Les jeux sérieux connaissent aujourd’hui un succès retentissant, notamment dans le milieu éducatif où ils sont utilisés pour reconfigurer l’activité des apprenants. Ces jeux sérieux sont des dispositifs ludiques, qui reprennent souvent les codes culturels et l’apparence des jeux vidéo pour transmettre un ensemble de savoirs et de savoir-faire. Le changement proposé est de taille : transposer le jeu au travail, et exploiter le potentiel pédagogique de l’activité de jeu. Mais le jeu sérieux est un dispositif qui n’existe que par la coordination de plusieurs mondes sociaux, issus des secteurs publics et privés. Il opère des médiations techniques, d’épreuves d’intéressement en opérations de traduction, de sorte que les acteurs de l’innovation parviennent à stabiliser de larges chaînes sociotechniques jusqu’à son arrivée dans la salle de classe, où apprenants et enseignant en façonnent le cadre d’usage. La question de ses usages soulève donc une problématique englobant celle de l’activité de travail en classe ; la façon dont l’outil s’inscrit au cœur de l’activité des acteurs qui portent à son terme l’innovation par le jeu. L’usage du jeu sérieux est mis en tension par des problématiques techniques, politiques, professionnelles, marchandes et scientifiques. Cette thèse est cofinancée par la région Midi-Pyrénées et l’INU J.-F. Champollion d’Albi. Elle propose de mettre en concordance les sociologies de l’activité, des usages, des politiques publiques et des marchés pour analyser le développement et les usages d’un jeu sérieux, Mecagenius®, développé à l’INU Champollion d’Albi par l’équipe Serious Game Research Lab. En privilégiant l’analyse vidéo-ethnographique des usages, d’entretiens semi-directifs et de corpus de littérature grise, ce travail porte sur l’activité des acteurs qui font l’innovation par le jeu ; les conditions de leur coordination, leur appropriation de l’objet technique, et la capacité du jeu à reconfigurer leur activité. / Serious games meet a great success, especially in education where they intend to transform the learners’ activity. The serious games are playful devices, which are often based on the cultural codes and appearances of video games in order to transmit a set of knowledges and professional skills. This is a significant cultural switch: to transpose the game to working activity with the intention of exploiting the pedagogical potential of the playing activity. But the serious game can only exist through the coordination of various social worlds from public and private sectors. It operates technical mediations during mutual determination of the innovation’s interest and translation operations, so that innovation actors manage to stabilize wide sociotechnical chains until the game arrives in the classroom where learners and teachers shape its frame of use. Therefore, the question of its usage raises an issue encompassing the one about class's academic activity; how does the game fits in the heart of the professional’s activity? The use of the serious games are tensed by technical, political, professional, market and scientists' dimensions. This thesis is co-financed by the Region Midi-Pyrénées and the INU J.-F. Champollion in Albi. It aims at converging the sociology of activity, use, public policies and markets to analyze the development and use of a serious game, Mecagenius®, developed at the INU Champollion in Albi by the Serious Game Research Lab team. By focusing on the video-ethnographic analysis of use, semi-directive interviews and analysis of a grey literature corpus, it focuses on actors’ activity: their coordination, the way they use the serious game and the ability of the game to transform their activity.

