<figure><img src="image_82.png" /><figcaption>**Figure 11** : Les qualités intrinsèques des interfaces tangibles pour l'éducation.</figcaption></figure>

J'ajouterai à ces qualités, l'aspect ludique souvent promu par les IHM pour l'éducation, et notamment les interfaces tangibles. Nous avons souligné dans les chapitres précédents, les qualités du jeu comme support d'apprentissage, dès la petite enfance. En effet, comme nous l'avons vu précédemment, le jeu en tant support au développement et à l'éducation du jeune enfant (**Chapitre 1**) est souvent mis en avant pour valoriser l'utilisation des outils numériques par les élèves (cf. épisode 2 du MOOC #petitecultnum - **Chapitre 2**).

En effet, si la ludicité de l'usage des technologies pour l'éducation est souvent mise en avant par les jeux vidéo, il n'en est pas moins concernant les interfaces tangibles. En effet, les TUIs pour l'éducation reprennent les codes des jeux de construction (Girouard, 2007), de plateau ou de cartes (Giraudeau, 2013) au service des apprentissages.

Enfin, nous avons vu au **Chapitre 3** que le jeu était vecteur d'expérience incorporée, un phénomène qui se retrouve renforcé par l'utilisation d'interfaces tangibles, supports de manipulation et plus généralement d'interaction physique et multi-sensorielle (Antle, 2013).

Maintenant que nous avons évoqué de manière théorique le domaine de recherche portant sur les IHM et plus particulièrement sur les IHM pour l'enfance et/ou pour l'éducation, la partie suivante portera sur un état de l'art de dispositifs existants que nous avons choisi de classifier suivant différents critères.
## 4.2. État de l'art des dispositifs d'expérience incorporée par le numérique : une proposition de classification.

Avant d'expliciter le système de classification de dispositifs d'expérience incorporée par le numérique pour la petite enfance, revenons en détail sur la notion de « dispositif ». Nous avons choisi d'utiliser le terme de « dispositif », à celui d' « instrument », d' « interface » ou d' « outil ». En effet, ces trois notions s'inscrivent dans des domaines qui paraissent trop éloignés de notre cadre théorique : le terme d'instrument est largement utilisée en ergonomie (Rabardel, 1995, Decortis, 2015), celui d'interface en informatique (Rumsey & Watkinson, 2004), et enfin l'outil, souvent accolé au terme de « numérique» est très utilisé en sciences humaines et sociales, et particulièrement en science de l'éducation (Tessier, 2019). Le concept de dispositif offre ainsi un espace de discussion particulièrement intéressant et convoque des fondements théoriques déjà évoqués dans cette thèse, tels que le lien à la pratique ainsi que l'interdisciplinarité intrinsèque à sa conception.

La notion de dispositif, d'abord théorisée par Michel Foucault (1975), réunit « un ensemble hétérogène » qui s'inscrit dans une relation de pouvoir. Reprenant la définition de Foucault, le philosophe Giorgio Agamben, dans un livre intitulé Qu'est-ce qu'un dispositif ? (2014) définit ainsi le terme de dispositif :

> « Le dispositif nomme un ensemble de praxis, de savoirs, de mesures, d'institutions dont le but est de gérer, de gouverner, de contrôler et d'orienter, en un sens qui se veut utile, les comportements, les gestes et les pensées des hommes. Nous sommes pris dans des dispositifs : nous nous transportons, nous nous parlons, nous nous rapportons à nous-mêmes à travers des dispositifs. Nous appartenons aux dispositifs tout autant qu'ils font partie de nos vies. » (Agamben, 2014)

C'est-à-dire l'association de la théorie (savoirs, mesures) à la pratique (praxis), ainsi que des comportements, des gestes et des pensées des êtres humains<fnref n="23" /> - illustrant le lien corps/esprit/environnement aux fondements de nos travaux de recherche. Enfin la dernière partie de cette définition met en avant le caractère phénoménologique de l'expérience, celle-ci étant inscrite dans notre vie quotidienne.

<footnote n="23">²³ On retrouve ici des principes forts situés dans le concept d' « expérience » tel que défini au Chapitre 3</footnote>
Le sociologue Emmanuel Belin considère le dispositif comme « un espace potentiel » (Belin, 1999). Annie Gentès, chercheure Sciences de l'Information et de la Communication, reprend alors le texte de Belin afin de définir le dispositif en ces termes²⁴ :

> « un milieu qui n'est ni dedans ni dehors, ni fantasmatique ni brutalement déterminé par la réalité, qui est le lieu d'articulation de notre imaginaire et du monde réel, un milieu actionnable : reconfigurable, jouable, explorable. »

Gentès associe ainsi la définition de Belin, « espace potentiel » à celle de Winnicott autour de « l'aire intermédiaire d'expérience » pour redéfinir le dispositif comme ce qui relie l'imaginaire et l'espace physique (le virtuel au réel). Enfin pour Gentès, le dispositif possède deux qualités particulièrement intéressante dans la construction de notre récit autour de l'expérience incorporée, qui sont :

> « - d'une part réunir/composer : donner un cadre pour faire du lien entre des événements qui autrement pourrait être perçus comme totalement décousu, sans sens

> - d'autre part « discrétiser » : offrir un cadre qui permette de découper ce qui dans l'expérience vécue pourrait apparaître comme indissociable et ainsi recomposer une représentation du réel. »

Le dispositif crée ainsi un espace de « médiation sensible » pour la chercheuse en design Rose Dumesny, qui pose un regard critique sur les « boîtes noires »<fnref n="25" /> que sont les dispositifs technologiques qui nous entourent. Reprenant également Winnicott, Dumesny qualifie également le dispositif d'« objet transitionnel » lorsqu'il est associé à la notion de tangibilité :

> « Les dispositifs de médiation, envisagés comme des objets transitionnels, sont les supports qui permettent de se saisir des questions que posent les objets technologiques. [...] Les dispositifs tangibles permettent de partir de l'intérieur des objets pour les déconstruire et les rendre intelligibles » Dumesny, 2020.

Ainsi, le concept de dispositif réunit trois qualités intrinsèques :

- Le dispositif ne se limite pas à l'objet mais réunit, compose et discrédite en contexte (Gentès, 2020) ;

- Le dispositif est relié à la notion d'expérience puisqu'il en est au cœur même (Agamben, 2014) - il permet de créer du lien entre corps/esprit/environnement ;

<footnote>24</footnote>

<footnote>https://anniegentesdesignblog.wordpress.com/2020/01/13/le-designer-nest-pas-un-pur-esprit-le-role-des-dispositifs-dans-la-conception/#more-61</footnote>

<footnote n="25">²⁵ Lire aussi : Masure, A. (2019). Résister aux boîtes noires. Design et intelligences artificielles. Cités, 80(4), 31-46.</footnote>
- Et enfin, le dispositif est un « objet transitionnel » situé dans « l'aire intermédiaire d'expérience » (Winnicott, 1975), c'est-à-dire qu'il offre un «espace potentiel» (Belin, 1995) entre les mondes réel et virtuel afin de rendre intelligible ce qui ne se voit pas (Dumesny, 2020).

Toutes ces qualités font du dispositif un concept convoqué de manière privilégiée par les designers-chercheurs (Gentès, 2015) et qui s'illustre dans de nombreux projets à la frontière entre Science et Design, pensés pour l'éducation à la petite enfance. Ces dispositifs ont fait l'objet d'une classification que nous allons maintenant vous présenter en détail.

### 4.2.1. Méthodologie.

L'ensemble des dispositifs sélectionnés dans notre système de classification illustre le fruit de quatre années de recherche sur le sujet. Ces dispositifs sont issus d'une sélection réalisée à partir de la bibliothèque ACM (Association for Computing Machinery) et des associations de mots-clés suivantes : « early childhood », « early childhood interface », « early childhood education », «preschool», et « preschool interface », ainsi que de dispositifs existants sur le marché français, ou découverts lors d'expériences personnelles au cours de la thèse.

Il ne s'agit pas ici de proposer une liste exhaustive des dispositifs d'expériences incorporées par le numérique adaptés aux jeunes enfants, mais de montrer un panel illustrant la diversité des typologies de dispositifs convoqués.

* Critères de sélection

Pour sélectionner les dispositifs présents dans notre système de classification, nous avons dressé les critères suivants :

- Ces dispositifs s'adressent aux **enfants d'âge préscolaire**, c'est-à-dire entre 3 et 6 ans. Bien sûr, il se peut que certains dispositifs ne s'adressent pas à la totalité de cette tranche d'âge ou la dépassent (avant ou après la période préscolaire) ;

- Il s'agit de **dispositifs interactifs**, c'est-à-dire que l'enfant est en posture active (y compris sur une interface à écran). Il elle effectue ses propres interactions sur le dispositif. Nous verrons que les typologies de dispositifs influent sur les interactions proposées ;

- Ces dispositifs proposent des **ponts entre les mondes réels et virtuels** par la manipulation d'objets physiques ou l'immersion dans des environnements digitalisés ;
- Ces dispositifs ont été conçus dans une **visée pédagogique**, c'est-à-dire qu'ils sont des médiums d'apprentissages, parfois multiples. Nous avons choisi de diviser ces apprentissages en quatre sous-catégories :

- Les apprentissages fondamentaux aussi appelés 3Rs pour écRiture, lectuRe et aRithmétique (en anglais *Reading, wRiting, aRithmetic*);

- Les compétences artistiques (musique, dessin, création d'histoires, etc.);

- La littératie numérique (électronique ou algorithmie);

- Et enfin, l'acquisition de soft skills ou «compétences psychosociales» (CPS) aussi définies comme « des compétences de vie, utiles au quotidien pour chacun » par Santé Publique France<fnref n="26" />, correspondant par exemple à la capacité à s'exprimer correctement ou à gérer ses émotions.

- Enfin ces dispositifs **mobilisent le corps**, en partie ou en intégralité en proposant des interactions (multi)sensorielles, et en mouvement.

• Les typologies de dispositifs

Lorsque l'on parle de dispositifs interactifs adaptés aux jeunes enfants, les interfaces tangibles dominent le paysage de la conception en IE(H)M. Nous avons en effet évoqué précédemment, la pertinence des interfaces tangibles pour l'éducation, et plus particulièrement, pour l'éducation à la petite enfance. Cependant l'ensemble des dispositifs sélectionnés dans notre classification ne sont pas uniquement des interfaces tangibles, car nous verrons qu'il existe d'autres typologies permettant de véhiculer des expériences d'apprentissages incorporées.

Nous avons ainsi choisir de diviser les dispositifs sélectionnés en 6 catégories de
typologies dont en voici les propositions de définitions :

- **Objet manipulable** : objet interactif aux retours sensoriels (même s'il est connecté à un programme numérique via un écran, l'interaction physique s'effectue sur l'objet et non sur l'écran);

- Robot : « appareil automatique capable d'exécuter des opérations selon un programme fixe, modifiable ou adaptable » pour reprendre la définition donnée par le dictionnaire du Larousse ;

- **Réalité augmentée** : « éléments numériques qui apparaissent sur des vues du monde réel, avec parfois une interactivité limitée entre eux »

<footnote n="26">²⁶ Rapport intitulé « Les compétences psychosociales : un référentiel pour un déploiement auprès des enfants et des jeunes. Synthèse de l'état des connaissances scientifiques et théoriques réalisé en 2021 » et disponible sur le site de Santé Publique France : https://www.santepubliquefrance.fr/docs/les-competences-psychosociales-un-referentiel-pour-un-déploiement-aupres-des-enfants-et-des-jeunes.-synthese-de-l-etat-des-connaissances-scientif</footnote>
(Interaction Design Foundation)<fnref n="27" /> - l'interaction via un dispositif de réalité augmentée s'effectue donc à travers un écran mobile (smartphone ou tablette).

- **Réalité mixte** : « combine des éléments de réalité augmentée et de réalité virtuelle<fnref n="28" /> afin que les objets numériques puissent interagir avec le monde réel » (Interaction Design Foundation) - l'écran est présent mais il n'est pas le seul médium d'interaction ;

- **Interface conversationnelle** : « tout système logiciel conçu pour faire interagir des utilisateurs et un programme par les moyens du dialogue » (Aegerter & Foissac, 2019). En anglais on parle de Vocal User Interface (VUIs).

<figure><img src="image_83.png" /><figcaption>**Figure 12** : Les différentes typologies de dispositifs proposant des interactions dites incorporées pour l'éducation à la petite enfance.</figcaption></figure>

• Critères de classification

Notre système de classification est divisé en 5 catégories :

1. **Informations générales** : une courte description (apporté par l'équipe de conception), la date de création, les créateur-trices, le papier de recherche associé (lorsqu'il y en a), ainsi que le site internet associé.

2. **Système d'interaction** : la typologie du dispositif, le matériel utilisé ainsi que les retours multimodaux proposés.

3. **Éducation** : les compétences pédagogiques développées que l'on peut séparer en quatre sous-catégories comme expliquées précédemment (apprentissages fondamentaux, artistiques, numériques ou sociales), ainsi

<footnote n="27">²⁷ https://www.interaction-design.org/</footnote>

<footnote n="28">²⁸ La réalité virtuelle étant fortement déconseillé pour des jeunes enfants, nous n'aborderons pas cette typologie de dispositif ici mais nous pouvons tout de même donner sa définition, soit « des expériences immersives qui isolent les utilisateurs du monde réel » (Interaction Design Foundation)</footnote>
que les compétences détaillées et la tranche d'âge à laquelle s'adresse
exactement le dispositif.

4. Usage : individuel ou collectif (ou les deux) ainsi que le contexte privilégié d'utilisation (école, maison, lieu culturel).

5. **Conception** : le contexte de création (recherche ou commerciale), le pays d'origine, et le coût (lorsque le dispositif est disponible sur le marché).

4.2.2. Système de classification.

**Annexe 1 :** Système de classification des dispositifs d'interaction incorporée pour l'éducation à la petite enfance.

**Note à la lecture•** Les dispositifs intégrés à notre système de classification sont présentés dans des planches d'illustrations insérées dans les pages suivantes.

4.2.3. Analyse.

À partir de notre système de classification réunissant 28 dispositifs numériques
conçus pour les jeunes enfants, et des critères que nous venons de détailler, nous
pouvons observer l'analyse suivante :

- Concernant les typologies [1], nous pouvons observer que la moitié des dispositifs proposent des interactions sans écran (7 objets interactifs, 5 robots et 2 interfaces conversationnelles) alors que l'autre moitié favorisent les interactions liant écrans et monde physique (8 interfaces de réalité mixte et 6 interfaces de réalité augmentée).

- Ainsi [2], il n'est pas étonnant de constater que la plupart de ces interfaces proposent des retours haptiques (pour 23 dispositifs) par manipulation d'objets physiques. Les retours sonores (16) et visuels (14) sont également plébiscités, suivis des retours de mouvement (7), lumineux (6) et vibratoires (2). Les dispositifs proposent tous plusieurs retours sensoriels possibles.

- D'un point de vue pédagogique [3], les compétences transmises sont assez variées, entre la transmission de compétences classiques ou 3Rs (10), numériques (9), artistiques (7) et douces ou soft skills (8).

- S'agissant des usages [4], l'âge moyen d'utilisation est de 4,9 ans, soit des enfants plutôt scolarisés en grande section de maternelle dans le système français. Les usages individuels sont majoritaires (20) mais certains dispositifs favorisent également ou uniquement les usages collectifs (13). L'école reste le lieu privilégié d'utilisation suivi de près par le domicile familial. Quelques dispositifs (3) ont également été spécifiquement créés pour des espaces culturels de type musée.
- Enfin du point de vue de la conception [5], la majorité des dispositifs présentés étaient originaires de France et des États-Unis, et ont été créés dans un but de recherche (pour 19 d'entre eux). Cela s'explique certainement par un biais de sélection au départ puisque la France est le territoire privilégié de notre travail de recherche.

Ce système de classification constitue une base solide (non-exhaustive) de référencement de dispositifs d'interactions numériques qui prônent le lien entre le monde virtuel et le monde physique via l'encouragement d'une posture active de l'enfant. Cela nous permet également de placer la création de nos propres dispositifs (qui seront décrits deuxième partie de manuscrit) dans un paysage de recherche et de création. Ainsi, cette analyse nous permet d'indiquer les tendances de conception suivantes :

- Ces dispositifs proposent des interactions multimodales, c'est-à-dire différentes formes d'interactions grâce à l'association de retours sensoriels pluriels (haptique, visuel, sonore, etc.). Cela favorise la posture active de l'enfant qui peut explorer à son rythme, grâce aux retours immédiats provoqués par ses propres interactions sur le dispositif ;

- Les usages sont également multiples, entre la diversité des compétences mobilisées et des contextes d'utilisation, soulignant l'intérêt des concepteurs à créer des ponts entre les apprentissages au sein des différents lieux d'accueil des jeunes enfants ;

- Enfin, on notera l'intérêt grandissant pour les interfaces favorisant des interactions uniquement sans écran afin que l'enfant puisse interagir corporellement et en mouvement. Dans cet objectif, les interfaces en textile connecté sont particulièrement appropriées.

_Comme l'illustrent ces dispositifs, les travaux de recherche en IHM, liés à l'enfance et à l'éducation, couplés aux avancées technologiques ouvrent la voie vers de nouvelles formes d'interactions. Ces interactions placent le corps au cœur de la relation entre l'être humain et les interfaces numériques offrant alors des expériences d'apprentissage incorporées par le numérique._

## 4.3. Concevoir des expériences d'apprentissage incorporées par le numérique - dès la petite enfance.

Dès l'émergence des I(E)HM dans les années 1980, la question de l'action incorporée est centrale. En effet, l'enfant est invité à manipuler des éléments physiques (robots ou cubes de construction) pour interagir avec des programmes numériques. À l'image des projets *TurtleGraphics* ou *LOGO/Lego*, l'interaction
physique de l'enfant dans son environnement est encouragée. L'objectif est ainsi de saisir la compréhension de concepts mathématiques et informatiques relativement abstraits en créant un lien physique avec le monde réel. Inspiré par la pensée constructiviste de Piaget et l'approche socio-constructiviste de Vygotsky, ainsi que par les pédagogies alternatives, on parle alors d'interaction incorporée (embodied interaction) (Ale et al, 2022).

Le concept de « corporéité » (embodiment), théorisée par le philosophe Maurice Merleau-Ponty (1945) puis repris dans les travaux du neuroscientifique Francisco Varela (1993), repose sur deux éléments fondamentaux : le premier porte sur le fait que nos actions sont guidées par notre perception, le second que notre cognition est ancrée dans nos actions sensori-motrices (embodied cognition) - ainsi le lien corps/esprit/environnement est à l'essence même de notre existence afin de donner « sens au monde ».

Comme nous venons de le voir, en IE(H)M, cette prise de conscience s'est traduite par la multiplication des travaux de recherche portant sur la création d'interfaces tangibles qui offrent des modes d'interaction privilégiés entre l'enfant et le monde numérique en créant des ponts avec le monde réel (Price, 2013) - dès le plus jeune âge. C'est ainsi qu'émerge le concept d'interaction enfant-machine incorporée (Embodied Child-Computer Interaction) introduit par Alissa Antle (2013), fondatrice du groupe de recherche Tangible, Embodied, Child Interaction (TECI) à l'Université Simon Fraser au Canada.

Dans cette troisième partie du Chapitre 4, nous nous intéresserons dans un premier temps aux méthodes de conception d'I(E)HM pour l'éducation promouvant des interactions incorporées pour l'apprentissage, puis nous reviendrons en détail sur le concept d'IE(H)M incorporées, sur lequel s'appuient également les dispositifs présentés dans notre système de classification (4.2).

### 4.3.1. Méthodologies de d'IE(H)M incorporées.

Afin de concevoir des expériences d'apprentissage incorporées par le numérique, intéressons-nous aux processus de conception des I(E)HM dans le domaine de l'éducation. Nous avons ainsi sélectionné deux méthodes de conception complémentaires. La première concerne une proposition de cadre théorique de conception pour l'apprentissage tangible (Tangible Learning Design Framework) proposé par Antle & Wise (2012). La seconde porte sur une proposition d'approche écologique théorisée par Smith, Iversen, Hjermitslev & Lynggaard (2013).
• **Tangible Learning Design Framework**

Alissa Antle et Alyssa Wise, toutes deux chercheuses en IHM ont proposé un cadre théorique pour la conception d'interfaces à la fois tangibles et pédagogiques (TUIs for learning). Pour cela, elles s'appuient sur l'apport des théories de la cognition et de l'apprentissage - Clark (1997), Papert (1993) ou encore Montessori (1966) et Piaget (1954) - autant de références déjà évoquées dans ce manuscrit. Ce cadre de conception pour l'apprentissage tangible (Tangible Learning Design Framework) est composé de trois éléments :

- un processus de conception,

- des éléments-clés

- ainsi que des lignes directrices (guidelines).

Concernant le processus de conception, il est composé d'objectifs pédagogiques qui guident les expériences d'apprentissage et permettent de concevoir les éléments de l'environnement pédagogique. Ce dernier s'incarne par la proposition d'expériences d'apprentissage, qui portent les objectifs de départ. [Figure 13].

<figure><img src="image_84.png" /><figcaption>**Figure 13** : Le processus de conception d'une expérience d'apprentissage, selon Antle & Wise (2013)</figcaption></figure>

Les éléments-clés de cadre théorique, au nombre de cinq, sont les suivants : (1) les objets physiques et (2) les objets numériques qui composent à eux deux, le système d'interaction tangible (TUIs system) situé entre les mondes réels et virtuels (Ulmer & Ishii, 2000) ; (3) les actions effectuées par les apprenant·es sur les objets (input manipulations) ainsi que (4) les représentations associées dans le monde réel (informational relations) associées ; le tout s'inscrit au sein (5) d'activités pédagogiques apportant les éléments de contexte qui permettent la compréhension et l'appréhension des interfaces tangibles [Figure 14].
<figure><img src="image_85.png" /><figcaption>**Figure 14** : Le cadre de conception pour l'apprentissage tangible (Tangible Learning Design Framework), théorisé par Antle & Wise (2013)</figcaption></figure>

Les autrices s'adressent ainsi aux concepteurs-trices d'interfaces tangibles pour l'éducation afin qu'il·elles prennent en compte ces cinq éléments et leur inter-relations de manière cohérente dans un contexte d'apprentissage. Antle & Wise, ajoutent à cela douze lignes directrices de conception, parmi lesquelles :

- Créer du lien entre la forme et le comportement des objets en lien avec le monde réel afin de favoriser la mémoire dite « de travail » (guideline 1);

- Utiliser les propriétés multiples de l'environnement, à la fois spatial, physique, temporel et relationnel afin de laisser le temps de la réflexion dans les interactions (guideline 4);

- Mobiliser des concepts métaphoriques afin de structurer les interactions et favoriser la compréhension de concepts abstraits (guidelines 7 & 9);

- Ou encore, mettre en place des configurations d'apprentissage (espace, rôle, accès à l'information, etc.) dans lesquelles les participant·es peuvent mutualiser leurs découvertes (guidelines 10 & 11).

Tous ces éléments réunis - processus de conception, éléments-clés ainsi que lignes directrices forment des repères à la fois théoriques et pratiques afin de concevoir des dispositifs d'interaction pertinents pour les apprentissages. On retrouve également des similitudes avec l'approche écologique portée par Smith, Iversen, Hjermitslev & Lynggaard (2013) tel que l'approche centrée utilisateur-trice (dans notre cas, les apprenant·es et leur(s) enseignant·e(s)) ainsi que la prise en compte de l'environnement comme vecteur d'apprentissage.
• Ecological Inquiry in Child-Computer Interaction.

