Comment les « serious games » agissent-ils sur le cerveau ?

Source: The Conversation – France (in French) – By Clément Delage, Maitre de Conférences en Pharmacologie (Faculté de Pharmacie de Paris) – Unité Inserm UMR-S 1144 “Optimisation Thérapeutique en Neuropsychopharmacologie” – Pharmacien Hospitalier (Hôpital Lariboisière, AP-HP), Université Paris Cité

Les serious games, ces jeux conçus pour apprendre, sont de plus en plus populaires. Sans contexte, ils exercent une action sur le cerveau et stimulent notamment la libération de neurotransmetteurs comme la dopamine et la sérotonine. Reste à savoir si ces jeux sont réellement efficaces pour acquérir des connaissances.

Depuis quelques années, les jeux ne sont plus uniquement associés au divertissement et sont également utilisés comme des outils pédagogiques puissants. Les serious games – ces jeux conçus pour éduquer ou sensibiliser – ont gagné en popularité dans divers domaines, de la formation professionnelle à l’éducation.

Mais comment influencent-ils notre cerveau ? Quels sont les mécanismes psychologiques, comportementaux et neuronaux qui sous-tendent leur efficacité pour l’apprentissage ? Et finalement, apprend-on réellement en jouant ou est-ce seulement une impression ?

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Serious games, gamification… de quoi parle-t-on ?

Les serious games sont des jeux (digitaux ou non) à part entière, conçus pour apprendre. Ils offrent une expérience immersive où l’apprentissage prime sur le divertissement. La gamification (ou ludification, ou gamified learning) fait quant à elle référence à l’utilisation d’éléments de jeux (quizz, points, classements, récompenses) dans des contextes non ludiques, comme l’éducation ou le travail, pour stimuler l’engagement et améliorer la performance.

Dans cet article, nous parlerons des serious games, mais les mécanismes évoqués valent aussi pour la gamification.

Quels effets les serious games ont-ils sur nous ?

Influence sur la motivation et les émotions

Les serious games créent de la motivation intrinsèque (inhérente à l’activité elle-même, que l’on fait par pur plaisir) dans une activité qui génère surtout de la motivation extrinsèque (activité que l’on fait par utilité ou nécessité, pour avoir de bonnes notes aux examens par exemple).

Selon la théorie de l’autodétermination, les jeux apportent de la motivation en répondant à trois besoins fondamentaux : l’autonomie (en ayant le contrôle de ses actions à l’intérieur du jeu, on devient acteur de son apprentissage) ; la compétence (grâce aux retours immédiats sur nos réponses, un feedback qui permet d’ajuster son apprentissage plus rapidement que des évaluations retardées) ; et les relations sociales (en étant connecté aux autres joueurs et en se comparant à eux grâce aux scores et classements).

La curiosité de découvrir un nouvel outil, ou un nouveau monde virtuel, est également un élément de motivation. La version éducative d’Assassin’s Creed, par exemple, nous captive par son réalisme et son immersion, en nous permettant d’apprendre seulement en nous promenant dans l’Égypte ancienne.

Enfin, contrairement aux contextes éducatifs traditionnels où l’échec est source d’anxiété, ces jeux favorisent le fun failure : les erreurs y sont fréquentes et sans conséquences graves, perçues comme des opportunités d’apprentissage plutôt que des jugements sur la valeur ou les compétences. Cela favorise l’initiative et rend l’apprentissage plus engageant.

Influence sur le comportement

Les serious games jouent également sur notre comportement. Bien qu’il n’ait pas été développé pour ça, le jeu Pokémon Go a par exemple motivé des millions de joueurs à marcher plus pour capturer des Pokémons, augmentant ainsi leur activité physique de 25 %.

En matière d’apprentissage, des outils comme Duolingo (dédié à l’apprentissage des langues) exploitent cette dynamique en combinant récompenses, classements et objectifs, pour encourager les utilisateurs à pratiquer régulièrement.

Ces mécanismes s’appuient sur la théorie du renforcement, selon laquelle des récompenses, même symboliques (badges ou points), influencent notre comportement de manière positive, comme autrefois les bons points et les images à l’école pour récompenser les élèves méritants et favoriser les bons comportements.

Influence sur l’apprentissage

Les jeux qui recréent des situations réalistes, comme les jeux de rôles ou les simulations (très utilisés en santé notamment), nous encouragent à résoudre des problèmes, à tester des hypothèses et à acquérir des compétences par la pratique ou l’action, illustrant la théorie de l’apprentissage expérientiel. En observant les autres joueurs ou des personnages modèles, nous apprenons aussi par imitation, c’est l’apprentissage social.

De plus, en simplifiant des concepts complexes et en réduisant les distractions, les jeux allègent la charge cognitive, ce qui facilite la compréhension. Enfin, ils favorisent la métacognition : ils nous aident à réfléchir sur nos propres stratégies, à ajuster nos méthodes d’apprentissage et à explorer de nouvelles façons de penser, parfois en adoptant des identités différentes.