L’être humain est doté d’une grande capacité à traiter l’information temporelle, particulièrement visible dans notre tendance à bouger avec la pulsation de la musique. Cette pulsation est appelée beat. Les capacités rythmiques sont sous-tendues par un réseau neuronal complexe, incluant les régions auditives (cortex auditif, gyrus temporal supérieur), les régions motrices et pré-motrices (les ganglions de la base, les cortex moteur et pré-moteur) et les régions de coordination motrices (par ex., le cervelet). Lorsque ces régions sont affectées par des maladies neurologiques ou développementales, les capacités rythmiques peuvent être atteintes. C’est le cas dans la maladie de Parkinson ou la dyslexie par exemple. Les déficits de rythme sont associés à des déficits moteurs et cognitifs. Une autre forme de troubles du rythme est le cas des mauvais synchroniseurs (anglais « beat deaf »), des sujets sans troubles neurologiques qui ont des difficultés à se synchroniser et/ou à percevoir le rythme.Dans cette dissertation, deux questions sont posées. Tout d’abord, est-il possible d’étendre nos connaissances des différences inter-individuelles dans les capacités de rythme avec un outil systématique, de manière à mieux comprendre les mécanismes sous-tendant le traitement du rythme ? Ensuite, les capacités de rythme peuvent-elles être entraînées, avec de potentielles applications dans l’entraînement des domaines cognitifs et moteurs associés chez les patients atteints de troubles rythmiques ?Dans la première partie de la section expérimentale, j’ai utilisé la Battery for the Assessment of Auditory Sensorimotor and Timing Abilities (BAASTA) pour évaluer systématiquement et caractériser les capacités rythmiques perceptives et sensorimotrices des individus. Les résultats obtenus à certaines tâches corrèlent hautement avec d’autres, alors que certaines tâches sont totallement indépendantes les unes des autres. Cela révèle que la batterie peut distinguer les mécanismes en commun ou différents d’une tâche à l’autre. Dans une autre étude, 20 sujets sains adultes ont été soumis à la BAASTA à deux semaines d’intervalle. La performance dans la plupart des tâches reste stable en phase de re-test. Finalement, la BAASTA a été utilisée auprès de sujets beat deaf. J’ai montré que deux individus ont des difficultés dans la perception du rythme, par exemple dans une tâche consistant à estimer si un métronome est aligné au rythme de la musique (Beat Alignment Test, BAT) alors qu’ils peuvent se synchroniser avec les mêmes stimuli. Le fait que la synchronisation au beat puisse être fonctionnelle alors que la perception est déficitaire est reporté pour la première fois. De plus, les sujets beat deaf bénéficient comme les sujets contrôles de la régularité d’une séquence (timing implicite) dans une tâche dans laquelle le but est de répondre le plus rapidement possible à une cible après une séquence de sons standards.Dans la deuxième partie de la section expérimentale, je présente un jeu sérieux pour l’entraînement des capacités de rythme (Rhythm Workers) conçu durant la thèse. J’ai développé un protocole d’entraînement des capacités de rythme progressive et conduit une étude pilote sur 20 sujets qui ont joué pendant deux semaines. Les participants ont montré une bonne adhésion au jeu et une bonne motivation à jouer. Des résultats encourageants sur l’évolution des capacités rythmiques, testés avec la version de la BAT issue de la BAASTA avant et après l’entraînement, sont présentés.En résumé, dans cette dissertation, j’ai contribué au développement d’outils pour l’évaluation et l’entraînement des capacités de rythme. Cela a permis de conduire des études pour mieux comprendre les mécanismes de traitement du rythme et d’ouvrir la voie à l’utilisation de jeux de rythme dans la réhabilitation et la remédiation cognitive et motrice. / Humans are highly skilled in processing temporal information. This is particularly visible in our compelling sense of rhythm that manifests in our tendency to move to the beat of music. Deliberately or spontaneously, we have a tendency to clap our hands, tap our feet, or dance with music. These skills are sustained by a complex neuronal network involving auditory regions (auditory cortex, superior temporal gyrus), motor and pre-motor areas (basal ganglia, motor and pre-motor cortices), as well as motor coordination regions (e.g., the cerebellum). However, rhythm skills can be disrupted in neurological diseases like Parkinson’s disease or in neuro-developmental diseases such as dyslexia. Rhythm deficits are associated with movement and cognitive disorders. Another form of rhythm disability is beat deafness, a specific condition in which healthy individuals encounter particular difficulties in synchronizing to the beat.In this dissertation, I aim at addressing two questions. First, is it possible to extend our knowledge