Dans un article présenté à IDC en 2013, Smith, Iversen, Hjermitslev & Lynggaard (2013) proposent une approche écologique pour la conception d'IE(H)M. Cette approche s'appuie sur trois fondements théoriques : (i) la recherche coopérative (Cooperative Inquiry), (ii) le design participatif (Participatory Design) ainsi que (iii) l'immersion technologique (Technology Immersion). Le recherche coopérative (i) est un processus itératif de conception en context (Contextual Inquiry) qui permet de comprendre les usages des technologies existantes par les enfants. Le design participatif (ii) permet d'engager les enfants dans la conception de nouvelles technologies. Enfin l'immersion technologique (iii) permet d'explorer les différentes manières dont les enfants s'approprient et créent de nouveaux usages des technologies du numérique.

Cette approche s'appuie également sur les recherches en IHM et en design d'interaction autour de l'informatique ubiquitaire (Ubiquitous Computing) qui propose une approche de conception reposant sur le lien entre le système d'interaction et son contexte d'utilisation, y compris dans les pratiques quotidiennes et les relations avec des objets déjà existants. Cette approche repose sur le fait que l'informatique est considérée comme omniprésente dans nos vies quotidiennes, et qu'il est donc essentiel d'envisager la création de nouveaux dispositifs en lien avec l'environnement social existant des usagers (Weiser, 1991).

Ainsi, l'approche écologique en IE(H)M portée ici s'appuie sur un processus de conception itératif basée sur trois aspects : (1) l'émergence, (2) les environnements et, (3) l'appropriation que nous allons détailler dans les prochains points :

* **L'émergence** se situe en lien avec le fait que l'apprentissage est ancré dans un environnement socioculturel. Ainsi, les pratiques de co-conception (observations, entretiens) doivent être intégrées tout au long du processus, de manière dynamique, et pas seulement en amont - on parle ainsi d'un processus dialogique pour reprendre les termes de Deleuze et Guattari (1991);

* La notion d'environnements regroupe les environnements co-situés, distribués et hybrides, c'est-à-dire la prise en compte de toutes les dimensions d'un espace, qu'il intègre ou non des technologies. Cela regroupe ces différentes dimensions : physiques, sociales ou numériques. L'espace est ainsi perçu comme un lieu en perpétuelle évolution suivant les expériences qu'il propose ou qui lui sont proposées.

* Enfin, derrière la notion d'appropriation, on retrouve l'ensemble des potentialités offertes par un dispositif, qu'elles aient été pensées ou non en amont par son/sa concepteur-trice. Ces potentialités ne peuvent se révéler
que lors d'usages en contexte. C'est ainsi que le terme de prototypage in
the wild a fait son apparition dans le domaine des IHM, c'est-à-dire
concevoir directement sur le terrain avec les usagers (Hagen & Robertson,
2010).

Cette approche réunit donc en son sein à la fois la pratique sociale ancrée dans la motivation à apprendre (émergence), l'espace soit l'environnement scolaire (environnements) et enfin l'aspect social apporté par les nouvelles technologies du numérique (appropriation) [Figure 15].

<figure><img src="image_86.png" /><figcaption>**Figure 15:** L'approche écologique en interaction enfant-machine (Ecological Inquiry in Child-Computer Interaction), définie par Smith et al, 2013</figcaption></figure>

Smith, Iversen, Hjermitslev & Lynggaard soulignent trois plus-values à leur approche écologique d'un processus de conception itératif afin de penser, intégrer et améliorer les nouvelles technologies au sein des environnements scolaires :

- Le premier concerne le fait de co-concevoir les dispositifs au sein de la classe, comme point de départ d'un espace collaboratif de conception (starting point for collaborative design) ;

- Le deuxième met en avant l'unité existante entre socialité et spatialité (sociality and spatiality as the unit) lorsque l'on veut concevoir des technologies pour les enfants ;

- Enfin le troisième point réunit les deux éléments suivants en soulignant l'émergence de nouvelles manières d'apprendre (the emergence and rehearsal of future learning methods).

Ces deux méthodologies de conception d'IE(H)M pour l'éducation promeuvent le lien entre le corps, l'esprit et l'environnement pour l'apprentissage puisqu'il s'agit de concevoir des dispositifs en lien avec les attentes et les enjeux du terrain. Il s'agit alors de concevoir des expériences d'apprentissage qui prennent en compte
les dimensions humaines, sociales et écologiques du milieu dans lequel s'inscrit le dispositif d'interaction. Ces principes sont repris dans le concept d'IE(H)M incorporées comme nous le verrons dans les paragraphes suivants.

### 4.3.2. Introduction au concept d'Embodied-Child Computer Interaction - pour l'apprentissage.

Dans un article sur le sujet publié en 2013, la chercheuse en IHM, spécialisée dans la création d'interfaces tangibles pour l'enfance, Alissa Antle, introduit ainsi le concept d'interaction enfant-machine incorporé (ou Embodied Child Computer Interaction) :

> « The perspective of embodied cognition and its gradual acceptance in the cognitive science community is an extremely important development, one that has been underappreciated in human-computer interaction research in general, and in child-computer interaction research in particular. Yet a wealth of developmental psychology and media studies literature provides evidence for the importance of understanding the role of action and the environment in the development of children's thinking skills.<fnref n="29" /> » (Antle, 2013)

Le propos d'Antle s'appuie sur des fondements théoriques précis et interdisciplinaires. La nécessité de comprendre de manière complémentaire les enjeux liés au développement et à l'éducation de l'enfant sont essentiels dans la conception d'IE(H)M incorporées. C'est ainsi que la chercheuse promeut, tout comme Hourcade (2015) des collaborations interdisciplinaires. Antle poursuit :

> « A perspective on interaction that foregrounds embodied cognitive processes is called embodied interaction. Embodied interaction changes how one thinks about children's cognitive development and how one designs interactive systems to support children's learning and development. [...] All computer interfaces are physical. Embodied cognitive processes are at work during child-computer interaction whether a child is using a mouse in a science lab or a tangible object at an art gallery.<fnref n="30" /> »

(Antle, 2013)

<footnote n="29">²⁹ « La notion de cognition incarnée et son acceptation progressive dans la communauté des sciences cognitives a connu un développement extrêmement important, qui a été sous-estimé dans la recherche sur l'interaction humain-machine en général, et dans la recherche sur l'interaction enfant-machine en particulier. Pourtant, une abondante littérature sur la psychologie du développement et l'étude des médias prouve l'importance de comprendre le rôle de l'action et de l'environnement dans le développement des capacités de réflexion des enfants. »</footnote>

<footnote n="30">³⁰ « Une perspective sur l'interaction qui met en avant les processus cognitifs incarnés est appelée interaction incorporée. L'interaction incorporée change la façon dont on pense au développement cognitif des enfants et dont on conçoit les systèmes interactifs pour soutenir l'apprentissage et le développement des enfants [...] Toutes les interfaces informatiques sont physiques. Les processus cognitifs incorporés sont à l'œuvre l'interaction enfant-machine, que l'enfant utilise une souris dans un laboratoire scientifique ou un objet tangible dans une galerie d'art. »</footnote>
Antle promeut ainsi un réel changement de paradigme. Si elle démontre que toutes les interfaces numériques sont finalement « incarnées » dans des objets physiques (écran, souris, clavier ou une interface tangible), les enjeux lorsque l'on parle de «cognition incarnée» et d'incorporéité s'étendent au-delà : il s'agit toujours de promouvoir la création d'interfaces qui favorisent l'apprentissage, le jeu et le développement du jeune enfant (learning, play and development). Ainsi, le processus de conception doit inclure trois éléments fondamentaux, qui dépendent de l'environnement socio-culturel dans lequel l'enfant évolue, c'est-à-dire :

- La prise en compte de l'âge de l'enfant et donc des caractéristiques physiologiques associées ;

- La qualité des aptitudes héréditaires dont bénéficient l'enfant ;

- Ainsi que les pratiques quotidiennes de l'enfant

- .

On retrouve ici le triangle concernant le développement sensori-moteur théorisé par Karen Adolph (2014) et que nous avons détaillé au **Chapitre 1**. Le premier point faisant référence à la notion de «mouvement incorporé» (embodied movement), c'est-à-dire de possibilités morphologiques du mouvement ; le deuxième élément est associé à la notion d'«action intégrée» (embedded action) qui évolue en fonction de la situation rencontrée ; et enfin le dernier élément est intitulé «interaction enculturée» (enculturated interaction), c'est-à-dire que les actions sont influencés par l'environnement socio-culturel dans lequel l'enfant grandit et évolue - le tout illustrant le lien corps/esprit/environnement [Figure 16].

<figure><img src="image_87.png" /><figcaption>**Figure 16** : Le développement moteur selon Adolph (2014) - enrichi du concept d'interaction enfant-machine incorporée de Antle (2013)</figcaption></figure>
En résumé, le concept d'IE(H)M incorporée repose sur les fondements suivants :

1. La compréhension de la trajectoire dynamique du développement de l'enfant prenant en compte les caractéristiques physiques, sociales et émotionnelles et contextuelles de l'environnement ;

2. La prise en compte des spécificités de la cognition, et donc des récentes avancées sur le sujet (notamment en sciences cognitives) en prenant appui sur la représentation physique et concrète de concepts abstraits via la manipulation d'objets ou de symboles ;

3. Et enfin, la reconnaissance de l'importance du mouvement dans le développement de la pensée, en promouvant des processus d'imitation ou d'expériences sensori-motrices dans la transmission d'informations ou de connaissances.

On notera dans chacun de ces points, des éléments soulignés aux chapitres précédents. Le premier point se retrouve dans les connaissances transmises sur le développement et l'éducation du jeune enfant - à l'ère numérique, aux **Chapitres 1 et 2**. Les avancées en sciences cognitives, tout comme l'importance du mouvement à travers le lien fondamental entre corps/esprit/environnement lors d'une expérience d'apprentissage ont été abordées au **Chapitre 3**.

_Tout au long de ce chapitre nous avons posé les bases autour du concept d'IE(H)M incorporées. Au-delà de concevoir des interfaces adaptés à l'enfance, il s'agit avant tout de promouvoir des expériences d'apprentissage incorporées à l'ère du numérique. Nous avons mis en oeuvre ce concept dans la création de trois dispositifs que nous allons maintenant présentés en deuxième partie de manuscrit._
Bibliographie.

* Ale, M., Sturdee, M., & Rubegni, E. (2022). A systematic survey on embodied cognition: 11 years of research in child-computer interaction. International Journal of Child-Computer Interaction, 100478.

* Antle, A. N. (2007, April). Designing tangibles for children: what designers need to know. In CHI'07 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems (pp. 2243-2248).

* Antle, A. N., & Wise, A. F. (2013). Getting down to details: Using theories of cognition and learning to inform tangible user interface design. Interacting with Computers, 25(1), 1-20.

* Antle, A. N. (2013). Research opportunities: Embodied child-computer interaction. International Journal of Child-Computer Interaction, 1(1), 30-36

* Berglin, L. (2005, June). Spookies: Combining smart materials and information technology in an interactive toy. In Proceedings of the 2005 conference on Interaction design and children (pp. 17-23).

* Beheshti, E., Borgos-Rodriguez, K., & Piper, A. M. (2019, June). Supporting parent-child collaborative learning through haptic feedback displays. In Proceedings of the 18th ACM International Conference on Interaction Design and Children (pp. 58-70).

* Beşevli, C., Salman, E., Goksun, T., Urey, H., & Özcan, O. (2019, June). MaR-T: Designing a projection-based mixed reality system for nonsymbolic math development of preschoolers: Guided by theories of cognition and learning. In Proceedings of the 18th ACM International Conference on Interaction Design and Children (pp. 280-292).

* Berzowska, J., Mommersteeg, A., Rosero Grueso, L. I., Ducray, E., Rabo, M. P., & Moisan, G. (2019, March). Baby Tango: electronic textile toys for full-body interaction. In Proceedings of the Thirteenth International Conference on Tangible, Embedded, and Embodied Interaction (pp. 437-442)

* Catala, A., Theune, M., Sylla, C., & Ribeiro, P. (2017, November). Bringing together interactive digital storytelling with tangible interaction: challenges and opportunities. In International Conference on Interactive Digital Storytelling (pp. 395-398). Springer, Cham.

* Druin, A. (2005). What children can teach us: Developing digital libraries for children with children. The library quarterly, 75(1), 20-41.

* Fitzmaurice, G. W., Ishii, H., & Buxton, W. A. (1995, May). Bricks: laying the foundations for graspable user interfaces. In Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems (pp. 442-449).

* Gelderblom, H., & Kotzé, P. (2008, October). Designing technology for young children: what we can learn from theories of cognitive development. In Proceedings of the 2008 annual research conference of the South African Institute of Computer Scientists and Information Technologists on IT research in developing countries: riding the wave of technology (pp. 66-75)

* Girouard, A., Solovey, E. T., Hirshfield, L. M., Ecott, S., Shaer, O., & Jacob, R. J. (2007, February). Smart Blocks: a tangible mathematical manipulative. In Proceedings of the 1st international conference on Tangible and embedded interaction (pp. 183-186).

* Giraudeau, P., Olry, A., Roo, J. S., Fleck, S., Bertolo, D., Vivian, R., & Hachet, M. (2019, November). CARDS: a mixed-reality system for collaborative learning at school. In Proceedings of the 2019 ACM International Conference on Interactive Surfaces and Spaces (pp. 55-64).

* Gourlet, P., Garcin, S., Eveillard, L., & Dervieux, F. (2016, February). DoDoc: a Composite Interface that Supports Reflection-in-Action. In Proceedings of the TEI'16: Tenth International Conference on Tangible, Embedded, and Embodied Interaction (pp. 316-323).
* Gourlet, P. (2018). Montrer le faire, construire l'agir. Une approche développementale de la conception mise en œuvre à l'école primaire (Doctoral dissertation, Thèse de doctorat, Université Paris 8).

* Grugier, O., & Villemonteix, F. (2017). Apprentissage de la programmation à l'école par l'intermédiaire de robots éducatifs. Des environnements technologiques à intégrer. Atelier Apprentissage de la pensée informatique à EIAH 2017, Strasbourg du 6 au 9 juin.

* Harrison, S., Tatar, D., & Sengers, P. (2007, April). The three paradigms of HCI. In Alt. Chi. Session at the SIGCHI Conference on human factors in computing systems San Jose, California, USA (pp. 1-18).

* Hourcade, J. P. (2015). Child-computer interaction. Self, Iowa City, Iowa.

* Hourcade, J. P., Revelle, G., Zeising, A., Iversen, O. S., Pares, N., Bekker, T., & Read, J. C. (2016, May). Child-computer interaction SIG: New challenges and opportunities. In Proceedings of the 2016 CHI Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems (pp. 1123-1126).

* Hewett, T. T., Baecker, R., Card, S., Carey, T., Gasen, J., Mantei, M., ... & Verplank, W. (1992). ACM SIGCHI curricula for human-computer interaction. ACM.

* Ishii, H., & Ullmer, B. (1997, March). Tangible bits: towards seamless interfaces between people, bits and atoms. In Proceedings of the ACM SIGCHI Conference on Human factors in computing systems (pp. 234-241).

* Iversen, O. S., & Brodersen, C. (2008). Building a BRIDGE between children and users: a socio-cultural approach to child-computer interaction. Cognition, Technology & Work, 10(2), 83-93.

* Kafai, Y., & Resnick, M. (1996). Constructionism in Practice: Designing. Thinking, and Learning in a Digital World. Routledge.

* Keifert, D., Lee, C., Dahn, M., Illum, R., DeLiema, D., Enyedy, N., & Danish, J. (2017, June). Agency, embodiment, & affect during play in a mixed-reality learning environment. In Proceedings of the 2017 conference on interaction design and children (pp. 268-277).

* Labrune, J. B. (2007). Enfants et technologies créatives: un phénomène d'exaptation (Doctoral dissertation, Paris 11).

* O'Malley, C., & Fraser, D. S. (2004). Literature review in learning with tangible technologies.

* Mackay, W. E., & Fayard, A. L. (1997, August). HCI, natural science and design: a framework for triangulation across disciplines. In Proceedings of the 2nd conference on Designing interactive systems: processes, practices, methods, and techniques (pp. 223-234).

* Markopoulos, P., Read, J., Hoýsniemi, J., & MacFarlane, S. (2008). Child computer interaction: advances in methodological research. Cognition, Technology & Work, 10(2), 79-81.

* Palaiologou, I., & Gray, C. (2019). Early Learning in the digital age. Early Learning in the Digital Age, 1-248.

* Papert, S. A. (1980/2020). Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas. Basic books.

* Price, S. (2013). Tangibles: Technologies and interaction for learning. The SAGE handbook of digital technology research, 307-325.

* Read, J. C., Markopoulos, P., Parés, N., Hourcade, J. P., & Antle, A. N. (2008). Child computer interaction. In CHI'08 extended abstracts on Human factors in computing systems (pp. 2419-2422).

* Read, J. C., & Bekker, M. M. (2011, July). The nature of child computer interaction. In Proceedings of HCI 2011 The 25th BCS Conference on Human Computer Interaction 25 (pp. 1-9).

* Resnick, M., Ocko, S., & Papert, S. (1988). LEGO, Logo, and design. Children's Environments Quarterly, 14-18.

* Resnick, M. (1990). MultiLogo: A study of children and concurrent programming. Interactive learning environments, 1(3), 153-170.
* Resnick, M. (1998). Technologies for lifelong kindergarten. Educational technology research and development, 46(4), 43-55.

* Resnick, M., Martin, F., Berg, R., Borovoy, R., Colella, V., Kramer, K., & Silverman, B. (1998, January). Digital manipulatives: new toys to think with. In Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems (pp. 281-287).

* Shaer, O., & Hornecker, E. (2010). Tangible user interfaces: past, present, and future directions. Now Publishers Inc.

* Turk, Matthew. "Multimodal interaction: A review." Pattern recognition letters 36 (2014): 189-195.

* Ullmer, B., & Ishii, H. (2000). Emerging frameworks for tangible user interfaces. IBM systems journal, 39(3.4), 915-931.

* Van Den Hoven, E., Frens, J., Aliakseyeu, D., Martens, J. B., Overbeeke, K., & Peters, P. (2007, February). Design research & tangible interaction. In Proceedings of the 1st international conference on Tangible and embedded interaction (pp. 109-115).

* Van Mechelen, M., Baykal, G. E., Dindler, C., Eriksson, E., & Iversen, O. S. (2020, June). 18 years of ethics in child-computer interaction research: A systematic literature review. In Proceedings of the interaction design and children conference (pp. 161-183).

* Wyeth, P., & Purchase, H. C. (2003, July). Using developmental theories to inform the design of technology for children. In Proceedings of the 2003 conference on Interaction design and children (pp. 93-100).

* Xu, D. (2005). Tangible user interface for children-an overview. In Proc. of the UCLAN Department of Computing Conference.

* Xu, Y., & Warschauer, M. (2020, June). Exploring young children's engagement in joint reading with a conversational agent. In Proceedings of the interaction design and children conference (pp. 216-228).

* Zuckerman, O., Arida, S., & Resnick, M. (2005, April). Extending tangible interfaces for education: digital montessori-inspired manipulatives. In Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems (pp. 859-868).
<figure><img src="image_88.png" /></figure>
# Classification • Dispositifs interactifs pour la petite enfance

## Réalité augmentée

MaR-T • Besevli et. al

<figure><img src="image_89.png" /></figure>

Wakatoon

<figure><img src="image_90.png" /></figure>

Strawbies • TIDAL Lab

<figure><img src="image_91.png" /></figure>

Bendable Sound • Cibrian et. al

<figure><img src="image_92.png" /></figure>

PageCraft • Bud et. al

<figure><img src="image_93.png" /></figure>

La pluie à midi • Volumique

<figure><img src="image_94.png" /></figure>

TOK • Sylla et. al (Mobeybou)

<figure><img src="image_95.png" /></figure>

AR-Maze • Tanvas

<figure><img src="image_96.png" /></figure>
Objet interactif

<figure><img src="image_97.png" /><figcaption>Beelight • Shen et. al</figcaption></figure>

<figure><img src="image_98.png" /><figcaption>Spookies • Berglin</figcaption></figure>

<figure><img src="image_99.png" /><figcaption>WORM-E • Honauer et. al</figcaption></figure>

<figure><img src="image_100.png" /><figcaption>GÉOSONIC • P. Ménard & D. Dalcan</figcaption></figure>

<figure><img src="image_101.png" /><figcaption>Baby Tango • Berzowska et. al</figcaption></figure>

<figure><img src="image_102.png" /><figcaption>Les Bascules • Les causeuses</figcaption></figure>

<figure><img src="image_103.png" /><figcaption>Timid Wilderness • Miranda Moss</figcaption></figure>

<figure><img src="image_104.png" /></figure>
<figure><img src="image_105.png" /></figure>
Partie 2
Mise en pratique.

<figure><img src="image_106.png" /></figure>
# introduction

## PARTIE 2
> « Design est, entre autres sens,
> synonyme de destin. Poser des
> questions, c'est tenter de
> prendre en main le destin, avec
> les autres, de le façonner en
> commun avec eux. »

Flusser, 2002.

•

Alors que la première partie de cette thèse s'est intéressée à poser le cadre théorique de notre travail de recherche, la deuxième partie portera principalement sur sa mise en pratique autour de trois dispositifs : CoMo•education, learning matters, et eGloo. Dans un processus de recherche en design, ces trois dispositifs ont la particularité de s'appuyer sur un cadre théorique interdisciplinaire et d'en être les « démonstrateurs ». Ils ne sont pas seulement des objets intermédiaires de conception (Bassereau et. al, 2015) ie. des outils méthodologiques de design. Ce sont des dispositifs opérationnels et fonctionnels, qui ont pu être testés auprès de jeunes enfants au sein d'environnements préscolaires, dans plusieurs études expérimentales que nous détaillerons tout au long de cette partie.

Avant de revenir en détail sur chacun de ces dispositifs, nous allons ici introduire quelques deux approches théoriques complémentaires concernant le cadre d'une méthodologie de recherche par la pratique : l'approche de recherche par le design, et l'approche de recherche écologique. Ces deux approches mettent en avant le double enjeu méthodologique associant « recherche-action » (Stengers, 2017) et « recherche-création » (Manning & Massumi, 2022), issu du lien essentiel entre *Science et Design* (Renon, 2021).

Enfin, nous aborderons deux outils méthodologiques employés dans notre double-démarche de recherche-action/recherche-création : le processus itératif et la scénarisation de l'expérimentation.
Des approches de recherche complémentaires.

• Approche de recherche par le design.

L'approche de recherche par le design (Research through Design en anglais) est décrite par Zimmerman et ses collègues (2007) comme une « approche holistique d'intégration des connaissances et des théories de nombreuses disciplines ». Cette approche de recherche interdisciplinaire s'appuie sur une démarche itérative, c'est-à-dire suivant un processus clairement défini et reproduit autant de fois que nécessaire, afin de « recadrer la situation problématique et l'état préféré comme résultat souhaité de la recherche ».

Le projet se construit ainsi sur un dialogue constant entre théorie et pratique, dans un processus de « co-création » impliquant divers acteurs et actrices aux compétences complémentaires. En effet, l'approche de la co-création fait référence à « la créativité des concepteurs et des personnes non formées en conception travaillant ensemble dans le processus de développement de la conception » (Sanders & Stappers, 2008). Ainsi les domaines de recherche évoqués dans les premiers chapitres (développement et éducation du jeune) ainsi que l'ingénierie propre au domaine des technologies du numérique, se retrouvent convoqués autour du design qui agit comme « liant » [Figure 1]. Dans une approche de « diplomatie », le design crée alors des espaces de dialogue entre les disciplines et cristallise par la création d'un dispositif l'ensemble des réflexions soulevées (à la fois par ces disciplines et par les acteurs et actrices qui les portent au quotidien, dans le milieu de la recherche et sur le terrain (Voillot & Samain-Raimbault, 2022).

