STIC:STIC III (2020)/Tri des déchets

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En principe, le ou les auteurs en question devraient bientôt présenter une meilleure version.

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Projet réalisé par Aurélie et Martina

Introduction

Dans le cadre du thème des technologies portables en éducation (Angl. en:Wearable technology), nous proposons de créer un jeu ludique, tangible et transportable afin de sensibiliser les enfants au tri des déchets.

Problème

Les déchets que ce soit les emballages en plastique ou encore les masques sont malheureusement de plus en plus présents dans notre environnement. La crise du Coronavirus n'a pas aidé et a généré encore plus de déchets principalement les masques mais également les emballages pour les repas à emporter. Bien entendu, ce ne sont pas les seuls déchets que l'on peut rencontrer, nous avons également le papier, l'aluminium, etc. La liste est longue.

Il est important de sensibiliser les jeunes au tri des déchets et ce depuis leur plus jeune âge afin de les amener d'une part à réfléchir à l'environnement et d'autre part à leur donner les outils nécessaires afin qu'ils puissent prendre dès que possible de bonnes habitudes.

Cahier des charges

Contexte et public

Dans le cadre de l'éducation au développement durable (EDD) proposé à l'école primaire à Genève, nous proposons de réaliser une activité d'apprentissage sur la gestion des déchets.

Cette activité vise des élèves entre 5 et 6ans (2P - 3P Harmos). Il faut donc qu'elle soit ludique et facile à comprendre (adaptée à l'âge).

POV d'utilisateurs potentiels

La technique du POV permet de formuler un problème de manière synthétique avec 3 éléments : l'utilisateur, ses besoins, et les insights collectés par les concepteurs.

Utilisateur	Besoins	Insights
Un écolier de 6 ans	Apprendre à trier ses déchets, et les jeter dans les poubelles appropriées	L'utilisateur aimerait savoir trier ses déchets pour être plus autonome, pour rendre ses parents fiers, et pour aider la planète.
Un parent d'élève	Apprendre à son enfant à trier ses déchets pour les jeter dans les poubelles appropriées	L'utilisateur aimerait que son enfant apprennent le tri des déchets, afin qu'il puisse être autonome.

Objectif(s)

L'objectif du dispositif est de proposer un apprentissage ludique du tri des déchets en étant capable d'identifier le déchet et la poubelle de tri qui lui est dédiée grâce à l'identification du pictogramme correspondant.

Présentation du projet

Par rapport aux jeux en ligne, notre projet permettra d'apporter des éléments tangibles, qui favoriseront l'engagement de l'enfant dans l'activité.

Besoins et contraintes du projet

Afin de pouvoir rendre le projet tangible, nous avons besoin d'objets pour représenter les poubelles ainsi que des objets qui représentent les déchets.

Une contrainte majeur est le fait qu'il est nécessaire que chaque poubelle doit être capable de détecter chaque objet séparément. En principe, une seule solution est correcte. Le dispositif doit donc être capable de faire la distinction entre les différents objets.

Afin de mieux adapter notre projet à notre public cible (enfants de 6 à 12 ans), nous devons réfléchir à comment mesurer la réalisation de la tâche de manière efficace. Nous devrons également la compréhension de l'activité par les enfants de cet âge, et aborder les éléments que les enfants considèrent comme ludiques et ceux qui pourraient les frustrer. Enfin, un autre élément à analyser sont les insights des enfants : qu'est-ce que l'activité peut leur apporter ?

Analyse de la concurrence

Sur cette thématique, il existe de nombreux jeu en ligne destiné aux enfants, comme :

• Tom : Je suis champion du tri
• Smedar-Junior : Tri en Folie

Il existe également des jeux se basant sur le DIY, comme :

• Le jeu du Tri Sélectif : les enfants doivent amener le déchet (dessiné sur une étiquette) dans la poubelle correspondante.
• Le jeu de société DIY de I MAKE : chaque joueur doit jeter ses déchets (dessinés sur des jetons en bois) dans la poubelle correspondante sur le plateau de jeu. Le but est de recycler correctement l'ensemble de ses déchets.