of inter-individual differences to rhythm skills in order to better understand mechanisms underlying rhythmic processing with a systematic tool? Second, can rhythm skills be trained in order to improve the associated motor and cognitive domains in patient populations revealing rhythm disorders?In the first part of the experimental section, I used the Battery for the Assessment of Auditory Sensorimotor and Timing Abilities (BAASTA) to systematically test and characterize subjects’ perceptual and sensorimotor timing skills. I found that the results of some tasks were highly correlated with the ones of other tasks and that, on the contrary, some tasks were totally independent from each other. This reveals that the battery can discriminate between tasks involving different and common mechanisms. In a further study, 20 healthy adults were submitted twice to BAASTA at a two-week interval. The performance in most of the tasks remained stable at retest. Finally, BAASTA was used in beat-deaf individuals. I showed that two individuals performed poorly on rhythm perception tasks, such as detecting or estimating whether a metronome is aligned to the beat of the music or not (Beat Alignment Test [BAT]). Yet, they could tap to the beat of the same stimuli. The fact that synchronization to a beat can occur in the presence of poor perception is reported for the first time in this study. On top of that, beat-deaf participants benefited similarly to controls from a regular temporal pattern (implicit timing) in a task in which they had to respond as fast as possible to a different target pitch after a sequence of standard tones.In the second part of the experimental section, I present a serious game for training rhythmic skills (Rhythm Workers) designed during the doctorate. I developed a progressive rhythm training protocol with stimuli varying in rhythmic difficulty. I conducted a proof-of-concept pilot study on 20 individuals who played the game for 15 days. Participants in the experimental groups showed high compliance and motivation in playing the game. Encouraging results were found on the evolution of their rhythmic skills, as tested with the BAT taken from BAASTA that was submitted to the participants before and after the training.In sum, in this dissertation contributed to the development of tools for the assessment and training of rhythmic skills. This enabled us to design studies to better understand rhythm processing mechanisms and to pave the way for the use of rhythm games in cognitive and motor remediation and rehabilitation.

Cette thèse s'intéresse à la relation sujet-objet – l'expérience d'apprentissage vécu par des étudiants universitaires dans le cadre du jeu sérieux Laboratorium of Epidemiology (LOE). Elle porte essentiellement sur la modélisation de phénomènes d'apprentissage – Appropriation et Authenticité – et se veut multidisciplinaire en rassemblant Psychologie de l'Education, Didactique des Mathématiques et Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain. Le terrain d'expérimentation de cette thèse se place dans le cadre d'un module de Biostatistique dans lequel le jeu sérieux LOE a été implémenté de manière écologique et pérenne. La problématique de recherche porte sur les phénomènes d'appropriation et d'authenticité qui sont formalisés et illustrés, en s'appuyant sur la Théorie des Situations Didactiques (TSD) de Brousseau. Des traces d'activité, des interactions verbales et des entretiens directs ont été analysés au cours de trois années d'utilisation du jeu LOE. Ce travail a permis la construction de concepts tels que « l'appropriation de rôle » par des étudiants dans le contexte d'un jeu sérieux, « l'appropriation de problèmes » par les étudiants que ce soit à travers leurs interactions individuelles avec l'objet (le jeu) ou dans la recherche collaborative de solution aux problèmes, et enfin « la perception de l'authenticité » du jeu. Ainsi, cette thèse montre comment appropriation et authenticité découlent de l'interaction individu-objet. L'appropriation est un élément de l'expérience d'apprentissage à partir duquel l'individu fait sien un objet d'apprentissage dans un processus actif de développement transformationnel dans lequel l'individu reconstruit l'objet qu'il s'approprie à sa manière. Dans le modèle proposé, le processus s'établit par des catégories non nécessairement consécutives : accepter, tester, faire des choix, anticiper et maîtriser. La perception de l'authenticité d'un jeu sérieux par un individu est favorisée par des attributs de l'environnement informatique en raison de l'impact qu'ils produisent chez l'individu. L'authenticité d'un environnement informatique est définie comme un compromis entre trois dimensions élémentaires : réalisme, cohérence interne et pertinence didactique. Une meilleure compréhension de ces phénomènes à la base du processus d'apprentissage