SPARK : Apprentissage situé de la physique nucléaire grâce à la réalité augmentée et la co-construction des connaissances // SPARK : Situated nuclear Physics learning through Augmented Reality and Knowledge co-construction

Dans le cadre du projet i-SITE Impact DeNAMISE de l'Université de Lorraine, ce projet de thèse interdisciplinaire, dénommé SPARK (pour Situated Physics learning through Augmented Reality and Knowledge co-construction), vise à concevoir et à évaluer de nouveaux dispositifs pédagogiques pour l'enseignement de la physique nucléaire. L'apprentissage de ces concepts reste difficile en raison de leur forte abstraction, de l'invisibilité des phénomènes et des contraintes liées à l'expérimentation avec des sources radioactives. Le projet propose de mobiliser les technologies de réalité mixte afin de concevoir des travaux pratiques hybrides permettant de visualiser et de manipuler des processus nucléaires normalement inaccessibles. S'appuyant sur les théories de l'apprentissage expérientiel et situé, ainsi que sur une démarche de design-based research, la recherche combinera la conception technologique, le design pédagogique et l'évaluation empirique. Un prototype d'environnement immersif sera développé pour simuler des expériences fondatrices de la physique nucléaire et soutenir l'apprentissage collaboratif et l'investigation scientifique. Des expérimentations seront ensuite menées afin d'évaluer son potentiel pédagogique ainsi que son impact sur les apprentissages et l'engagement des étudiants. Les résultats attendus concernent le développement de principes de conception pour les environnements immersifs d'apprentissage, l'amélioration de l'enseignement de la physique nucléaire et la contribution à la culture scientifique sur les enjeux liés à l'énergie nucléaire.
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As part of the Université de Lorraine's i-SITE Impact DeNAMISE project, this interdisciplinary thesis project, SPARK (for Situated Physics learning through Augmented Reality and Knowledge co-construction), aims to design and evaluate new teaching tools for nuclear physics education. Learning these concepts remains difficult due to their high level of abstraction, the invisibility of the phenomena, and the constraints associated with experimenting with radioactive sources. The project proposes using mixed reality technologies to design hybrid practical work that allows students to visualize and manipulate nuclear processes that are normally inaccessible. Based on theories of experiential and situated learning, as well as a design-based research approach, the research will combine technological and educational design with empirical evaluation. A prototype hybrid environment will be developed to simulate fundamental nuclear physics experiments and support collaborative learning and scientific inquiry. Experiments will then be conducted to evaluate its educational potential and its impact on student learning and engagement. The expected results include developing design principles for immersive learning environments, improving nuclear physics instruction, and contributing to scientific discourse on issues related to nuclear energy.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Plan Investissement d'Avenir (Idex, Labex)

Université de Lorraine

78 SLTC - SOCIETES, LANGAGES, TEMPS, CONNAISSANCES

Étudiante ou étudiant titulaire d'un master ou diplôme équivalant ayant un intérêt fort pour l'enseignement des disciplines scientifiques et des compétences en interactions humain-machine et informatique spatiale, sciences cognitives
A student holding a master's degree or equivalent qualification with a strong interest in teaching science and expertise in computer science, human-computer interaction, and cognitive science