STIC:STIC III (2016)/Cata-forme

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Cataforme 1.jpg

1 Introduction

Auteurs : Régis LE COULTRE, Robin PETERMANN

Cata-forme est un jeu qui vise l’apprentissage des formes géométriques de base. Son utilisation couvre un large spectre de possibilités pédagogiques qui va de la reconnaissance de formes par comparaison au déchiffrage de mots dans une langue étrangère. La partie se termine avec une activité ludique de concours de tir à la catapulte, ce qui permet de relativiser un peu les difficultés d’apprentissage des joueurs en mettant aussi en avant une certaine habileté manuelle. En plus, ce jeu a le mérite d'être autocorrectif et ne nécessite donc pas l'intervention d'un adulte durant l'activité.

2 But du jeu

L’idée de ce jeu est l’apprentissage ludique des formes géométriques de base. A savoir : le cercle, le carré, le triangle et le rectangle. Nous avons identifié ces savoirs en consultant le Plan d'Etude Romand (PER). L'utilisation de ce dispositif peut également être étendu à des formes plus complexe si l’on procède à la réalisation de pièces supplémentaires. Il est aussi possible d’ajouter des langues étrangères supplémentaires pour en enrichir l’utilisation, ceci demande encore la réalisation de pièces additionnelles spécifiques.

Le joueur doit faire correspondre les formes géométriques placées devant lui (cercle, carré...) et le bras de levier dans lesquels sont découpées ces mêmes formes d'un côté et au dos desquels sont chaque fois gravés le nom des pièces. Pour les plus jeunes, cette reconnaissance peut être simplement une reconnaissance par comparaison des formes. Pour les plus expérimenté, la reconnaissance peut se faire par la reconnaissance du nom de la forme.

Toutes les formes correctement reconnues peuvent être conservées par le joueur qui peut terminer la partie en utilisant le support comme un bras de catapulte et envoyer ses formes le plus loin possible.

3 Public cible

Dès la maternelle et jusqu’à l’âge adulte. Le public dépend fortement des différentes pièces à disposition pour jouer. On peut aussi prévoir un public mixte avec de jeunes joueurs auxquels on demande une reconnaissance de forme et des joueurs plus expérimentés qui doivent déchiffrer les noms des formes. L’inclusion des noms des différentes formes dans une langue étrangère peut en effet aussi être un défi pour les adultes.

4 Description du dispositif

Le jeu se présente sous forme d’un kit, qui contient trois types de pièces. Des bras de levier en bois, des formes géométriques en boie et des socles en plastique.

Les levier de bois sont les éléments de base du jeu, elles servent de matière première à la reconnaissance des formes ou au déchiffrage des mots correspondants. Ce sont des supports allongés formé par l’assemblage de deux planchettes dont on a au préalable découpé une forme géométrique dans l’une des deux planches et gravé le nom de la forme sur l’autre. La chute issue du découpage de la forme géométrique est conservée et utilisée comme pièce de jeu. L’utilisation d’un système de découpe laser permette une découpe franche et d’un seule tenant, la pièce découpée s’insère donc parfaitement dans la planchette correspondante.

Autocontrôle du dispositif - erreur

Les socles en plastique sont utiles pour effectuer l’autocontrôle des solutions de correspondances proposées par le joueur et servent par la suite à la réalisation de la catapulte pour la dernière phase du jeu. Cette partie est réalisé en plastique à l’aide d’une imprimante 3D, cela permet de donner une épaisseur relativement importante à la pièce pour qu’elle puisse tenir debout toute seule. De plus, cela permet aussi la réalisation d’une partie arrondie sur laquelle prend appui le bras de levier pour réaliser un mouvement de pivot.

La forme découpée correspondante (ou projectile) doit pouvoir donc pouvoir s'intégrer dans le bras de levier et ne pas dépasser de celui-ci. Une fois le bon projectile mis dans son bras de levier, cet ensemble peut être inséré dans la fente dont est doté le socle de la catapulte. Cette manœuvre fait office d'autocontrôle de la réponse (voir illustrations).

La catapulte étant prête à l'emploi, il suffit de presser efficacement sur la partie opposée du bras de levier (la partie qui n'est pas insérée dans le socle). Cela fait basculer le bras de levier et éjecte le projectile.

5 Règles du jeu

autopcontrôle du dispositif - succès

Chaque joueur reçoit un socle de catapulte et un certain nombre de bras de levier (supports) à partager en tirant au hasard, mais de manière à ce que chaque joueur en ait le même nombre. Le côté percé des supports doit être disposé face à la table (côté caché). Les projectiles sont placés au milieu de la table. S’il n’y a qu’un joueur, ce dernier peut prendre tous les supports pour lui et place les projectiles au milieu de la surface de jeu.