contribuera aux études futures sur la qualité de l'enseignement et sur la conception de nouveaux outils, en particulier ceux basés sur le jeu de rôle et l'immersion. / This thesis is interested in the relation subject-object – the learning experience lived by university students in the case of the serious game Laboratorium of Epidemiology. ( LOE). It concerns essentially the modelling of learning phenomena in Didactics of Mathematics – Appropriation and Authenticity – and aims to be multidisciplinary by gathering Psychology of the Education, Didactics of the Mathematics and Technology Enhanced Learning. The thesis field experiment takes place within a discipline of Biostatistics in which the serious game LOE was implemented in an ecological and permanent manner. The search problem concerns the phenomena of appropriation and authenticity which are formalized and illustrated, supported by Brousseau's Theory of the Situations. Tracks of activity, verbal interactions and direct interviews were analysed during the three years of use of the game LOE. This work allowed the construction of concepts such as the "role appropriation" by students in the context of a serious game, the "appropriation of problems" by the students whether individually through interactions with the object (the game) or collaboratively seeking a solution to the problems, and finally "the perception of the authenticity" of the game. In this way, this thesis shows how appropriation and authenticity ensues from the interaction individuals-objects. The appropriation is an element of the learning experience from which individuals makes their own learning objects in an active process of transformational development in which individuals reconstruct the object they appropriate their own away. In the proposed model, the process becomes established by categories not necessarily consecutive: accept, make out a will, choose, anticipate and master. The perception of the authenticity of a serious game by an individual is favoured by attributes of the IT environment due to the impact such attributes produce within individuals. The authenticity of an IT environment is defined as a compromise amongst three elementary dimensions: realism, internal coherence and didactic relevance. A better understanding of these phenomena on the basis of the learning process will contribute to future studies on the quality of teaching and on the design of new tools, in particular those based on role-playing and immersion.

Toute organisation doit aujourd'hui être capable de s'adapter de plus en plus vite aux évolutions stratégiques, organisationnelles et techniques. Pour cela, elle doit pouvoir identifier, modéliser, simuler, exécuter, optimiser et faire évoluer ses processus métier en fonction de ces changements. L'approche BPM (Business Process Management) propose des langages, des méthodes et des outils pour la modélisation, l'exécution et l'optimisation des processus. Mais l'étape de modélisation reste lourde à mettre en œuvre, couteuse, souvent effectuée par un expert analyste métier et donc peu consensuelle. Par opposition, la méthode ISEA est une approche participative dans laquelle les différents acteurs fonctionnels d'un processus métier conçoivent ensemble, de façon simple, ludique et rapide, une représentation des processus consensuelle et évolutive. Cette méthode est basée sur le cycle de vie traditionnel de gestion des processus métier, mais introduit 4 phases originales : l'identification, la simulation, l'évaluation et l'amélioration. Ces phases sont basées sur des outils de gestion de la qualité et utilisent un jeu de rôles (serious game) pour rendre la modélisation de processus plus attractive et collaborative. Le résultat est un modèle de processus simple et organisationnellement optimisé que nous transformons ensuite dans un modèle BPMN par une approche de type IDM. / Nowadays, organizations have to be flexible enough to allow adjustments to new circumstances, users' requirements, respecting environmental constraints and technological evolution. Business process management (BPM) technologies provides the base that enables to adapt, optimize and evolve the business. However modeling can be hard and costly, often done by business analyst experts. In contrast, ISEA Method is a collaborative approach that lets functional actors of a process design together in a fun, fast and simple way a consensual and evolved process representation. ISEA Method is based on the traditional BPM life cycle, but introduces four original phases: Identification, Simulation, Evaluation, Amelioration These phases are supported by quality process improvement tools and use a role-playing game (serious game) in order to stimulate people and modeling in a collaborative way. The result is a “basic” and optimized process representation that we convert in a BPMN model by using the IDM approach .

