Réalité virtuelle: le stylo pour apprendre à écrire

Un stylo-robot qui permet d'apprendre à tracer, rapidement et avec fluidité, des alphabets ou systèmes d'écriture: voilà ce qu'ont développé quatre chercheurs grenoblois, après mise en commun de leur expertise en informatique, mathématiques, psychologie cognitive et réalité virtuelle. Décrit dans un article publié en ligne dans Plos One de mars, cet appareil a déjà été testé avec succès sur des adultes.


Formé d'un bras à retour d'effort géré par un ordinateur – interface haptique en jargon scientifique –, "l'appareil permet de guider un stylo dans une sorte de rail virtuel situé au-dessus d'un écran, pour contrôler non seulement la forme du signe, mais aussi la dynamique du tracé", explique Édouard Gentaz, du Laboratoire de psychologie et de neurocognition.

Les chercheurs ont démontré son efficacité sur 24 étudiants âgés de 18 à 24 ans, ne parlant ni japonais, ni arabe. Ils leur ont demandé de reproduire quatre signes ou lettres, deux de chaque langue, le plus précisément et le plus rapidement possible, dans trois situations d'apprentissage. "Le premier travail consistait simplement à reproduire chacun des quatre signes avec le stylo sur un écran de PC placé à l'horizontale. Cette première phase permettait d'établir le niveau de base des adultes avant les phases d'apprentissage. Ensuite, les étudiants ont dû reproduire le signe avec le fameux stylo programmé pour ramener, par simple effet ressort, l'utilisateur sur la trajectoire théorique – c'est du “guidage en position”. Les étudiants ont aussi expérimenté le stylo-robot en mode “guidage en force”, où le stylo transmet la force exacte pour reproduire parfaitement le tracé. Enfin, la troisième phase a permis de mesurer les progrès de chaque participant", détaille Édouard Gentaz.

Pour cela, la qualité des tracés a été évaluée selon deux critères: l'écart spatial entre la forme produite et le modèle, et la fluidité des tracés (vitesse et nombre de saccades). Le résultat est clair: les progrès pour la fluidité des tracés étaient beaucoup plus nets après l'apprentissage avec le stylo-robot et le "guidage en force" qu'après les autres types d'entraînement.

L'intérêt par rapport à un "simple" suivi par un professeur ? "Le stylo-robot permet d'adapter finement l'apprentissage à l'utilisateur, sachant que chacun apprend de façon différente ; mais dans tous les cas, les exercices doivent être prescrits et planifiés par le professeur en fonction des progrès notés", indique Édouard Gentaz. Il y a trois ans, le chercheur et ses collègues avaient démontré l'efficacité d'un système similaire chez des enfants de 5 et 6 ans apprenant à tracer des lettres cursives françaises.