<figure><img src="image_107.png" /><figcaption>Figure 1 : « De la recherche au terrain »
- une approche interdisciplinaire de la recherche en design.</figcaption></figure>
• **Approche de recherche écologique.**

Dans le domaine des interactions humain-machine, des chercheurs qualifient la démarche de recherche écologique (Antle & Wise, 2012), de recherche in the wild (entendons en français « sur le terrain »), ce qui offrent de nombreuses opportunités mais ouvrent également sur de nouveaux enjeux (Brown et. al, 2011). La démarche de recherche écologique connaît un intérêt certain dans le domaine des interactions enfant-machine tel que décrit dans le **Chapitre 4** (Smith et. al, 2013).

Nous avons présenté l'approche écologique portée par les travaux de recherche de Eleanor J. Gibson dans le domaine de la petite enfance, dans le **Chapitre 1**. On peut définir simplement l'approche écologique comme un processus de recherche au sein duquel l'apprentissage et le développement perceptuels prennent en compte la richesse de l'environnement de l'enfant (Gibson & Pick, 2000). Cette approche est également promue par les pédagogues du courant de l'Éducation Nouvelle dont les observations de terrain ont nourri les réflexions.

En menant nos expérimentations de manière écologique, c'est-à-dire directement au sein de la classe, nous pouvons créer un espace d'échanges entre nos questions de recherche et les problématiques rencontrés sur le terrain. Pour cela, nous impliquons les acteurs·trices concernés·es et les milieux dont ils·elles sont issus·es : les élèves et les enseignant·es<fnref n="1" /> de l'établissement scolaire<fnref n="2" /> et les chercheurs·es au sein de plusieurs laboratoires de recherche [Figure 2].

<figure><img src="image_108.png" /><figcaption>**Figure 2 :** « De la recherche au terrain »
- une approche de recherche écologique, en classe de maternelle.</figcaption></figure>

<footnote n="1">¹ Les enseignant·es sont accompagnés·es d'ATSEM (agent territorial spécialisé des écoles maternelles) au sein de leur classe mais nous n'avons pas pu les mobiliser lors de nos expérimentations.</footnote>

<footnote n="2">² Il existe une hiérarchie très organisée au sein de l'Éducation Nationale sur laquelle nous n'allons pas spécifiquement nous attarder ici. Bien que nous ayons été en contact avec les directions d'établissement, nous n'avons pas engagé les autres acteur·trices hiérarchiques : inspecteur·trices, recteur·trices etc., seulement les enseignant·es.</footnote>
Processus de recherche.

Deux éléments essentiels permettent la mise en œuvre d'un processus de recherche par le design qui soit écologique : les itérations et la scénarisation.

• Processus itératif.

Le processus de recherche itératif utilisé dans la création des trois dispositifs au coeur de cette thèse se divise en 4 phases complémentaires [Figure 3] :

1. **Cahier des charges** : prenant en compte les questionnement(s) soulevés par la recherche et le terrain et faisant les attributs (fonctions, usages, dimensions, matérialité, économie, etc.) du dispositif idéal;

2. **Conception du dispositif** : de l'idéation à sa fabrication ;

3. **Tests sur le terrain** : permettant de récolter des données à la fois quantitatives (questionnaires) et qualitatives (entretiens);

4. **Retours d'expérience** : observations lors des tests sur le terrain et entretiens avec les enseignant·es.

Le processus itératif peut-être répété autant de fois que nécessaire afin d'aboutir à un dispositif satisfaisant à la fois pour le·la concepteur·trice (designer) et l'utilisateur·trice (expérience·se) (dans la relation de double-empathie définie par Hatchuel, 2018) - nous pouvons alors qualifié ce dispositif d' « opérationnel ».

<figure><img src="image_109.png" /><figcaption>**Figure 3** : « De la recherche au terrain » - Un processus de recherche itératif en 4 étapes (élaboration d'un cahier des charges, conception d'un dispositif, tests en maternelle, et retours d'expérience).</figcaption></figure>
• **Scénarisation.**

La notion de scénario possède plusieurs significations suivant le domaine de recherche dans laquelle elle est utilisée. En design, le scénario d'usage est un outil essentiel de conception, il est défini comme « *a concrete story about use*<fnref n="3" /> » (Carroll, 2000). L'approche narrative mise en lumière par la notion de scénario d'usage est accentuée dans le design d'expérience, on parle alors de « scénario expérientiel » (cf. 3.2.3) qui prend en compte les nombreuses dimensions de l'expérience (temporelle, émotionnelle, ou encore scénaristique). En sciences de l'éducation, le « scénario pédagogique » est défini comme « le résultat du processus de conception d'une activité d'apprentissage » (Brassard & Daele, 2003). Dans l'approche scientifique, on parle de « scénario expérimental » pour qualifier le processus à la fois dynamique et itératif, qui permet de valider ou au contraire de réfuter une hypothèse préalablement formulée (Anceaux & Sockel, 2006).

Dans notre cas, l'enjeu du scénario est double puisqu'il s'agit à la fois de répondre aux besoins des utilisateurs-trices (élèves et enseignant-es) ainsi que des attentes de la recherche (rigueur et réplicabilité) [Figure 4].

<figure><img src="image_110.png" /><figcaption>**Figure 4 :** « De la recherche au terrain »
- Le dispositif scénarisé, au cœur de l'expérience.</figcaption></figure>

<footnote n="3">³ « l'histoire réelle d'un usage ou d'une utilisation. »</footnote>
• Appropriation.

Sur le terrain, l'expérience (pédagogique) est réalisée via le dispositif, qui est vecteur d'usages et remplit un certains nombres de fonctions clés (tel que défini par le cahier des charges) au sein du scénario (pédagogique) co-conçu avec les futur·es usagers. Ainsi, le dispositif et le scénario s'influencent mutuellement. Afin que les utilisateur·trices se les approprient, leurs conceptions doivent se faire de manière corrélée et systémique au sein d'un processus itératif. Ce n'est qu'après plusieurs boucles itératives, que l'on peut considérer le dispositif comme «opérationnel», c'est-à-dire qu'il peut être utilisé de manière autonome et libre par ses utilisateur·trices cibles.

La finalisation du processus itératif dépend de différents critères situés entre les attentes soutenues par la recherche et les besoins attendus par le terrain. Il ne s'agit pas seulement de prendre en compte nos critères d'évaluation en tant que concepteur·trices à l'origine de la création du dispositif mais également de considérer les critères d'appropriation des différent·es acteurs et actrices impliqué·es au cours du processus de co-conception, dont les futur·es utilisateur·trices.

Dans notre processus de recherche en design qui porte une démarche interdisciplinaire, considérer un dispositif comme « opérationnel » signifie donc prendre en compte les attentes et les besoins [Figure 5]:

- Des futur·es utilisateur·trices : les élèves et leurs enseignant·es ;

- De l'équipe de conception, soit des ingénieur·es et des expert·es de la petite enfance impliqué·es dans la conception.

- Des chercheur·es scientifiques impliqué·es dans le processus de recherche.

<figure><img src="image_111.png" /><figcaption>Figure 5 : « De la recherche au terrain »</figcaption></figure>

- Finalisation du processus d'itération, entre attentes de la recherche et besoins du terrain.
## Documentation.

Chaque dispositif qui sera présenté dans cette deuxième partie a fait l'objet d'un processus de documentation rigoureux et détaillé tel que mentionné dans la **Figure 6**. La documentation de chaque dispositif concerne :

- Les observations et entretiens en amont (avant);

- Le processus de conception (pendant);

- Et enfin, le dispositif en tant que tel (après).

Le processus de documentation possède un double-enjeu : (i) celui de transmettre la matérialisation d'une pensée de recherche dans un dispositif adapté aux jeunes enfants, ainsi que (ii) celui de disséminer chaque dispositif à plus grande échelle dans les lieux fréquentés par les jeunes enfants (fabrication, utilisation et appropriation). Nous avons ainsi créé un livret de présentation pour chaque dispositif, appelé « Booklet » auxquels nous ferons référence dans les **Chapitres 5, 6 et 7, consacrés respectivement aux projets de CoMo•education, de learning matters, et de l'eGloo.**
<figure><img src="image_112.png" /><figcaption>**Figure 6 (ci-après) :** Le temps de la recherche - Notre méthodologie de recherche en design.</figcaption></figure>
Bibliographie.

* Anceaux, F., & Sockeel, P. (2006). Mise en place d'une méthodologie expérimentale: hypothèses et variables. Recherche en soins infirmiers, (1), 66-83.

* Bassereau, J. F., Pello, R. C., Faucheu, J., & Delafosse, D. (2015). Les objets intermédiaires de conception/design, instruments d'une recherche par le design. *Sciences du design*, (2), 48-63.

* Brassard, C., & Daele, A. (2003, April). Un outil réflexif pour concevoir un scénario pédagogique intégrant les TIC. In *Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain* 2003 (pp. 437-444). ATIEF; INRP.

* Brown, B., Reeves, S., & Sherwood, S. (2011, May). Into the wild: challenges and opportunities for field trial methods. In *Proceedings of the SIGCHI conference on human factors in computing systems* (pp. 1657-1666).

* Flusser, V., Maillard, C., & Maillard, C. (2002). *Petite philosophie du design*. Paris: Circé.

* Gibson, E. J., & Pick, A. D. (2000). An ecological approach to perceptual learning and development. Oxford University Press, USA.

* Manning, E., & Massumi, B. (2022). Pensée en acte: vingt propositions pour la recherche-création. Les Presses du réel.

* Renon, A.-L. (2020). *Sciences et Design. Presses universitaires de Vincennes*.

* Sanders, E. B. N., & Stappers, P. J. (2008). Co-creation and the new landscapes of design. *Co-design*, 4(1), 5-18.

* Smith, R. C., Iversen, O. S., Hjermitslev, T., & Lynggaard, A. B. (2013, June). Towards an ecological inquiry in child-computer interaction. In *Proceedings of the 12th International Conference on Interaction Design and Children* (pp. 183-192).

* Stengers, I. (2017). Une autre science est possible! La découverte.

* Zimmerman, J., Forlizzi, J., & Evenson, S. (2007, April). Research through design as a method for interaction design research in HCI. In *Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems* (pp. 493-502).
<figure><img src="image_113.png" /></figure>

4
# Chapitre 5

## CoMo-education

- des narrations collectives
et en mouvement en maternelle à l'aide d'un système interactif geste-son.
Note à la lecture • La lecture du Chapitre 5 s'accompagne d'un kit intitulé « CoMo•education » comprenant divers supports pédagogiques, permettant de faciliter la compréhension du projet. Nous y ferons tout au long de ce chapitre.

Le Chapitre 5 se divise en deux parties. La première partie est consacrée à la présentation de l'application CoMo•education, et la deuxième partie introduit Nota•CoMo, un système de notation des gestes sonores réalisés à partir de CoMo•education.
1/2 • L'application CoMo•education.

La narration d'histoires est une activité essentielle de l'école maternelle. Elle est en
effet un précieux support d'apprentissage, notamment en ce qui concerne
l'appréhension du langage (oral et écrit) qui constitue l'objectif principal de
l'enseignement préscolaire en France (selon le Bulletin Officiel de l'école
maternelle, 2015). Le langage est à la fois un moyen d'expression, de
communication et de créativité pour les enfants, qui développent ainsi leur relation
aux autres et donc au monde qui les entoure (Piaget, 1926). Le langage est
également mobilisé au sein du jeu et de l'imagination, deux éléments du
développement essentiels dès la petite enfance ont été explicités dans les
chapitres précédents (Vygotsky, 1978 ; Winnicott, 1975).

Au sein des classes d'école maternelle que nous avons pu observer, les
activités narratives ont surtout lieu en début de journée, avant et/ou après le
déjeuner, et/ou en fin de journée. Ces moments narratifs rythment le parcours
d'apprentissage des enfants et ponctuent la journée en classe. De manière
générale, l'utilisation de livres en format papier illustrés, reste le médium de
narration privilégié par les enseignant·es, qui racontent ainsi des histoires tout en
montrant les images aux enfants. Les récits au format audio sont parfois utilisés,
soit directement en diffusion à l'ensemble de la classe par l'enseignant·e, soit
individuellement par les enfants qui choisissent alors d'écouter de manière
autonome une histoire au moment qui leur semble opportun. Dans ce cas, le
livre-papier est alors remplacé par un lecteur de disques, ou bien une interface à
écran tel qu'un ordinateur ou une tablette.

Il convient de préciser que, dans le contexte scolaire, l'écoute d'une
histoire est généralement considérée comme une activité « intellectuelle »,
déconnectée de l'activité physique : les enfants sont censés écouter calmement en
position assise le récit narré par l'enseignant·e [Figure 1]. Les activités physiques
sont réservées à des temps dédiés et sont ainsi effectués dans la salle de motricité,
en dehors de l'espace de classe. Une telle séparation entre les activités dites
«physiques» et «intellectuelles» reflète une approche pédagogique, caractérisée
par la présence du clivage corps/esprit - et ce, dès la maternelle.
<figure><img src="image_114.png" /><figcaption>**Figure 1 :** La narration « classique » d'histoires à l'école maternelle.
Source: https://mallettedesparents.education.gouv.fr/parents/ID175/ecouter-des-histoires-en-maternelle</figcaption></figure>

Pourtant tout au long de notre **Chapitre 3**, nous avons pu souligner l'intérêt de placer le corps en mouvement, au cœur du processus d'apprentissage. En effet les travaux déjà énoncées de Kiefer & Trumpp (2012), Ionesco & Vasc (2014) ainsi que Shapiro & Stolz (2019) illustrent l'importance de lier le corps et l'esprit pour favoriser un apprentissage actif et la mobilisation de toutes les compétences cognitives. Les travaux de Karen Adolph, professeure en psychologie, concernant les fondamentaux du développement de l'enfant, mettent en lumière l'importance du corps dans l'appréhension du monde dès le plus jeune âge (Adolph & Hoch, 2019). Puisque l'enfant explore l'environnement qui l'entoure, d'abord à travers son corps, bien avant l'acquisition du langage, il est essentiel de favoriser les interactions sensori-motrices dès le plus jeune âge (Adolph & Robinson, 2015).

Des liens directs ont été établis entre le mouvement, la motivation et la mémorisation des apprenants, autant de vecteurs essentiels pour l'apprentissage dès le plus jeune âge (Goldin-Meadow & Beilock, 2010 ; Ianì, 2019). De même, le caractère ludique rendu possible par ces expériences corporelles est une notion largement explorée dans le mouvement de l'Éducation Nouvelle, et visible dans les travaux de recherche menés par Maria Montessori (1958) puis par John Dewey (2018), au sein même du processus d'apprentissage.

Reprenant les travaux des pédagogues du mouvement de l'Éducation Nouvelle, nous avons vu au **Chapitre 4** qu'au sein du domaine de recherche portant sur les interactions enfant (humain)-machine (raccourci sous le terme d'IE(H)M),
des dispositifs interactifs multimodaux, alliant les sens de la vue, de l'ouïe, du
toucher et du mouvement se sont multipliés (Price, 2013). Ces dispositifs mettent
en lumière la place du corps au sein même des interactions de l'enfant avec le
monde numérique et proposent une nouvelle approche basée sur le concept
d'incorporéité (embodiment) (Antle, 2013).

C'est dans ce contexte de recherche interdisciplinaire que nous avons développé
l'application CoMo.education qui favorise les interactions collectives corporelles
lors de la narration d'histoires en maternelle. Plus précisément, cette application
permet aux enseignants et à leurs élèves de vivre collectivement des histoires en
mouvement, animées par divers paysages sonores générés directement par les
gestes des participant·es [Figure 2]. CoMo.education s'utilise sur smartphone, un
outil numérique mobile possédant à la fois des capteurs de mouvement et un
haut-parleur.

<figure><img src="image_115.png" /><figcaption>**Figure 2 :** L'histoire interactive de « La chasse à l'ours » racontée grâce à CoMo•education</figcaption></figure>

La première partie de ce chapitre décrira dans un premier temps le contexte théorique dans lequel s'ancre notre projet de recherche interdisciplinaire basé sur les systèmes d'interactions incorporées grâce au numérique, dès la petite enfance. Puis nous aborderons le processus de co-conception basé sur les technologies développées par l'IRCAM (Institut de Recherche Coordination
Accoustique/Musique) qui nous a permis de créer un système fonctionnel que nous présenterons également en détail. Nous verrons ensuite que l'application CoMo•education a été testée et évaluée dans deux classes de maternelle lors d'une étude expérimentale basée sur le scénario développé autour de l'histoire interactive de « La chasse à l'ours ».

## 5.1. État de l'art pour CoMo•education.

Le projet de CoMo•education convoque un contexte théorique interdisciplinaire basé principalement sur le domaine des IE(H)M. Dans les paragraphes suivants, nous détaillerons plus particulièrement le rôle de la narration dans l'éducation des jeunes enfants, et son évolution liée à la multiplication des outils numériques et enfin nous mettrons en avant les dispositifs numériques existants qui ont constitué notre état de l'art pour ce projet.

### 5.1.1. La narration dans les classes de maternelle.

L'objectif prioritaire de l'enseignement préscolaire en France concerne l'acquisition du langage. Sur cette base, la narration d'histoires s'avère être un outil puissant pour les enseignants qui s'engagent dans des pratiques narratives tout au long de la journée. Le conte est généralement réalisé à partir d'un livre, support de transmission orale (et visuelle) pour l'enseignant avec les enfants, sur des temps collectifs (Zeece, 1997).

Les bénéfices développementaux de la narration d'histoire sont nombreux. Tout d'abord, cette activité favorise la découverte de l'alphabétisation menant à l'appréhension de la lecture et de l'écriture, principales compétences nécessaires à l'acquisition d'autres d'apprentissage (Isbell et al, 2004 ; Maureen et. al, 2018). De plus, la narration développe à la fois l'imagination des enfants, leur créativité et leur capacité d'invention, qui sont nécessaires pour répondre aux différents problèmes de la vie quotidienne et de la société (Piaget, 1926). La narration est également un moyen ludique pour développer les compétences sociales des enfants, leur donner les clés pour s'exprimer correctement, interagir avec les autres, et promouvoir une participation active dans leur processus d'apprentissage (Fekonja- Peklaj et. al, 2010).

Enfin, la narration d'histoires se pratique aussi bien à l'école qu'à la maison, illustrant une forme de continuité pédagogique entre les deux environnements principalement fréquentés par les jeunes enfants (Yuksel-Arslan et. al, 2016).
Toutes ces caractéristiques associées soulignent l'importance des activités
narratives dans l'éducation des jeunes enfants.

**Note à la lecture •** La lecture de l'état de l'art s'accompagne de quelques planches d'illustrations insérées dans les pages suivantes.

5.1.2. La narration numérique.

Grâce à l'utilisation des technologies du numérique, la narration a évolué vers ce
que l'on appelle la « narration numérique » (digital storytelling) . Comme le
mentionnent Yuksel-Arslan et. al (2016), la Digital Storytelling Association (USA,
2002) a défini la « narration numérique » comme l'utilisation des « médias
numériques pour créer des histoires riches en médias à raconter, à partager et à
préserver »<fnref n="1" />. Les livres traditionnels sont alors associés aux outils numériques
classiques tels que des ordinateurs, des caméras, des haut-parleurs, des micros
et des vidéoprojecteurs, ainsi que des objets physiques. Utilisés comme supports
de créativité (Resnick et. al, 2005), ces environnements numériques
d'apprentissage offrent de nouveaux moyens d'expression (Papadimitriou et. al,
2013), et encouragent même la création d'histoires par les jeunes enfants.

C'est le cas, par exemple, de l'environnement d'apprentissage POGO. Le projet POGO, créé par une équipe interdisciplinaire, soutient le développement de compétences narratives chez les enfants à travers de nombreuses activités numériques qui encouragent l'enfant à explorer, inspirer, produire et partager des histoires (Rizzo et. al, 2003). Un autre exemple est le projet Story-Mat qui encourage l'imagination et la narration chez les enfants par le biais d'interactions ludiques qui « écoutent les enfants plutôt que de leur parler » (Cassell & Ryokai, 2001).

Les interfaces tangibles (Tangible User Interfaces), peuvent également être
support de narration numérique. TOK (pour Touch, Organise, Create<fnref n="2" />) est un
exemple d'interface tangible utilisant des blocs numériques pour manipuler des
éléments d'histoire, et permettant donc aux jeunes enfants de créer leurs propres
histoires (Sylla et. al, 2015 ; Sá, 2019). Enfin, STTory est un autre projet intéressant
mettant en valeur l'interaction tangible. Ce projet encourage la création et la
narration d'histoires multisensorielles par l'odeur, le goût et le toucher, en
maternelle (Ponticorvo et. al, 2018). Les deux derniers projets mentionnés offrent

<footnote n="1">¹ « digital media to create media-rich stories to tell, share, and to preserve. »</footnote>

<footnote n="2">² Toucher, Organiser et Créer, en français.</footnote>
ainsi la manipulation de données numériques par le biais d'objets physiques créant
des ponts entre les mondes réel et virtuel (Ishii & Ullmer, 1997).

5.1.3. Les interfaces musicales et sonores.

Le développement des interfaces musicales et sonores est étroitement lié aux dispositifs de narration numérique (Young, 2018). Le son et la musique constituent des ressources essentielles dans le développement du jeune enfant en termes de communication et d'écoute, ainsi que de créativité - offrant ainsi un éveil artistique au tout-petit (Young, 2013).

Plusieurs projets de recherche et/ou objets commercialisés sont basés sur l'interaction multimodale rendue possible par le numérique, afin de favoriser l'expression musicale des enfants. Le projet *Place&Play* améliore l'expérience musicale des jeunes enfants en leur permettant d'enregistrer de la musique et de manipuler des objets musicaux grâce à la création d'un dispositif sur écran spécifiquement conçu pour ces utilisateurs cibles (Akiyama & Oore, 2008). En revanche, le projet *Music Pets* propose une interaction musicale sans écran grâce à la manipulation de jouets musicaux qui permettent à l'enfant d'enregistrer des messages et de stocker des données audio (Tomitsch et al, 2006). Combinant des objets physiques et une interface écran, les projets *OVAOM* et *Dirti* proposent aux jeunes enfants une manipulation manuelle créant des interactions sonores, respectivement par l'utilisation de joysticks spécialement conçus pour les enfants (OVAOM<fnref n="3" />), et un contrôle sonore exploratoire à l'aide de grains de tapioca (Dirti : Savary et al, 2013).

Des projets de recherche proposant des environnements sonores immersifs sont également apparus dans le domaine de l'interaction enfant-machine. Ces environnements ont la particularité de proposer des interactions avec le corps dans son ensemble, à l'image du projet *Bendable Sound*. Afin d'améliorer la régulation sensorimotrice des enfants atteints d'autisme sévère, la surface élastique multisensorielle permet aux enfants de jouer du son de manière naturelle (Cibrian et al, 2017). *Child Orchestra* offre également un environnement musical immersif prenant la forme d'un terrain de jeu musical en maternelle dans lequel les enfants peuvent manipuler des pistes musicales par le mouvement du corps (Core et al, 2017).

<footnote n="3">³ https://www.ovaom.com/</footnote>
Ces projets de référence en matière de narration numérique et d'interaction sonore ont la particularité de favoriser les interactions corporelles par le geste et les approches multisensorielles. Ici, l'utilisation des technologies numériques améliore les interactions multimodales et relie directement le corps à la cognition afin de promouvoir de nouvelles façons d'apprendre (Ioannou & Ioannou, 2020).

## 5.2. Processus de co-conception.

L'objectif du projet CoMo.education est de développer une application basée sur le mouvement sonore qui soutient les pratiques de narration en maternelle. Certains moments d'une histoire sont ainsi « joués » collectivement par l'enseignant et les enfants, en mimant certains gestes et mouvements prédéfinis. Grâce à un système de reconnaissance de gestes, les mouvements des enfants déclenchent les paysages sonores associés, spécifiquement conçus pour accompagner et animer certains passages de l'histoire. Le récit sonore vise à mobiliser l'ensemble du corps en favorisant les interactions kinesthésiques et collectives.