Cette thèse s'intéresse à la relation sujet-objet - l'expérience d'apprentissage vécu par des étudiants universitaires dans le cadre du jeu sérieux Laboratorium of Epidemiology (LOE). Elle porte essentiellement sur la modélisation de phénomènes d'apprentissage - Appropriation et Authenticité - et se veut multidisciplinaire en rassemblant Psychologie de l'Education, Didactique des Mathématiques et Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain. Le terrain d'expérimentation de cette thèse se place dans le cadre d'un module de Biostatistique dans lequel le jeu sérieux LOE a été implémenté de manière écologique et pérenne. La problématique de recherche porte sur les phénomènes d'appropriation et d'authenticité qui sont formalisés et illustrés, en s'appuyant sur la Théorie des Situations Didactiques (TSD) de Brousseau. Des traces d'activité, des interactions verbales et des entretiens directs ont été analysés au cours de trois années d'utilisation du jeu LOE. Ce travail a permis la construction de concepts tels que " l'appropriation de rôle " par des étudiants dans le contexte d'un jeu sérieux, " l'appropriation de problèmes " par les étudiants que ce soit à travers leurs interactions individuelles avec l'objet (le jeu) ou dans la recherche collaborative de solution aux problèmes, et enfin " la perception de l'authenticité " du jeu. Ainsi, cette thèse montre comment appropriation et authenticité découlent de l'interaction individu-objet. L'appropriation est un élément de l'expérience d'apprentissage à partir duquel l'individu fait sien un objet d'apprentissage dans un processus actif de développement transformationnel dans lequel l'individu reconstruit l'objet qu'il s'approprie à sa manière. Dans le modèle proposé, le processus s'établit par des catégories non nécessairement consécutives : accepter, tester, faire des choix, anticiper et maîtriser. La perception de l'authenticité d'un jeu sérieux par un individu est favorisée par des attributs de l'environnement informatique en raison de l'impact qu'ils produisent chez l'individu. L'authenticité d'un environnement informatique est définie comme un compromis entre trois dimensions élémentaires : réalisme, cohérence interne et pertinence didactique. Une meilleure compréhension de ces phénomènes à la base du processus d'apprentissage contribuera aux études futures sur la qualité de l'enseignement et sur la conception de nouveaux outils, en particulier ceux basés sur le jeu de rôle et l'immersion.

Toute organisation doit aujourd'hui être capable de s'adapter de plus en plus vite aux évolutions stratégiques, organisationnelles et techniques. Pour cela, elle doit pouvoir identifier, modéliser, simuler, exécuter, optimiser et faire évoluer ses processus métier en fonction de ces changements. L'approche BPM (Business Process Management) propose des langages, des méthodes et des outils pour la modélisation, l'exécution et l'optimisation des processus. Mais l'étape de modélisation reste lourde à mettre en œuvre, couteuse, souvent effectuée par un expert analyste métier et donc peu consensuelle. Par opposition, la méthode ISEA est une approche participative dans laquelle les différents acteurs fonctionnels d'un processus métier conçoivent ensemble, de façon simple, ludique et rapide, une représentation des processus consensuelle et évolutive. Cette méthode est basée sur le cycle de vie traditionnel de gestion des processus métier, mais introduit 4 phases originales : l'identification, la simulation, l'évaluation et l'amélioration. Ces phases sont basées sur des outils de gestion de la qualité et utilisent un jeu de rôles (serious game) pour rendre la modélisation de processus plus attractive et collaborative. Le résultat est un modèle de processus simple et organisationnellement optimisé que nous transformons ensuite dans un modèle BPMN par une approche de type IDM.