Enfin, d'autres jeux sur la même thématique sont vendu dans différentes boutiques, comme :

• Trier et Recycler de I MAKE
• Jeu de tri sélectif de Nature & Découvertes

Apports pour résoudre le problème

Poubelles

Poubelles

Pictogrammes officiels de la ville de Genève, qui seront collés sur les poubelles.

1. Poubelle bleue = PET
2. Poubelle rose = papier/carton
3. Poubelle noire = déchets tout venants - ordures ménagères
4. Poubelle verte = compost - déchets organiques

Images des pictogrammes

Ci-dessous, les images SVG des pictogrammes convertis grâce à Convertio.co puis redimensionnés à 4cm sur 4cm afin qu'ils puissent être collés sur les différentes poubelles.

Fichier:Pictogrammestridechetsstic3.zip

Images des déchets

Ci-dessous, les images SVG des déchets, qui seront fabriqué en broderie.

• 

  Banane : Compost

• 

  Yaourt : Tout venant

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  Papier : Papier/Carton

• 

  Bouteille d'eau : PET

• 

  Mouchoirs : Tout venant

Solution

Présentation des différents prototypes :

• Présentez les méthodes de collecte et d'analyse des besoins de votre public cible: analyse de l'activité et journey map
• Indiquer les différentes phases de conception par lesquelles vous êtes passé en
  • Schématisant et commentant les prototypes successifs qui vous ont permis de parvenir à une solution. L'idée est ici d'intégrer les différents documents/prototypes/phases de travail que vous avez réalisé. Dans le making, les "erreurs" ont une valeur pédagogique et constituent un pas vers le succès)
  • décrivant quelles ont été vos difficultés pour ces différentes étapes

Présentation de la solution finale:

• Décrire le dispositif et son fonctionnement. Une petite documentation peut être réalisée à destination des utilisateurs-trices.
• Réaliser et documenter le schéma final de votre circuit

Solutions à l'étude

Nous pensons réaliser un jeu contenant de l'électronique. Nous pensons également introduire la technologie de traceur de découpe vynile, afin de créer les pictogramme à coller sur les différents types de poubelles ainsi que la broderie.

Inspiration

Voici un exemple de projet qui nous a inspiré : https://learn.adafruit.com/giant-control-alt-delete

Tri des déchets : Idées 1 et 2

Idée 1

Nous aurions un plateau de jeu avec des boutons collé sous les patch en broderie représentant les déchets. Sur chaque poubelle, un bouton serait relié au CPX (pin A1 = Poubelle verte / pin A2 = poubelle rose, etc). L'enfant devra donc appuyer sur le du déchet puis sur le bouton de la poubelle. Le CPX s'allume en vert si les deux correspondent, ou en rouge si le déchet n'est pas jeté dans la bonne poubelle.

Cette idée a été écartée car elle nous semblait peu ludique.

Idée 2

Nous aurions un plateau de jeu contenant des boutons représentant les déchets, avec en parallèle les déchets sous forme de patch en broderie. Sous chaque poubelle, un capteur de pression serait relié au CPX (pin A1 = Poubelle verte / pin A2 = poubelle rose, etc). Lorsque l'enfant prend le déchet (patch en broderie), il appuie sur le bouton correspondant. Puis, lorsqu'il le jette dans une poubelle, il appuie sur la poubelle. Le CPX s'allume en vert si les deux correspondent, ou en rouge si le déchet n'est pas jeté dans la bonne poubelle.

Cette idée implique que l'enfant devra procéder en plusieurs étapes, ce qui peut s'avérer compliqué, et peut nuire au critère ludique que nous souhaitons apporter à notre projet.

Idée 3

Nous aurions d'une part des poubelles avec les pictogrammes des déchets collés dessus en vinyle et d'autre part, des objets en 3D représentant les déchets à déposer physiquement dans la bonne poubelle.

La contrainte principale est de trouver comment faire pour que la poubelle identifie que le bon objet a été jeté dans la poubelle contenant le pictogramme correspondant au déchet. Il faudrait probablement qu'un CPX soit associé à chaque poubelle et qu'un petit capteur soit intégré à chaque objet pour permettre l'identification de l'objet par le CPX de la poubelle. Ainsi, si le CPX est associé au bon petit capteur, une lumière verte indique une bonne réponse. En revanche, si l'objet n'est pas déposé dans la bonne poubelle, une lumière rouge sera affichée sur le CPX présent sur la poubelle.