<figure><img src="image_116.png" /><figcaption>**Figure 3 :** Le système d'interaction de CoMo•education</figcaption></figure>

Les **Figures 2 et 3** illustrent l'utilisation de l'application CoMo•education en classxe : les smartphones, alors utilisés sans faire appel à l'écran, détectent les mouvements et restituent le son de manière interactive. Dans cette section, nous décrivons d'abord le processus de conception et les attendus que nous avons
progressivement établis tout au long du projet. Le projet CoMo.education a fait
l'objet d'un processus itératif de co-conception impliquant différentes parties
prenantes impliquées dans l'éducation préscolaire, avec une approche écologique.

5.2.1. Une équipe interdisciplinaire de conception.

Concevoir des technologies du numérique pour les jeunes enfants nécessite
l'engagement de plusieurs disciplines. Dans notre cas, des concepteurs-trices, des
ingénieurs·es ainsi que des professionnel·les de l'éducation et des expert·es en
développement de l'enfant ont été impliqués dans le processus de co-création de
l'application CoMo•education et de sa mise en oeuvre sur le terrain [Figure 4].

<figure><img src="image_117.png" /><figcaption>Figure 4: L'équipe interdisciplinaire de CoMo.education entre Ingénierie, Développement de l'enfant, Éducation et Design.</figcaption></figure>

Notre équipe interdisciplinaire de conception est donc composée des acteurs et
actrices suivant·es, divisé·es en quatre domaines d'expertise :

- *Ingénierie* : une équipe de chercheurs-es-développeur·ses (en IHM, spécialisée en interaction mouvement et son) a participé au développement technique de l'application, dérivée de systèmes précédemment créés au sein de l'IRCAM ;

- Développement de l'enfant : une psychomotricienne, ainsi que deux chercheures en psychologie du développement ont été impliquées dans le projet grâce à l'organisation de réunions et d'entretiens qui ont ponctué le processus de co-conception ;

- Éducation : 6 enseignant·es de maternelle ont été impliqués tout au long du processus de co-conception afin que le projet soit à la fois aligné avec les
pratiques éducatives actuelles en maternelle et de répondre aux objectifs
de l'école maternelle ;

- Design : plusieurs designers, y compris des designers sonores et d'interaction, ont été au cœur du processus de co-conception, de la phase d'idéation à l'implémentation du dispositif en maternelle.

5.2.2. Cahier des charges.

Tout au long du processus de co-conception, les contributions interdisciplinaires, recueillies par les différents acteurs et actrices que nous venons de décrire, nous ont permis de formaliser une série d'attentes que nous résumons ci-dessous sous la forme d'un cahier des charges en quatre points :

*   **#1 - Pédagogie** : Afin de pouvoir être implémentée en environnement préscolaire, toute application doit cibler des domaines d'apprentissage (DA) spécifiques définis par le Bulletin Officiel de l'école maternelle. CoMo.education, outil de narration numérique, doit répondre aux objectifs suivants : favoriser la communication, la compréhension et l'expression orale (DA-1) ; agir et ressentir de manière corporelle (DA-2) ; explorer et développer l'écoute et l'attention (DA-3). En tant que dispositif numérique, l'application répond au souci d'intégration des outils numériques en école maternelle (DA-5). Dans ce cas, le Bulletin Officiel précise que les enseignant-es ont l'entièrē responsabilité de l'intégration d'un nouveau dispositif à leur pratique pédagogique en termes de scénarisation et d'engagement. Ce premier point nécessite la prise en compte de la place de l'enseignant-e dans la création du scénario pédagogique associé à la création du dispositif.

*   **#2 - Interactions sensori-motrices** : Le projet de CoMo•education s'appuie sur les recherches liées au développement de l'enfant qui soulignent l'importance des interactions sensori-motrices comme supports fondamentaux d'apprentissage. Le retour sensoriel à l'origine d'une boucle perception-action (ou stimuli-réponse) peut s'avérer particulièrement efficace pour stimuler l'apprentissage (Corbetta et al, 2018). Par conséquent, l'application CoMo•education permet un retour sonore en temps réel directement lié aux gestes effectués par les utilisateurs. Cela implique que l'interaction multimodale doit être soigneusement étudiée et cohérente pour le tout-petit.
*   **#3 - Modes d'utilisation :** CoMo•education est une application conçue dans le but de favoriser la collaboration entre les élèves et leurs enseignants. L'application est également pensée comme un outil favorisant la créativité puisqu'elle permet de co-créer une histoire collectivement au sein de la classe. Par conséquent, l'application doit permettre différents modes d'utilisation : jouer, modifier ou créer une histoire. Il est important de noter que nous souhaitons que l'application puisse être utilisée de manière autonome en classe, ce qui nous conduit aux caractéristiques techniques décrites au point suivant.

*   **#4 - Caractéristiques techniques :** Notre système interactif doit être facile à installer et à mettre en place dans la classe afin de ne pas perturber l'organisation des activités préscolaires, surtout en classe de maternelle. Par exemple, le temps d'installation et l'utilisation de l'espace doivent être similaires à ceux des autres activités pratiquées par les enfants (tel qu'un atelier de peinture ou de musique). En termes de développement technologique, cela nous amène à utiliser des interfaces numériques sans fil qui permettent aux enfants de se déplacer librement. De plus, comme décrit au point #2, chaque enfant doit pouvoir écouter le son qu'il a produit par ses propres mouvements : le rendu sonore doit donc être individualisé. Concrètement, cela signifie que le système interactif doit prendre la forme d'un dispositif sonore individuel, intégrant son propre haut-parleur.

Le **Tableau 1** résume les quatre points de notre cahier des charges, en les associant à certains domaines de recherche impliquant des acteurs et actrices, et différents moyens à mettre en œuvre tout au long du processus de co-conception.
<table><caption>Tableau 1: Le cahier des charges de CoMo•education</caption><thead><tr><td>Exigences de conception</td><td>Discipline associée</td><td>Acteurs/Actrices mobilisées</td><td>Moyens mis en oeuvres</td></tr></thead><tbody><tr><td>#1 - Pédagogie</td><td>Éducation</td><td>Enseignant·es</td><td>Tests en milieu préscolaire + entretiens avec les enseignants tout au long du processus d'itération</td></tr><tr><td>#2 - Interactions sensori-motrices</td><td>Développement de l'enfant</td><td>Psychomotricienne, Chercheure en psychologie du développement, Musicothérapeuthe</td><td>Entretiens avec des expert·es de la petite enfance tout au long du processus de conception</td></tr><tr><td>#3 - Modes d'utilisation</td><td>Design</td><td>Designers (interaction, sonore, gestuel)</td><td>Approche interdisciplinaire et itérative de conception</td></tr><tr><td>#4 - Caractéristiques techniques</td><td>Ingénierie</td><td>Développeurs et Ingénieurs</td><td>Développement itératif d'interfaces multimodales et interactives</td></tr></tbody></table>

### 5.2.3. Processus d'itération.

Notre approche de recherche écologique, in the wild, signifie concevoir et développer notre application directement au sein de l'environnement préscolaire. Nous avons donc mis en place un processus de recherche itératif nous permettant de développer des scénarios d'usage de l'application CoMo•education et de les tester directement dans plusieurs écoles maternelles avec des enfants âgés de 3 à 5 ans.

Ce processus se décompose quatre étapes - formant alors une boucle d'itération [Figure 5] :

1. Co-conception de la narration interactive : sélection d'histoires, de sons et de gestes;

2. Scénario expérimental/pédagogique : narration interactive en classe de maternelle;

3. Retours utilisateur·trices : discussion en groupe avec les élève puis entretiens auprès de leurs enseignant·es;

4. Améliorations du dispositif : sur le système interactif et la narration interactive.
<figure><img src="image_118.png" /><figcaption>**Figure 5 :** Processus itératif de conception du projet CoMo•education.</figcaption></figure>

Nous avons mené ce processus itératif auprès de 6 classes dans 4 écoles maternelles d'Ile-de-France, impliquant 6 enseignant·es et environ 150 enfants (âgés de 3 à 6 ans). Pour cela, nous avons utilisé une seule histoire interactive basé sur le livre de la « La chasse à l'ours », et un seul scénario pédagogique associé, que nous décrirons plus en détail dans l'étude de cas. Ce scénario a été réalisé auprès de petits groupes d'enfants (6 à 8) accompagné·es d'une narratrice.

Chaque boucle d'itération n'a été effectuée qu'une seule fois par classe impliquée dans le processus de co-conception afin que nous puissions apporter les améliorations nécessaires à la suite de chaque boucle d'itération. En parallèle, nous avons mené des entretiens avec les enseignant·es impliqué·es dans le processus de co-conception, afin d'obtenir leur avis critique sur ce nouveau dispositif et scénario pédagogiques. Le processus itératif nous a permis d'affiner le système interactif, ainsi que le scénario d'interaction.

## 5.3. Le dispositif de CoMo•education.

Dans cette partie, nous introduisons la version actuelle du dispositif de CoMo.education à travers la présentation du système interactif, des modes d'interaction et enfin du scénario pédagogique associé à la mise en œuvre du processus expérimental (qui décrit dans la partie suivante).
### 5.3.1. Le système interactif.

Le processus de recherche et développement du dispositif de CoMo.education s'est déroulé sur une période de cinq ans, de 2016 à 2021, en synergie avec le développement d'applications connexes (famille d'applications CoMo<fnref n="4" />). Le dispositif s'appuie sur des technologies mobiles et web développées par l'IRCAM afin de promouvoir les interactions à la fois collectives et collaboratives (Matuszewski, 2020).

L'application CoMo•education quant à elle, a été spécialement conçue pour créer des expériences de narration interactive en maternelle. Elle est dérivée des applications web génériques et open source CoMo-Elements, qui permettent à tout-e utilisateur-trice de jouer des fichiers sonores associés au mouvement et à l'orientation du smartphone. Ces applications font partie de l'écosystème CoMo (pour Collective Movement) conçu pour l'interaction sonore collective basée sur le mouvement à l'aide de la bibliothèque Soundworks (Matuszewski, 2019) et incluant la reconnaissance des gestes (bibliothèque XMM - Françoise & Bevilacqua, 2018).

Le **Tableau 2** présente en détail les différentes version du projet CoMo•education expliquant à la fois les fonctionnalités permises par le système interactif ainsi que les modalités de l'interaction sonore.

<table><caption>**Tableau 2:** De CoSiMa à CoMo•education, 5 années de recherche et développement</caption><thead><tr><td>Version</td><td>Année</td><td>Système de base</td><td>Système interactif</td><td>Interface smartphone</td><td>Modalités d'interaction</td></tr></thead><tbody><tr><td>Version #1</td><td>2016</td><td>CoSiMa</td><td>Sons et silences contrôlés depuis l'ordinateur</td><td>Interface smartphone neutre : écran noir et nom de l'histoire - pas d'interatcion sur smartphone</td><td>Dès que le smartphone est en mouvement, il émet un son (peu importe la qualité du mouvement)</td></tr><tr><td>Version #2</td><td>2018</td><td>Elements</td><td>Sons contrôlés depuis le smartphone / silences contrôlés depuis l'ordinateur</td><td>2 modes : « pupil » (élève) / « teacher » (enseignant-e) qui permet de contrôler les smartphones des élèves</td><td>Gestes pré-enregistrés : 1 geste = 1 son</td></tr><tr><td>Version #3</td><td>2020</td><td>CoMo. education</td><td>Sons et silences contrôlés depuis le smartphone</td><td>Mode « teacher » permet de créer, de modifier et de jouer une histoire</td><td>Gestes & silences pré-enregistrés : 1 geste = 1 son ou 1 silence</td></tr></tbody></table>

<footnote n="4">⁴ https://apps.ismm.ircam.fr/como</footnote>
• Applications Web et réseau Wi-Fi local.

Le dispositif de CoMo.education est un système composé d'un ordinateur de contrôle, connecté à une antenne wifi et de smartphones. En option, une ou plusieurs haut-parleurs externes peuvent également être ajoutés (en utilisant éventuellement le bluetooth) - comme l'illustre la **Figure 6**.

<figure><img src="image_119.png" /><figcaption>**Figure 6 :** Le système d'interaction de CoMo・education</figcaption></figure>

BOOKLET•Le système d'interaction est décrit aux pages 16-17.

L'ordinateur est configuré pour créer un réseau Wi-Fi local et jouer le rôle de serveur pour l'application. Tous les smartphones sont connectés à l'ordinateur via ce réseau Wi-Fi local. Sur le smartphone, différentes interfaces peuvent être sélectionnées en utilisant différentes adresses web (également locales) sur le navigateur web. Cela permet au système d'être fonctionnel même s'il n'y a pas de connexion internet - ce qui, rappelons-le, était très important pour l'utilisation d'un dispositif numérique utilisé principalement en école maternelle, des lieux qui ne possèdent pas toujours de connexion internet.

Nous avons développé deux types d'interface utilisateur-trice pour utiliser l'application de CoMo.education : l'enseignant-e peut accéder à l'interface complète, qui permet de « créer », « modifier » et « jouer » des histoires (mode teacher). Les enfants quant à eux-elles, accèdent à une interface qui bloque le
smartphone sur écran noir et permet seulement l'interaction geste/son, (mode pupil) toutes les commandes restant du côté de l'enseignant-e.

• Détection de mouvements et reconnaissance de gestes.

L'application dans le smartphone est une Web app, elle fonctionne dans une page d'un navigateur Web, qui se connecte au serveur de l'ordinateur. Cette Web app accède aux capteurs de mouvement intégrés dans le smartphone (accéléromètre et gyroscope) et exécute un module de reconnaissance de gestes (librairie XMM) qui sélectionne et joue un fichier sonore (en utilisant l'API WebAudio). Le système de reconnaissance de gestes a été conçu pour permettre aux utilisateurs de définir eux-elles-mêmes les gestes en les enregistrant simplement et directement à partir du smartphone. Chaque geste est alors associé à des fichiers sonores distincts qui peuvent être simplement téléchargés sur l'ordinateur [Figure 7].

<figure><img src="image_120.png" /><figcaption>Figure 7 : Les différents mode d'interaction de CoMo•education - « Jouer » et « Créer » une histoire interactive</figcaption></figure>
* Correspondance entre le geste et le son.

Le système de reconnaissance des gestes permet de sélectionner les fichiers sonores à lire en boucle. L'intensité du geste, mesurée par l'accéléromètre, est également utilisée pour moduler le volume sonore. Ainsi, alors que le silence est obtenu en maintenant immobile les smartphones, les gestes à haute énergie produisent un son au volume plus élevé.

### 5.3.2. Modes et conception des interactions.

* Modes d'interaction.

Comme mentionné dans le cahier des charges, nous souhaitions que les enseignant·es et les élèves puissent utiliser l'application CoMo.education en toute autonomie, et qu'ils ou elles puissent créer leurs propres histoires interactives. Nous avons donc créé deux modes de fonctionnement : le mode « enseignant·e » (mode *teacher mode*) et le mode « élève » (mode *pupil*). En mode *teacher*, l'application permet 3 fonctionnalités :

* Créer une histoire - Enregistrer des gestes et les associer à des sons dans la séquence suivante, une fois l'histoire nommée : (1) nommer le geste (2) choisir un son pour l'illustrer et (3) enregistrer le geste associé au son. On considère qu'une histoire est créée lorsque 5 gestes associés à 5 sons ont été pré-enregistrés.

* Modifier une histoire - Modifier soit les sons, soit les gestes d'une histoire interactive déjà créée.

* Jouer une histoire - Jouer une histoire interactive sonore et en mouvement de manière collective avec les élèves. Le mode *teacher* permet également à l'enseignant de sélectionner un histoire interactive, puis, de la démarrer et de l'arrêter à tout moment.

* Design des sons et des gestes.

Il est important de noter que lors d'une narration interactive, le son est lancé dès que le geste est identifié par le système (early recognition) et est joué en continu (en boucle) tant que le geste est effectué par l'utilisateur-trice. Par conséquent, le son accompagne le geste. Comme nous l'avons précisé dans le cahier des charges, cela crée une boucle de stimuli-réponse (geste-son), favorisant l'apprentissage par les interactions sensori-motrices tel que recommandé par les expert·es de la petite enfance lors de l'utilisation d'outils numériques par les jeunes enfants.
La conception du dispositif de CoMo•education a nécessité la réalisation de choix portant spécifiquement sur la conception des sons (design sonore) et les gestes (design de gestes) ainsi que sur leurs inter-relations comme nous le décrivons dans les points ci-dessous :

- **Design sonore**: les sons (généralement de plusieurs secondes) sont joués en boucle par l'application. Cela nécessite que le début et la fin du fichier sonore puissent produire une mise en boucle fluide. Cela est relativement facile lorsque les sons sont « texturaux », comme c'est souvent le cas avec les sons reproduisant des éléments « naturels » tels que le bruit du vent ou de l'eau. La gamme de fréquences sonores doit également être compatible avec les haut-parleurs des smartphones, en évitant généralement les sons graves. Il est nécessaire de choisir soigneusement les sons et de les tester au préalable sur smartphone.

> Afin d'aider les utilisateurs à créer leurs propres histoires interactives, nous avons créé une bibliothèque de sons disponible sur l'application. Cette bibliothèque est divisée en 3 catégories de sons : *les sons de la nature* (animaux et éléments naturels), *les sons de la ville* (transports divers) et *les sons de la musique et des voix* (instruments de musique et émotions).

BOOKLET•La bibliothèque de sons et les cartes associées sont décrites aux pages 52-53.

- **Design de gestes**: nous suivons le principe selon lequel le geste doit typiquement évoquer des actions qui pourraient déclencher le son, ou évoquer le son à un niveau métaphorique. Les gestes étant capturés par les capteurs du smartphone (gyroscope et accéléromètre)<fnref n="5" />, il est important de considérer une combinaison spécifique pour chaque geste associant : orientation de la main (de face ou de dos par exemple), vitesses de rotation (plus ou moins rapide) et niveau d'énergie (intensité de la trajectoire). Cela permet à l'algorithme de reconnaître correctement chaque geste et de produire le bon son qui y est associé. À noter qu'en cas de confusion (entre deux ou plusieurs gestes par l'algorithme), chaque geste peut être modifié et enregistré à nouveau.

<footnote n="5">⁵ Le gyroscope mesure les changements d'orientation du smartphone dans l'espace. L'accéléromètre, quant à lui, permet de mesurer les variations de vitesse lors du mouvement, ainsi que l'orientation du téléphone par rapport à la gravité (verticalité).</footnote>
> Toujours afin d'aider les utilisateurs-trices à créer leurs propres histoires interactives, nous avons listé les éléments à prendre en compte lors de la création d'un geste: orientation de la main, vitesse et intensité.

BOOKLET•Les pré-requis à l'enregistrement d'un nouveau geste sonore créé via CoMo•education sont décrits à la page 112.

### 5.3.3. Scénario pédagogique.

Grâce au processus de co-conception itératif réalisé au sein de plusieurs écoles partenaires, l'application CoMo.education a été développée avec un scénario d'usage associé, qui suit les points mentionnés dans le cahier des charges. En outre, il permet de répondre aux objectifs d'apprentissage institutionnels du programme préscolaire, on parle alors de « scénario pédagogique » (Brassard & Daele, 2003).

Tout d'abord, les smartphones sont connectés à CoMo.education via la borne Wi-Fi et à l'ordinateur de contrôle (tel que décrit dans la **Figure 3**). L'enseignant-e et les élèves sont équipés de smartphones à leurs mains droites, accrochés avec un bracelet - respectivement en mode *teacher* et en mode *pupil*<fnref n="6" />.

Une fois l'installation terminée, la mise en oeuvre du scénario pédagogique se décompose de 3 étapes :

1. **Exploration** : L'enseignant-e montre aux enfants les gestes qui composent l'histoire, en les invitant à l'imiter. Cette étape se déroule en silence, le système interactif étant alors mis en pause par l'enseignant-e qui est connecté-e à sa propre interface (mode *teacher*).

2. **Interaction**. L'histoire est racontée par l'enseignant-e. Les enfants et l'enseignant bougent ensemble à des moments précis de l'histoire, produisant collectivement les paysages sonores qui animent la narration interactive.

3. **Discussion**. Une fois l'histoire terminée, une discussion de groupe est organisée par l'enseignant-e avec les élèves afin de se remémorer l'histoire, les associations de geste et sons, ainsi que les sensations et émotions qui ont pu être ressenties par les élèves.

<footnote n="6">⁶ Les smartphones des élèves en mode *pupil* sont bloqués sur écran noir avant d'être placés dans la main des élèves.</footnote>
Ce scénario pédagogique a été utilisé lors des deux études expérimentales que nous allons maintenant présenter.

BOOKLET•Le scénario d'utilisation est décrit en détail, de la page 21 à la page 25.

## 5.4. Expérimentations et évaluations.

Nous avons donc mené deux études expérimentales à partir du dispositif de CoMo•education. La première a eu lieu en contexte préscolaire au sein de deux classes de maternelle prenant la forme d'une étude-pilote. La seconde s'est déroulée dans un format de workshop mené au sein de notre centre de recherche auprès de professionnel·les de terrain aux compétences interdisciplinaires.

### 5.4.1. Étude-pilote.

Nous avons mené notre étude-pilote au sein de deux classes de moyenne et grande section de maternelle, dans deux écoles différentes [Figure 8]. L'objectif de cette étude expérimentale était double : il s'agissait (1) d'évaluer techniquement la version actuelle de l'application, c'est-à-dire son fonctionnement autonome sur le terrain, et (2) d'évaluer qualitativement l'utilisation du dispositif sur le terrain, par le biais d'observations lors de sa mise en oeuvre, de discussions en groupe et d'entretiens individuels réalisés auprès des enseignant·es et de leurs élèves.

<figure><img src="image_121.png" /><figcaption>**Figure 8** : Expérimentation de CoMo•education en maternelle avec la narration interactive de « La chasse à l'ours ».</figcaption></figure>
• Participant·es.

L'étude-pilote a été réalisée auprès de 28 enfants (13 filles et 15 garçons) âgés de 4 à 6 ans, issu·es de deux classes de moyenne et grande sections de maternelle, dont l'âge moyen était de 5,7 ans. Nous pouvons également préciser qu'aucun·e des participant·es n'avait déjà utilisé l'application CoMo•education lors des tests effectués au cours du processus de co-conception du dispositif.

• Matériel.

L'étude de cas s'appuie sur la narration interactive créée à partir du livre intitulé «La chasse à l'ours» (We're Going on a Bear Hunt, en anglais), écrit par Michael Rosen et Helen Oxenbury [Tableau 3]. Avant l'intervention, nous avons pré-enregistré les gestes et sélectionné les sons associés qui seraient utilisés pour animer l'histoire [Figure 9]. Nous pouvons souligner que la création de cette histoire interactive résulte du processus de co-conception réalisé avec d'autres enseignantes impliquées antérieurement.
<table><caption>Tableau 3 : Éléments narratifs de l'histoire interactive de « La chasse à l'ours »</caption><thead><tr><th></th><th>Passage de l'histoire</th><th>Geste</th><th>Sons du smartphone</th><th>Son de l'enceinte externe</th></tr></thead><tbody><tr><td>#1</td><td>Euh ! de l'herbe !<br>De hautes herbes<br>ondulantes.</td><td>Bras balançants le long<br>du corps, avec mains<br>tournées vers le corps,<br>en alternance.</td><td>Vent dans les herbes.</td><td></td></tr><tr><td>#2</td><td>Euh ! une rivière !<br>Une rivière froide et<br>profonde.</td><td>Mains jointes et<br>mouvement de brasse<br>en simultanée (sans<br>retourner le téléphone).</td><td>Rivière qui coule.</td><td></td></tr><tr><td>#3</td><td>Euh ! de la gadoue !<br>Une gadoue vaseuse et<br>collante.</td><td>Mains face au sol, qui<br>tapent dans l'air, en<br>alternance.</td><td>Bruits de pas dans la<br>gadoue.</td><td></td></tr><tr><td>#4</td><td>Euh ! une forêt !<br>Une forêt immense et<br>profonde.</td><td>Mains face au sol, bras<br>qui s'écartent en<br>alternance.</td><td>Craquements de branches.</td><td></td></tr><tr><td>#5</td><td>Euh ! une tempête de<br>neige !<br>Une tempête qui souffle<br>et se déchaîne.</td><td>Bras et mains en l'air et<br>tournoiement sur<br>soi-même.</td><td>Tempête de vent.</td><td></td></tr><tr><td>#A</td><td>Euh ! une grotte !<br>Une grotte lugubre et<br>profonde.</td><td>-</td><td></td><td>Pierre qui roule.</td></tr><tr><td>#B</td><td>C'est un ours !!</td><td>-</td><td></td><td>Grognement de<br>l'ours.</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_122.png" /><figcaption>Figure 9 : Les gestes sonores de l'histoire interactive de « La chasse à l'ours »</figcaption></figure>
• Méthode et collecte des données.