Le serious game d'apprentissage utilisé dans le monde professionnel se doit de lier la pratique du jeu à la pratique métier. Cet enjeu concerne les concepteurs, ainsi que les responsables de formation ou responsables des ressources humaines, tous intéressés par la transmission ou l'évaluation des compétences. Mais alors que les serious games simulant des relations interpersonnelles convoquent les notions de fiction, d'immersion, de réalisme ou encore de référentialité, ils réactivent des problématiques rencontrées par le cinéma documentaire. Thèse défendue : cette thèse propose que les théories et pratiques du cinéma documentaire puissent servir l'intention pédagogique du concepteur de serious game pour favoriser l'acquisition de nouvelles compétences chez l'utilisateur. Objectifs : sur le plan cognitif, l'objectif est d'explorer l'apprentissage lié à la confrontation de points de vue divergents (conflit sociocognitif), par l'intermédiaire d'un serious game monojoueur. L'objectif communicationnel associé est d'expliquer la construction d'un interlocuteur, fictif ou réel, capable d'opposer un point de vue à l'utilisateur. Pour répondre à ces objectifs, le cheminement historique et socioculturel du cinéma documentaire renseignera différentes formes discursives et relationnelles du serious game. Méthode : 4 configurations du même serious game EHPAD ont été expérimentées dans un quasi-plan d'expérience sur une période de 5 mois, auprès de 250 utilisateurs issus de 10 établissements médicaux. Notre enquête s'est appuyée sur des questionnaires auto administrés et l’enregistrement de traces d'activités. Aux traitements statistiques qui découlent de l’enquête s'ajoutent 5 focus groups, 3 entretiens individuels et des rapports d'observation. Principaux résultats : premièrement, une série de transpositions théoriques soutient l'analogie entre serious game et cinéma documentaire. Sur le plan empirique, notre enquête confirme cette analogie en soulignant que l'utilisation du serious game en contexte professionnel est propice à l'enclenchement d'une lecture documentarisante. Deuxièmement, la comparaison des configurations du jeu EHPAD démontre l'influence significative de deux figures narratives (mise en abyme et métalepse) sur l'accroissement de la documentarité et de la confrontation des points de vue. Au final, notre recherche aboutit à une "grammaire narrato-cognitive" permettant aux concepteurs de passer d'une écriture documentée, à une écriture documentaire : la compétence visée n'est plus cantonnée dans une fiction, mais étendue de manière réflexive aux énonciateurs réels. / Serious games for learning, used in the professional world, link both game and work practices. This issue concerns designers as well as training managers and human resources managers, all interested in transferring and evaluating professional skills. But serious games, simulating interpersonal relationships through notions of fiction, immersion, realism or referentiality, are also reactivating some problems encountered by documentary films. Thesis defended: This thesis suggests that the theory and practice of documentary cinema can serve the educational intent of the designer of serious game to facilitate the acquisition of new skills by the user. Objectives: On the cognitive level, the purpose is to explore the learning related to confrontation of viewpoints (sociocognitive conflict) through serious game on a single-player mode. The associated communicative purpose is to explain the construction of an interlocutor, a fictitious or a real one, who is able to oppose his point of view to the user. In order to meet these objectives, the sociocultural and historical processes of documentary filmmaking will advise different discursive and relational forms of the serious game. Method: 4 configurations of the same serious game EHPAD were tested in a quasi-experimental plan over a period of 5 months, with 250 users from 10 medical institutions. Our investigation is based on self-administered questionnaires and on an activity tracking system. To the statistical treatment arisen from the investigation, 5 focus groups, 3 individual interviews and observational reports are added. Main results: First, a series of theoretical transpositions supports the analogy between serious games and documentary filmmaking. On the empirical side, our investigation confirms this analogy by pointing out that the use of serious games in a professional context is favorable to engage a documentarizing reading. Second, the comparison between the 4 configurations of the game EHPAD demonstrates the significant influence of two narrative figures (mise en abyme and metalepsis) on the increase of "documentarity" and viewpoints confrontation. Finally, our research leads to a "narrato-cognitive grammar" allowing designers to move from a documented to a documentary writing: the targeted competency is no longer confined to fiction but extended by reflexivity to the real enunciators.

