Les jeux sérieux s’inscrivent dans un courant qui cherche à explorer l’utilisation des jeux numériques dans des contextes où la finalité première dépasse le simple divertissement. Cette utilisation dans le champ éducatif est justifiée par la capacité de ces jeux à avoir des impacts positifs liés à l’apprentissage sur les plans cognitif, affectif et social. Les études empiriques, conduites pour vérifier les bénéfices présumés de ces jeux, tendent à s'accorder pour confirmer leur pertinence et efficacité. Cependant, il en ressort que ces bénéfices dépendent de la qualité de leur conception et d'intégration dans des dispositifs de formation. Or, les approches et théories existantes à cet effet sont à un stade précoce de construction et sont loin d’être consensuelles. Plus spécifiquement, ces approches présentent des limites en ce qui concerne leurs fondements théoriques, l’absence de démarches de conception détaillées et la difficulté d’intégrer, d’une façon équilibrée, les éléments favorisant la motivation et ceux favorisant l’apprentissage. Dans ce contexte, la présente recherche vise à remédier à ces limites en proposant un modèle de design des jeux sérieux qui soutient la conception et le développement de ces jeux pour une finalité pédagogique. À cet effet, nous avons mis en œuvre une démarche méthodologique basée sur l’approche de recherche orientée par la conception (Design-based research), en vue de répondre à la question de recherche suivante : comment concevoir des jeux sérieux efficaces pédagogiquement et motivants ? Ladite approche a consisté, conformément au modèle de Reeves (2006), en quatre phases : la définition d’un problème pratique, le développement d’une solution à partir des principes de design existants, des cycles itératifs de tests et d’affinement de la solution et la production de nouveaux principes de design généralisables à d’autres contextes. Elle a permis l’élaboration d’une démarche globale, cohérente et intégrée de design des jeux sérieux. Le cas échéant, la démarche proposée porte sur un modèle théorique de l’expérience optimale d’apprentissage par jeux sérieux, des principes de design qui devraient guider le processus de design de ces jeux, une méthodologie détaillée pour conduire ce processus, ainsi que des outils d’aide au design qui définissent pour chacune des étapes les paramètres pédagogiques, ludiques et techniques à prendre en considération. Les implications du modèle proposé sont multiples. Il contribue au comblement des lacunes de connaissances relatives à l’utilisation et le design des jeux sérieux. Plus spécifiquement, il décrit l’expérience d’apprentissage par ces jeux et détermine les caractéristiques et les conditions d’émergence de cette expérience. Il réduit la complexité inhérente au design de ces dispositifs, en proposant des principes de design, une méthodologie détaillée et des outils. Il structure le processus de design autour des principes issus des domaines de design pédagogique (instructional design) et de design des jeux (game design) et en décrit les résultats attendus. Il lie la théorie à la pratique en proposant un cadre théorique descriptif du processus de design ainsi que des orientations claires et pratiques pour le mettre en œuvre. De même, les outils qu’il propose peuvent servir de support pédagogique, pour initier les concepteurs au processus de design, ainsi que de support de communication entre les différentes parties prenantes lors d’une démarche participative de design centrée sur l’utilisateur. Mots-clés : Apprentissage par le jeu, design des jeux sérieux, design pédagogique, pédagogie ludique, jeu sérieux. / Serious games are part of a movement that seeks to explore digital games in contexts where the primary purpose is other than pure entertainment. In education, this use is justified by the ability of these games to impact cognitive, emotional, and social learning. Empirical studies conducted to verify the presumed benefits of these games tend to confirm their relevance and instructional effectiveness. Nevertheless, they suggest that these benefits depend on the quality of their design and implementation. However, the existing approaches and theories related to serious games design are at an early stage of construction and are far from consensual. More specifically, these approaches have limitations in terms of theoretical foundations, a lack of detailed design methodologies, and a difficulty of integrating, in a balanced way, the elements that promote motivation and those that promote instruction. In this context, this thesis aims to remedy these limitations by proposing a serious game design model that supports the design and development of serious games for an educational purpose. To this end, we have implemented a methodology based on the Design-based research approach to answer the following research question: how to design serious games that are pedagogically effective and intrinsically motivating? Therefore, our methodology consisted, following Reeves’ model (2006), of four phases: analysis of a practical problem, development of a solution informed by existing design principles and technological innovations, iterative cycles of testing and refinement of the solution, and reflection to produce new design principles generalizable to other contexts. Our goal was to develop a comprehensive, coherent, and integrated approach to serious game design. As a result, our research proposes a theoretical model describing an optimal learning experience through serious games, a set of five design principles that should guide the design process, and tools to support instructional designers during the design process. The implications of the proposed approach are multiple. It helps to fill knowledge gaps concerning the design of serious games. More specifically, it describes the expected learning experience through these games and determines the characteristics and conditions of emergence of this experience. It reduces the complexity inherent to the design process by proposing design principles, detailed methodology, and practical tools. It structures the design process based on principles from the instructional design and game design fields. Finally, the approach links theory to practice by providing a descriptive theoretical framework of the design process and clear practical implementation guidelines. Likewise, the accompanying tools can serve as educational support to initiate instructional designers into the design process and as a communication tool to support the relationship between different stakeholders during a participatory user-centred design process.