Cette étude de cas s'est déroulée en juin 2021, à la fin de l'année scolaire donc. Les enfants ont été répartis en petits groupes de 6 à 8, afin de faciliter le déroulé du scénario pédagogique. Pour chaque classe, l'intervention a eu lieu dans une salle adjacente à la salle classe afin de ne pas perturber le reste du groupe de classe, en termes de sonorisation et d'espace utilisé.

La procédure expérimentale s'est déroulée comme suit [Figure 10] :

- Mise en œuvre du scénario pédagogique - 1. Exploration, 2. Interaction, 3. Discussion;

- Réalisation d'entretiens individuels avec les élèves - suivant une grille d'entretien [Tableau 4] ;

- Et enfin, réalisation d'entretiens semi-dirigés réalisés individuellement auprès des enseignantes.

<figure><img src="image_123.png" /><figcaption>**Figure 10 :** Détails des différentes étapes de l'étude de cas du projet CoMo•education.</figcaption></figure>

Concernant la mise en œuvre du scénario pédagogique, l'auteure de ce manuscrit (doctorante) a joué le rôle de la narratrice dans l'une des deux classes, alors que dans l'autre classe, c'est l'enseignante qui a occupé ce rôle. Suite au déroulé du scénario pédagogique, les élèves des deux classes ont répondu individuellement à une série de questions (grille d'entretien décrite dans le **Tableau 4**) posée par la doctorante. L'ensemble du scénario ainsi que les entretiens avec les enfants ont été enregistrés en vidéo, à l'aide d'une caméra équipée d'un microphone.

Les enregistrements vidéo ont ensuite été envoyés aux deux enseignantes, qui ont pu les visionner en amont de leurs entretiens individuels réalisés quelques jours après. Ces entretiens également menés par la doctorante, ont été enregistrés en format audio puis retranscrits manuellement. Tous les enregistrements vidéo et audio ont ensuite été revus ou réécoutés afin d'être
annotés par d'autres membres de notre équipe de recherche qui n'étaient pas présent·es en classe.

<table><caption>**Tableau 4 :** Questionnaire utilisé lors des entretiens individuels avec les élèves</caption><thead><tr><th>Thématique</th><th>Question</th><th>Réponse attendu</th></tr></thead><tbody><tr><td>A.Appréciation de l'histoire</td><td>A.1. Est-ce que tu as aimé l'histoire ?</td><td>Oui (Non)</td></tr><tr><td rowspan="3">B.Compréhension de l'histoire</td><td>B.1.De quoi parlait l'histoire ?</td><td>C'est l'histoire d'une famille qui part à la chasse à l'ours.</td></tr><tr><td>B.2.Peux-tu me rappeler tous les paysages que l'on a traversés ensemble ?</td><td>#1 / #2 / #3 / #4 / #5<br>(#A / #B) - Tableau 4</td></tr><tr><td>B.3.Je vais jouer les sons de l'histoire, peux-tu faire le geste associé ?</td><td>#1 / #2 / #3 / #4 / #5 - Tableau 4</td></tr><tr><td rowspan="3">C.Compréhension du système d'interaction / de la technologie</td><td>C.1. À quoi sert le téléphone ?</td><td>C'est le téléphone qui produit les sons</td></tr><tr><td>C.2. Comment cela fonctionne-t-il ?</td><td>Le téléphone produit des sons quand je bouge</td></tr><tr><td>C.3. Penses-tu qu'il s'agit d'un vrai téléphone?</td><td>Oui (Non)</td></tr></tbody></table>

## Analyse des résultats.

**Évaluation technique.** Du point de vue technique, notre système d'interaction a fonctionné correctement et les smartphones ont produit les sons attendus, et ce pour tous les enfants (total = 28). Cependant, plusieurs améliorations concernant l'interface dédiée à l'enseignant·e (mode teacher) ont été citées, tels que l'ajout d'une fonctionnalité pour mettre en mode silencieux l'ensemble des smartphones, ou encore la possibilité d'activer discrètement un son sur une enceinte externe (actuellement réalisé par l'assistant·e du ou de la narrateur·trice).

**Entretiens individuels auprès des élèves.** Suite à l'analyse des réponses aux entretiens individuels réalisés auprès des élèves (post scénario pédagogique), nous avons pu relever une première série de résultats rapportés dans le **Tableau 5**.

Tout d'abord, tous les élèves ont déclaré avoir apprécié la narration interactive (A.1), ce qui confirme l'engagement et la motivation des enfants à suivre l'histoire qui leur est proposée. Dans l'ensemble, la majorité des enfants (78%) ont compris le fil conducteur de l'histoire ie. « La chasse à l'ours », mais ils ont ensuite fait référence au déroulé de l'histoire de différentes manières : par des mots et/ou
des gestes. Dans la classe 2, la majorité des élèves ont été capables de raconter l'histoire verbalement (B.2), tandis que dans la classe 1, la majorité des enfants ont été capables de transmettre l'histoire gestuellement (B.3).

En ce qui concerne la compréhension du système d'interaction, nous pouvons observer que tous les élèves ont été capables de mentionner que le son sortait du téléphone (C.1). Si la grande majorité des élèves (82%) affirme avoir compris que les sons étaient activés par le mouvement (C.2) (un enfant a par exemple dit spontanément que « si on fait les bons gestes, ça fait les bons sons »). Seule la moitié des enfants ont pensé qu'il s'agissait d'un « vrai » téléphone (C.3). En effet, dans une analyse plus qualitative de ces entretiens individuels avec les élèves, certains enfants ont mentionné le fait qu'ils ne peuvent pas « passer un appel », « jouer » ou « commander à manger » avec ces téléphones (qui étaient en effet bloqués sur des écrans noirs), d'où le fait que pour eux-elles, ce ne soit pas de « vrais » téléphones qui aient été utilisés.

<table><caption>**Tableau 5 :** Résultats issus des entretiens individuels réalisés auprès des élèves suite au scénario pédagogique</caption><thead><tr><th>Thématique</th><th>Réponse</th><th>Class- 1</th><th>Class- 2</th><th>Total</th></tr></thead><tbody><tr><td>A.Appréciation de l'histoire</td><td>A.1. Est-ce que tu as aimé l'histoire ?</td><td>100%</td><td>100%</td><td>100%</td></tr><tr><td rowspan="3">B.Compréhension de l'histoire</td><td>B.1.De quoi parlait l'histoire ?</td><td>75%</td><td>81%</td><td>78%</td></tr><tr><td>B.2.Peux-tu me rappeler tous les paysages que l'on a traversés ensemble ?</td><td>2.8/5</td><td>3.8/5</td><td>3.3/5</td></tr><tr><td>B.3.Je vais jouer les sons de l'histoire, peux-tu faire le geste associé ?</td><td>3.5/5</td><td>2.6/5</td><td>3/5</td></tr><tr><td rowspan="3">C.Compréhension du système d'interaction / de la technologie</td><td>C.1. À quoi sert le téléphone ?</td><td>100%</td><td>100%</td><td>100%</td></tr><tr><td>C.2. Comment cela fonctionne-t-il ?</td><td>92%</td><td>73%</td><td>82%</td></tr><tr><td>C.3. Penses-tu qu'il s'agit d'un vrai téléphone?</td><td>58%</td><td>40%</td><td>49%</td></tr></tbody></table>

*Enregistrements vidéo.* D'après l'analyse qualitative des enregistrements vidéo filmant l'ensemble des étapes du scénario pédagogique (1. Exploration, 2. Interaction, 3. Discussion), les points suivants ont tous été remarqués par les annotateurs trices de manière indépendante :

- Tous les élèves ont fait preuve d'engagement et de motivation dans la narration interactive, car tous les enfants étaient actif-ves et effectuaient
les gestes attendus, plus ou moins précisément en fonction de leurs capacités motrices. L'appréhension du smartphone ainsi que la compréhension précise des gestes ont nécessité quelques ajustements pendant la première étape dite d' « exploration ». Cela a été facilement réalisé par la narratrice qui leur a montrés et expliqués verbalement de manière conjointe [ « bras en l'air », « un bras après l'autre », « on y va lentement », « là on va plus vite» par exemple]. Lors de la deuxième étape dite de « narration », les enfants ont su effectuer tous les gestes sans difficulté apparente et ont même semblé apprécier cette expérience immersive et collective, comme en témoignent les sourires et les rires des enfants.

- Au cours de la narration interactive, nous avons noté que la plupart des élèves semblaient attentif-ves et certain-es ont même collaboré ensemble. Un marqueur intéressant d'une telle présence attentive, au niveau du groupe, est le fait qu'ils-elles aient cessé de bouger collectivement, à la demande de l'enseignant-e, provoquant ainsi un silence général au sein du groupe. Il est notoire qu'un tel comportement est généralement difficile à obtenir avec un groupe d'élèves de cet âge (d'après nos observations en classe et de ce que nous ont raconté les enseignant-es a posteriori).

- Durant la troisième étape du scénario, dite de « discussion », les réactions des élèves ont été très intéressantes à écouter. En effet, ils ont su faire preuve d'imagination à propos des paysages sonores : ils ont été par exemple très créatifs dans la description de l'ours [ « L'ours était poilu et vert avec de grandes dent », « L'ours cachait un gros diamant dans sa grotte » ] ou des sensations ressenties en traversant les paysages [ « L'eau était super froide, je ne pouvais plus nager » (#2), « La neige me rentrait dans les yeux, je ne pouvais plus continuer de marcher » (#5)].

## Analyse des entretiens auprès des enseignantes.

Les entretiens avec les deux enseignantes ont permis de rapporter d'autres points importants. Tout d'abord, elles ont toutes deux trouvé l'approche fructueuse sur le plan pédagogique, au-delà du seul aspect ludique de l'expérience. En effet, selon elles, il semble pertinent de proposer aux enfants plusieurs manières de raconter une histoire, certain-es préférant utiliser des mots et d'autres des gestes. De plus, les enseignantes ont apprécié le fait de pouvoir observer leurs élèves d'une manière différente [« J'ai vu des enfants qui sont habituellement "inhibés" en
classe, ou qui ont des difficultés à s'engager dans une activité purement
académique, devenir plus impliqués, plus participatifs, et plus performants ! » -
Enseignante 1] . Elles ont également validé certaines observations faites
concernant le développement des enfants [« Le fait de pouvoir observer les enfants
en tant que spectateur m'a permis de confirmer des caractéristiques chez mes
élèves que j'avais déjà remarquées. Par exemple, j'ai observé que certains enfants
étaient mal à l'aise avec leur corps et j'ai remarqué que ce sont ces enfants qui ont
aussi des difficultés avec l'apprentissage de l'écriture. » - Enseignante 2].

Deuxièmement, les enseignantes ont insisté sur la pertinence de créer des
sons à la fois de manière collective, et en temps réel. Selon elles, ces
environnements sonores sont de formidables supports à la compréhension d'un
récit narratif, et sont encore trop peu utilisés en maternelle [« Grâce à
CoMo•education, nous produisons un mouvement qui est immédiatement associé à
un son par un retour immédiat de nos actions, chose que nous avons rarement en
classe je pense ou pas de la même manière. » / « Dans ce scénario, la mise en scène
et l'univers sonore sont au service de la compréhension de l'histoire. » -
Enseignante 1].

Enfin, l'introduction de cette application dans en classe a également ouvert
des perspectives d'évolution des pratiques pédagogiques, même sans l'utilisation
de la technologie [« J'ai l'habitude de raconter des histoires assise face à mes
élèves. L'introduction de CoMo•education dans ma classe m'a donné envie de
raconter les histoires en mouvement, de changer de posture corporelle. » -
Enseignante 2]. [« Je pense que l'utilisation de CoMo•education va changer ma
façon de raconter des histoires en classe. Je lui trouve un intérêt pédagogique
notamment pour les histoires à randonnée, avec une succession d'éléments
répétitifs notamment » - Enseignante 1].

L'étude-pilote nous a permis de tester l'application en contexte préscolaire auprès
d'élèves de maternelle et de leurs enseignantes. Nous avons principalement utilisé
la fonctionnalité correspondant au fait de « Jouer une histoire » permise par
l'application CoMo•education, puisque nous avions déjà enregistré les gestes
sonores de la chasse à l'ours, et créé le scénario pédagogique associé.
Complémentaire, la deuxième étude expérimentale a été organisée sous la forme
d'un workshop nous a permis de tester la deuxième fonctionnalité de l'application
CoMo•education, c'est-à-dire « Créer » (et donc « Modifier ») une histoire.
5.4.2. Workshop.

Suite à notre étude-pilote, nous avons mené un workshop d'une journée réunissant plusieurs expertes de la petite enfance, au sein de notre centre de recherche situé à Paris [Figure 11]. Dans les paragraphes suivants, nous expliquerons quels étaient les objectifs, puis les moyens et méthodes mis en œuvre lors de ce workshop. Enfin, l'analyse des résultats obtenus lors de la discussion collective de fin de workshop et des entretiens individuels réalisés auprès de chacune d'entre elles.

<figure><img src="image_124.png" /><figcaption>Figure 11 : Workshop CoMo•education en août 2021 au sein du Learning Planet Institute a réuni plusieurs professionnelles de petite enfance.</figcaption></figure>

• Objectifs du workshop.

L'objectif majeur du workshop était de pouvoir obtenir les retours des professionnel·les sur la prise en main de l'application CoMo•education et plus particulièrement sur la fonctionnalité liée à la création d'une histoire (« Créer une histoire ») et donc sur la fonctionnalité associée concernant la modification d'une histoire (« Modifier une histoire »).
Nous souhaitions également avoir les retours d'utilisation de l'application
lorsqu'elle est utilisée en autonomie par des acteurs trices de terrain. Enfin nous
souhaitions organiser une discussion autour des potentialités de l'application dans
plusieurs cas d'usage : sur le temps scolaire, mais aussi sur le temps périscolaire,
lors d'ateliers d'éveil au numérique ou encore en cabinet paramédical.

Ainsi, les trois questionnements auxquels nous souhaitions répondre
étaient les suivants :

- Comment s'est déroulée l'utilisation de l'application CoMo•education ?

- Quelles sont les améliorations possibles ?

- Pensez-vous que le dispositif de CoMo•education pourrait-elle s'intégrer à votre pratique professionnelle ?

• **Moyens et méthodes.**

Participantes. Dans une démarche interdisciplinaire, ce workshop a réuni
plusieurs professionnelles de terrain :

- Une psychomotricienne ;

- Une enseignante de maternelle ;

- Une médiatrice numérique ;

- Une éducatrice Montessori, également médiatrice numérique.

Nous pouvons également préciser que ces quatre professionnelles n'avaient jamais utilisé l'application CoMo•education auparavant. Trois des membres de l'équipe de conception étaient également présent•es.

Livret de présentation. Avant de commencer le workshop, nous avons distribué à chaque participante un livret de présentation du projet de CoMo•education. Ce livret était similaire au Booklet qui accompagne la lecture de ce chapitre et comportait les sections suivantes :

1. Présentation générale du projet,

2. Mode d'emploi,

3. Dictionnaire de gestes,

4. Bibliothèque de sons.

Le livret était accompagné d'un tableau de création d'une histoire interactive permettant d'associer 5 passage d'une histoires, à 5 gestes et 5 sons (correspondant aux 3 colonnes du tableau).
Programme. La journée de workshop s'est déroulé en trois temps :

1. **Présentation générale du projet**

- Projet de recherche

- Description de l'application

- Présentation du dictionnaire de gestes et de la bibliothèque de sons

+ Démonstration autour de l'histoire interactive de « La chasse à l'ours ».

2. **Mise en pratique :** Création d'une histoire interactive en binôme (à l'aide du tableau de création d'histoire interactive que nous venons de présenter).

+ Narration des histoires interactives par binôme

3. **Discussion :** en groupe

+ Entretiens individuels (de quelques minutes)

• Analyse des résultats.

Afin d'expliciter les résultats obtenus à partir de ce workshop, reprenons chacune
des questions énoncées précédemment et associées aux objectifs que nous nous
étions fixés en amont.

Utilisation de l'application. De manière générale, les participantes ont jugé que l'application était « simple à utiliser » et le processus de création d'histoire « simple à suivre ». La bibliothèque de sons actuelle a été jugée comme « assez fournie » actuellement pour pouvoir créer des narrations interactives. Cependant des inconvénients ont été mentionnés, parmi lesquels : le fait de ne pas pouvoir revenir en arrière dans l'application, et de ne pas pouvoir mettre en mode silencieux les smartphones en mode pupil , en tant que narrateur-trice possédant un smartphone en mode teacher .

> « Finalement, c'est assez simple à utiliser, il y a peu d'étapes
à suivre, peu de choses à faire pour arriver à la création d'une
histoire - c'est assez intuitif ! » (animatrice)

> « Puisqu'on utilise le smartphone, l'utilisation est tactile, on
peut facilement intervenir et l'objet reste dans la main, ce qui
est super pratique pour bouger. On a donc pas besoin de beaucoup
de matériel, et on peut déjà utiliser l'application en l'état sans
avoir à ajouter des sons en plus puisque la bibliothèque de sons
actuelle est déjà assez fournie » (enseignante).

Intégration à une pratique professionnelle. Les professionnelles ont mentionné de multiples intérêts à utiliser CoMo•education, que ce soit dans un but pédagogique (pour raconter différemment une histoire, en impliquant le corps, le mouvement et
le son, le tout de manière collective) ; dans un but de rééducation (pour travailler la mémorisation, l'attention ou encore la concentration des enfants) ; ou de médiation numérique (afin d'utiliser le smartphone différemment avec les élèves, tout en évitant de provoquer une forme de « fascination » face à l'outil grâce à la création de ses propres narrations interactives.)

> « Je perçois l'intérêt de l'outil puisqu'il permet de narrer différemment et de faire participer les enfants à la narration - ça les fait travailler leur motricité, l'attention du geste, la concentration, la coopération puisque pour que l'univers sonore soit harmonieux il faut que tout le monde produise les mêmes sons en même temps, donc il faut s'écouter, se regarder. » (animatrice).

> « J'utiliserais bien CoMo•education dans des activités de rééducation pour travailler sur la mémorisation, l'attention et la concentration. Finalement l'attention portée au son pourrait aider les enfants à se souvenir des gestes qu'ils ont réalisé, à leur intensité, leur mouvement, leur direction, etc. » (psychomotricienne).

> « CoMo•education permet de développer un rapport au smartphone qui ne passe pas par l'écran et ainsi prendre un peu conscience des autres "outils embarqués" qu'il y a à l'intérieur. Cela permet de vivre une expérience collective à la fois physique et narrative. Attention cependant à ne pas entretenir une forme de fascination face à l'outil, en permettant aux enfants de comprendre le système et de créer leurs propres histoires.» (médiatrice numérique)

## 5.5. Retours d'expérience.

Le projet CoMo•education a été conçu comme un dispositif permettant à la fois de créer, de jouer et de modifier des narrations collectives et en mouvement à l'école maternelle. Le système interactif basé sur l'association geste/son a été développé grâce à un processus de co-conception itératif impliquant des acteurs et des actrices du milieu préscolaire.

Dans les prochains paragraphes, nous discuterons des leçons tirées du processus de co-conception, ainsi que des résultats issus de l'analyse des données récoltées lors de nos deux études expérimentales. Enfin, nous formaliserons un ensemble de lignes directrices spécifiques à la conception de ce type de dispositif.
En mettant en œuvre de le dispositif de CoMo•education au sein de deux études expérimentales, (sur le terrain et auprès de de professionnelles interdisciplinaires), nous pouvons souligner que le système est fonctionnel, et qu'il est techniquement prêt à être déployé dans d'autres écoles auprès d'élèves de maternelle. Nous avons pensé le système comme ouvert et facilement appropriable par ses utilisateurs•trices afin que d'autres histoires puissent être ajoutées par les professionnelle•les de terrain et les enfants qu'ils•elles accompagnent. L'application pourrait donc être utilisée dans différents contextes pédagogiques. Développée à l'aide de technologies web, le système est facilement extensible par rapport au nombre d'utilisateurs•trice - d'un point de vue technique, il pourrait donc s'adapter à un groupe d'utilisateurs•trices plus important, et ce sans modification.

• De la narration passive à la narration (inter)active.

Comme l'ont soulignées les deux enseignantes impliquées dans l'étude-pilote, le dispositif de CoMo.education encourage de nouvelles formes de narrations, plus interactives et moins passives que le modèle de narration que l'on pourrait qualifier de « traditionnel » (où l'on demande à l'enfant de s'asseoir, de ne plus bouger et d'écouter attentivement l'enseignant•e). En effet, les enseignantes interrogées, ont noté que certains enfants généralement inattentif•ves dans la pratique de narration « traditionnelle » s'étaient étonnamment révélé•es actif•ves et attentif•ves lors de la narration interactive permise par l'utilisation de notre application. Ainsi, il apparaîtrait qu'une approche plus corporelle de la pratique de narration, mobilisant les sens et le mouvement, pourrait s'avérer bénéfique à un plus grand nombre d'enfants. Si cela ouvre des perspectives intéressantes en termes d'inclusivité, il faudrait cependant évaluer cet aspect par une étude plus approfondie.

Ces études ont également permis de comprendre comment CoMo•education pourrait transformer les pratiques de narration actuelles, tout en prenant en compte l'approche holistique du développement de l'enfant. Du point de vue des professionnelles de terrain, CoMo•education a été perçu comme un «outil pédagogique complémentaire» pour raconter des histoires : [« L'utilisation de CoMo.education en classe m'a permis d'observer les enfants différemment, c'est-à-dire de confirmer ou d'infirmer des observations sur le développement des élèves, notamment dans leur rapport au corps » Enseignante 2] Il ne s'agit pas de substituer les pratiques actuelles de narration en maternelle, mais de promouvoir
de nouvelles manières de raconter des histoires, avec ou sans l'utilisation des
technologies numériques [« Je pense que le projet CoMo.education va changer ma
façon de raconter des histoires : Je pense que je vais utiliser davantage de gestes
et de tonalité dans mes récits avec les enfants » Enseignante 1]. De telles
observations sont très encourageantes mais nécessitent également d'autres
evaluations plus approfondies, menées en milieu préscolaire mais pas que.

En effet, la narration collective, sonore et en mouvement représente
egalement des pistes d'utilisation possibles d'autres contextes que celui scolaire.
En effet, la psychomotricienne qui a participé **workshop** a perçu un réel intérêt à
vouloir utiliser cette application avec ses jeunes patient·es afin de travailler des
compétences essentielles au développement du jeune enfant que sont la
mémorisation, l'attention ou encore la concentration. L'animatrice et la médiatrice
ont également perçu un intérêt à utiliser cet outil pour raconter des histoires en
bougeant dans des activités périscolaires.

• Utilisation sur le long terme.

Concernant une vision à plus long terme, le dispositif de CoMo.education pourrait
être utilisé tout au long de l'année scolaire dans une classe, suivant plusieurs
scénarios pédagogiques qui mobilisent la créativité des professionnel·les de
terrain et puissent répondre à leurs attentes. Nous pourrions ainsi évaluer les
effets potentiels révélés par une utilisation sur le long terme des enfants grâce à la
répétition d'une même narration interactive et/ou la création de nouvelles. Nous
pourrions également comparer la manière dont certains gestes pourraient être
réalisés, utilisés, assimilés par les enfants d'âge préscolaire d'une histoire à une
autre.

