BASILLE Anthony

Dans le contexte des environnements d’apprentissage collaboratif médiatisés par ordinateur, la question de l’efficacité des interactions entre apprenants reste centrale. Cette thèse explore les facteurs influen?ant la collaboration et le sentiment de présence sociale dans les jeux sérieux collaboratifs, en s’intéressant particulièrement à l’impact des caractéristiques de l’environnement virtuel sur les dynamiques d’interaction. ? travers deux études expérimentales, nous avons examiné comment le point de vue (première vs troisième personne) et les modalités de communication (texte, audio, vidéo) fa?onnent l’expérience collaborative. La première étude a révélé que la perspective à la première personne favorise un sentiment d’accessibilité psycho-comportementale accru et encourage le partage d’informations entre les joueurs. La deuxième étude a montré que la modalité audio permet un sentiment de présence sociale plus élevé et une meilleure co-régulation que les modalités texte et vidéo. Pour approfondir la compréhension des dynamiques collaboratives, nous avons développé une approche analytique combinant l’analyse des traces d’interaction et du contenu des échanges. L’application successive de techniques d’analyse de fréquence, de réseaux de co-occurrences et de cha?nes de Markov a permis d’identifier des patterns spécifiques dans la structuration et l’encha?nement des activités collaboratives. Cette approche a été étendue gr?ce à l’utilisation de techniques d’apprentissage automatique pour classifier automatiquement les énoncés et permettre une comparaison systématique entre les modalités de communication. Nos résultats mettent en évidence l’importance de considérer attentivement les caractéristiques de l’environnement virtuel lors de la conception d’expériences d’apprentissage collaboratif. Ils soulignent notamment le r?le central de la présence sociale comme médiateur entre les propriétés de l’environnement et les comportements collaboratifs. Ces travaux ouvrent des perspectives pour le développement d’environnements d’apprentissage plus adaptés, capables de soutenir efficacement la collaboration des apprenants.

Mots-clés : Présence ; Collaboration ; Jeux sérieux ; Analyse des traces d’apprentissage ; Analyse des comportements ; Communication médiatisée par ordinateur

In the context of computer-mediated collaborative learning environments, the effectiveness of interactions between learners remains a central issue. This thesis explores the factors influencing collaboration and the sense of social presence in collaborative serious games, with a particular focus on the impact of virtual environment characteristics on interaction dynamics. Through two experimental studies, we examined how perspective (first-person vs. third-person) and communication modalities (text, audio, video) shape the collaborative experience. The first study revealed that a first-person perspective fosters a greater sense of psycho-behavioral accessibility and encourages information sharing among players. The second study showed that the audio modality enables a higher sense of social presence and better co-regulation compared to text and video modalities. To deepen our understanding of collaborative dynamics, we developed an analytical approach combining interaction trace analysis and content analysis. By successively applying frequency analysis techniques, co-occurrence network analysis, and Markov chain modeling, we identified specific patterns in the structuring and sequencing of collaborative activities. This approach was further extended using machine learning techniques to automatically classify statements and systematically compare communication modalities. Our findings highlight the importance of carefully considering the characteristics of the virtual environment when designing collaborative learning experiences. They particularly emphasize the central role of social presence as a mediator between environmental properties and collaborative behaviors. This work opens new perspectives for the development of more adaptive learning environments capable of effectively supporting learner collaboration.

Keywords: Presence ; Collaboration ; Serious game ; Learning analytics ; Behavior analysis ; Computer-Mediated Communication


Direction de thèse : LAVOU? ?lise et SERNA Audrey

Membres du jury :
- Mme ?lise LAVOU?, Professeure des universités, Université Jean Moulin Lyon 3, Directrice de thèse
- Mme Audrey SERNA, Ma?tresse de conférences habilitée à diriger des recherches, INSA Lyon, Co-directrice de thèse
- M. Jean-Pierre JESSEL, Professeur des universités, Université Toulouse 3 - Paul Sabatier, Rapporteur
- Mme Céline CLAVEL, Ma?tresse de conférences, Université Paris-Saclay, Gif sur Yvette, Rapporteure
- M. Christophe KOLSKI, Professeur des universités, Université Polytechnique Hauts-de-France, Valenciennes, Examinateur
- M. Geoffrey GORISSE, Ma?tre de conférences, Arts et Métiers , ENSAM, Paris, Examinateur

Présidence du jury : KOLSKI Christophe