Energy City

Page réalisée dans le cadre du cours Conception de Logiciels pour l'Enseignement et la Formation
(promotion "Qwerty" 2010-2011) de la formation Maltt, au TECFA.

Cette page est une ébauche en cours de réalisation. Ne pas citer.

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Description

Energy City est un jeu éducatif, en ligne, à un seul joueur, visant des apprentissages dans le domaine de l’indépendance énergétique, c’est-à-dire la capacité à satisfaire les besoins en énergie en maitrisant les sources de production, les canaux d’approvisionnement, les techniques de valorisation des différentes formes d’énergie, les coûts et les impacts sur l’environnement et la santé. Energy City est un jeu éducatif conçu en fonction des exigences curriculaires nord-américaines dans le domaine des sciences. Il est intégré dans un matériel pédagogique complet de cinq modules d’enseignement sur l’énergie disponible sur la plateforme éducative Jason Science.

Contexte et objectif du jeu

L'indépendance énergétique est un enjeu politique, stratégique et économique important qu’il s’agit de planifier et gérer selon les principes du développement durable (équilibre entre les facteurs économiques, sociaux et environnementaux). Nous savons aujourd’hui qu’une seule source d’énergie (le pétrole en l’occurrence) ne peut répondre aux besoins de la population mondiale croissante. Il est donc nécessaire de diversifier les sources d’énergie.

La gestion d’un portefeuille énergétique consiste à :

• déterminer les besoins actuels et futurs en énergie
• déterminer les différentes sources d’énergies à disposition (éolienne, solaire, géothermique, marémotrice, hydraulique, biochimique, biomasse, nucléaire, piles à combustibles) en fonction d’un contexte géographique
• évaluer l’impact (avantages et inconvénients) sur les plans économiques, sociaux et environnementaux (réduction de l’empreinte carbone,…)
• effectuer des choix en fonction de ces paramètres.

L’objectif apparent du jeu Energy City est de gérer le portefeuille énergétique d’une ville.

Objectifs pédagogiques

Energy City s’adresse aux élèves de la scolarité obligatoire et vise des apprentissages dans le domaine de l’énergie dans un contexte actuel visant l’indépendance et l’efficacité énergétique.

Le jeu est conçu comme une mise en œuvre (ou évaluation) des apprentissages réalisés en classe. Il contribue à atteindre les objectifs suivants :

• Comprendre les différences entre les énergies renouvelables et non renouvelables.
• Reconnaître l’importance de diversifier le portefeuille énergétique
• Evaluer plusieurs sources alternatives d’énergie en termes d’avantages et de limites
• Découvrir le potentiel des agrocarburants (biomasse)
• Enquêter sur la production alternative d’électricité par l’énergie solaire, l’énergie éolienne, l’énergie géothermique, etc.

Fonctionnement général, mécanique de jeu

Le joueur est accueilli par l’avatar de Martin Keller, un spécialiste américain des questions énergétiques qui lui confie une mission : gérer le portefeuille énergétique d’une ville sur une période de 10 ans (mode normal) ou 20 ans (mode expert). Pour y parvenir, il faut tenir compte des besoins énergétiques de la population croissante et de l’impact de la production de différentes formes d’énergie sur l’environnement ainsi que la santé et le bien-être de la population.

Martin Keller (PNJ) présente ensuite les différents éléments du jeu :

Les acteurs et leurs intérêts :

• des scientifiques de diverses disciplines qu’il s’agit de prendre en considération
• des étudiants qui privilégient les solutions durables
• les résidents de la ville qui ont des besoins en énergie mais désirent également une bonne qualité de l’air, un environnement agréable et une sécurité financière
• des professionnels de la santé publique concernés par la qualité de l’air, la dégradation de l’environnement et des comportements peu économes en énergies.
• des industriels/commerçants qui ont des besoins énergétiques à assurer mais restent ouverts aux solutions win-win.

Les solutions énergétiques :

• sources non renouvelables (pétrole,…)
• sources renouvelables à l’infini : solaire, vent, marémotrice,…
• sources renouvelables limitées : biomasse
• économies d’énergies

Les paramètres à prendre en compte :

• le coût et le respect du budget
• la qualité de l’air (gaz à effet de serre, pollution,…)
• le respect de l’environnement (déchet, eau, ressources,…)

Les stratégies énergétiques :

• construire de nouvelles installation de production d’énergie mais cela prend entre une année te trois ans avant qu’elles ne soient utilisables
• développer des programmes de recherche en sachant que toutes les recherches ne mènent pas à des résultats directement utilisables
• améliorer les infrastructures de production d’énergies existantes

Mécanique de jeu

Le jeu se déroule dans une ville « américaine » et débute par le choix de celle-ci. Chaque ville est décrite sur le plan de sa localisation, ses infrastructures énergétiques, ses données énergétiques. Six types de villes sont proposés.