Il est important de noter que l'utilisation actuelle de CoMo•education
pourrait être associée à une activité « transitionnelle » entre les mondes réel et
virtuel permettant d'en développer d'autres, comme la co-création d'histoires avec
les élèves, l'enregistrement de sons issus de l'environnement quotidien, ou encore
l'invention de nouveaux gestes.

Enfin, si l'on pense à un déploiement sur le long terme de ce type de
dispositif, il faut également penser aux outils qui peuvent accompagner son
utilisation tels que des livrets de présentation, une plateforme interactive ou
encore des vidéos tutorielles - autant d'outils mentionnés par les professionnel·les
ayant participé à notre workshop. C'est notamment pour cette raison que nous
avons créé le Booklet qui accompagne la lecture de ce chapitre, ainsi qu'une page
internet répertoriant une vidéo d'explication, ainsi que toutes les explications du projet<fnref n="7" />.

### • Smartphones en maternelle.

Le dispositif de CoMo•education s'appuie sur l'utilisation de smartphones, ce qui peut faire l'objet de controverses à l'école maternelle. Nous pouvons discuter de ce choix en considérant différents aspects. Tout d'abord, comme nous l'avons mentionné à plusieurs reprises, nous n'utilisons pas l'écran, et favorisons les activités corporelles, multisensorielles et collectives. Par conséquent, l'objectif de notre application est précisément d'éviter les écueils qui sont généralement associés à l'utilisation des interfaces à écran et notamment des smartphones (cf. Chapitre 2).

De plus, les enseignant-es ont confirmé lors des entretiens, que de tels outils numériques pouvaient être introduits « en douceur » à l'école, puisqu'ils sont déjà présents dans l'environnement quotidien des enfants (au sein du foyer par exemple). La mise en place d'un processus de co-conception, impliquant l'ensemble des acteurs et actrices de la petite enfance dès la phase d'idéation, crée ainsi un espace d'échanges éloignant les craintes et idées reçues à propos du lien entre numérique et petite enfance. Le fait de pouvoir utiliser son propre smartphone, ce qui ne demande pas de matériel supplémentaire, a été valorisé par une enseignante lors du workshop. Enfin la médiatrice numérique a mis en avant le fait de pouvoir déconstruire la fascination que peuvent avoir les jeunes enfants face à cet outil, en leur permettant de raconter et de créer leurs propres histoires, puisqu'ils•elles manipulant eux•elles-mêmes le système interactif.

Il serait également possible de concevoir des alternatives à l'utilisation des smartphones, se présentant sous la forme d'objets dotés à la fois de capteurs de mouvement, de batteries et de haut-parleurs. Cela nécessiterait la mise en œuvre d'un nouveau processus de co-conception afin d'envisager la création d'outils originaux adaptés aux besoins des enfants et des professionnel·les qui l'entourent.

### • Création d'histoires par les professionnel·les de petite enfance.

L'objectif du dispositif de CoMo•education est bel et bien que l'application puisse être appropriée par tout-e enseignant-e ou professionnel-le de petite enfance. Ainsi, nous avons pu tester lors du workshop la capacité de ces professionnel·les à créer leurs propres histoires interactives. Il en est ressorti des intérêts

<footnote n="7">⁷ https://www.premierscris.org/como-education</footnote>
pédagogiques et/ou développementaux, quel que soit le domaine d'expertise des participantes au workshop qui ont listé des avantages liés à la création de récits narratifs à la fois en mouvement, sonores et collaboratifs. Cependant des point faibles concernant l'utilisation autonome par des professionnel·les ont aussi été mentionnés tels que la difficulté à reproduire ou à créer un geste sonore adapté à l'utilisation de CoMo•education, ou encore le manque de flexibilité de l'application (retour en arrière ou modification des mots par exemple).

Nous avons listés dans le **Tableau 5**, chacun des points forts mentionnés par les professionnel·les impliqué·es dans les deux études expérimentales, ainsi que les points faibles en proposant des pistes d'améliorations et les solutions que nous avons mises en œuvre afin d'y remédier. Ces solutions proposées prennent la forme d'un livret explicatif (à l'image du **Booklet** qui accompagne la lecture de ce chapitre) ou bien l'ajout de fonctionnalités à l'application existante (revenir en arrière, ajouter ses propres sons, modifications sur l'interface etc.).

<table><caption>**Tableau 5 :** L'application CoMo•education - Points forts / Points faibles, pistes d'amélioration et solution actuellement proposée pour y remédier.</caption><thead><tr><td>Points forts</td><td>Point faibles</td><td>Piste d'amélioration</td><td>Solution proposée</td></tr></thead><tbody><tr><td>Mise en mouvement des corps</td><td>Difficulté à reproduire le bon geste sonore</td><td>Créer des supports d'explication des gestes (papier ou vidéo)</td><td>Explication de chaque geste dans le Booklet + notation du mouvement (création du projet Nota•CoMo)</td></tr><tr><td>Utilisation du smartphone : outil du quotidien</td><td>Entretenir une fascination face à l'outil numérique</td><td>Permettre aux enfants de créer et raconter leurs propres histoires</td><td>L'application a été pensée de manière simple et intuitive afin qu'un enfant puisse l'utiliser, avec l'aide d'un adulte</td></tr><tr><td>Développement de la créativité (sonore et gestuelle)</td><td>Difficulté à créer des nouveaux gestes sonores</td><td>Lister les éléments essentiels à la création d'un geste sonore</td><td>Guide d'explication de création d'un geste sonore (pp. 112 du Booklet)</td></tr><tr><td>Possibilité de créer sa propre histoire interactive</td><td>Pas assez de flexibilité dans le processus de création d'une histoire</td><td>Pouvoir revenir en arrière à tout moment</td><td>Possibilité de revenir en arrière à tout moment</td></tr><tr><td>Bibliothèque de sons relativement fournie</td><td>Difficulté à choisir ses propres sons</td><td>Ajouter ses propres sons en fonction de ses besoins</td><td>Ajout de nouveaux sons possible sur l'application via l'ordinateur de contrôle</td></tr><tr><td>Facilité d'utilisation de l'application sur smartphone</td><td>Utilisation autonome incertaine</td><td>Créer des supports d'utilisation (papier ou vidéo)</td><td>Création d'un Booklet explicatif et d'une plateforme</td></tr></tbody></table>
_L'une des difficultés rencontrées au cours de ce projet a été d'expliquer la création de gestes sonores, à un public non-expert en interaction humain-machine. Les professionnelles interrogées au cours de nos études expérimentales ont souvent mentionné la difficulté à comprendre ce qu'était un geste sonore, à pouvoir l'expliquer à leurs élèves, et à les reproduire lorsqu'une narration interactive avait déjà été créée. En somme, il nous fallait rendre concret (tangible, manipulable), un concept abstrait (le geste sonore). C'est pour cela que nous avons créé le projet Nota•CoMo qui fait l'objet de cette deuxième partie de ce chapitre.

## 2/2 • Nota•CoMo, un système de notation du geste sonore pour CoMo•education.

Aparté • Alors que le confinement battait son plein, et que l'impossibilité de retourner sur le terrain en école maternelle, se faisait ressentir, je me suis questionnée sur la manière de pouvoir donner plus de matière au projet de CoMo•education. Je souhaitais lui offrir une dimension graphique qui permettrait de représenter concrètement les gestes sonores qui composent une narration interactive basée sur l'utilisation de l'application. C'est alors que l'idée d'un langage graphique adapté au dispositif de CoMo•education est apparue comme une évidence.

Au même moment, le cycle de conférences initié par Julien Prévieux à la Gaîté Lyrique et intitulé « Et bien dansez maintenant »<fnref n="8" /> éatit lancé. Ce cycle de conférences reprenait le questionnement qui m'a conduite à la création de CoMo•eductation : la relation du corps en mouvement face aux technologies du numérique. J'ai alors pu découvrir le travail de Camille Trimardeau, designer graphique, sur la notation du mouvement en gymnastique<fnref n="9" />. S'en est suivie une collaboration de deux ans, durant laquelle Camille et moi, avons conçu le projet de Nota•CoMo, un système de notation du mouvement spécialement conçu pour les gestes sonores créés à partir de l'application CoMo•education.

<footnote n="8">⁸ https://gaite-lyrique.net/en/cycle/et-bien-dansez-maintenant</footnote>

<footnote n="9">⁹ https://gaite-lyrique.net/plein-ecran/contenu/le-corps-statistique</footnote>
Le dispositif de CoMo•education permet de sonoriser des gestes, une notion qui peut paraître particulièrement abstraite, surtout lorsqu'il s'agit de l'expliquer aux jeunes enfants. Le développement du jeune enfant est multiple, et passe surtout par le corps, son premier médium d'interaction avec le monde (Bullinger, 2004). C'est pourquoi les activités proposées à l'école maternelle accordent une attention particulière au développement de la motricité globale, puis de la motricité fine menant vers l'apprentissage de l'écriture - vecteur essentiel à l'appréhension des autres apprentissages.

Avant l'apprentissage de l'écriture, le dessin constitue un moyen d'expression privilégié par le jeune enfant qui imite son environnement, et fait aussi appel à son imaginaire pour créer et (se) représenter le monde. Les activités graphiques, permettant de développer la motricité fine se multiplient à la maternelle, de la peinture au découpage en passant par le dessin au crayon, à la craie ou au feutre (Chapitre 1). Parallèlement, les activités de motricité globales sont encouragés dans les espaces dédiés que sont les cours d'expression corporelle, les parcours de motricité ou encore les activités permises en cours de récréation.

Le projet Nota•CoMo vient ainsi répondre à trois enjeux majeurs du projet CoMo•education. Premièrement, il s'agit de donner de la matérialité à une représentation abstraite du mouvement que peut constituer sa sonorisation. Ensuite, il s'agit de pouvoir transmettre les gestes d'une histoire interactive d'une-userisateur-trice à une autre (surtout entre enseignant·es). Enfin l'enjeu de Nota•CoMo, tout celui comme de CoMo•education, est de pouvoir encapaciter les utilisateurs·trices à créer leurs propres histoires interactives. C'est ainsi que la notation du mouvement peut en devenir un outil essentiel à la création de gestes sonores qui animent une histoire interactive.

Dans les paragraphes suivants, nous nous attarderons sur les inspirations multiples qui ont constitué la base de références du projet Nota•CoMo puis je m'attarderai à expliciter notre système de notation Nota•CoMo. Enfin nous ouvrirons ce système à de futures perspectives d'utilisation.

## 5.6. État de l'art pour Nota•CoMo.

L'état de l'art du projet Nota•CoMo prend racine au sein de plusieurs disciplines artistiques : la danse en premier lieu, puis la photographie et enfin la pédagogie (ici considérée comme un art).
Note à la lecture • La lecture de l'état de l'art s'accompagne de quelques planches d'illustrations présentées en Annexe 2.

• Notation de la danse.

La notation du mouvement en danse possède une histoire relativement ancienne. Dès le Moyen-Âge (et à peu près au même moment que l'apparition de la notation musicale), le mouvement dansé fait l'objet de travaux qui aboutissent à la création d'ouvrages sur le sujet de notation de la danse. Dès le 15e siècle, on trouve des ouvarges autour de la notation de la « basse danse ». Puis s'ensuit au 17e siècle, la création du premier langage systématique : « le système Feuillet » créé par Raoul-Auger Feuillet (1659-1710). Ce système est particulièrement intéressant puisqu'il introduit des codes à la notation du mouvement dansé : l'espace (la salle de danse) représenté par la feuille, sur laquelle sont notés des chemins (trajets parcourus) ponctués de signes (figures ou actions).

Mais c'est surtout au 20e siècle que le premier langage ayant l'ambition d'être universel, est créé par Rudolf Laban (1879-1958), danseur, chorégraphe et théoricien de la danse moderne d'origine hongroise. Le « système Laban » publié en 1928, se construit autour de quatre questions :

- Que se passe-t-il ?

- Quand cela se produit-il ?

- Combien de temps cela dure-t-il ?

- Quelle personne ou quelle partie du corps exécute ce mouvement ?

Quelques années plus tard, le « système Benesh » voit le jour, du nom de son créateur, le mathématicien et danseur, Rudolf Benesh (1916-1975). Reprenant le système de la partition musicale, la notation Benesh s'organise sur cinq lignes qui représentent les différents niveaux du corps, marquées de symboles en représentant les parties. On peut noter que ce système de notation est toujours utilisé par le célèbre danseur et chorégraphe contemporain français Angelin Preljocaj (1957-).

Parallèlement, d'autres figures emblématiques de l'art contemporain se sont intéressées à la représentation de la danse au cours du 20e siècle, tel que le peintre d'origine russe, Vassily Kandinsky, membre du Bauhaus. Dans sa série *Dance curves : On the dances of Palucca*, créée en 1926, Kandinsky dévoile une notation du mouvement composée de mouvements géométriques (lignes,
demi-cercles, angles droits ou arrondis) qui reprennent alors le vocabulaire formel de son célèbre ouvrage *Point et ligne sur plan* (1926).

En danse contemporaine, les danseurs se et chorégraphes Anne Teresa de Keersmaeker (1960-) et William Forsythe (1949-) se sont également intéressés à la notation de la danse en s'appuyant sur des formes géométriques. Pour de Keersmaeker, ce langage prend la forme de rosaces retraçant les chemins des danseurs et les rotations du corps dans l'espace. Pour Forsythe, il s'agit de s'appuyer sur les techniques de captation et de montage vidéo pour retracer les lignes et formes que trace le corps dans l'espace à l'image du projet *Lectures from Improvisation Technologies* (2011). On y retrouve alors des inspirations issues de la photographie.

* **Photographie du mouvement.**

En photographie, la représentation du corps en mouvement trouve ses origines dans les travaux d'Etienne-Jules Marey, médecin et physiologiste français et Eadweard Muybridge, photographe britannique (tous deux, 1830-1904). Leurs travaux s'appuient tous deux sur la technique de la chronophotographie qui consiste à associer des instantanés photographiques pour décomposer le mouvement des animaux et des être humains. Utilisés à des fins artistiques ou scientifiques, il s'agit de donner à voir les mécanismes corporels des êtres vivants.

Parallèlement, une technique photographique légèrement plus récente nommée « *light painting* », une technique visuelle de prise de vue fondée sur la captation de la lumière. Il s'agit de fixer temporellement et spatialement la lumière, comme pour la représenter de manière graphique. Les travaux du photographe américain Man Ray (1860-1976) sont les premiers témoignages de l'utilisation de la technique du *light painting*, à travers une série publiée en 1937. Quelques années plus tard, le peintre espagnol Pablo Picasso s'associera au photographe albanois Gjon Mili (1904-1984) pour publier une série de photographies représentant des dessins « crayonnés en l'air ».

* **Matériel pédagogique pour la graphie.**

Le développement de la motricité fine chez l'enfant a fait l'objet de nombreux travaux de recherche liés à la conception d'un matériel adapté aux jeunes enfants qui illustre toute la créativité des acteurs et actrices du mlieu de l'éducation. Dès le 19e siècle, le pédagogue allemand Friedrich Froebel (1752-1852) crée la mallette dit des « 13 dons » (*Gifts*) qui permet à l'enfant de manipuler des formes
géométriques pour l'aider à appréhender la composition des lettres. Cette mallette est composée de solides, balles, cubes, perles et lacets ou encore de pions que l'enfant peut manipuler et assembler à sa guise.

Quelques années plus tard, la pédagogue italienne Maria Montessori (1870-1952) s'inspirera des travaux des pédagogues français Jean Itard et Édouard Séguin pour développer un matériel pédagogique adapté à l'apprentissage du langage à travers la compréhension de la graphie des lettres par la manipulation de lettres rugueuses ou d'alphabet mobiles.

Bien plus récemment, puisant ses inspirations chez Froebel et Montessori entre autres, le travail de thèse d'Éloïsa Pérez porte sur l'apprentissage de la graphie chez les enfants de maternelle. La designer-chercheure a donc créé des alphabets mobiles, ainsi qu'une série de normographes reprenant les formes géométriques qui composent les lettres capitales et cursives (demi-cercles, rond, boucles, vagues, etc.) permettant aux enfants d'être guidés dans leurs représentations graphiques. La graphiste a également développé des exercices graphiques sur tablette, en dématérialisant les supports sollicitant ainsi l'utilisation des doigts pour dessiner les lettres.

Enfin durant le confinement dû à la pandémie de Covid-19 en 2020, les studios de création Atelier Baudelaire et Bold Design se sont associés pour créer des supports graphiques adaptés aux tout-petits entièrement réalisés à l'aide d'imprimantes 3D. Le projet ainsi intitulé « Jeu(x) de mots » se compose aussi de normographes et de formes géométriques permettant d'apprendre à dessiner les lettres de l'alphabet.

À ces références, nous pouvons bien évidemment ajouter deux autres représentations corporelles mythiques : celle de Léonard de Vinci intitulé «L'homme de Vitruve» qui représente le corps humain de manière géométrique au sein d'un cercle ; et celle de Le Corbusier nommée « Le Modulor », véritable support pour dessiner de manière proportionnelle et proportionné ce que l'architecte suisse nomme les « machines à habiter » telle que la Cité Radieuse à Marseille.

C'est en associant des travaux de recherche interdisciplinaires, associant des pratiques scientifiques et créatives que nous avons développé notre système de notation Nota•CoMo dans un processus itératif de conceptiton.
## 5.7. Système de notation.

Afin d'aboutir à un système de notation compréhensible et appropriable par les utilisateurs et utilisatrices du dispositif de CoMo•education, nous avons mis en oeuvre un processus de conception itératif que nous présenterons dans un premier temps. Puis, nous expliciterons en détail le système de Nota•CoMo, permettant à la fois de créer et de réaliser les gestes sonores d'une histoire interactive.

### 5.7.1. Processus itératif.

La création de Nota•CoMo a fait l'objet d'un processus itératif en trois parties [Figure 12] : (1) nous avons défini un cahier des charges, c'est-à-dire une liste des éléments que nous souhaitions représenter dans notre notation ; puis (2) nous avons réalisé une première version de notre système de notation (V1) grâce à une série de photographies en « *light painting* », ce qui nous a permis de créer un premier système que nous avons testé avec un groupe d'experts en interaction humain-machine (IHM) ; (3) de leurs retours est né la version finale (V2) de Nota•CoMo que nous vous présentons aujourd'hui, ainsi que l'ensemble des supports pédagogiques (*Booklet*, *normographes*, *cartes de gestes et de sons*)

<figure><img src="image_125.png" /><figcaption>**Figure 12** : Déroulé chronologique du projet Nota•CoMo entre janvier 2021 et juillet 2022 - en collaboration Camille Trimardeau.</figcaption></figure>

#### • Cahier des charges

Inspirées par les travaux de recherche concernant la notation du mouvement en danse, nous avons listé une série d'éléments que nous souhaitions prendre en compte dans notre système de notation basé sur CoMo•education :

- **Le corps dans son ensemble** - bien que le mouvement capté par CoMo•education soit uniquement celui du smartphone, et donc de la main et
du bras qui le portent, nous avons pensé que la réalisation d'un geste nécessite la mobilisation du corps dans son ensemble ;

- **La position du corps dans l'espace** - dès le début de nos recherches, nous nous sommes aperçus que nous ne pouvions pas représenter de face et en miroir tous les gestes sonores déjà listés puisque certains se lisaient bien mieux vue de profil et d'autres vue de haut ;

- **La position de la main** - en s'appuyant sur les capteurs du smartphone (accéléromètre et gyroscope), il était essentiel de prendre en compte de manière précise la position de la main - c'est elle qui guide la suite du mouvement et permet de réaliser correctement le son associé ;

- **La trajectoire du mouvement** - le mouvement dessine une trace dans l'espace que l'on appelle aussi trajectoire.

• Série de photographies en light-painting.

À la suite de l'élaboration de ce cahier des charges, nous avons commencé à dessiner un premier système de notation du mouvement. Nous nous sommes très vite aperçus que les mouvements (issus de notre bibliothèque de gestes) dessinaient des formes géométriques dans l'espace. Inspirés par les travaux de Man Ran ainsi que de Pablo Picasso et Gjon Mili, nous avons fait appel à la danseuse et chorégraphe Camille Rau, et au photographe Matthieu Barani pour réaliser une série de photographies en light painting.

De cette série, en est ressorti le dessin des mouvements dans l'espace des 18 gestes issus de notre bibliothèque de gestes de départ. Des similitudes et des différences ont pu apparaître dans la représentation photographique de ces gestes, ce qui nous a permis d'aboutir à une première version de notre système de notation [Figure 13].
<figure><img src="image_126.png" /><figcaption>**Figure 13** : Première version (V1) de notation des gestes sonores de CoMo•education à partir de Nota•CoMo.</figcaption></figure>

• Workshop avec les expert•es en IHM

Nous avons ensuite testé cette première version de Nota•CoMo lors d'un
workshop réunissant praticien•nes et/ou chercheur•es en danse et en IHM
spécialisé•es dans la création de technologies du numérique pour la captation du
mouvement.

Les retours issus de ce workshop nous ont permis d'enrichir le cahier des
charges en y ajoutant les éléments suivants :

- La vue (de profil, de face, de haut) de la position du corps dans l'espace doit faire partie intégrante du système de notation ;

- L'intensité du mouvement (rapide ou lente) doit s'ajouter à la représentation même de la trajectoire ;

- Les différentes lignes du corps, de la main en l'air jusqu'aux pieds, s'intègre dans une grille ;

- Les points de départ et d'arrivée du mouvement doivent être indiqués graphiquement.

Tous ces éléments ont été inclus dans la version actuellement de Nota•CoMo que
nous pouvons désormais introduire en détail.
5.7.2. Version actuelle de Nota•CoMo

La version actuelle de Nota•CoMo prend la forme d'un système de notation du mouvement composé des éléments suivants :

- Une grille - qui représente les différents niveaux du corps dans l'espace ;

- Un rond central - représentant la tête, ainsi que la position du corps dans l'espace et la vue associée choisie (de profil, de face et de haut) ;

- Deux rectangles - restituant les positions des deux mains dans l'espace (et donc du smartphone) ainsi que les points de départ (double rectangle) et d'arrivée du mouvement (simple rectangle).

- Des traits continus ou pointillés - dessinant la trajectoire et l'intensité du mouvement (trait pointillé pour le mouvement lent, trait continu pour le mouvement rapide).

C'est à partir de ce système que nous avons représenté les 18 mouvements de notre dictionnaire de gestes.

BOOKLET • Pour consulter la représentation des 18 gestes de notre dictionnaire, veuillez vous rendre à la page 69 (et suivantes).

Le système de notation du mouvement de Nota•CoMo a été enrichi des supports pédagogiques suivants :

- Des cartes de gestes figuratives (à partir de dessins de personnages en mouvement) ;

- Des cartes de gestes dessinés à partir de Nota•CoMo en transparence (qui peuvent se superposer aux cartes de gestes figuratives) ;

- Ainsi que d'une grille et de normographes<fnref n="10" />, aidant l'utilisateur-trice dans ses tracés de gestes dessinés à partir de Nota•CoMo [Figure 12].

BOOKLET • Les cartes sont présentées en page 52 et les normographes en page 108.

Cette seconde version (V2) a été testée lors d'un atelier destiné aux professionnel·les de l'Éducation Artistique et Culturelle (EAC) organisé lors de la Biennale de Design de Saint-Étienne en avril 2022 [Figure 14].