Les jeux sérieux (serious-games en anglais) sont de plus en plus utilisés dans le domaine de la formation, le but étant alors d'apprendre une ou plusieurs compétences liée(s) à un métier ou à des qualités plus générales, à un ou plusieurs apprenants (joueurs), ceci avec une dimension ludique. Mesurer qualitativement ou quantitativement le succès ou non de cet apprentissage, ce qui relève au final d'un processus d'évaluation du ou des l'apprenant(s), constitue ces dernières années un enjeu majeur dans les jeux sérieux s'ajoutant aux problématiques plus classiques de conception et de scénarisation.Dans un contexte de jeux sérieux multi-acteurs, avec apprentissage de tâches collaboratives réalisées par différents acteurs humains ou virtuels partageant un but commun, cette recherche s'intéresse au processus d'évaluation des apprenants, conduisant à une évaluation tant individuelle que collective. Nous proposons tout d'abord un cadre méthodologique pour l'évaluation des apprenants pour de tels jeux. Ce cadre méthodologique est basé sur le concept « d'espace d'évaluation » associé à un point de vue correspondant à un objectif d'évaluation particulier, Nous proposons ensuite une architecture logicielle spécifique à base d'agents, d'une part permettant à des apprenants humains et des joueurs virtuels d'interagir (simulation de comportements), et d'autre part supportant une évaluation tant individuelle que collective des apprenants. Cette architecture logicielle est implémentée et intégrée au jeu sérieux SIMFOR, et sa mise en oeuvre est illustrée sur un scénario réaliste relatif à la formation à la gestion de crise. / Serious Games (SG) are increasingly used in the field of training, SG aims to teach one or more skills(s) related to a business or to more general qualities, to one or more learners (players), this with a playful dimension. Usually, SG aims a specific training objective related to a specific context training which can be linked to a trade (eg fire ), a body of knowledge (school or university), or the acquisition of social skills (conflict management, cooperation ...). To Measure the success or failure of this learning is ultimately an assessment process of the learner(s) and in recent years became a major issue in SG in addition to issues classic design and screenwriting.In the context of multi-player SG, with a collaborative tasks learning performed by different learners (or virtual actor) sharing a common goal, our research focuses on the assessment of learning processes, leading to both individual and collective assessment. We propose first a methodological framework for learners assessment. This methodological framework is based on the "Evaluation space" concept associated with a specific view corresponding to a particular assessment objective, leading to the calculation of indicators, based on specific knowledge models representation and assessment. In order to operationalize this methodological assessment framework, we propose a agents based architecture, on the one hand allowing human learners and virtual players (simulation of behavior) interaction, and other hand supporting individual and collective learners' assessment. This architecture is implemented and integrated to the SIMFOR SG, and illustrated in a crisis management scenario exercise.

