU ou Smallworlds.
Ils y consacrent en moyenne 2H par jour.
II.3. Utilisés actuellement dans l’enseignement
Les mondes virtuels, et en particulier Second Life qui concentre un public plus
âgé, sont des outils pouvant être mis au service d’une méthode éducative. Ces
outils ne sont donc pas une fin en soi mais un moyen dans la construction d’un
processus d’apprentissage (6).
L’efficacité des outils technologiques, est largement déterminée par les
objectifs pédagogiques que l’on se fixe et les méthodes mises en place pour les
atteindre. Les mondes virtuels 3D restent un outil au service d’un projet.
Cependant, « il est certain que le fait de vouloir utiliser un outil spécifique peut
nous faire revoir les méthodes et les objectifs de notre enseignement » (9).
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Selon JP Moiraud, les mondes virtuels sont utilisés dans quatre grands types de
situations d’apprentissage (6) :
Comme instrument de formation en ligne en créant un lieu immersif
reproduisant le lieu habituel de formation.
Cela permet de mettre des personnes dans une même unité de temps
et de lieu alors qu’elles sont derrière leur ordinateur éloignées
physiquement les unes des autres.
Par exemple des cours de droit de la faculté de Lyon 3 sont donnés
sur SL. Une formation médicale continue sur la prise en charge du
diabète a également été réalisée sur SL pour des généralistes (7).
Comme instrument de simulation.
Le monde virtuel permet d’anticiper des situations possibles dans la
« vraie vie » et de s’entrainer à y faire face.
Par exemple l’Imperial College of London a créé une zone de
simulation sur SL pour les étudiants en médecine où ils peuvent
intervenir sur des patients virtuels nécessitant une prise en charge
urgente (10). De même des infirmières de réanimation ont été
formées sur des patients virtuels (11).
La simulation virtuelle est aussi efficace pour l’acquisition du comportement de
leader d’une équipe de déchocage qu’une séance de simulation sur mannequin
lors de la prise en charge d’un patient traumatisé grave (12).
Comme lieu d’immersion dans un élément de savoir.
L’univers virtuel est utilisé comme processus spécifique permettant
aux élèves d’être immergés dans une représentation en trois
dimensions, par exemple une cellule, la voie lactée…
Comme instrument de construction d’un savoir commun.
Le monde virtuel peut être un lieu de construction de concepts en
faisant se rencontrer des écoles différentes.
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A toutes ces situations d’apprentissage, se rajoute la possibilité d’évaluation,
par exemple la réalisation d’examens blancs en médecine d’urgence
permettant une mise en situation réaliste (13).
Une revue de la littérature publiée en Mai 2012 analyse les tendances de la
recherche sur l’utilisation des univers en 3D dans l’éducation (14).
Tout d’abord, les mondes virtuels sont surtout utilisés pour la simulation
d’espace 3D (campus virtuel, salle de classe).
Deuxièmement, les études basées sur un contexte éducatif en présentiel plutôt
qu’exclusivement virtuel sont majoritaires.
Troisièmement, les publications dans ce domaine sont majoritairement
descriptives. Cependant, les études les plus récentes se focalisent désormais
davantage sur les résultats pédagogiques plus que sur la faisabilité (14,15).
Enfin, les univers virtuels sont utilisés de manière différente selon le domaine :
En langues étrangères ou en sciences, on se focalise ainsi sur la réussite de
l’élève alors que dans l’éducation générale les recherches sont plus centrées
sur l’interaction entre les élèves ou le domaine affectif.
Des différences sont également à noter selon le niveau d’enseignement, la
recherche s’effectuant majoritairement dans le supérieur bien qu’elle soit en
augmentation pour tous les niveaux d’enseignement.
II.4. Qui présentent des avantages bien réels
Contextualisation
L’utilisation d’avatars permet de favoriser le sentiment d’immersion et de
présence dans le contexte pédagogique. L’étudiant ne regarde pas d’un œil
extérieur mais vit réellement les situations. De plus, à la différence d’un serious
game, l’enseignant et/ou le tuteur sont également immergés dans ce contexte.