Options :

• Sur chaque poubelle un Adafruit Bluefruit, et sur chaque déchet un Arduino Nano 33 BLE ?
• Autre idée : un capteur de couleur. Chaque déchet serait sur un patch d'une couleur différente.

Cette idée a été écartée car trop compliquée à mettre en place dans le temps imparti et avec nos connaissances limitées sur le sujet. Mais cela pourrait tout à fait faire l'objet d'un projet futur !

Tri des déchets: idée 3

Idée 4

Nous aurions, sur un plateau, d'une part des poubelles avec les pictogrammes des déchets collés dessus en vinyle ainsi qu'une lumière LED et d'autre part, une console contenant des boutons représentant les déchets.

Il y aurait un CPX qui enverrai un ordre aux LED présentes sur les poubelles afin d'allumer une lumière de manière aléatoire. Le joueur doit appuyer sur le bouton représentant le déchet qui correspond à la poubelle allumée. Ainsi, si le CPX est associé au bon petit capteur, une lumière verte indique une bonne réponse. En revanche, si l'objet n'est pas déposé dans la bonne poubelle, une lumière rouge sera affichée sur la console.

Nous avons choisi d'écarter cette idée car elle nous semblait compliquée à mettre en place, et ne permettait pas à l'enfant d'avoir l'impression "d'agir" et il ne serait donc pas engagé dans son activité, car il doit simplement cliquer sur un bouton.

Tri des déchets: idée 4

Solution retenue

Prototype pour la solution retenue

Le jeu sera présenté sous la forme d'un plateau de jeu regroupant l'ensemble des éléments en une seule pièce afin de faciliter son transport.

Le plateau sera accompagné par un livret contenant une histoire. Le joueur devra appuyer sur le déchet correspondant à celui cité dans le livre, sous lequel se trouve un capteur de pression, puis ouvrir une poubelle. Le CPX reconnaîtra si l'association est juste ou fausse, et s'allumera en vert (juste) ou en rouge (faux). Au niveau de la poubelle, un capteur de pression se trouvera autour du couvercle.

Nous avons opté pour cette solution car elle répond à nos contraintes de temps, mais également car elle nous permet de maintenir la touche ludique que nous souhaitions apporter. L'enfant doit ouvrir la poubelle et cela l'amène à être acteur, à être engagé dans son action. Cette action est plus tangible, plus proche de la réalité : cela donne l'impression de jeter le déchet dans la poubelle.

Boutons

Les déchets sont illustrés sur des patch en broderie et forment les boutons de jeu. Pour chaque bouton, du ruban de tissu conducteur a été collé sur le plateau et raccordé au CPX par un fil conducteur. Du tissu épais (vieille chaussette recyclée) a été collé pour rajouter de l'épaisseur et s'assurer que le patch n'entre pas en contact direct avec le plateau.

Chaque patch en broderie est relié au GROUND du CPX par un fil conducteur, et sécurisé par un morceau de ruban de tissu conducteur. Un morceau de tissu conducteur a été ajouté afin d'augmenter la surface "conductrice" et permettre que le CPX reconnaisse qu'une pression a été exercée.

Le dessous des patchs "Pot de yaourt vide" et "Vieux mouchoirs sales" sont reliés au même pin A1 du CPX, par un circuit en série. De la même façon, les patchs "Bouteille d'eau vide" et "Journal de la semaine dernière" sont reliés au même GROUND par un circuit en série.

• 

  Broderies v1 pour les boutons "déchets"

• 

  Deuxième version des broderies : la banane a été remplacée par les mouchoirs

Poubelles

Les pictogrammes représentant le type de déchet correspondant à la poubelle sont collés sur le devant de chacune d'elle.

Autour du couvercle, du ruban de tissu conducteur adhésif a été collé. Pour ouvrir la poubelle, le joueur touchera forcément ce ruban de tissu.

Les poubelles ont ensuite été collées sur le plateau de jeu avec de la colle chaude.