Que se passe-t-il dans le cerveau ?

Jouer libère un véritable cocktail neurochimique qui nous pousse à continuer de jouer et qui réagence nos neurones pour faciliter la mémorisation.

Chaque bonne réponse ou récompense stimule la libération de dopamine, le neurotransmetteur du plaisir et de la récompense. C’est un mécanisme ancestral qui va nous donner envie de poursuivre le jeu pour ressentir à nouveau ce plaisir (et nous rendre « addict »).
Pour la concentration, c’est l’acétylcholine, un autre neurotransmetteur, qui aide à filtrer les distractions pour faciliter la mémorisation.
Pour le stress provoqué par le compte à rebours ou la question difficile, c’est la noradrénaline, appelée aussi norepinephrine. Elle booste l’éveil et la vigilance, donnant un coup de pouce chimique pour se concentrer.
Enfin, ce qui nous met de bonne humeur lorsqu’on joue (même si l’on perd, à partir du moment où l’enjeu n’est pas trop important), c’est la sérotonine ! Les émotions positives qu’elle prodigue réduisent l’anxiété liée aux situations d’apprentissage plus traditionnelles (cours ou examens). Un cerveau détendu est plus apte à intégrer de nouvelles informations !

Ces neurotransmetteurs jouent aussi un rôle crucial dans la plasticité neuronale qui correspond la capacité du cerveau à créer et renforcer des connexions entre les neurones. C’est ce processus qui permet d’acquérir et de consolider les connaissances : mémoire de récompense et de travail pour la dopamine, consolidation des souvenirs pour l’acétylcholine et mémoire émotionnelle et à long terme pour la noradrénaline.

Enfin, la répétition des questions ou des actions du jeu, associée aux feedbacks immédiats, potentialise cette plasticité neuronale (c’est le mécanisme qui explique pourquoi les inlassables répétitions de poésie à l’école primaire permettaient finalement de les apprendre !).

Mais en pratique, apprend-on vraiment en jouant ?

En pratique, apprend-on vraiment en jouant ? C’est la grande question. On manque encore de preuves solides quant à l’efficacité du jeu sur l’acquisition de connaissances. La plupart des études manquent de groupe contrôle et/ou se contentent d’évaluer les changements d’attitude sans évaluer l’impact sur les connaissances

C’est ce que nous avons tenté de faire à la Faculté de Pharmacie de Paris. Au sein de l’unité pédagogique de pharmacologie, nous avons mis en place un tournoi : le PharmacoTrophée.

Pendant deux semaines, avant les examens, les étudiants s’affrontent par équipe de trois sur des questions de pharmacologie dans une atmosphère détendue, grâce à des quizz inspirés de jeux télévisés comme Burger Quiz en utilisant l’application Kahoot ! et grâce aux déguisements des étudiants et des enseignants.

En plus d’avoir fait des retours extrêmement positifs, les participants ont obtenu des notes aux examens de pharmacologie 20 % supérieures au reste de la promotion. Cette différence n’étant pas retrouvée dans les autres matières, cela écarte l’idée que les participants étaient simplement les meilleurs de leur promotion.

De plus, l’année précédant le tournoi, les participants avaient des notes en pharmacologie similaires aux autres étudiants, confirmant le rôle du jeu dans l’amélioration de leurs performances.

Des innovations pédagogiques à manier avec modération

Cependant, le recours aux serious games n’est pas sans risques. À l’excès, la gamification peut détourner l’attention des objectifs pédagogiques. En quête de dopamine, les apprenants risquent de se focaliser davantage sur la compétition et les récompenses (points, classements) que sur l’apprentissage. Ils favorisent ainsi l’acquisition de connaissances « par cœur », au détriment de la réflexion et de la compréhension.

Par ailleurs, mal utilisée, la gamification peut produire des effets contraires à ceux escomptés. La noradrénaline sécrétée par des enjeux trop importants et des questions trop stressantes peut bloquer la capacité de réflexion. La comparaison sociale (par exemple en cas de compétition non anonymisée) peut également être une source de stress voire de stigmatisation des participants en cas de mauvais score.

Enfin, pour les serious games sous forme de jeux vidéos, il est essentiel de rester attentif aux risques liés à l’exposition prolongée aux écrans, notamment chez les publics les plus jeunes, dont le cerveau est encore en développement.

En conclusion, en jouant sur nos comportements et nos transmissions cérébrales, la gamification et les serious games transforment l’apprentissage en une véritable aventure. Ils font partie des innovations pédagogiques qui réécrivent les règles de l’éducation et montrent des résultats prometteurs.

Mais attention, car ils ne sont pas des solutions magiques ! Pour être efficaces, ils doivent être utilisés de manière réfléchie et équilibrée, et intégrés dans une stratégie pédagogique globale et variée.

Clément Delage ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

– ref. Comment les « serious games » agissent-ils sur le cerveau ? – https://theconversation.com/comment-les-serious-games-agissent-ils-sur-le-cerveau-244325

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