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Motivation
Il existe un côté ludique au fait de se connecter sur ce monde virtuel car il
évoque un jeu vidéo. En effet, certains jeux vidéos1 sont assimilables par
certains côtés aux monde virtuels. Or, le jeu favorise l’apprentissage (16,17). Il
a été démontré qu’un « serious game », proposé aux élèves sur une console
portable et associé aux cours classiques, améliorait l’apprentissage comparé au
cours classique seul (17).
Une augmentation de la motivation et de la participation liée aux capacités
d’immersion et de personnalisation des mondes virtuels qui motivent les élèves
et favorisent le transfert de connaissances, techniques et précises, dans le
monde réel a également été démontrée (18).
Ubiquité
Dans le cas des cours en ligne, cela permet aux élèves d’assister au cours de
chez eux sans la contrainte de se déplacer ni de nécessiter un matériel de
vidéoconférence, tout en étant « présents » et en pouvant interagir comme
« dans la vraie vie ».
Dissociation
Les mondes virtuels offrent aux élèves l’illusion de l’anonymat au travers de
leur avatar. Les interactions par le biais d’avatars changent de la relation de
face à face entre le professeur et les étudiants, offrant aux étudiants
habituellement effacés, une enveloppe numérique rassurante. Les élèves
peuvent communiquer de manière égale sans tenir compte du niveau social ou
du bagage personnel (19–21).
Collaboration
Un apprentissage collaboratif plus riche et efficace, permettant une approche
socio-constructiviste de la pédagogie.
1
fr.battle.net/worldofwarcraft
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Expérimentation
Une plus grande opportunité d’apprentissage par expérience car le niveau
d’interaction et d’immersion dans les mondes virtuels permet d’envisager une
approche des scénarios réels dans ses nombreuses dimensions.
Orientation
Une amélioration de la représentation spatiale a également été notée.
Le temps et les coûts
La comparaison du temps et des coûts de création d’un exercice en
environnement virtuel vs grandeur nature n’a pas encore été menée de
manière formelle même si l’Université d’Idaho dans son projet Play2Train
affirme que l’utilisation du virtuel représente des économies drastiques et que
l’utilisation de mondes virtuels « clé en main » tels que SL réduit encore le coût
d’une création 3D.
III. Les Mondes virtuels et la médecine de catastrophe
III.1. Se sont rencontrés depuis plusieurs années déjà
En 2008, l’Université de Stanford a mis en place un exercice de catastrophe
NRBC virtuel (explosion d’une bombe avec libération de Sarin) avec triage,
décontamination et évacuations des victimes (12). 62% des participants ont
trouvé que cet exercice était aussi efficace (ou plus efficace) qu’un exercice
« traditionnel » et 75% le trouvaient utile dans une formation continue.
Un second exercice portait sur la prise en charge hospitalière de ces victimes
(12).
Depuis 2006, un entrainement virtuel à la prise en charge des situations
catastrophiques (pandémie, explosions…) est réalisé sur les iles de Play2train
par la faculté d’Etat d’Idaho (10,22).
Il s’agit d’un programme financé par le Département Américain à la Santé et
aux Services à la personne. Le Docteur Ramesh, un des responsables de ce
programme explique l’attraction pour SL :
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“It engages people in a way that traditional methods don't. Also,
using Second Life costs dramatically less than designing your own
virtual reality environment from scratch, and building
environments in Second Life is a collaborative exercise with
people who are experts in whatever field you want to learn
about.”(23)
III.2. Peuvent être associés dans l’enseignement théorique
Les mondes virtuels tels que SL peuvent être utilisés :
Comme lieu d’enseignement en ligne au travers de cours dans une
salle de classe ou un amphithéâtre virtuel.
Les étudiants et le professeur se retrouveraient dans une unité de temps en un
lieu virtuel avec, comme actuellement, une présentation powerpoint comme
support au cours. L’avantage serait de ne pas avoir à déplacer un professeur
parfois éloigné de Toulouse tout en conservant la même interactivité que s’il
était face aux étudiants. Ces cours pourraient se dérouler avec les étudiants
rassemblés dans une salle avec une projection de SL voire à partir du domicile
de chacun.