La prise en charge des personnes âgées présentant une maladie neurodégénérative aboutissant à des troubles cognitifs et une démence représente un enjeu majeur de santé. Il est important de concevoir des outils pour aider les cliniciens à mieux prendre en charge les patients par la stimulation. L’Environnement Enrichi – favorisant les stimulations cognitives, physiques et sociales dans un contexte émotionnel positif – apparait être une puissante stratégie non-médicamenteuse pour réduire ou retarder les évolutions des processus neurodégénératifs et les pertes cognitives. Dans cette approche, l’hypothèse de l’Enrichissement Cognitif stipule que les comportements qu’adopte un individu tout au long de sa vie vont avoir un impact sur le fonctionnement de son cerveau, même à l’âge avancé. C’est dans cette idée que les Jeux Vidéo et les Serious Games à activité physique sont utilisés. X-Torp est un Serious Game d’action conçu pour être accessible et stimulant pour les sujets âgés en bonne santé et présentant une Maladie Neurodégénérative due à un trouble cognitif léger ou une démence de type Alzheimer. Le joueur incarne un sous-marin et est plongé dans un monde quasi maritime où seules quelques îles sont en surface. Il doit ainsi évoluer dans un scénario pour monter en grade à travers la réalisation de missions et d’affrontements en mer. X-Torp est jouable sur Microsoft® Kinect™ pour PC. L’objectif de cette thèse est de présenter l’ensemble des travaux scientifiques entrepris pour (1) concevoir une première version du jeu ; (2) la tester chez les populations cibles et (3) concevoir en conséquence une seconde version commercialisable / The care of elderly people affected by neurodegenerative diseases leading to cognitive impairment and dementia represents a major challenge in the healthcare domain. It is important to design tools that can help clinicians to better treat these patients through stimulation. Enriched Environments - which favor cognitive and physical stimulations in a positive emotional context – look like a powerful non-pharmacological strategy to reduce or delay the evolution of neurodegenerative processes, and the consequent cognitive disorders. Based on this approach, the Enriched Environment hypothesis states that the behavior of an individual during the lifetime, even during old age, affect his brain functioning. Video Games and Serious Games implying physical activity are used in this context. X-Torp is an action Serious Game conceived to be usable and stimulating for healthy elderly people and people with neurodegenerative disorders leading to Mild Cognitive Impairment or to Alzheimer’s’ dementia. The player takes the command of a submarine and is immersed in a sea-world where only a few islands appear on the surface. The player needs to advance in the game scenario to improve his grade position accomplishing missions and battling over the sea. X-Torp is played with Microsoft® Kinect™ for PC. The aim of this thesis is to present the scientific work undergone to (1) conceive and design the first game version; (2) test this version on the target populations, and (3) based on the results, design a second game version ready to be commercialized

Les jeux sérieux sont des jeux vidéo spécifiques adaptés à l’enseignement (Prensky, 2000 ; Johnson, 2005 ; Alvarez, 2007). Les dimensions ludiques, informationnelles et communicationnelles sont ainsi censées s’articuler aux dimensions pédagogiques, didactiques, et instrumentales pour en faire des instruments facilitant l’apprentissage (Ortega et Caron, 2011). Ainsi, leurs potentialités en font un nouveau marché en pleine expansion (Yasmine, 2012). Étant donné que la formation continue du personnel des entreprises est une question qui revêt de plus en plus d’importance, celles-ci doivent trouver un compromis entre la formation de leur personnel et la productivité, afin de rester compétitives. Plusieurs entreprises se tournent ainsi naturellement vers les jeux sérieux. Depuis plus de quinze ans, Hydro-Québec organise annuellement des formations en présentiel d’initiation au code de sécurité des travaux et aux risques d’électrocution au personnel des entreprises contractuelles intervenant sur son installation électrique. Hydro-Québec veut s’inscrire dans cette mouvance, en choisissant d’intégrer une formation mixte constituée d’une journée en présentiel et d’un jeu sérieux présentant un meilleur coût d’opportunité par rapport à la formation présentielle de trois jours pour son personnel. L’objectif de la recherche consiste à produire une analyse comparative des deux modalités de formation, en se basant sur une recension de la littérature. Ce cadre d’analyse inclut notamment des éléments en lien avec l’apprentissage, la pédagogie, la motivation et le développement des compétences. L'étude est menée selon une approche quantitative, et repose sur un protocole quasi expérimental visant à comparer deux groupes : un groupe témoin et un