Jeux sérieux en vrac pour les Maths et la Physique

Cet article est le fruit de la collaboration de Patrick Marchal, game designer et ancien chef de projets chez Monte Cristo, au blog « Education + Video Games & 3D ». N’hésitez pas à proposer vos articles de veille, d’expertise, de compte-rendu d’expérience ou de recherche.

Des Maths

On ne présente plus Mathenpoche ni le MatouMatheux qui proposent de nombreux tests de type QCM sur tout le programmes de Maths. Plus ludique, Dr Kawashima’s Brain Training (sur DS et Iphone) reste avant tout un quizz.

Mais nous cherchons ici des « jeux sérieux » susceptibles d’apprendre des notions scientifiques tout en apparaissant comme de véritables jeux. Autant le dire, en Maths, on trouve beaucoup de choses en primaire (un bon exemple ici de pratique des quatre opérations reviseavecmoi) mais dès qu’on veut dépasser le niveau primaire cela devient difficile. Heureusement, il y a tout de même quelques perles.

Dans le jeu refraction, disponible en flash sur le web, on doit tout d’abord renvoyer des rayons lumineux depuis un laser de départ vers des cibles au moyen de miroirs. Le jeu prend son véritable sens quand on doit atteindre plusieurs cibles avec les proportions indiquées (par exemple ½ et ½ pour commencer puis plus dur, genre: 2/3, 3/12 et 1/12). Le joueur doit donc calculer comment utiliser des séparateurs de rayons (diviseurs) et des combineurs (additions) qui ne fonctionneront que si les deux dividendes sont égaux de chaque côté! Ce jeu est vraiment un serious game dédié à l’apprentissage des fractions. Au final, un jeu trop dur pour un enfant isolé, mais avec un peu d’aide de papa ou maman, le jeu permet de clarifier et d’intégrer une notion assez difficile !

Un étonnant jeu très intéressant Z-rox (english) Z-rox (français, mais il semble y avoir un bug). Le principe: le joueur voit des formes « à travers une mince fente horizontale qui descend vers le bas ». Un L est donc un point pendant un temps assez long suivi d’un trait rapide. Il faut deviner les formes vues. Ce n’est certes pas dans le curriculum mais un jeu intelligent qui fait réfléchir.

Le jeu qui m’a personnellement le plus impressionné, bien qu’il puisse être encore très amélioré est « Mathination » (vidéo ici) sur Iphone et Ipad. Les auteurs réussissent l’exploit de rendre (presque) ludique la manipulation d’équation mathématique. Un jeu à voir.

Sur Iphone encore, le jeu Lasers Free demande au joueur de trouver des alignements de points avec un nombre limité de lasers. Assez subtil et un bon entrainement pour voir les lignes présentes dans un schéma.

Notez aussi, que de nombreux jeu de stratégie font intervenir des calculs dès qu’on cherche à optimiser la vitesse de production de ses armées , le rapport quantité de ressources point de combat, le coût en mana de ses sorts magiques etc… On a vu plus d’un joueur prétendument rétif aux maths se coltiner des calculs complexes d’optimisation. Le mieux est de l’aider à verbaliser ces études, à les poser sur papier. Peut-être se découvrira-t-il l’âme d’un matheux ?

Ne vous étonnez pas non plus si un joueur de jeu en 3D développe une meilleure intuition que vous de la vue dans l’espace. L’anecdote la plus amusante: dans le jeu Spore, les planètes sont petites et il est facile de revenir à son point de départ en allant tout droit. Après y avoir jouer mon fils remarque : « Peut-être que dans l’univers si on avance tout droit on revient à son point de départ ? ». Une intuition de la courbure de l’univers à 10 ans ! Un point pour les jeux vidéos !

Pensez enfin à faire une bataille navale si votre enfant n’a pas compris la notion de coordonnée. Mais attention, sur PC le jeu se manie à la souris, ce qui n’a pas d’intérêt. Il faut rentrer la coordonnée à la main et jouer sur un coin de table plutôt que sur écran :-)

De la physique

Le site physiquecollege.free.fr est une référence en ce qui concerne les cours interactif et QCM de physique. Et on trouve ici (en anglais) de très nombreuses simulations de diverses expérimentations. Mais revenons aux jeux vidéos.

En jeu vidéo, le mot clé « Physic » fait référence à toute une gamme de jeux présentant des interactions mécaniques, et conduisant généralement le joueur à construire un assemblage pour résoudre le problème posé. Vous en trouverez quelques dizaines d’exemples jouables en flash sur physicsgames. On y trouve des jeux de construction ou de destruction (généralement de chateaux à coup de catapulte). La plupart sont en anglais uniquement.
Dans ce registre de jeu on pense au désormais vénérable Bridge Builder qui ne fonctionnera pas sur les PC modernes. Il est excellent dans sa simplicité : on doit construire des ponts avec des barres de métal pour passer une rivière. Le pont doit résister au passage d’un train. Il manque juste quelques flèches représentant les forces subit par une jonction pour l’associer au cours sur les équilibres statiques. Dans le même esprit, mais heureusement en plus moderne on conseille le fameux World of Goo.

Un autre type de jeu consiste à guider des particules vers un but en créant des champs de force. Un bon exemple est Magnetizer où on dévie des particules chargées avec des particules positives ou négatives. Un autre exemple : GravityPod. Ou celui-ci au joli graphique : Manifold.

Certains jeux combinent divers effets, jeux de mécaniques et de champs. Ils introduisent des connexions entre récepteurs et émetteurs associés (ex: lumière et récepteur photoélectrique). Cela donne des jeux captivants mais avec quelques approximations scientifiques launchball et electric-box-2.

« Phun » est à l’origine un excellent projet par un étudiant Suédois. Il semble qu’aujourd’hui on le retrouve sous une forme payante sous le nom d’ Algodoo (démo gratuite téléchargable). Il s’agit d’un outil pour créer des appareils ou des simulations physiques de toutes sortes. Le mieux est de tester les mots clés Phun ou Algodoo sur Youtube pour se rendre compte. On va retrouver des voitures, des fusées, des armes, des usines à Sushi, des bombes nucléaires… Il ne s’agit pas à proprement parler d’un jeu, mais d’un bac à sable très bien ficelé.

Pour finir cet inventaire, un petit jeu sympathique pour apprendre la programmation : light bot. On y dirige un petit robot avec des commandes à placer les unes après les autres. Avance, tourne, avance, allume,… L’originalité est que comme on a une série d’instruction limitée on est amené à créer des fonctions pour pouvoir les appeler plusieurs fois et économiser des instructions. Il existe une suite à ce jeu light bot 2.

5 thoughts on “Jeux sérieux en vrac pour les Maths et la Physique

  1. Je vous signale ce site
    http://calculatice.ac-lille.fr/calculatice/
    (inscrit dans une logique académique de service public) à destination école/collège où nous tentons de développer autour du calcul mental une logique à la fois structurée et si possible le plus ludique possible (pour l’explorer, allez voir un « table attaque » ou « rejouer les rallyes »…) . Pas « jeux » strictement, certes, mais l’attitude des élèves et leurs commentaires montrent des attitudes et des ressorts proches d’un engagement où se joue quelque chose propose du jeu, le défi…
    Deux volets :
    – un rallye annuel (3 niveaux, du CE1 à la 6ème) – 45 000 élèves inscrits cette année / 2200 classes – département du Nord (soutien du Conseil Général local)
    – un didacticiel (dont la construction se poursuit… c’est un long travail et un groupe minuscule qui l’échafaude) destiné à l’entraînement au quotidien des élèves de tous niveaux.

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