Images

Prototypes

• 

  Prototype du bouton "déchet" avec le patch en broderie

• 

  Prototype 1 de la poubelle

• 

  Prototype 2 de la poubelle

Produit final

Connections de la version finale du jeu

La version finale du jeu

Vidéos

Les vidéos sont disponibles ici

Vidéos test

• Test du bouton "déchet"
• Test de la poubelle
• Test du code : validation des boutons pressés

Vidéo du jeu final

La vidéo de test du jeu final est disponible ici

Circuit

Les poubelles et la partie sous les déchets sont reliés au CPX par des fils ainsi que du ruban de tissu conducteur. Les badges en broderie sont relié au Ground du CPX par des fils conducteur ainsi que du ruban de tissu conducteur.

Pour les poubelles, c'est lorsque le joueur touche autour du couvercle, où a été collé du ruban conducteur, que le CPX reconnaît qu'il a touché. Pour les déchets, c'est lorsque le joueur appuie et le GROUND touche le tissu conducteur que le CPX reconnaît la pression.

2 patchs sont relié au même pin par un circuit en série, tandis que deux autres patchs sont reliés au GROUND également par un circuit en série.

Circuit : CPX - fil et tissu conducteur - ground (humain pour les poubelles ou via le CPX pour les déchets)

Code MakeCode

Extrait du code

Description: Les pins A1, A2 et A3 seront reliés aux déchets (deux déchets seront reliés au même pin), tandis que les pins A4, A5, A6 et A7 seront reliés aux 4 poubelles. Le code est construit de façon à ce que si le joueur ouvre la poubelle du pin A4 (if pin a4 is pressed), alors qu'il avait appuyé sur le déchet du pin A1 (if pin A1 was pressed), les leds s'allument en vert et le son "bading" (validation) est joué. Si le joueur ouvre la poubelle du pin A4 tandis qu'il avait appuyé sur le déchet du pin A2, alors les leds s'allument en rouge et le son "wawawaa" (échec) est joué.

Le code est disponible ici

Livre de jeu

Le livre du jeu est disponible ici en format PDF : Léon le hérisson apprend le tri des déchets

L'enfant suit l'histoire de Léon le hérisson qui souhaite sensibiliser les enfants au tri des déchets. Léon sollicite l'aide de l'enfant pour jeter les différents déchets.

Contraintes techniques/ergonomiques de la solution retenue

Code/Nombre de capteurs

A0 ne fonctionne pas comme un capteur de pression. Il y a donc un total de 7 capteurs de pression. Il nous manque par conséquent un port afin de connecter et de coupler un déchet et une poubelle.

De plus, il y a également un problème au niveau du nombre de Ground: il nous en faut 4 mais il n'y en a que 3 disponibles.

• Problématique A: Remplacer le déchet qui devait correspondre à la dernière poubelle par un autre déchet qui se jette dans l'une des poubelles déjà présente et retirer la dernière poubelle car le nombre de Ground disponible n'est pas suffisant.

• Problématique B: Placer une poignée conductrice au dessus de la poubelle qui, lorsqu'elle sera saisie par le joueur pour ouvrir la poubelle, fonctionnera comme un Ground.

Réponses aux problématiques:

Afin de palier à la problématique A, nous allons rajouter un bouton déchet qui se jettera dans une poubelle déjà présente sur le plateau. Malgré ce choix techniques, le fait de rajouter un bouton rend le jeu plus riche et permet quand même au joueur d'effectuer les catégorisations demandées.

Pour répondre à la problématique B, nous pensions rajouter une poignée sur chaque couvercle de poubelle afin de faciliter son ouverture et ainsi, conserver au maximum notre idée initiale sans avoir besoin de supprimer une poubelle. Cependant, cela ne nous paraissait pas esthétique. Nous avons donc choisi de collé du ruban de tissu conducteur tout autour du couvercle de la poubelle, sur lequel le joueur doit forcément appuyé pour ouvrir le couvercle.

Ergonomie

Il nous faut trouver une solution afin de connecter l'ensemble des éléments de manière harmonieuse et pratique sur le plateau. Afin de ne pas faire apparaitre les fils conducteurs, ceux-ci seront passés sous le plateau et raccordés au CPX.

D'un point de vue de la disposition sur le plateau: les déchets sont regroupés en bas et les poubelles sont alignées sur le haut du plateau et le CPX est placé au centre pour une meilleure visibilité du résultat (juste/faux).

