Phun
Page réalisée dans le cadre du cours Conception de Logiciels pour l'Enseignement et la Formation
(promotion "Pixel" 2009-2010) de la formation Maltt, au TECFA.
Cette page est une ébauche en cours de réalisation. Ne pas citer.
Description
Educatif et ludique, Phun est un logiciel de simulation physique et mécanique de type bac-à-sable modélisant en deux dimensions le comportement de divers objets dans plusieurs situations physiques (pesanteur, apesanteur, adhérence, rotation, friction,...).
En donnant à voir les réactions en chaîne qui se produiraient réellement dans des situations choisies et paramétrées par le joueur, cette plateforme permet de découvrir, d'apprivoiser et de comprendre certaines lois physiques et mécaniques. Elle permet du coup d’automatiser des procédures par exemple au niveau de la création de chaînes en mécanique.
Concrètement, le joueur dessine à l'aide d'outils des objets sur son écran. Il leur donne ensuite les propriétés de son choix (densité, matière, couleur...), peut les fixer les uns aux autres, utiliser des ressors, leur imprimer un mouvement. Une fois le bouton play enclenché, le logiciel donne à voir à l'écran l'enchaînement causal qui en résulterait en temps réel.
Résultant de la thèse de maîtrise en Science de Emil Ernerfeldt et édité par Algoryx Simulation, Phun est téléchargeable gratuitement en version Bêta à l'adresse http://www.phunland.com/wiki/Download.
Principes pédagogiques
Phun favorise un apprentissage par essai-erreur. Tout d’abord au niveau de la première utilisation puisqu’il n’y a pas de consigne, l’apprenant n’a alors d’autre choix que d’explorer, d’essayer plusieurs choses. Immédiatement, il se rend compte que l’environnement réagit et qu’il peut le manipuler à sa guise. Les possibilités sont alors quasiment infinies. L’apprenant se crée alors des attentes et ne va plus cesser d’essayer de multiples manipulations pour parvenir à ce qu’il voulait faire. Si par exemple, dans le décors relax, il veut se servir du palmier comme d’une catapulte, il va devoir s’y prendre à plusieurs reprises, se corriger, retenter (essais-erreur) jusqu’à ce qu’il trouve la bonne manipulation.
On retrouve ainsi le principe pédagogique cher à Piaget[1] d'apprentissage par l'action. Le principe même de ce logiciel est en effet de faire agir l’apprenant pour qu’il utilise mais aussi qu’il modifie ses représentations. Dans la mesure où l’apprenant s’est crée des attentes et essaye de parvenir à faire faire à l’environnement ce qu’il a décidé, il doit se servir de ses représentations –et parfois les modifier- pour trouver la solution. Ainsi, si l’on veut faire dévaler une pente à une voiture sans qu’elle termine totalement sa course, on va utiliser l’idée de force de gravité mais aussi l’idée que cette force peut être contrée -par un obstacle ou un câble par exemple. Toutefois, ce logiciel ne permet pas uniquement d’éprouver et de mettre en œuvre les représentations déjà présentes, elle permet aussi de s’en créer de nouvelles. Par exemple quelqu’un qui n’aurait aucune idée des propriétés de certaines matières serait bien étonné de découvrir qu’une boule en hélium s’envole alors qu’une boule en bois tombe. Il est aussi très surprenant de découvrir ce dont sans doute très peu de gens ont une représentation mentale : un monde sans gravité.
Principes technologiques
L'immersion est une donnée centrale de Phun puisque ce logiciel permet de s'immerger dans différentes situations réalistes mais surtout de se projeter dans des situations qui, bien qu'également réalistes, seraient techniquement ou éthiquement impossibles à réaliser dans la réalité. On peut ainsi simuler et étudier ce qui se passe, par exemple, dans des situations d'accident ou dangereuses.
Ce logiciel s'appuie évidemment sur les notions de traitement des données, de calcul, de simulation et générativité puisqu'il traite les informations qu'y entre l'apprenant, opère des calculs selon ces variables (grandeur d'un objet, dimensions, densité, poids, ...), estime les résultats des actions proposées par l'apprenant et finalement simule l'enchaînement causal qui en résulterait dans la réalité en générant une suite de mouvements.
Dans ce logiciel la personnalisation joue un rôle très important puisque c'est l'apprenant qui va créer les simulations et les modifier à envie : des couleurs des décors, aux objets utilisés en passant par les matériaux des objets crées et les forces physiques en jeu, il peut tout décider, tout personnaliser. Si cette facette du logiciel est à lier à la composante motivationnelle, elle joue également un rôle sur les représentations auxquelles va recourir ou non l'élève. Il est alors intéressant de noter que le logiciel contient des scènes et des simulations préenregistrées qui, elles, imposent de facto l'activation de certaines représentations ou suscitent un questionnement sur certains principes susceptible d'aboutir à la création de nouvelles représentations ou à la modification d'anciennes.
Points forts et point faibles
Ce logiciel a une incroyable capacité de motivation. Il suffit pour s’en persuader de minuter le temps que l’on peut y passer. La motivation n’est pas ici dans l’obtention d’une récompense ou dans le plaisir de battre un adversaire mais dans le plaisir de parvenir à mettre en adéquation ses attentes et ce qui est simulé sur l’ordinateur. La motivation n’est pas non plus directement d’apprendre mais elle est intrinsèque à la tâche, dans le plaisir d’essayer et surtout d’arriver à ce que l’on avait projeté. Il s’agit d’une motivation d’autant plus intéressante qu’elle se base sur le plaisir d’inventer, de mettre en place, de créer, d’innover.
Cependant outre les questions de dépendance que peut soulever ce logiciel, en partie en raison de sa grande capacité motivationnelle, la question de ce qu'on en retire, de ce qui est appris ne peut que se poser. Bien que Phun ait un degré d’authenticité élevé puisqu'il n’est fait que de situations concrètes très proches de la réalité, bien qu'il mette donc en situation et pousse à utiliser ses représentations, il est possible qu'un apprenant y joue des heures sans pour autant en apprendre quelque chose, sans avoir acquis de connaissance suplémentaire ou pouvoir expliquer ce qu'il a "vécu". Puisqu'il n’enseigne pas par le langage mais par l’action et qu'il ne traduit pas ce qui se passe sous forme verbale, Phun pose en effet la question de l’abstraction. L’apprenant est-il mis dans une position où il peut déduire, inférer des règles, abstraire des principes ? Ou risque-t-il au contraire de rester ancré dans la situation, le concret et l’action sans pouvoir faire le lien avec la théorie ? Cette question cruciale en ouvre une autre : comment et dans quelles circonstances utiliser ce jeu pour qu’il y ait réellement apprentissage, c’est-à-dire va-et-vient et création de liens entre la pratique et la théorie, l’expérience et les principes qui la sous-tendent ? On peut par exemple imaginer que les simulations faites par les élèves dans ce jeu soient ensuite visionnées et discutées par l’ensemble de la classe et que l’enseignant s’en serve pour introduire des lois physiques ou mécaniques qu’il va ensuite formuler, développer et expliciter.
Logiciels similaires
Phun peut faire penser à Incredibots, un jeu d'apprentissage de la physique où l'apprenant crée divers robots ou encore à ScienceMuseum qui permet lui aussi de découvrir les lois de la physique en incitant à trouver des solutions à des problèmes de plus en plus difficiles.