Un jeu pédagogique constitue une déclinaison relative à l’apprentissage du concept de jeu sérieux (serious game). Ce type d'outil permet la ludification (gamification) de l'activité afin d'utiliser des éléments de jeu dans un contexte non ludique et conduit à catalyser l’attention, faire accroître l’engagement et augmenter la motivation des joueurs-apprenants dans les situations d’apprentissage. Les jeux pédagogiques reposent sur la mise en situation et l’immersion des apprenants, utilisant les ressorts ludiques dans des simulations axées vers la résolution de problèmes. Parmi des recherches antérieures, certains retours d’expériences font écho d’une trop grande artificialité de l’activité notamment par manque de contextualisation de l’apprentissage dans l’environnement d’utilisation des connaissances apprises. Nous avons proposé la mise en place un environnement mixte (physique et numérique) et l’utilisation de techniques collaboratives pour raffiner l’approche pédagogique. Ces orientations nous ont menés à la mise en place de ce que nous appelons des «Jeux Pédagogiques Collaboratifs Situés » (JPCS).

Les deux questions de recherche qui nous ont été posées dans le cadre du projet SEGAREM et qui sont devenues les nôtres sont :
1/ comment accompagner les jeux sérieux par l’approche Réalité Augmentée (RA) et l'approche Interface Tangible (IT)?
2/ comment rendre la conception et la mise en œuvre des JPCS (Jeux Pédagogiques Collaboratifs Situés) plus explicite et plus systématique ?

Les réponses que nous présentons dans cette thèse sont les suivantes :
1/ la conception et la mise en œuvre des pupitres interactifs supportant des objets réels augmentés, associés à un protocole de communication existant, proposant un support générique des techniques d’interaction détectée et de prise en compte du contexte physique d'utilisation;
2/ une approche de production de JPCS se situant après l’étape de scénarisation ludo-pédagogique qui constitue notre cahier des charges.

Nous avons basé notre approche sur des modèles pour permettre un support d’expression qui précise les caractéristiques des JPCS. Ces modèles sont soutenus par des éditeurs contextuels et produisent comme résultat des fichiers de descriptions en XML. La projection des descriptions obtenues sur une architecture générique d’exécution du JPCS permet une spécialisation pour obtenir une version exécutable. Dans les 6 modèles, certains sont adaptés des travaux antérieurs de l’équipe, d'autres issues de la littérature et les derniers sont directement proposés ici. Ces 6 modèles décrivent l’activité (un modèle d’orchestration de l’activité et un modèle de tâches), la structure de différents environnements, l’état initial de l’environnement, les objectifs pédagogico-ludiques et les interactions possibles entre les joueurs et l’environnement.

Nos travaux tant sur les pupitres que sur les modèles et le support d’exécution ont été concrétisés dans la mise en place de Lea(r)nIt. Ce JPCS avait pour but de consolider des acquis méthodologiques en Lean Manufacturing par l’utilisation et l’optimisation d’une chaîne de production simulée sur pupitres (interactions tactiles, interactions tangibles et pouvant être assemblées) et sur téléphones mobiles (permettant la mobilité des joueurs-apprenants).