Nous avons essayé d'adapter le code afin que lorsque la poubelle est fermée, le CPX comprenne que la poubelle n'est pas actionnée et lorsque la poubelle est ouverte, le CPX puisse déterminer si le déchet sélectionné correspond ou non à cette poubelle. Cette solution a été abandonnée car peu fiable, et peu esthétique. Nous avons opté pour du ruban de tissu conducteur que nous avons collé autour des couvercles des poubelles, cela nous a semblé plus esthétique et plus fiable (le joueur touche forcément cette partie pour ouvrir le couvercle).

Afin de pouvoir rendre les fils conducteurs les moins visibles possibles, nous avons recouvert le plateau de jeu d'un morceau de carton vert. Cette couleur évoque la nature et la vie , ce que le tri des déchets pourrait permettre de préserver !

Test(s) de la solution

Scénario

Le scénario d'utilisation se base sur l'histoire créé afin d'accompagner le jeu: Léon le hérisson apprend le tri des déchets

Texte:

Léon le hérisson vit dans une ville très peuplée.
Les gens ne font pas attention à leurs déchets et cela pollue la ville.

Léon propose de faire un stand d’information afin de sensibiliser les enfants au tri des déchets.

Samedi matin, il installe son stand près des containers. Es-tu prêt.e à jouer avec Léon ? 
Oui ? Super ! C’est parti !
Pour pouvoir jouer avec Léon le hérisson, il faut allumer le petit boitier au centre du plateau.

Oh tiens ! Voilà Ivan l'éléphant qui vient jeter ses mouchoirs usagés. Appuie sur le bouton qui correspond au déchet que Ivan veut jeter.
Et maintenant, quelle est la poubelle dans laquelle Ivan doit jeter ses mouchoirs? Tu as trouvé ? Ouvre le couvercle de la bonne poubelle.
Si c’est la bonne réponse, les lumières s’allumeront en vert. Bravo ! Si ce n’est pas la bonne poubelle, ferme le couvercle et recommence.

Oh tiens ! Voilà Sarah le chat qui vient jeter ses pots de yogourts. Appuie sur le bouton qui correspond au déchet que Sarah veut jeter.
Et maintenant, quelle est la poubelle dans laquelle Sarah doit jeter ses pots de yogourts ? Tu as trouvé ? Ouvre le couvercle de la bonne poubelle.
Si c’est la bonne réponse, les lumières s’allumeront en vert. Bravo ! Si ce n’est pas la bonne poubelle, ferme le couvercle et recommence.

Oh tiens ! Voilà Martin le lapin qui vient jeter ses vieux journaux. Appuie sur le bouton qui correspond au déchet que Martin veut jeter.
Et maintenant, quelle est la poubelle dans laquelle Martin doit jeter ses vieux journaux ? Tu as trouvé ? Ouvre le couvercle de la bonne poubelle.
Si c’est la bonne réponse, les lumières s’allumeront en vert. Bravo ! Si ce n’est pas la bonne poubelle, ferme le couvercle et recommence.

Oh tiens ! Voilà Marie l’otarie qui vient jeter ses bouteilles d’eau. Appuie sur le bouton qui correspond au déchet que Marie veut jeter.
Et maintenant, quelle est la poubelle dans laquelle Marie doit jeter ses bouteilles d’eau ? Tu as trouvé ? Ouvre le couvercle de la bonne poubelle.
Si c’est la bonne réponse, les lumières s’allumeront en vert. Bravo ! Si ce n’est pas la bonne poubelle, ferme le couvercle et recommence.

Quelle longue journée ! Tu as bien aidé Léon le hérisson. Il te remercie pour le travail accompli et te félicite car tu es devenu un expert du tri des déchets.
À bientôt pour de nouvelles aventures !