Le joueur se trouve face à son portefeuille énergétique et à un tableau de bord des effets de chaque choix effectué. Il y a donc beaucoup de lecture à réaliser avant d’effectuer un clic. Les clics sont peu nombreux et ne servent qu’à effectuer des choix stratégiques ou à générer des flux d’énergie par tranche de 25%.

Chaque fois que le joueur effectue un choix, (construction d’une nouvelle installation, économies d’énergie, recherches ou amélioration des infrastructures), un voyant indique les conséquences de ce choix pour les différents paramètres. Le joueur peut décider ou non d’effectuer l’action. Le système du jeu va calculer un nouvel état en fonction des actions du joueur.

Le jeu crée un environnement social qui rétroagit suite aux actions du joueur et le plonge dans un contexte. Les choix effectués provoquent des réactions émotionnelles des protagonistes que le joueur peut prendre en compte ou non, en connaissance de conséquences.

Le jeu ne donne aucune limite de temps (tour par tour).

Gain de la partie

• Le joueur réussit sa mission lorsqu’il parvient, au terme de 10 ou 20 ans, à répondre au besoin de la population en maintenant l’équilibre entre les différents paramètres (indicateurs).
• Le jeu s’arrête si le joueur ne parvient pas à répondre aux besoins de la population
• Des données (mesures) et un feedback sont donnés après chaque tour et au terme de chaque partie.

Environnement informatique

Energy City est accessible en ligne, sans exécutable.

Il requiert néanmoins un plugin pour Flash.

Il a été par développé, sur Macromedia Flash, par Filament Games (Etats-Unis), The JASON Project (Etats-Unis), 2009

Il est disponible gratuitement sur Internet http://www.jason.org/digital_library/8239.aspx#

Principes pédagogiques

Energy City se base sur l'apprentissage par résolution de problèmes. Il s’agit d’un problème complexe dont l’issue est la gestion durable de notre monde : l’indépendance énergétique basée sur la diversification des sources d’énergie. La simulation proposée est de gérer l’approvisionnement énergétique de différentes villes et le joueur en porte l’entière responsabilité.

Cette gestion demande de répondre aux besoins d’une ville fictive tout en étant attentif aux avis des différents protagonistes dont, bien évidemment les scientifiques. Le joueur doit prendre des décisions sur la base d'informations.

La situation problème est complexe et incite à réaliser des investissements dans des solutions énergétiques durables en fonction des données spatiales et démographiques évolutives. Le jeu n’apporte aucune solution toute faite ; il laisse le contrôle au joueur qui doit évaluer différents paramètres et chercher la meilleure solution possible.

Un feedback est donné après chaque tour, ce qui permet au joueur d’améliorer sa performance.

Intégration du contenu enseigné dans le jeu

Le jeu a été conçu pour répondre à des objectifs d'apprentissage. De ce fait, sa mécanique intègre parfaitement ces objectifs pédagogiques. La recherche d'un équilibre entre les différents paramètres environnementaux, économiques et sociaux, se fait par les choix stratégiques proposés par le jeu sur la base de connaissances des différents avantages et inconvénients de chaque solution énergétique. Ces connaissances s'acquièrent hors jeux mais pour le joueur non préparé, un minimum d'informations est fourni et permet de réussir la mission.

L’environnement d’apprentissage

Commençons par situer le contexte d’utilisation de ce jeu qui est celui de la plateforme éducative « The Jason project » qui propose aux jeunes de s’immerger dans le monde de la recherche scientifique autour de grands enjeux de société, en les mettant en lien avec de célèbres scientifiques.

Ce projet soutenu par la National Geographic Society vise à motiver les jeunes pour les sciences. De nombreux documents, vidéos, animations, dossiers pour l’enseignant, fiches téléchargeables, concours, etc. sont mis gratuitement à disposition des enseignants et élèves inscrits. En classe ou de manière autonome, ils s’immergent dans le monde de la recherche qui leur confie différentes missions.

Energy city appartient au quatrième module de l’enseignement sur l’énergie. Il peut, à notre avis, être utilisé durant les différentes séquences d’enseignement, comme évaluation ou de manière autonome à la maison. Les séquences d’enseignement préparatoires permettent d’atteindre les objectifs du jeu et de réussir la mission. Sans ce contexte d’enseignement, le joueur procédera plus par essai-erreur.

Ce jeu a été conçu comme matériel pédagogique et répond à des objectifs d’enseignement annoncé. Dès lors son aspect ludique est peut-être moins développé qu’un jeu commercial.

La motivation

La motivation du joueur réside dans le fait qu’un spécialiste de l’énergie (certainement connu aux USA mais pas en Suisse) confie une mission à l’apprenant-joueur. Le défi à relever est de réussir cette mission.