<footnote n="10">¹⁰ Un normographe est une « Plaquette de matière plastique transparente, traversée par des fentes en forme de lettres, de chiffres ou de figures symboliques et dans lesquelles on déplace un instrument servant à effectuer le tracé correspondant sur le support où on la maintient appliquée. » (Larousse)</footnote>
<figure><img src="image_127.png" /><figcaption>**Figure 14** : Les normographes permettent d'aider à tracer les différents gestes dessinés à partir du système de notation du mouvement - Nota•CoMo (photo prise lors du stage Préac, Biennale de design de Saint-Étienne)</figcaption></figure>

## 5.8. Perspectives d'utilisation de Nota•CoMo.

Les perspectives d'utilisation de Nota•CoMo sont doubles : il s'agit à la fois d'un outil d'aide à la compréhension, à la création et à la documentation des gestes sonores d'une histoire interactive, ainsi qu'un support d'atelier d'initiation à la graphie, tous deux réalisés à partir de l'utilisation de l'application CoMo•education [Figure 15].

* **Outils d'aide à la documentation/création d'histoires interactives.**

Lors de notre workshop autour de l'application CoMo•education (deuxième étude expérimentale), certaines professionnelles ont mentionné le fait de reproduire un geste sonore (préalablement enregistré) ou de le créer (lors de la création d'une nouvelle histoire interactive) soit relativement compliqué à réaliser.

Ainsi, nous espérons que la notation du mouvement pourrait être une aide à la compréhension d'un geste sonore - si l'on suit chaque éléments de notre système de notation, le geste devrait normalement être reproduit correctement. De plus, chacun des éléments de la notation constitue une étape dans la création d'un geste sonore. Ainsi, Nota•CoMo pourrait être un outil de création des gestes sonores d'une histoire interactive. Enfin il s'agit d'un outil de documentation des gestes sonores produits à partir de CoMo•education, afin de laisser une trace pouvant servir lors de la transmission d'une histoire interactive.
• Support d'initiation à la graphie.

Lors des différents tests qui ont eu lieu en école maternelle durant notre
processus itératif de conception du dispositif de CoMo•education, nous avons
remarqué la difficulté pour certaines enseignantes à percevoir le potentiel
pédagogique d'un geste sonore. Par conséquent, l'explication auprès des enfants
du projet de CoMo•education s'est avérée particulièrement complexe. Nous avons
donc choisi de dessiner ces gestes sonores afin de les matérialiser.

Nous pourrions très bien imaginer organiser des ateliers avec les
tout-petits dans lesquels nous dessinons les gestes sonores d'une histoire
interactive à l'aide de divers supports : rouleaux de peinture, craies, crayons ou
feutres, à échelle humaine. À l'image du *light-painting*, les tracés des sons
prendraient forme de manière graphique et colorée et pourrait servir de guides
dans l'appréhension des gestes sonores utilisés dans une narration interactive
conté à partir de CoMo•education. Il s'agit donc aussi bien d'un atelier d'initiation
au *design graphique* (composition des lettres et des formes) que d'un atelier
d'initiation au *design sonore* (compositon des gestes sonores).

<figure><img src="image_128.png" /><figcaption>**Figure 15** : Nota • CoMo - un outil de documentation d'une histoire interactive (à gauche) et d'initiation à la graphie (à droite), à partir de l'utilisation de l'application CoMo•education.</figcaption></figure>
## 5.9. Discussion.

Dans ce chapitre, nous avons présenté CoMo•education, une application ludique et pédagogique de narration numérique, à la fois sonore et en mouvement, issue d'un processus de co-conception réalisé en collaboration avec des expertes de la petite enfance ; ainsi que Nota•CoMo, un système de notation du mouvement, également pensé comme un outil pédagogique, d'aide à la compréhension et à la production d'un geste sonore.

### 5.9.1. CoMo•education.

L'application est aujourd'hui prête à être déployée, testée et évaluée dans un grand nombre de classes car nous pensons qu'elle répond aux attentes et aux objectifs de l'école maternelle à l'ère numérique. Nous souhaitons également étudier plus avant le fait qu'un tel outil numérique puisse promouvoir des changements dans les pratiques de terrain, comme cela a été rapporté par les enseignant·es et professionnel·les de terrain engagé·es dans nos processus de recherche. Nous pensons que les outils numériques peuvent être considérés comme un moyen d'équiper les professionnel·les de l'éducation à la petite enfance, tout en remettant en question et en stimulant différentes méthodes d'apprentissage - même sans utiliser les technologies du numérique.

Les différentes expérimentations menées avec les futur·es utilisateur·trices du dispositif de CoMo•education, jeunes enfants et professionnel·les de terrain dans le milieu de la petite finance ouvrent la voie vers de nouvelles questions de recherche. En particulier, notre système interactif soulève des questions sur la coordination corporelle ainsi que sur la mémorisation que nous espérons aborder par le biais de collaborations engageant des chercheur·es spécialisé·es sur le développement du jeune enfant, ainsi que des praticien·nes de terrain. À cet égard, CoMo.education peut également se développer en tant que plateforme générique utilisée à la fois en recherche appliquée (sur le terrain de l'école maternelle) et en recherche fondamentale (sur le développement et l'éducation des jeunes enfants).

### 5.9.2. Nota•CoMo.

Concernant le projet Nota•CoMo, le système de notation du mouvement est aujourd'hui finalisé et appropriable par des chercheur·es ou des praticien·nes qui interrogent la question du mouvement et des interactions humain-machine, ou encore le développement moteur du jeune enfant à l'ère numérique. En effet,
Nota•CoMo est un outil de représentation et de documentation de gestes sonores, autant qu'un support pédagogique d'initiation à la graphie. Si ce système de notation du mouvement s'appuie aujourd'hui sur les gestes sonores créés à partir de CoMo•education, il est également transposable à d'autres applications et outils numériques qui permettent de supporter les interactions humain-machine en mouvement.

### 5.9.3. Documenter pour circuler.

Au cours des processus de conception de chacun de ces dispositifs - CoMo•education et Nota•CoMo, nous avons documenté chaque étape, de l'idéation à la mise en œuvre sur le terrain. Nous avons ainsi réalisé l'importance de créer des outils numériques au contenu ouvert et personnalisable. Les différents supports pédagogiques qui accompagnent ces projets (booklet, normographes et jeux de cartes) ouvrent de nouvelles possibilités d'usage dès la petite enfance. Il s'agit non seulement de pouvoir créer ses propres histoires, et d'y associer ses propres gestes et sons, mais également de faire évoluer notre perception du (corps en) mouvement face aux outils numériques. Dans ces conditions, l'outil numérique devient un support de créativité pour les enseignant-es et leurs élèves.

Enfin, bien que les dispositifs de CoMo.education et Nota•CoMo aient été conçus dans le contexte éducatif français, nous pensons qu'il pourrait être exporté à l'étranger et dans d'autres domaines d'application. Grâce à leurs propriétés adaptatives et multimodales (geste-son /écriture, jeu), ils pourraient être utilisés dans différents contextes (rééducation, médiation numérique, ateliers périscolaires), pour des enfants de tous les milieux socio-économiques, ou en situation de handicap - autant de pistes qu'il reste aujourd'hui à étudier.

Le projet CoMo•education a fait l'objet de plusieurs démonstrations qui ont pu aussi être récompensés dans le contexte du design sonore :

- Nous avons organisé une série de performance autour de l'utilisation de l'application de la **Nuit Blanche 2019**, avec la narration originale de la « Géante Endormie » co-créée avec la designer Zoé Aegerter et l'équipe Interaction Son Musique Mouvement de l'IRCAM en octobre 2019;

- La narration interactive de la « Géante Endormie » a été récompensée du Prix « Vie & Société » de la première édition de la **Biennale de Design Sonore du Mans en 2019**;
- Le dispositif de CoMo•education a été présenté lors de la journée d'étude « Le Mans Sonore » de la Biennale de Design sonore du Mans en janvier 2022;

- Nous avons organisé une journée d'atelier autour de CoMo•education et Nota•CoMo dédiée aux professionnel·les de l'éducation artistique et culturelle (**Stage Préac**) lors de la Biennale de Design de Saint-Étienne en avril 2022;

- Enfin, nous avons présenté le projet Nota•CoMo au workshop **CHI-Art** organisé lors de la conférence CHI 2022 (Conference on Human Factors in Computing Systems) en juin 2022.

_Alors qu'avec le dispositif de CoMo•education, nous avons évoqué les interactions sonores et en mouvement, qui convoquent les codes de l'interaction tangible (multisensorialité, autonomie, retour immédiat, collaboration et entraide etc.), nous allons maintenant présenter le projet de learning matters, véritables interfaces tangibles (physiques et manipulables) pour un éveil des tout-petits à l'électronique._
Bibliographie.

* Adolph, K. E., & Robinson, S. R. (2015). Motor development

* Adolph, K. E., & Hoch, J. E. (2019). Motor development: Embodied, embedded, enculturated, and enabling. Annual review of psychology, 70, 141.

* Akiyama, Y., & Oore, S. (2008, April). PlaceAndPlay: a digital tool for children to create and record music. In Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 735-738)

* Antle, A. N. (2013). Research opportunities: Embodied child-computer interaction. International Journal of Child-Computer Interaction, 1(1), 30-36.

* Bullinger, A. (2004). Le développement sensori-moteur de l'enfant. Un parcours de recherche, Toulouse, érès, coll. « La vie de l'enfant ».

* Cassell, J., & Ryokai, K. (2001). Making space for voice: Technologies to support children's fantasy and storytelling. Personal and ubiquitous computing, 5(3), 169-190

* Cibrian, F. L., Peña, O., Ortega, D., & Tentori, M. (2017). BendableSound: An elastic multisensory surface using touch-based interactions to assist children with severe autism during music therapy. International Journal of Human-Computer Studies, 107, 22-37.

* Core, C., Conci, A., Angeli, A. D., Masu, R., & Morreale, F. (2017). Designing a musical playground in the kindergarten. Electronic Visualisation and the Arts (EVA 2017), 1-12.

* Corbetta, D., DiMercurio, A., Wiener, R. F., Connell, J. P., & Clark, M. (2018). How perception and action fosters exploration and selection in infant skill acquisition. *Advances in child development and behavior, 55*, 1-29.

* Dewey, J. (2018). Démocratie et éducation: suivi de Expérience et Éducation. Armand Colin.

* Fekonja- Peklaj, U., Marjanovič- Umek, L., & Kranjc, S. (2010). Children's storytelling: The effect of preschool and family environment. European Early Childhood Education Research Journal, 18(1), 55-73.

* Françoise, J., & Bevilacqua, F. (2018). Motion-sound mapping through interaction: An approach to user-centered design of auditory feedback using machine learning. *ACM Transactions on Interactive Intelligent Systems (TiiS)*, 8(2), 1-30

* Goldin-Meadow, S., & Beilock, S. L. (2010). Action's influence on thought: The case of gesture. Perspectives on psychological science, 5(6), 664-674.

* Iani, F. (2019). Embodied memories: Reviewing the role of the body in memory processes. Psychonomic bulletin & review, 26(6), 1747-1766

* Ioannou, M., & Ioannou, A. (2020). Technology-enhanced embodied learning. Educational Technology & Society, 23(3), 81-94.

* Isbell, R., Sobol, J., Lindauer, L., & Lowrance, A. (2004). The effects of storytelling and story reading on the oral language complexity and story comprehension of young children. Early childhood education journal, 32(3), 157-163

* Ishii, H., & Ullmer, B. (1997, March). Tangible bits: towards seamless interfaces between people, bits and atoms. In Proceedings of the ACM SIGCHI Conference on Human factors in computing systems (pp. 234-241)

* Matuszewski, B. (2019, December). Soundworks-a framework for networked music systems on the web-state of affairs and new developments. In *Proceedings of the Web Audio Conference (WAC) 2019*.

* Matuszewski, B. (2020). A Web-Based Framework for Distributed Music System Research and Creation. *Journal of the Audio Engineering Society, 68*(10), 717-726
* Maureen, I. Y., van der Meij, H., & de Jong, T. (2018). Supporting literacy and digital literacy development in early childhood education using storytelling activities. *International Journal of Early Childhood*, 50(3), 371-389

* Montessori, M., & Bernard, G. (1958/2016). La découverte de l'enfant: Pédagogie scientifique (Vol. 1). Desclée De Brouwer.

* Papadimitriou, E., Kapaniaris, A., Zisiadis, D., & Kalogirou, E. (2013). Digital storytelling in Kindergarten: An Alternative tool in children's way of expression. *Mediterranean Journal of Social Sciences*, 4(11), 389-389

* Piaget, J. (1926/2018). La représentation du monde chez l'enfant. Presses universitaires de France

* Ponticorvo, M., Fuccio, R. D., Ferrara, F., Rega, A., & Miglino, O. (2018, June). Multisensory educational materials: five senses to learn. In *International Conference in Methodologies and intelligent Systems for Techhnology Enhanced Learning* (pp. 45-52). Springer, Cham

* Resnick, M., Myers, B., Nakakoji, K., Shneiderman, B., Pausch, R., Selker, T., & Eisenberg, M. (2005). Design principles for tools to support creative thinking.

* Rizzo, A., Marti, P., Decortis, F., Rutgers, J., & Thursfield, P. (2003). Building narrative experiences for children through real time media manipulation: POGO World. In *Funology* (pp. 189-199). Springer, Dordrecht.

* Sá, G., Sylla, C., Martins, V., Caruso, A., & Menegazzi, D. (2019). Multiculturalism and Creativity in Storytelling-Visual Development of a Digital Manipulative for Young Children. In *Proceedings of the 2019 on Creativity and Cognition* (pp. 369-381).

* Savary, M., Schwarz, D., Pellerin, D., Massin, F., Jacquemin, C., & Cahen, R. (2013). Dirty tangible interfaces: expressive control of computers with true grit. In *CHI'13 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems* (pp. 2991-2994)

* Sylla, C., Coutinho, C., Branco, P., & Müller, W. (2015). Investigating the use of digital manipulatives for storytelling in pre-school. *International Journal of Child-Computer Interaction*, 6, 39-48

* Tomitsch, M., Grechenig, T., Kappel, K., & Költringer, T. (2006, June). Experiences from designing a tangible musical toy for children. In *Proceedings of the 2006 conference on Interaction design and children* (pp. 169-170)

* Vygotsky, L. S. (1978). Le rôle du jeu dans le développement de l'enfant. *Mind in society.*

* Winnicott, D. W. (1975). *Jeu et réalité. Éditions Gallimard.* Paris.

* Young, S. (2018). Critical new perspectives in early childhood music: Young children engaging and learning through music. Routledge

* Young, S. (2013). *Music 3-5*. Routledge

* Yuksel-Arslan, P., Yildirim, S., & Robin, B. R. (2016). A phenomenological study: teachers' experiences of using digital storytelling in early childhood education. *Educational Studies, 42*(5), 427-445.

* Zeece, P. D. (1997). Bringing Books to Life: Literature-Based Storytelling. *Early Childhood Education Journal*, 25(1), 39-43.

* Zuckerman, O., Arida, S., & Resnick, M. (2005, April). Extending tangible interfaces for education: digital montessori-inspired manipulatives. In *Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems* (pp. 859-868).
<figure><img src="image_129.png" /></figure>
# État de l'art •
## La narration numérique

1.

<figure><img src="image_130.png" /></figure>

2.

<figure><img src="image_131.png" /></figure>

1•POGO

2•StoryMat

3•TOK
3•

<figure><img src="image_132.png" /></figure>

<figure><img src="image_133.png" /></figure>

<figure><img src="image_134.png" /></figure>
État de l'art •

Interfaces musicales
et sonores

<figure><img src="image_135.png" /><figcaption>1 • Sound Explorer, OVAOM</figcaption></figure>
<figure><img src="image_136.png" /><figcaption>2 • DIRTI, User Studio x IRCAM</figcaption></figure>

<figure><img src="image_137.png" /></figure>
<figure><img src="image_138.png" /></figure>
# Chapitre 6

## learning matters

- des matières
à apprendre en textile
connecté.
**Note à la lecture** • La lecture de ce chapitre s'accompagne d'un kit de notices de fabrication du dispositif de learning matters. Une vidéo de présentation du projet est disponible au lien suivant : https://vimeo.com/522873074.

Le projet learning matters a été créé en collaboration avec la designer, Claire Eliot au sein du Motion Lab du Learning Planet Institute, dirigé par Joël Chevrier.

<figure><img src="image_139.png" /></figure>

Ce chapitre est également inspiré d'un article intitulé « Toucher pour apprendre. Learning matters, l'association du textile et de l'électronique » publié dans l'ouvrage CORPS-PRENDRE issu d'un cycle de recherche organisé par Strate Research en 2021.<fnref n="1" />

<footnote n="1">¹ https://strateresearch.com/2021/05/25/retour-sur-la-seance-corps-prendre-4/</footnote>
Alors que les écrans se multiplient dans la vie des jeunes enfants, les interfaces tangibles pour l'enfance forment un domaine de recherche très dynamique dans le milieu des interactions enfant (humain)-machine (Xu, 2005). Ces interfaces manipulables semblent plus adaptées au développement des tout-petits (avant l'âge de 6 ans), et ceci grâce : (i) aux interactions sensori-motrices suscitées, (ii) à l'autonomie permise grâce au processus d'essai-erreur favorisé par le retour immédiat, et enfin (iii) à leur aspect ludique qui leur permettent de devenir des supports d'apprentissage (Zuckerman, 2005).

C'est en s'appuyant sur le domaine des interfaces tangibles pour l'enfance que nous avons développé le projet learning matters, des « matières à apprendre ». Inspirées à la fois par les traditionnels jeux de construction en électronique (Yu & Roque, 2018), ainsi que par les nouvelles interfaces en textile connectées pour l'enfance (Honauer et. al, 2019), le projet learning matters associe textile et électronique pour favoriser l'éveil des tout-petits à l'électronique. Il questionne ainsi l'usage des écrans tactiles, rigides et lisses, par la manipulation de capteurs haptiques en textile connecté [Figure 1].

En effet, les textiles sont des matériaux souples aux propriétés haptiques intrinsèques proches de la sensibilité de la peau, et sont ainsi privilégiés dans la composition des « doudous », objets transitionnels de l'enfance (Winnicott, 2010). Associés à des composants électroniques, les textiles deviennent connectés ce qui ouvre de nouvelles potentialités d'interaction des tout-petits avec le monde numérique qui les entoure (Berzowska, 2019).

Le projet learning matters s'inscrit dans un processus de co-conception, appliquant l'expertise des professionnel·les de terrain dans le milieu de la petite enfance et avec les préoccupations de l'école maternelle : comment éveiller les tout-petits au numérique et plus précisément, à l'électronique qui font parties intégrantes de leur quotidien ? Au-delà d'être un outil interactif, le dispositif de learning matters se développe autour d'un scénario pédagogique pensé pour favoriser le toucher actif du tout-petit dans sa compréhension du monde qui
l'entoure. Ainsi, l'idée du dispositif est de faire manipuler à des jeunes enfants différentes typologies d'interrupteurs (on/off), des objets qu'ils fréquentent au quotidien. En effet, les interrupteurs<fnref n="2" /> sont aux fondements mêmes du transport de l'énergie et de l'information par l'électricité, et sont utilisés dans tout outil électrique qu'il soit électronique ou numérique.

Le principe d'interaction du dispositif de learning matters est relativement simple : il s'agit d'assembler des circuits de traitement de l'information et de l'énergie associant batterie (source d'énergie), capteur (interrupteur en e-textile) et signal (lumineux) afin de transmettre les principes de bases de l'électronique aux jeunes enfants. L'usage du dispositif est inscrit dans un scénario pédagogique incluant un temps d'explication et un temps de discussion avant et après manipulation des éléments (assemblage et interaction).

<figure><img src="image_140.png" /><figcaption>**Figure 1 :** learning matters ou l'association du textile et de l'électronique pour créer des « matières à apprendre »</figcaption></figure>

Dans ce chapitre, nous présenterons dans un premier temps un état de l'art des dispositifs existants associant jeux de construction en électronique et/ou textile connecté pour la petite enfance, puis nous reviendrons sur le processus de co-conception itératif qui nous a permis d'aboutir à une troisième et dernière version du dispositif de learning matters que nous détaillerons. Nous présenterons ensuite notre étude-pilote menée auprès de deux classes de maternelle et permettant d'interroger la pertinence pédagogique de ce dispositif pour l'éveil à l'électronique chez les tout-petits. Enfin nous ouvrirons sur quelques perspectives d'utilisation, afin d'envisager une dissémination du projet à plus grande échelle - ce dernier ayant été entièrement documenté, y compris dans son processus de fabrication, afin d'être reproductible de manière ouverte à toutes et tous.

<footnote n="2">² Rappelons que le fonctionnement de conducteurs, connecteurs et interrupteurs est aux fondements du transport de l'énergie.</footnote>
## 6.1. État de l'art.

L'état de l'art du dispositif de learning matters s'appuie sur deux domaines d'application issus des interactions humain-machine pour l'enfance (ou IE(H)M - cf. Chapitre 4) : les jeux de construction en électronique et les interfaces en textile connecté (aussi appelé e-textile).

> Note à la lecture • La lecture de l'état de l'art s'accompagne de planches d'illustrations insérées dans les pages suivantes.

### 6.1.1. Les jeux de construction en électronique.

Depuis les débuts des IHM pour l'enfance, les jeux de construction liés à l'apprentissage de l'électronique dominent le paysage de la recherche, à l'image du projet Lego/LOGO (Resnick et. al, 1988) qui allie éducation à l'électronique et à la programmation informatique par la manipulation d'objets physique. Les projets de recherche appliquée en IHM pour l'enfance prenant la forme de jeux de construction en électronique se sont multipliés - et ce dès le début des années 2000 (comme le souligne une récente revue de la littérature portant sur les kits informatiques dédiés aux enfants de Yu & Roque, 2018).

Il s'agit de blocs de construction « augmentés » que l'on peut manipuler et assembler afin de créer des circuits interactifs, comme l'illustrent les projets *FlowBlocks* (Zuckerman et. al, 2006) ou *SystemBlocks* (Zuckerman & Resnick, 2003). Les auteurs décrivent ces projets comme des « manipulables » inspirés de la pédagogie Montessori (*Mims* pour « *Montessori-inspired Manipulatives* » en anglais). Les *MiMs* reprennent en effet quelques principes majeurs de la pédagogie Montessori (cf. Chapitre 1) et du matériel associé, à savoir : la manipulation d'objets physiques permettant de traduire des concepts abstraits de manière concrète, en toute autonomie et par un processus d'essai-erreur (Zuckerman et. al, 2005).

Un autre projet majeur dans le domaine des jeux de construction en électronique est le projet *littleBits* (Bdeir, 2009) qui consiste à créer des circuits interactifs en associant différents éléments tels qués : une batterie, des capteurs (de lumière, de sons, interrupteur on/off, etc.) et des signaux (vibrateurs, lampe, enceinte, etc.). Ces circuits peuvent également être couplés à un logiciel sur ordinateur afin d'initier les enfants à la programmation dès le plus jeune âge. C'est aussi le cas du projet *Strawbies* qui permet de créer des éléments physiques mais non électroniques, pour former des circuits qui sont ensuite captés par une
interface numérique de type tablette pour s'animer sur écran, en réalité augmentée (Hu et. al, 2015).

Plusieurs jeux de construction en électronique dépassent le cadre de la recherche et sont aujourd'hui commercialisés auprès du grand public, à l'image des projets littleBits®<fnref n="3" /> et Strawbies (devenu Coding Awbie, Osmo™<fnref n="4" />) et ont démultiplié leurs possibilités d'utilisation. C'est également le cas d'autres kits de construction en électronique liés à la robotique, tels que les projet Tinkamo™<fnref n="5" /> et KIBO©<fnref n="6" /> qui consistent à construire puis programmer des petits robots, et ce dès l'âge de 5 ans.

### 6.1.2. Les interfaces e-textile pour la petite enfance.

Dans le domaine des IHM pour l'enfance, les travaux de recherche associés à la création d'interfaces tangibles en textile connecté, sont également florissants. En effet, ces nouveaux *manipulables* permettent de proposer des interactions plus douces, et donc plus adaptées aux jeunes enfants. Associé à l'électronique, le textile permet de créer différentes interactions entre l'enfant et une interface numérique, grâce à la manipulation d'un objet physique à la fois souple, doux et moelleux, aux retours sensoriels multiples (vibratoires, lumineux ou encore sonores). Les possibilités formelles et fonctionnelles des interfaces en textile connecté pour enfants peuvent par exemple prendre la forme d'un livre souple et mou, entièrement composé de textile et offrant divers retours sensoriels (Honauer et. al, 2019).