Test utilisateurs

Participant 1: B. - Adulte - 63 ans

Tâche (en suivant le livret de jeu)	Résultat
Allumer le CPX	Action claire, le fait de devoir sortir le boiter du jeu, n'est peut être pas évident pour les enfants.
Appuyer sur le déchet "Mouchoir" puis ouvrir la poubelle noire.	Oubli d'appuyer sur le bouton car cela n'est pas évident que c'est des boutons cela ressemble plutôt à des vignettes à lire et envie d'aller ouvrir directement la poubelle.
Appuyer sur le déchet "Pot de yaourt vide" puis ouvrir la poubelle noire.	Tâche réussie
Appuyer sur le déchet "Journal de la semaine dernière" puis ouvrir la poubelle rose.	Tâche réussie
Appuyer sur le déchet "Bouteille d'eau vide" puis ouvrir la poubelle bleue.	Tâche réussie, l'utilisateur c'est demandé s'il s'agissait de verre ou de PET.
Eteindre le dispositif	Tâche non prévue dans le scénario, il serait bien de l'intégrer afin de clôturer le jeu.

Participant 2: M. - Fille - 5ans et demi

Tâche (en suivant le livret de jeu)	Résultat
Allumer le CPX	Fait par l'adulte
Appuyer sur le déchet "Mouchoir" puis ouvrir la poubelle noire.	Il a été nécessaire de passer en revue les images pour être sûr de sa compréhension. L'enfant a appuyé sur le haut du patch. Elle ne savait pas qu'il fallait appuyer au centre. L'utilisateur a ouvert la poubelle rose, ce qui était erroné. À la deuxième tentative, elle a réussi.
Appuyer sur le déchet "Pot de yaourt vide" puis ouvrir la poubelle noire.	Tâche réussie
Appuyer sur le déchet "Journal de la semaine dernière" puis ouvrir la poubelle rose.	Tâche réussie
Appuyer sur le déchet "Bouteille d'eau vide" puis ouvrir la poubelle bleue.	Tâche réussie

Participant 3: xxx

Tâche (en suivant le livret de jeu)	Résultat
Allumer le CPX
Appuyer sur le déchet "Mouchoir" puis ouvrir la poubelle noire.
Appuyer sur le déchet "Pot de yaourt vide" puis ouvrir la poubelle noire.
Appuyer sur le déchet "Journal de la semaine dernière" puis ouvrir la poubelle rose.
Appuyer sur le déchet "Bouteille d'eau vide" puis ouvrir la poubelle bleue.

Discussion

Discussion du design

et si c'était à refaire ou à améliorer

Licence, fichiers et documentation

Licence

Cette œuvre est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale 4.0 International.

Fichiers

• Les pictogrammes des poubelles ont été téléchargées sur le site officiel ge.ch

• Liste des images utilisées pour représenter les déchets, libres de droit, prises sur le site The Noun Project:

• Banana peel by Liliane Lass Erbe from the Noun Project
• Yogurt by Daniel Llamas Soto from the Noun Project
• Newspaper by Yorlmar Campos from the Noun Project
• Water Bottle by mikicon from the Noun Project
• Tissue by 1516 from the Noun Project

• Liste des images utilisées pour le livre de jeu et le manuel d'utilisation, libres de droit, prises sur le site Pixabay:
  • Image de l'hérisson sur Pixabay
  • Photo de l'hérisson sur Pixabay
  • Container plein de déchets sur Pixabay
  • Photo des poubelles sur Pixabay
  • Stand sur Pixabay
  • Dessin de hérisson sur Pixabay
  • Dessin d'éléphant sur Pixabay
  • Smiley malade (mouchoir) sur Pixabay
  • Dessin des poubelles sur Pixabay
  • Photo de chat avec pot sur Pixabay
  • Dessin produits laitiers sur Pixabay
  • Dessin pot de yogourt sur Pixabay
  • Dessin oreilles de lapin sur Pixabay
  • Dessin d'un homme lisant un journal sur Pixabay
  • Dessin de journal sur Pixabay
  • Photo otarie sur Pixabay
  • Photo bouteilles sur Pixabay
  • Dessin bouteilles sur Pixabay
  • Dessin fille avec boites
  • Image de hérisson sur une branche sur Pixabay
  • Dessin de poubelles souriantes sur Pixabay
  • Dessin de recyclage sur Pixabay

Documentation

• Livre du jeu: Léon le hérisson apprend le tri des déchets
• Manuel du jeu :

Manuel d'utilisation du jeu

Bibliographie

• Convertisseur de fichiers: Convertio.co
• Poubelles achetées sur Amazon
• Images libres de droit: Pixabay.com et The Noun Project