Comme outil de démonstration en cours magistral
Une projection de SL permettrait de montrer des choses qui seraient très
complexes à visualiser par d’autres méthodes, par exemple visiter l’intérieur
d’un réacteur nucléaire en fonction ou le survole d’un site de catastrophe
chimique ou biologique.
Il serait également possible de modéliser un nuage toxique ou d’assister à une
explosion et à ses conséquences.
Comme outil de e-learning asynchrone.
Une zone de formation accessible aux étudiants quand ils le souhaitent leur
permettrait d’accéder à des connaissances en rapport avec la médecine de
catastrophe : cours théoriques powerpoint, liens vers des sites internet… mais
également de continuer leur formation pratique : utilisation du matériel radio…
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C’est déjà partiellement le cas avec Virtual Health2, lieu dédié à la médecine, où
sont disponibles des informations et du matériel spécifiques.
III.3. Comme dans l’enseignement pratique
Les exercices dans les mondes virtuels sont complémentaires de ceux déjà
effectués et présentent des avantages pratiques distincts (12) :
L’espace
Peu de contraintes car on peut associer plusieurs serveurs pour
étendre les espaces à l’infini. Seuls coûts peuvent alors représenter
un frein.
Le temps
La simulation peut représenter un horaire ou une saison distincts
de ceux de l’instant où elle se déroule réellement (simuler un
secours dans la neige de nuit en plein jour durant l’été).
Le scénario
Il n’y a pas d’autres limites que l’imagination. Pas de droits d’accès
à négocier pour des installations sécurisées, pas d’impératif par
rapport à la circulation urbaine, pas de risques pour les personnels
ou l’environnement, etc…
Des scénarii de grande ampleur peuvent être mis en scène avec
des victimes nombreuses et d’apparence réaliste (nourrissons,
enfants, vieillards, femmes enceintes). Des amputations, des
brûlures ou des plaies peuvent être reproduites.
La prise en charge de chaque victime dans un scénario évolutif
peut être envisagée. Le patient peut être représenté par un
mannequin virtuel ou être joué par un avatar.
Il est possible de reproduire tout le matériel nécessaire aussi bien
bio-médical que de transmission ou de logistique (véhicules, etc..).
2
http://maps.secondlife.com/secondlife/Terra%20Toulouse/110/18/34
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Des actes de soin peuvent bien sûr être dispensés et l’évacuation
du patient peut être jouée jusqu’à l’hôpital dont les personnels
réels pourraient participer à ce type de simulation (tri de victimes
venant spontanément, accueil des victimes de la noria)
Peut être reproduit à l’identique à plusieurs reprises pour
comparer deux méthodes, deux groupes.
Les participants
Peuvent être tour à tour, victime, DSM, chef UA…La chaine
complète de secours peut être mise en place, du chantier de
l’avant à l’évacuation et la prise en charge en milieu hospitalier.
N’ont pas l’obligation d’être physiquement dans une unité de lieu.
Ceci peut enrichir la simulation par la présence virtuelle
d’intervenants spécialisés distants, ou d’un grand nombre de
figurants.
Peuvent faire l’objet d’autorisations d’accès pour éviter les
perturbateurs (grieffers).
III.4. Mais également dans l’évaluation des aptitudes pratiques
La réalisation d’exercices en environnement virtuel offre la possibilité d’évaluer
non plus seulement les connaissances théoriques mais également les attitudes
et les comportements. En effet, les étudiants ne sont plus uniquement des
victimes et peuvent endosser tous les rôles médicaux de la chaine de secours.
Les moyens d’une telle évaluation restent à imaginer par l’équipe pédagogique
en définissant par exemple des objectifs (comportementaux, organisationnels
ou de résultats) et des critères d’évaluation de l’atteinte de ces objectifs.
L’exercice peut être entièrement filmé pour faciliter l’évaluation et le
débriefing.