Cette thèse s’intéresse aux activités créatrices et de conformisation sollicitées dans des dispositifs de serious gaming et à leur impact sur les situations réelles de travail des cadres. Pour explorer cet impact, nous sommes intervenus dans un programme de formation utilisant un simulateur d’hélicoptère de l’armée qui a été adapté pour former des cadres au management d’équipe. La recherche a duré deux ans et nous avons observé 16 sessions de jeu, rencontré 44 cadres de la même entreprise, tous volontaires. La recherche a analysé l’écart entre le travail prescrit et réel. En anglais, contrairement au français, deux mots définissent le mot jeu : « play » et « game ». Winnicott (1971) s’appuie sur le jeu en train de s’élaborer spontanément (play), plutôt que sur le jeu organisé et défini selon des règles précises (game). Ce « play » est considéré par Winnicott, comme un espace transitionnel : espace de développement où la créativité est prépondérante. La compréhension de ce qui se joue dans cet espace intermédiaire est essentielle pour explorer la relation entre le « jeu sérieux » et le travail réel. Nos observations et analyses des sessions de jeu et des entretiens nous conduisent à souligner le peu d’inventivité, de créativité à la fois pendant l’activité du jeu et ensuite dans le travail réel. La réorganisation du travail, le changement de rôles, la renormalisation du temps et le sentiment de décisions sont rares. Ceci nous a amenés à analyser ce qui a empêché les cadres d’entrer dans cette aire intermédiaire où la créativité est sollicitée. Ces empêchements concernent la quête du « bien faire », la pression temporelle, la culture d’entreprise, les contraintes matérielles et la compétitivité. De plus, une autre activité vient empêcher celle du jeu : la plupart des cadres se sont sentis évalués, et s’auto-évaluent, en tant que managers. Notre recherche tend à démontrer que le jeu suspend la réflexion, la délibération entre pairs, ce qui favorise une conformisation aux prescriptions. La suspension de la réflexion permettrait, notamment, de s’affranchir d’éventuels conflits de valeurs et de culpabilité quand les prescriptions supposent de faire du « sale boulot » (c’est-à-dire de commettre des actes que la morale ou l’éthique peuvent réprouver). Enfin, nous interrogeons l’impact de cette expérience dans l’environnement virtuel du dispositif de formation sur les pratiques des managers en situations réelles : le transfert des apprentissages dans l’expérience du jeu opère par la médiation de la réflexivité suscitée par le changement de place dans la communication au sein de l’équipe (récepteur et non plus émetteur de consignes) et par les affects éprouvés lors de l’exercice simulé. L’éprouvé devient alors un instrument de travail pour réévaluer la manière dont ils tiennent leur rôle de manager et les activités associées. / This thesis speaks about the creativity and conformity in serious gaming and the link with real work situations of executives. To explore this link, we conducted a training program using an army helicopter flight simulator that had been redesigned to train executives in teamwork. The study was conducted over two years in 16 game sessions with 44 volunteer participants from the same company. The research analyzed the gap between prescribed and real work. In English, contrary to French, there are two words for games: "play" and "game". Winnicott (1971) is inclined more towards spontaneously developed games (play), rather than on games organized and defined according to precise rules (game). He considers "play" to be a transitional space. This transitional space is a third area, a paradoxical space, because it is situated between the interior and exterior of the player. It is a space of development where creativity is dominant. Understanding what takes place in this intermediate space is essential to explore the relationship between serious gaming and real work: a space in which group dynamics can enhance or inhibit individual creativity. From observation and analyses of game sessions and associated interviews, we identified several instances of creativity during the game and afterwards at work, including: reorganization of the work, exchanging roles, negotiating the length of games, and virtual empowerment leading to real-world decision-making. Then, we analyzed what prevented the executives from entering this intermediate area and from "play" with the equipment: the "pursuit of excellence", the temporal pressure, the corporate culture, equipment limitations, self-consciousness, and competitiveness. Furthermore, most participants were concerned that their competence as managers was being evaluated and they self-evaluated their skills. Afterwards, we analyzed the contention that lack of deliberation before executing the game prescriptions. Our research demonstrates that suspension of reflection allows freeing itself from possible value conflicts and guilt when the prescriptions lead to performing "dirty work" (that is, to commit morally or ethically questionable acts). At a minimum, we observe that executives see themselves acting in situ and become aware of the impact of their transmitters' role in communication with the team. Executives use this experience to revitalize their thinking about professional practice, which thus becomes a tool to gain a different view of their managers’ role.