Le but étant d'identifier les projectiles qui lui sont nécessaires pour compléter ses différents bras de levier sans se tromper, il est important de définir au préalable la variante que l’on veut appliquer. En effet, il y a plusieurs règles possibles suivant les âges des participants et leurs compétences. Le plus simple est une activité de reconnaissance des formes. Pour ce faire, on place les différents bras de levier devant le joueur avec le côté percé visible. De cette manière, celui-ci doit simplement reconnaître quel projectile peut s'insérer dans les différents bras de levier qui sont devant lui. L'exercice peut être complexifié si l'on tourne les côtés percés contre la table. De cette manière, le joueur doit déchiffrer le mot correspondant à la forme, trouver le projectile adapté et contrôler sa bonne compréhension en retournant le bras de levier. Enfin, cela peut aussi être utilisé avec des apprenants de langue étrangère ou avec des formes de projectiles plus complexes.

Suivant le profil des différents joueurs, il est possible d’appliquer des variantes différentes à chacun, ce qui permet d’équilibrer les forces avant de commencer la partie.

Le jeu se déroule à tour de rôle en commençant par le plus jeune des joueurs:

  • Le joueur prend une des pièces qui se trouve au milieu de la surface de jeu et pour laquelle il pense avoir le support correspondant.
  1. Si après vérification cela s’avère juste il peut la conserver et c’est le tour du joueur suivant.
  2. Si cela n’est pas correcte, il repose la pièce et passe son tour.
  • Le premier joueur qui a réussi à tout compléter donne le signal d'arrêt de la collecte des projectiles.
  • S'ensuit une séance de tir de catapulte, et le gagnant sera celui qui tire les projectiles le plus loin ou le plus précisément par rapport à une cible.

Le jeu peut être pimenté avec l’utilisation d’un chronomètre pour limiter le temps à disposition.

6 Réalisation technique

Il y a deux types de pièces différentes :

  • Des pièces en bois qui sont découpées dans des plaques de bois croisée à l’aide d’une découpeuse laser et assemblées par la suite avec de la colle.
  • Des pièces en plastique qui sont générée à l’aide d’une imprimante 3D.
Aperçu de quelques paramètres des pièces

Bien qu’il s’agisse d’une part de pièces en deux dimensions nécessitant pour la découpeuse laser un fichier .SVG et d’une autre part de pièce en trois dimensions nécessitant des fichiers en .STL pour l’imprimante 3D, nous avons décidé d’utiliser uniquement le logiciel de OpenScad pour réaliser la conception de l’ensemble des différents éléments de ce jeu. Cela de manière à avoir un contrôle constant sur l’ensemble des paramètres et des mesures de nos différentes pièces, ces dernières devant s’articuler très précisément.

La construction et le paramétrage du fichier source .SCAD a été réalisé de manière à ce que son utilisation pour la réalisation à postériori de pièces supplémentaires soit grandement facilité. En effet, il suffit de préciser le nom de la nouvelle découpe ou les caractères à imprimer sur l’autre partie de la plaquette pour que la génération de la pièce se réalise sans autre besoin de modification. L’utilisation d’OpenScad pour la génération de ces deux types de fichiers ne nous n’a pas posé de problème, il faut juste sélectionner la partie que l’on veut transformer en .SVG ou .STL

Il est important de bien contrôler que la forme à découper ne soit par trop petite ou trop similaire par rapport à des formes déjà réalisées de manière à ne pas créer de fausses correspondances possibles. La facilité de modification des paramètres de découpe dans OpenScad permet de réaliser très facilement de petites variantes qui permettent de contourner cette problématique.

Un test utilisateur, nous a permis de vérifier la bonne fonctionnalité de notre système. Il nous a permis de mettre en évidence que :

  1. Le mécanisme d’autocontrôle est un bon exercice de motricité fine pour les jeunes joueurs. La motivation d’y arriver pour pouvoir par la suite réaliser un tir de catapulte est très porteur.
  2. L’utilisation du bois pour la réalisation des pièces qui sont éjectées est un choix pertinent en termes de sécurité, c’est tout de même moins dur que le plastique.
  3. Les projectiles sont susceptibles d’être facilement égarés, ce qui peut réduite rapidement le nombre de pièce de jeu à disposition et par conséquent l’intérêt du jeu. Dans le cadre d’une version futur, nous pourrions prévoir une reproduction supplémentaire de la découpe de la pièce dans une partie à côté pour disposer d’une réserve au cas où.
  4. Lorsque l'enfant n'est pas un bon lecteur, la présence d'un adulte est nécessaire pour faciliter la reconnaissance des sons produits par les lettres.


7 Fichiers source

Les fichiers sont à disposition à cette adresse.