Les évaluateurs peuvent utiliser la vision déportée pour voir ce qui se passe
sans être nécessairement à côté de l’étudiant. De ce fait, ils n’encombrent pas
la scène de la simulation comme cela peut être le cas dans un jeu de rôle
grandeur nature.
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Il est également possible d’envisager une évaluation en fonction de critères
d’efficacité objectifs tels que le nombre de patients évacués en un temps
donné ou le nombre de décès.
III.5. Rencontrent cependant des difficultés
La principale difficulté est d’ordre technique.
En effet, il est nécessaire d’avoir un ordinateur avec une carte graphique et de
disposer d’une connexion internet de qualité pour obtenir une fluidité de
mouvement et d’expression verbale.
Ainsi, l’accès à SL à partir d’un Netbook n’est pas possible, et la connexion WiFi
d’un grand nombre d’étudiants autour d’une même borne à travers un portail
captif a posé des problèmes de stabilité.
Vient ensuite la courbe d’apprentissage de Second Life
ou plus exactement sa variabilité inter-individuelle :
Aucun des étudiants ne connaissant SL au départ, il leur a fallu apprendre à se
connecter, à se déplacer, à s’exprimer, ce qui a nécessité du temps.
Or la durée d’adaptation varie entre quelques minutes pour les adeptes de jeux
multi-joueurs en ligne à plusieurs heures pour ceux qui manipulent rarement
un ordinateur
Cependant, il faut noter une amélioration spectaculaire de cette problématique
entre les deux dernières promotions d’étudiants, liée à la mie en place puis à
l’optimisation d’une formation en ligne spécifique3.
Ce e-learning a permis à chaque étudiant de se former à son propre rythme,
aboutissant à 100% de l’actuelle promotion ayant pu se créer un avatar et se
connecter à SL avant la première session de formation.
Nous avons également noté des formes de tutorat spontané avec des étudiants
de la promotion précédente qui ont accompagné leurs connaissances dans
leurs premiers pas virtuels.
3
http://urgence.net/elu/course/category.php?id=62
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Reste l’appropriation des matériels et méthodes spécifiques de la médecine de
catastrophe dans ce monde virtuel. Elle est encore chronophage et devra faire
elle aussi l’objet d’une formation en ligne afin que les sessions d’immersion lors
des séminaires puissent se concentrer sur un objectif pédagogique et éviter la
surcharge cognitive des apprenants.
On peut envisager dans ce cadre de créer des avatars tout prêts et d’utiliser du
matériel préconfiguré.
Ce deuxième point sera réalisé lors de l’exercice de fin d’année.
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IV. Conclusion
La pédagogie a toujours été à la pointe de la recherche et de l’innovation,
cherchant toujours de nouveaux supports ou de nouvelles méthodes.
Les mondes virtuels sont le quotidien de la génération qui sera bientôt sur les
bancs de l’université, comme internet est celui de la génération qui s’y trouve
actuellement.
Ils ne sont pas une fin en soi mais ils peuvent être un nouveau lieu de
dispensation du savoir, comme être l’outil facilitant l’apprentissage.
L’enseignant doit dès aujourd’hui se préparer et s’adapter au nouveau
paradigme que David Cordyna (Lille 1) énonce en ces termes :
“Les projets pédagogiques sont à (re)découvrir également par de nouveaux
usages à développer : la création, le dessin, l’accompagnement de nouveaux
groupes et les scénarii d’usage ou d’écriture dans les mondes 3D de la part des
apprenants.”
La médecine de catastrophe se prête tout particulièrement à ces nouveaux
modes qui permettent la nécessaire représentation spatiale d’une scène de
catastrophe par ses gestionnaires, comme la mise en œuvre et l’analyse des
rapports humains et de coopération sur le terrain.
Ce n’est donc pas un hasard si le Catastrophic Planning and Management
Institute réalise des formations diplômantes à la gestion de crise sur Second
Life avec le support des plus grandes agences fédérales de sécurité intérieure.
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17. Les mondes virtuels sont-ils des instruments aux fonctionnalités pédagogiques ?
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18. Les mondes virtuels sont-ils des instruments aux fonctionnalités pédagogiques ?
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