Le jeu sérieux pour la santé (ludicament) est un domaine en pleine expansion dont les acteurs se proposent de rendre la prise en charge médicale plus motivante en y introduisant du "fun". De même, la musicothérapie encourage la recherche du "fun" musical et est de plus en plus plébiscitée par soignants et patients, notamment dans le cadre du traitement des troubles du comportement (Autisme, troubles limites...) et des maladies neuro-dégénératives (Alzheimer, Parkinson...). Pour profiter des synergies entre ces deux domaines, cette thèse présente une méthode de type recherche-action pour la conception de jeux sérieux musicothérapeutiques basée sur l'utilisation de matériel grand public, notamment la Wiimote. Elle a pour but de créer, en étroite collaboration avec les acteurs du monde médical, des systèmes : - (1) modulables et adaptés aux spécificités des patients ciblés, non seulement en termes d'accessibilité mais aussi et surtout de goûts entre autres musicaux ; - (2) simples et peu coûteux pour s'insérer facilement dans des environnements cliniques souvent très rigides du fait de fortes contraintes de budget et de personnel. Après une description détaillée de notre méthodologie, nous y présentons les projets MAWii (en collaboration avec Paris Descartes) et MINWii (en collaboration avec les hôpitaux Saint-Maurice et Broca), deux cas d'application ciblant respectivement les enfants atteints de troubles du comportement et les patients souffrant de la maladie d'Alzheimer. Nous tirons ensuite de la comparaison de ces deux études un ensemble de lignes directrices qui permettront dans le futur de concevoir des jeux santé musicaux à la fois mieux adaptés et moins coûteux.

Le processus d'hygiène des mains à l'urgence est une faille reconnue comme étant une source d'infections nosocomiales associées à la morbidité et la mortalité des patients. Malgré la mobilisation des organismes de santé pour résoudre le problème, le taux d'hygiène des mains (THM) chez les professionnels de la santé demeure insuffisant. Une analyse systémique du processus, en tenant compte de l'historique et du contexte socioculturel des établissements de santé, peut sans doute identifier les motifs susceptibles de freiner le sain processus d'hygiène des mains. Par conséquent, un laboratoire du changement (Lab-C) fut instauré dans une urgence d'un établissement du CHU de Québec en conformité avec les principes inhérents à la théorie historico-socioculturelle de l'activité (CHAT). Un sondage sur le processus d'hygiène des mains fut également réalisé auprès des professionnels de la santé afin de saisir leur compréhension du processus d'hygiène des mains et dans quelle mesure la pandémie à COVID-19 a influencé leurs habitudes. À la suite de ces analyses, nous constatons que les professionnels de la santé connaissent très bien le processus d'hygiène des mains. Ils disposent d'un niveau d'agentivité élevé leur permettant d'être réceptifs aux analyses et aux changements soutenant la modélisation d'un sain processus d'hygiène des mains. Cependant, malgré ces qualités et cette compréhension juste du processus, le THM demeure faible. Ceci peut s'expliquer notamment par l'impossibilité de prendre une pause pour effectuer le lavage des mains parce que les professionnels doivent maintenir une performance optimale dans une urgence qui fonctionne à plein régime. D'autre part, les principales raisons qui expliquent le faible THM sont la non-reconnaissance du besoin du lavage avant et après contact avec le patient ainsi que l'enjeu organisationnel dont notamment celui du matériel. Il appert que l'implantation d'un Lab-C dans une urgence est un bon outil technopédagogique et un bon agent modulateur du changement qui soutient l'analyse et la compréhension des problèmes systémiques trop souvent retrouvés dans nos établissements de santé. Il est proposé un outil technologique qui agit comme stimulus pour favoriser l'action du lavage des mains lorsque le professionnel pénètre ou sort de la bulle du patient. De plus, le patient peut stimuler l'action en contribuant au processus d'audit. / Hand hygiene process in the emergency department is recognized as a source of nosocomial infections associated with patient morbidity and mortality. Despite the mobilization of health organizations to solve the problem, the hand hygiene rate (THM) among health professionals remains insufficient. A systemic analysis of the process, considering the history and sociocultural context of healthcare facilities, would identify the recurring reasons that may hinder the healthy process of hand hygiene. Therefore, a change laboratory (Lab-C) was set up in an emergency room at the CHU de Québec in accordance with the principles inherent to Cultural Historical Activity Theory (CHAT). A hand hygiene process survey was also conducted among healthcare professionals to better understand the process and how the COVID-19 pandemic has influenced their hand hygiene habits. A hand hygiene process survey was also conducted among healthcare professionals to understand their opinion of the process and how the COVID-19 pandemic has influenced their hand hygiene habits. They have a high level of agency likely to challenge them in the modeling of a healthy hand hygiene process. However, despite these qualities and this correct understanding of the process, THM in healthcare professionals remains low. This may be explained by the inability to take time out to wash hands because the professionals must maintain peak performance in an emergency that is running at full speed. On the other hand, the main reasons for the low THM are the non-recognition of the need for washing before and after contact with the patient as well as the organizational issue, including that of the equipment. It appears that the implementation of a Lab-C in an emergency room is a good educational tool and a good modulating agent of change that allows the analysis and understanding of the systemic problems too often found in our health establishments. A technological tool is proposed that acts as a stimulus to promote the action of hand washing when the professional enters or leaves the patient's bubble. Additionally, patients could stimulate action by contributing to the audit process.