La typologie du doudou est également reprise par plusieurs projets de recherche appliqués en IHM pour l'enfance, à l'image des projets intitulés *Baby-Tango* (Berzowska et. al, 2019), *Spookies*, (Berglin, 2005) et *WORM-E* (Honauer et. al, 2020). Le projet *Baby-Tango* prend la forme de petites peluches interactives aux contours animaliers sur lesquelles sont brodés des motifs en fil conducteur. Ainsi, la manipulation de ces peluches électroniques par l'enfant produit des retours sonores et lumineux. Le projet *Baby-Tango* a pour objectif de développer l'empathie des jeunes enfants, chaque peluche étant associée à une émotion (« Mello is active and joyful. Tickle it to make it laugh. It loves the color yellow. Mello likes to make everyone laugh and to put a smile on everyone's face but

<footnote n="3">³ https://classroom.littlebits.com/welcome</footnote>

<footnote n="4">⁴ https://www.playosmo.com/fr/</footnote>

<footnote n="5">⁵ https://www.tinkamo.com/</footnote>

<footnote n="6">⁶ https://kinderlabrobotics.com/kibo/</footnote>
it gets bored easily. You can get its attention and cheer it up by tickling its feet and belly. »<fnref n="7" />) Le projet Spookies reprend également la typologie de la peluche animale afin d'encourager la créativité des enfants dans la création de nouvelles histoires. Ainsi, le projet est composé de plusieurs peluches de petites tailles aux retours lumineux et vibratoires que l'enfant peut manipuler tels les personnages d'une histoire. Enfin, le projet WORM-E prend la forme d'un serpent moelleux dans lequel l'enfant peut s'emmitoufler. Le système interactif est entièrement intégré et dissimulé (via des broderies en fil conducteur) dans le doudou qui propose des retours vibratoires. Connectée à une application disponible sur smartphone, plusieurs scénarios d'utilisation ont été pensés pour utiliser ce doudou connecté : on peut marcher sur le doudou, y grimper telle une corde ou encore l'enrouler autour de soi pour créer un cocon douillet.

D'autres projets s'appuient sur les systèmes interactifs conçus pour les enfants, via l'utilisation du textile, sans pour autant utiliser de textile connecté. Le projet Bendable Sound se compose d'une surface textile sur lesquels sont projetés des motifs qui invitent l'enfant à interagir. La captation des mouvements des enfants est retranscrite de manière sonore (Cibrian, et. al, 2016, 2017). Nous pouvons également préciser que les projets Bendable Sound et WORM-E ont aussi été créés dans un but d'inclusivité et sont dédiés aux enfants à besoins spécifiques.

_Qu'il s'agisse de jeux de construction en électronique ou d'objets en textile connecté, les qualités d'utilisation de ces dispositifs par les jeunes enfants sont similaires : l'encouragement à une attitude active via la manipulation d'objets physiques et interactifs, la scénarisation d'utilisation ayant des objectifs à la fois ludiques et pédagogiques, ou encore la mobilisation du corps en mouvement, via le geste manuel, ou de l'ensemble du corps et des sens. C'est l'ensemble de ces qualités associées dans un même dispositif que nous avons choisi de privilégier dans la conception du dispositif de learning matters.

## 6.2. Processus de co-conception.

La conception de learning matters s'inscrit dans un processus de co-conception itératif décrit dans l'introduction de cette deuxième partie de manuscrit. En effet, dans un processus de co-création engageant plusieurs enseignant-es de

<footnote n="7">⁷ « Mello est actif et joyeux. Chatouillez-le pour le faire rire. Il aime la couleur jaune. Mello aime faire rire et sourire tout le monde, mais il s'ennuie facilement. Tu peux attirer son attention et lui remonter le moral en lui chatouillant les pieds et le ventre. »</footnote>
maternelle et leurs élèves âgés de 3 à 5 ans, le projet a fait l'objet de nombreux tests sur le terrain, dans trois établissements d'Ile-de-France.

### 6.2.1. Intentions et objectifs du projet.

Avant de décrire en détail les différentes itérations du projet, revenons sur les intentions premières qui ont guidé l'ensemble du processus de conception de learning matters.

* **Le textile, « matériau transitionnel » de l'enfance.**

Le textile possède des propriétés haptiques intrinsèques - doux, rugueux, lisse, rêche, chaud, froid, souple, rigide etc - qui sont autant de caractéristiques que l'on perçoit au toucher. Le textile habille les corps, et enveloppe la peau. La peau, définie comme « une variété de contingence », au sens de « tangence commune » par Michel Serres (Serres, 2014), permet tout comme le textile de « faire corps » avec le monde qui nous entoure. Le textile fait ainsi partie de notre environnement familier et ce, dès notre naissance.

C'est ainsi qu'en 1951, le psychanalyste Donald W. Winnicott, expose à la Société britannique de psychanalyse ses recherches autour des « objets transitionnels » (Winnicott, 2010). L'objet transitionnel, traduit familièrement en français par le terme de « doudou », est un artefact qui permet à l'enfant de s'émanciper en douceur des adultes qui prennent soin de lui. Il s'agit alors de l'objet constitutif de l'« aire transitionnelle » que forme la période de la petite enfance. Figure d'attachement, le doudou accompagne le tout-petit dans sa découverte autonome du monde qui l'entoure.

Le textile aussi souple, malléable, flexible que la peau est le matériau privilégié des « doudous » (nounours, peluches ou layette par exemple). Instinctivement, le textile apparaît familier au tout-petit qui s'en empare et se l'approprie à travers l'objet transitionnel que constitue le doudou. C'est ainsi que l'on peut considérer le textile comme le « matériau transitionnel » de la petite enfance - un des vecteurs principal du développement du toucher, un sens qui «apaise et nourrit la relation humaine», comme le rappelle Fabienne Martin-Juchat (2020)

* **Associer le textile à l'électronique pour un toucher actif**

Les interfaces en textile connecté ont la particularité d'associer les qualités du textile à celles de l'électronique, des objets aux matérialités distinctes
(Gowrishankar et. al, 2017). Les matériaux textiles sont relativement souples et amples, et possèdent de nombreuses propriétés haptiques intrinsèques. Ils sont ainsi des supports pour le développement du sens haptique qui associe les sens du mouvement et du toucher afin de promouvoir un toucher que l'on peut qualifier de toucher « actif » (Jones, 2018).

À l'inverse, les matériaux propres à l'électronique prennent la forme de micro-composants, à la fois rectangulaires, sombres et rigides. Aussi, les domaines d'expertise liés au textile ou à l'électronique sont relativement genrés et les champs d'applications définis offrent peu de porosités entre ces mondes comme nous avons tenté de le résumer dans le **Tableau 1**.

Ainsi, lorsque l'on associe les caractéristiques a priori opposées du textile et de l'électronique, l'enjeu est complexe. La designer associée au projet de learning matters, Claire Eliot est une pionnière dans le domaine du e-textile en France. Elle détourne les usages actuels des matériaux en e-textile afin d'en promouvoir de nouveaux dans des domaines d'application aussi diveres que la médecine, l'acoustique ou encore la pédagogie. En effet, en associant les propriétés intrinsèques du textile aux potentialités offertes par l'électronique, on peut créer des matériaux souples qualifiés de « réactifs » qui ouvrent de nouvelles perspectives dans les deux domaines de recherche et développement liés au textile et à l'électronique (Eliot & Chevrier, 2019).

<table><caption>**Tableau 1:** Des propositions permises par le e-textile pour éviter les dualités entre textile et électronique</caption><thead><tr><th></th><th>Textile</th><th>Électronique</th><th>Proposition e-textile</th></tr></thead><tbody><tr><th>Matérialité</th><td>Souple</td><td>Rigide</td><td>Fil conducteur</td></tr><tr><th>Taille</th><td>Large</td><td>Minuscule</td><td>Broderie, tissage</td></tr><tr><th>Champs d'application</th><td>Mode, Habitat</td><td>Ingénierie</td><td>+ médecine, pédagogie, etc.</td></tr><tr><th>Genre</th><td>(majoritairement) Féminin</td><td>(majoritairement) Masculin</td><td>Nouveaux champs d'utilisation</td></tr><tr><th>Interaction</th><td>Via le matériau (propriétés intrinsèques)</td><td>Via le circuit (assemblage de composants)</td><td>Circuit souples</td></tr><tr><th>IE(H)M pour l'éducation</th><td>Apprendre avec le numérique</td><td>Apprendre sur le numérique</td><td>Apprendre par le numérique (avec et sur)</td></tr></tbody></table>
• Apprendre avec, sur, et par l'électronique.

Dans notre état de l'art, nous avons évoqué deux types d'interfaces dédiés à l'enfance dans le domaine des IHM : les jeux de construction en électronique et les interfaces e-textile. Il est intéressant de mentionner que les jeux de construction en électronique ont été créés afin de promouvoir une éducation au numérique (dès les années 1980) consistant à appréhender des notions algorithmiques, apprendre à coder, ou encore faire le lien entre les mondes virtuel et réel. Dans ces types de dispositifs, la technologie est rendue visible afin d'introduire les enfants aux notions associées, aussi bien en termes de matérialité que de potentialités d'usage.

À l'inverse, les interfaces en textile connecté dissimulent les systèmes d'interaction (et donc l'électronique) dans les matériaux souples. Ainsi, l'utilisation de ces dispositifs en e-textile par les jeunes enfants est dédiée à d'autres formes d'apprentissage - narration, créativité, motricité etc. Il s'agit d'apprendre avec le l'électronique grâce ces nouveaux « doudous », par l'intermédiaire d'usages relativement intuitifs.

L'idée d'associer électronique et textile est donc d'éviter, voire de contrer les dualismes multiples associés à ces domaines, y compris en ce qui concerne les questions d'apprentissage : en apprenant avec l'électronique (interfaces e-textile), on apprend sur l'électronique (jeux de construction électroniques).

### 6.2.2. Démarche interdisciplinaire.

Comme nous l'avons évoqué en introduction, le projet learning matters est né de la rencontre de deux mondes, celui du e-textile et celui de l'éducation, portés respectivement par deux designers. Conscientes que nous n'étions pas spécialistes du développement et de l'éducation du jeune enfant, nous avons également été accompagnées sur ce projet par une psychomotricienne, une orthophoniste, une experte en sciences cognitives ainsi que plusieurs enseignant-es [Figure 2]. Ces dernières ont accepté de nous accueillir au sein de leurs classes de maternelle pour tester avec leurs élèves nos différents prototypes, faisant l'objet de plusieurs phases d'itération.
<figure><img src="image_141.png" /><figcaption>Figure 2 : L'approche interdisciplinaire du projet learning matters.</figcaption></figure>

### 6.2.3. Cahier des charges.

Le principe général du projet de learning matters s'organise autour de la création de circuits électroniques (sans micro-contrôleur) qui permettent aux enfants d'âge préscolaire de manipuler un système de traitement de l'énergie et de l'information en mobilisant le sens du toucher actif, c'est-à-dire associé au mouvement que l'on appelle «kinesthésie».

Notre cahier des charges s'organise autour de la prise en compte des trois spécificités suivantes :

- **Le choix des matériaux.** Nous souhaitions utiliser le textile comme matériau premier de l'interaction. Ainsi, nous avons choisi d'utiliser plusieurs typologies de textile possédant différentes qualités au toucher : par exemple, le cuir est plutôt froid et rigide, alors que le velours est relativement chaud et souple.

- **La composition des circuits interactifs.** Nous avons choisi de créer des circuits interactifs qui associent les trois éléments essentiels d'un circuit de traitement de l'énergie et de l'information :

- **Batterie** - source d'énergie électrique;

- **Capteur/Interrupteur** - canal d'acquisition de l'information gestuelle;

- **Lampe** - retour sensoriel (signal lumineux).

Afin de faciliter leur manipulation ainsi que leur fabrication (et par la suite, leur réparation), nous souhaitions que ces circuits soient de type analogique et donc sans micro-contrôleur.

- **Le processus de fabrication.** Le projet s'inscrit dans une philosophie de transmission ouverte (dite open-source), puisque nous souhaitions que les
dispositifs soient facilement reproductibles en fablab, c'est-à-dire à partir
des outils et des machines disponibles dans ces tiers-lieu de fabrication
numérique.

C'est en partant de ces trois intentions, que nous avons conçu chaque version du
dispositif de learning matters faisant chacune l'objet d'une boucle d'itération.

6.2.4. Itérations.

Le projet a fait l'objet de trois phases d'itération qui ont eu lieu entre 2019 et 2021
[Figure 3] que nous allons détailler dans les paragraphes suivants.

<figure><img src="image_142.png" /><figcaption>**Figure 3** : Les trois versions du projet learning matters.</figcaption></figure>

• Version 1 (2019).

Le dispositif était composé uniquement d'éléments hexagonaux en feutrine grise (batteries, capteurs et signaux lumineux), relativement plats (en deux dimensions). La batterie était posée à même la feutrine, et donc visible des enfants. Les capteurs, tous différents, étaient cousus sur le morceau de feutrine. Pour les lampes, les leds étaient cousus sur la feutrine et recouvertes d'un tissu blanc qui permettait de percevoir la couleur de la led par transparence lorsque celle-ci était allumée.

Concernant le système d'assemblage, des boutons pression cousus sur des
languettes accrochés à la feutrine grise, permettaient de relier les éléments les
uns aux autres suivant un code couleur : gris foncé, bleu et jaune. L'ensemble de la
circulation de l'électricité (de la batterie au signal lumineux) était assuré grâce aux
coutures réalisées avec du fil conducteur [Figure 4].
Si dès leur mise à disposition en classe, les enfants se sont montrés très intéressés, l'exercice est vite devenu complexe, surtout pour les plus petits, et ce pour trois raisons :

- Les différents éléments du circuit étaient tous de la même forme. Bien que les languettes de couleurs indiquaient le sens d'assemblage, la forme identique et la matière (morceau de feutrine grise hexagonal) de chaque élément rendait leur distinction confuse ;

- L'assemblage par bouton pression était relativement complexe à réaliser. En effet, il est difficile pour un tout petit d'accrocher et de décrocher deux boutons pression, surtout lorsqu'ils sont de petite taille.

- Enfin, les composants électroniques étaient relativement visibles ce qui effrayait certains enfants qui ne souhaitaient alors pas se risquer à manipuler de tels circuits (surtout les batteries).

<figure><img src="image_143.png" /><figcaption>**Figure 4** : La version 1 (2019) du dispositif de learning matters - premiers tests en maternelle.</figcaption></figure>

• Version 2 (2020).

Tout comme pour la première version, dans la deuxième version du dispositif de learning matters les trois types d'interfaces étaient principalement composés de
textiles. Mais, contrairement à la première version, les éléments du dispositif ont été conçus de manière tridimensionnelle, formant des boîtiers d'environ 2 centimètres d'épaisseur. Nous avons remplacé les boutons pression par des aimants afin d'assurer un assemblage plus aisé et stable des éléments entre eux. De plus, nous avons défini des formes distinctes pour chaque type d'élément : batterie (rectangulaire), capteur (formes diverses), signal lumineux (demi-ovale). Enfin, nous avons dissimulé entièrement les composants électroniques dans le textile (batterie et leds) afin d'éviter d'effrayer les enfants [Figure 5 et 5bis].

Si nous avons observé que ces changements (aimants, dissimulation de l'électronique, distinction formelle des éléments) facilitaient la manipulation et l'assemblage des circuits par les jeunes enfants, nous avons également observé des points d'amélioration essentiels à effectuer :

- Puisque les éléments du circuit électronique étaient entièrement composés de textile, et donc très souples, les enfants avaient tendance à vouloir plier ces interfaces au risque de briser les connexions.

- Nous n'avions pas repris le code couleur indiquant l'ordre d'assemblage des éléments, ce qui prêtait à confusion à la fois concernant l'ordre et le nombre d'éléments à assembler entre eux (batterie - capteur et signal lumineux).

- Enfin, il était difficile de réparer les éléments cassés car nous avions collé les morceaux de textile (mousse et feutrine) pour stabiliser chaque élément du circuit.

<figure><img src="image_144.png" /><figcaption>**Figure 5** : La version 2 (2020) du dispositif de learning matters - « souffler</figcaption></figure>
<figure><img src="image_145.png" /><figcaption>**Figure 5bis :** La version 2 (2020) du dispositif de learning matters - « taper », « caresser » et « glisser ».</figcaption></figure>

## Version 3 (2021).

La troisième version du dispositif a pris en compte l'ensemble des remarques soulevées lors des tests effectués en maternelle pour les deux premières versions du dispositif. Ces remarques ont été résumées dans le **Tableau 2**.

<table><caption>**Tableau 2 :** Les points positifs (+) et les points négatifs (-) soulevés pour chaque version du dispositif learning matters à partir de 4 critères : les éléments du circuit, leur fabrication (et réparabilité), leur assemblage et afin les interactions proposées.</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="2">V1</th><th colspan="2">V2</th><th rowspan="2">V3</th></tr><tr><th>+</th><th>-</th><th>+</th><th>-</th></tr></thead><tbody><tr><th>Éléments du circuit interactif</th><td>Nombre et typologies</td><td><ul><li>Planéité</li><li>Souplesse et flexibilité</li><li>Similitude</li></ul></td><td><ul><li>Diversité des formes</li><li>Volume</li></ul></td><td><ul><li>Souplesse</li><li>Flexibilité</li></ul></td><td><ul><li>Éléments distincts</li><li>Batterie + lampe rigides</li><li>Capteurs en e-textile</li></ul></td></tr><tr><th>Fabrication & réparabilité</th><td><ul><li>Matériaux de récupération</li></ul></td><td><ul><li>Couture à la main via fil conducteur</li></ul></td><td><ul><li>Assemblage par couche</li></ul></td><td><ul><li>100% textile</li><li>Matériaux collés</li></ul></td><td>Assemblage par couche = réparation facile</td></tr><tr><th>Assemblage</th><td><ul><li>Connexions colorées</li></ul></td><td><ul><li>Boutons pression</li></ul></td><td><ul><li>Aimants</li></ul></td><td><ul><li>Indication connexion</li></ul></td><td>Connexion colorée avec aimants</td></tr><tr><th>Interaction</th><td><ul><li>Diversité des capteurs</li></ul></td><td><ul><li>Complexité des gestes</li></ul></td><td><ul><li>Choix des gestes</li></ul></td><td></td><td>1 capteur <u>affordant</u> = 1 geste simple</td></tr></tbody></table>
Ainsi la troisième version du dispositif de *learning matters* répond aux caractéristiques suivantes :

- Pérennité des éléments: nous les avons rendus plus rigides les éléments du circuit (en supprimant le textile) afin de renforcer les connectiques. Seule la surface supérieure de l'interface du capteur est composée de e-textile - objet du toucher actif de l'enfant [Figure 6].

- Facilité d'assemblage : Nous avons choisi de garder les aimants ainsi que des formes tridimensionnelles pour faciliter la manipulation par les jeunes enfants. Nous avons également codifié de manière colorée le sens de l'assemblage pour éviter toute ambiguïté (connectiques bleues et jaunes).

- Reproductibilité et la réparabilité: Pour cela, nous avons utilisé un système de "couches" (ou layers) assemblés grâce à de petites vis, permettant de construire et déconstruire facilement chaque élément et de pouvoir ainsi les réparer facilement.

- Et enfin, qualité des interactions : Nous avons tenté de rendre chaque capteur/interrupteur unique, par sa forme, sa couleur et sa matérialité afin d'inciter l'enfant à effectuer un geste simple et précis sur ce dernier (qui permettra d'activer le circuit).

<figure><img src="image_146.png" /><figcaption>**Figure 6 :** La version 3 (2021) du dispositif de learning matters - « frotter ».</figcaption></figure>
Nous allons maintenant décrire en détail cette troisième version du dispositif de
*learning matters*.

**Note à la lecture** • Un cahier de photos de la troisième version du dispositif de *learning matters* est disponible en Annexe 3.

**6.3. Le dispositif de learning matters.**

Le dispositif de *learning matters* est composé de plusieurs circuits interactifs relativement simples chacun formé d'une batterie (source d'énergie), d'un interrupteur (ou capteur en e-textile) et d'une lampe (produisant un signal lumineux). À la manière des colliers de perles théorisés par le pédagogue allemand Friedrich Froëbel présents dans ce qu'il nomme les « dons pour jouer » (1826), c'est l'association de ces trois éléments (batterie, interrupteur, lampe) dans le bon ordre qui permet de créer chaque circuit interactif du dispositif de *learning matters* [Figure 7].

<figure><img src="image_147.png" /><figcaption>**Figure 7 :** Du collier de perles à *learning matters*, une logique d'assemblage.</figcaption></figure>

Une fois les trois éléments assemblés dans l'ordre pour former un circuit fonctionnel (batterie-interrupteur-lumière), l'enfant peut interagir sur chaque interrupteur via un geste simple - caresser, taper, frotter etc. (décrit dans le **Tableau 1** ci-dessous). C'est donc bel et bien l'information donnée par le geste qui permet d'activer le signal lumineux du circuit par retour immédiat. Le dispositif de *learning matters* a ainsi pour objectif de permettre à l'enfant d'appréhender les notions complexes et abstraites de traitement de l'énergie et de l'information par la manipulation d'une interface à la fois tangible et interactive.

Le projet s'inspire également de dispositifs existants de type *littleBits* (Bdeir, 2009) qui encouragent les enfants, à partir de 6 ans, à manipuler les composants électroniques d'un système de traitement de l'information. Ici
l'association de l'électronique au textile permet de rendre le dispositif young-child friendly, c'est-à-dire adapté aux plus-petits (ce qui n'est pas le cas de littleBits).

### 6.3.1. Fonctionnement du dispositif.

Comme nous l'avons explicité précédemment, la conception des circuits interactifs de learning matters est le fruit d'un processus de co-conception itératif qui a permis d'adapter, par observation sur le terrain, l'interface aux besoins et aux contraintes du monde de l'éducation de la petite enfance.

* **Composition des circuits interactifs.**

Chaque circuit interactif associe les trois éléments suivants :

* Les **batteries** prennent la forme de blocs rectangulaires composés de bois et de carton gris enveloppant chacun une batterie plate de 3,7V (pouvant se recharger par induction grâce à un plateau);

* Les **interrupteurs** (ou capteurs) en e-textile aux formes géométriques primaires (hexagone, carré, ovale, etc.) sont composés de bois et de carton pour le socle, et de textiles divers associés à du textile conducteur (ou métallique) pour la surface supérieure à manipuler (décrit dans le **Tableau 2**);

* Enfin, les **lampes** prennent la forme de demi-ovales colorées composés d'une LED plate, ainsi que d'une enveloppe de bois et d'une surface en PMMA, un polymère thermoplastique transparent. Contrairement aux batteries, et aux lampes qui sont formellement identiques, les interrupteurs sont tous différents en termes de matérialité, de forme et de couleur. Ils ont la particularité d'être réalisés en textile électronique (e-textile), c'est-à-dire un assemblage de textile classique et de tissu métallique donc conducteur (on parle alors de textile et de fil conducteurs).

* **Description détaillée des interrupteurs/canteurs.**

La création de chaque interrupteur a fait l'objet d'une démarche de recherche et de développement relativement poussée. En tant que designers, nous avons pensé l'ensemble des caractéristiques intrinsèques à chaque interrupteur : matérialité, forme et couleur - guidant le choix de chaque textile. En effet, chacune de ces caractéristiques conditionne la gestuelle des enfants sur le circuit. C'est ainsi que nous pouvons également qualifier ces « interrupteurs » de « capteurs » car ils « captent » les gestes des utilisateurs-trices pour émettre un signal lumineux.