groupe expérimental d’échantillons respectifs de 74 et 89 participants, choisis par convenance et issus d’une même population. Les résultats obtenus ont fait état d’une meilleure performance et d’un niveau plus élevé de motivation des participants à la formation mixte que ceux à la formation présentielle. Les résultats confirment également les affirmations théoriques de la corrélation positive de la motivation et de la performance des participants (Vallerand et al. 1989). Un modèle prédictif de la performance des participants met également en lumière le niveau modeste du pouvoir explicatif des connaissances antérieures, de la motivation des participants et du type de formation. Compte tenu du fait que l’étude veut apporter une réponse fondée sur une base scientifique aux gestionnaires du programme de formation, la recommandation de l’exploitation de l’application interactive pour la formation des intervenants dans les installations d’HQ trouve sa justification au regard des résultats ainsi obtenus. / Serious games are specific video games adapted to teaching (Prensky, 2000; Johnson, 2005; Alvarez, 2007). The playful, informational and communicative dimensions articulated with pedagogical, didactic and instrumental dimensions in order to forge instruments sustaining learning (Ortega and Caron, 2011). Thus, the potentialities create a new market in full expansion (Yasmine, 2012). As continuing education of personnel in various professional environments is a question of greater importance, we must find a compromise between the training of staff members and productivity to stay competitive. Many companies use Serious games for training staff. Fifteen years ago, Hydro-Québec began organizing yearly introductory training courses on the work safety code and the risks of electrocution for staff of contracted companies working on its electrical installations. Hydro-Québec wants to integrate a mixed training consisting of day classes and independent practice using Serious game with a better opportunity cost compared to the three-day classroom training for its staff. The aim of this study is to compare two training modalities, based on a literature review. The analysis includes the elements related to learning, pedagogy, motivation and skills development. The study used a quantitative approach and based on a quasi-experimental protocol comparing two groups: a control group and an experimental group of samples of 74 and 89 participants respectively, chosen for convenience and from the same population. Data analyses demonstrated better performance with higher motivation for participants of the mixed training than those who participated in the classroom training. The results also confirm the theoretical assertions of the participant’s motivation and performance (Vallerand & al. 1989). A regression model indicated that participant’s performance depended upon their knowledge base, motivation and the type of training at a modest level. Considering the fact, that the study would like to provide a scientific foundation for training program managers, it would be advantageous to utilize the interactive application for the training of intermediary staff operating within Hydro-Quebec installations, according to the results thus obtained.

Cette thèse propose des modèles, méthodes et outils destinés aux game designers de jeux thérapeutiques. Le problème de conception le plus fondamental des jeux thérapeutiques est le gameplay, c'est-à-dire des objectifs de jeu et des actions que le joueur doit effectuer pour atteindre ces objectifs. Dans un jeu thérapeutique, le gameplay doit à la fois produire l'effet thérapeutique et motiver le patient à suivre son protocole. Les problèmes sous-jacents de celui-ci sont l'évaluation médicale et ludique du jeu, et l'échange de connaissances entre game designers et experts santé. Nous proposons une méthode de game design de jeu thérapeutique allant de la définition du problème à l'évaluation. Cette méthode intègre les autres solutions que nous proposons, notamment le modèle player/game/therapy et une méthode de formalisation du gameplay. / This PhD thesis explores the field of therapeutic games in order to propose methods and tools for the game designer of such games. The most fundamental design problem of therapeutic games is the gameplay, ie. the game objectives and the actions the player does to address the objectives. In therapeutic game, the gameplay must, at the same time, provide the therapeutic effects and motivate the patient to follow his protocol. The sub-problems of this are 1. the two-fold evaluation (medical and motivation), 2. the exchange of knowledge between game designers and health experts. We propose a therapeutic game design method which begins with the problem definition and ends with the two-fold evaluation. This method integrates the other solutions we propose, particularly the player / game / therapy model and a method to formalize the gameplay.