La démocratisation des technologies de l'information et de la communication (TIC) a contribué à l'émergence de nouvelles manières d'apprentissage dans des contextes variés. Parmi ces manières d'apprendre, on cite les jeux numériques qui sont massivement utilisés par les jeunes (les natifs numériques), mais également, on constate une augmentation de leur usage chez les personnes âgées (les immigrants numériques). Par ailleurs, les problèmes liés à la littératie chez les enfants et les aînés pourraient être atténués grâce aux jeux numériques pour l'apprentissage de la langue. Dans ce contexte, l'apprentissage intergénérationnel serait une stratégie prometteuse, non seulement pour le traitement des problèmes linguistiques mais aussi pour renouer les liens entre les deux générations concernées. Or, l'offre actuelle des jeux numériques tient rarement compte de considérations intergénérationnelles. De plus, peu de jeux visent simultanément les dimensions cognitives et physiques créant ainsi deux catégories distinctes de jeux, les jeux pour l'apprentissage (dimension cognitive) et les jeux pour l'entraînement (dimension physique). Dans le but de contribuer à remédier à ces problèmes, on se propose de concevoir un prototype de jeu numérique pour l'apprentissage du français intégrant une activité physique, à savoir le vélo. Il s'agit d'une recherche développement qui vise à produire une solution multidimensionnelle (mentale et physique) et intergénérationnelle (enfants et aînés) sous forme d'un jeu sérieux « actif » à l'intention des élèves du 2ème cycle du primaire et des aînés de plus de 50 ans. En ce qui concerne les retombées, un tel projet permettrait de contribuer à l'avancement des connaissances sur le développement des jeux sérieux actifs pour l'apprentissage intergénérationnel en fournissant un ensemble de principes de conception induits à partir de l'expérience de développement vécue. Ces principes sont « transférables » et pourraient donc être repris dans des contextes similaires de développement de produits techno-pédagogiques.

Le processus d'hygiène des mains à l'urgence est une faille reconnue comme étant une source d'infections nosocomiales associées à la morbidité et la mortalité des patients. Malgré la mobilisation des organismes de santé pour résoudre le problème, le taux d'hygiène des mains (THM) chez les professionnels de la santé demeure insuffisant. Une analyse systémique du processus, en tenant compte de l'historique et du contexte socioculturel des établissements de santé, peut sans doute identifier les motifs susceptibles de freiner le sain processus d'hygiène des mains. Par conséquent, un laboratoire du changement (Lab-C) fut instauré dans une urgence d'un établissement du CHU de Québec en conformité avec les principes inhérents à la théorie historico-socioculturelle de l'activité (CHAT). Un sondage sur le processus d'hygiène des mains fut également réalisé auprès des professionnels de la santé afin de saisir leur compréhension du processus d'hygiène des mains et dans quelle mesure la pandémie à COVID-19 a influencé leurs habitudes. À la suite de ces analyses, nous constatons que les professionnels de la santé connaissent très bien le processus d'hygiène des mains. Ils disposent d'un niveau d'agentivité élevé leur permettant d'être réceptifs aux analyses et aux changements soutenant la modélisation d'un sain processus d'hygiène des mains. Cependant, malgré ces qualités et cette compréhension juste du processus, le THM demeure faible. Ceci peut s'expliquer notamment par l'impossibilité de prendre une pause pour effectuer le lavage des mains parce que les professionnels doivent maintenir une performance optimale dans une urgence qui fonctionne à plein régime. D'autre part, les principales raisons qui expliquent le faible THM sont la non-reconnaissance du besoin du lavage avant et après contact avec le patient ainsi que l'enjeu organisationnel dont notamment celui du matériel. Il appert que l'implantation d'un Lab-C dans une urgence est un bon outil technopédagogique et un bon agent modulateur du changement qui soutient l'analyse et la compréhension des problèmes systémiques trop souvent retrouvés dans nos établissements de santé. Il est proposé un outil technologique qui agit comme stimulus pour favoriser l'action du lavage des mains lorsque le professionnel pénètre ou sort de la bulle du patient. De plus, le patient peut stimuler l'action en contribuant au processus d'audit. / Hand hygiene process in the emergency department is recognized as a source of nosocomial infections associated with patient morbidity and mortality. Despite the mobilization of health organizations to solve the problem, the hand hygiene rate (THM) among health professionals remains insufficient. A systemic analysis