Le fait de pouvoir inscrire ses résultats sur la plateforme éducative contribue également à la motivation.

Points forts et point faibles

Même si nous relevons plus de points faibles que de points forts, cela n'enlève rien à la qualité de ce jeu.

Points forts

Energy City est cohérent par rapport aux objectifs d’apprentissage et présente des éléments motivationnels indéniables :

• le défi, une certaine curiosité (découverte de différentes villes) et le contrôle (contingence, choix) la gestion simultanée de différents paramètres et la stratégie à élaborer sur le long terme.
• un feedback immédiat en fonction des choix et actions réalisés. De même la réaction des différents acteurs en fonction de leurs intérêts et valeurs ainsi que des choix effectués par le gestionnaire.

Sur la plateforme éducative, une vidéo d’introduction de quelques minutes à l’enjeu énergétique est offerte. Une autre vidéo propose une mise en situation (monde de référence) : «  une catastrophe naturelle a coupé l’alimentation électrique de toute la ville. Pour assurer à nouveau l’éclairage,…. vous devez…. »

Points faibles

• Energy City est un jeu pédagogique sérieux, en anglais et assez peu ludique. De par son univers quelque peu statique, une ambiance sonore minimaliste (bruit de vent, de vague,…) et l’absence d’interactions directe entre le joueur et les protagonistes et, le jeu génère peu d’émotions (tout dépend cependant de la définition de l’émotion utilisée) si ce n’est le plaisir ou la fierté de réussir le défi proposé et terminer la partie.

• Les résultats de chaque partie même s’ils ont été imprimés ne peuvent pas vraiment être comparés puisqu’ils ne récapitulent pas l’ensemble des choix réalisés à chaque étape. Il est donc difficile d’évaluer où il est possible d’améliorer sa stratégie. Cet aspect du jeu mériterait d’être amélioré.

• Le jeu n’offre pas la possibilité de changer de rôle. Il serait peut-être intéressant de prendre le rôle du maire de la ville, des écologistes, du monde industriel… Idéalement, ce jeu devrait pouvoir être joué en ligne, à plusieurs joueurs.

• Le jeu répond selon la manière dont le programmeur l’a décidé (à noter qu’il serait intéressant de connaître les règles – paramètres et valeurs ainsi que les critères et sources de ces choix).

• Les effets sonores sont inutiles et agaçants ; facteur démotivant de notre point de vue.

• L’univers de jeu, la ville, est statique. Elle semble inhabitée. Seules les nouvelles constructions ou installations apparaissent lorsqu’elles ont été acquises ou construites.

• La réaction de mécontentement des acteurs (rouge de colère) à certaines décisions peuvent parfois agacer.

En conclusion de ce point, il est possible de qualifier ce jeu de trop pédagogique et pas assez ludique. Une personne ne connaissant pas la thématique va avant tout apprendre dans Energy City plutôt que jouer par plaisir. Mais c'est bien le but des concepteurs de ce jeu puisqu'il est inclus dans une séquence d’enseignement sur l’énergie.

Logiciels similaires

Nous avons trouvé de nombreux logiciels ou jeux proposant une gestion énergétique. Chacun a ses petites particularités mais dans l'ensemble la mécanique de ces jeux est très semblable. Nous les avons classés du plus proche de Energy City au plus éloigné. Ce classement reste cependant subjectif sans une analyse plus approfondie.

Energize : l’objectif de ce jeu est de fournir de l’électricité à une ville en croissance, en diversifiant les sources d’énergie et en maintenant au plus bas les émissions de gaz à effet de serre tout en respectant la demande et les besoins économiques . Cinq types d’énergie sont à dispositions : énergies fossiles, éolienne, solaire, nucléaire et biomasse. Les gens quittent la ville lorsque leurs besoins énergétiques sont insatisfaits. http://www.energizegame.com

Energyville (Chevron) : jeu pédagogique dont l’objectif est d’approvisionner une ville en énergie http://edutechwiki.unige.ch/fr/Chevron

Energy City : l’objectif est de fournir de l’électricité à une ville imaginaire pour qu’elle se développe en harmonie avec l’environnement et ses habitants. http://www.energycity.be

ClimWay : le but du jeu est de réduire les gaz à effet de serre dans un pays en prenant diverses mesures dont la diversification des sources d’approvisionnement énergétiques http://climcity.cap-sciences.net/index.php

Ecoville :jeu pédagogique de simulation visant à construire une ville en tenant compte du développement durable et bien évidemment de l’efficacité énergétique. http://www.ademe.fr/particuliers/jeu2/ADEME/ECOVILLE-2

Myriam Bouverat et Christine Theytaz, MALTT-Qwerty, janvier 2011