of the process, considering the history and sociocultural context of healthcare facilities, would identify the recurring reasons that may hinder the healthy process of hand hygiene. Therefore, a change laboratory (Lab-C) was set up in an emergency room at the CHU de Québec in accordance with the principles inherent to Cultural Historical Activity Theory (CHAT). A hand hygiene process survey was also conducted among healthcare professionals to better understand the process and how the COVID-19 pandemic has influenced their hand hygiene habits. A hand hygiene process survey was also conducted among healthcare professionals to understand their opinion of the process and how the COVID-19 pandemic has influenced their hand hygiene habits. They have a high level of agency likely to challenge them in the modeling of a healthy hand hygiene process. However, despite these qualities and this correct understanding of the process, THM in healthcare professionals remains low. This may be explained by the inability to take time out to wash hands because the professionals must maintain peak performance in an emergency that is running at full speed. On the other hand, the main reasons for the low THM are the non-recognition of the need for washing before and after contact with the patient as well as the organizational issue, including that of the equipment. It appears that the implementation of a Lab-C in an emergency room is a good educational tool and a good modulating agent of change that allows the analysis and understanding of the systemic problems too often found in our health establishments. A technological tool is proposed that acts as a stimulus to promote the action of hand washing when the professional enters or leaves the patient's bubble. Additionally, patients could stimulate action by contributing to the audit process.

La motivation incite les apprenants à s’engager dans une activité et à persévérer dans son accomplissement afin d’atteindre un but. Dans les Systèmes Tutoriels Intelligents (STI), les études sur la motivation des apprenants possèdent trois manques importants : un manque de moyens objectifs et fiables pour évaluer cet état, un manque d’évaluation de rôles joués par les facteurs motivationnels conçus dans l’environnement d’apprentissage et un manque de stratégies d’interventions motivationnelles pour soutenir la motivation des apprenants. Dans cette thèse, nous nous intéressons à mieux comprendre l’état de la motivation des apprenant ainsi que les facteurs et stratégies motivationnels dans un environnement d’apprentissage captivant : les jeux sérieux. Dans une première étude, nous évaluons la motivation des apprenants par l’entremise d’un modèle théorique de la motivation (ARCS de Keller) et de données électro-physiologiques (la conductivité de la peau, le rythme cardiaque et l’activité cérébrale). Nous déterminons et évaluons aussi quelques situations ou stratégies favorisant la motivation dans l’environnement des jeux sérieux étudié. Dans une deuxième étude, nous développons un prototype de jeux sérieux intégrant – dans une première version – quelques éléments motivationnels issus de jeux vidéo et – dans une deuxième version – des stratégies motivationnelles d’un modèle théorique de la motivation. Nous espérons, avec une évaluation motivationnelle de notre prototype, soutenir les apprenants à atteindre des hauts niveaux de motivation, de persévérance et de performance. / Motivation encourages learners to be engaged in an activity and to persevere in its accomplishment in order to achieve a goal. In Intelligent Tutoring Systems (ITS), different studies of learners’ motivation have showed three major lacks: a lack of objective and reliable means to assess this state, a lack of evaluation of the roles played by motivational factors developed by learning environments, and a lack of motivational interventions to support learners’ motivation. In this thesis, we are interested in understanding the state of motivation, as well as motivational factors and strategies in an exciting learning environment: serious games. First, we carry out an empirical study to assess learners’ motivation using Keller’s ARCS psychological model combined with electro-physiological recordings, namely skin conductance, heart rate, and brain activity. We also identify and evaluate different situations and strategies that promote motivation in a serious game environment. Second, we develop a serious game which has some motivational elements (version 1) as well as different motivational strategies (version 2). Our serious game intends to support learners to rich high levels of motivation, perseverance and performance. We conduct an empirical assessment of learners’ motivation during interaction with our serious game.

Les Learning Games sont des environnements d'apprentissage, souvent informatisés, qui utilisent des ressorts ludiques pour catalyser l'attention des apprenants et ainsi faciliter leur apprentissage. Ils ont des atouts indéniables mais présentent également certaines limites, comme des situations d'apprentissage trop artificielles. Ces limites peuvent être dépassées par l'intégration d'interactions en Réalité Mixte dans les Learning Games, que nous appelons alors des Mixed Reality Learning Games (MRLG). La Réalité Mixte, qui combine environnements numériques et objets réels, ouvre de nouvelles possibilités d'interactions et d'apprentissage qui gomment les limites précédentes et qu'il faut repérer et explorer. Dans ce contexte, nous nous intéressons au processus de conception des MRLG. Dans un premier temps, nous présentons une étude sur l'utilisation de la Réalité Mixte dans les domaines de l'apprentissage et du jeu, incluant un état de l'art des MRLG. Cette étude montre que, malgré de nombreux atouts, la conception des MRLG reste difficile à maîtriser. En effet, il n'existe ni méthode ni outil adapté à la conception de ce type d'environnements. Dans un second temps, nous analysons et modélisons l'activité de conception des MRLG à travers la littérature et des expériences de conception, dont une menée dans le cadre du projet SEGAREM. Cette démarche révèle des verrous spécifiques tels que l'absence d'aide à la modélisation (ou formalisation), à la créativité et à la vérification de la cohérence des idées. Nous éclairons nos réponses à ces besoins par un recensement des outils utilisés dans les domaines liés aux MRLG : situations d'apprentissage, jeux et environnements de la Réalité Mixte. Ceci nous amène à proposer deux outils conceptuels : un modèle de description de MRLG (f-MRLG) et des aides à la créativité sous la forme de propositions puis de recommandations. Le modèle de description a pour objectif de formaliser l'ensemble des éléments constituant un MRLG, mais aussi d'être un moyen d'identifier les éléments à définir, de structurer et de vérifier les idées. Les listes de propositions et recommandations ont pour but d'aider le concepteur à faire des choix cohérents par rapport à la situation d'apprentissage visée, en particulier en ce qui concerne les types de jeux et les dispositifs de Réalité Mixte. Une première évaluation de ces propositions a conduit à leur amélioration. Ces propositions sont à l'origine de la conception et du développement d'un outil auteur informatisé : MIRLEGADEE (Mixed Reality Learning Game DEsign Environment). MIRLEGADEE est basé sur LEGADEE, un environnement auteur pour la conception de Learning Games. Une expérimentation auprès de 20 enseignants et concepteurs de formation a validé le bienfondé de cet outil qui guide effectivement les concepteurs dans les phases amont du processus de conception de MRLG malgré des limites pour l'accompagnement de tâches complexes.

L'analyse sémantique de textes nécessite en préalable la construction d'objets relevant de la sémantique lexicale. Les vecteurs d'idées et les réseaux lexicaux semblent de bons candidats et constituent ensemble des structures complémentaires. Toutefois, faut-il encore être capable dans la pratique de les construire. Les vecteurs d'idées peuvent être calculés à partir de corpus de définitions de dictionnaires, de thésaurus ou encore de textes. Ils peuvent se décliner en des vecteurs conceptuels, des vecteurs anonymes ou des vecteurs lexicaux - chaque type présentant un équilibre différent entre précision, couverture et praticité. Quant aux réseaux lexicaux, ils peuvent être acquis efficacement via des jeux, et c'est précisément l'objet du projet JeuxDeMots. L'analyse sémantique peut être abordée par l'analyse thématique, et ainsi servir de moyen de calcul à des vecteurs d'idées (bouclage). Nous pouvons modéliser l'analyse comme un problème d'activation et de propagation. La multiplicité des critères pouvant intervenir dans une analyse sémantique, et la difficulté inhérente à définir une fonction de contrôle satisfaisante, nous amène à explorer l'usage de métaheuristiques bio-inspirées. Plus précisément, nous introduisons un modèle d'analyse par colonies de fourmis artificielles. A partir d'un texte, l'analyse vise a construire un graphe contenant les objets du texte (les mots), des objets identifiés comme pertinents (des syntagmes, des concepts) ainsi que des relations pondérées et typées entre ces objets.