Comment appréhender la topographie au collège ? Julien Péaud, enseignant de SVT au collège Bernard Palissy de Saint Léonard de Noblat (87) exploite les possibilités de la Sandbox disposée dans sa classe. Volcanisme, inondation, structuration des paysages sont facilement concevables les mains dans le sable kinétique. Egalement exploité en géographie, l’outil programmable ajoute un temps pédagogique « d’allers-retours entre la 3D, les cartes et l’extérieur », note l’enseignant.

En quoi consiste ce bac à sable à réalité augmentée ?

C’est un dispositif qui projette un modèle topographique sur du sable (ici du sable kinétique /magique) en temps réel, la projection s’adaptant en permanence à la forme générale donnée au sable dans les trois dimensions.

Comment fonctionne le système ? Quelles sont ses possibilités ?

Le système est constitué d’un vidéoprojecteur à courte focale couplé à un ordinateur et à une caméra Kinect de Xbox 360. La caméra détecte les variations de profondeur entre les grains de sable. Ces variations sont interprétées par l’ordinateur qui plaque en direct le modèle topographique sur le bac à sable.

En plus du modèle topographique, le programme est capable de simuler un écoulement d’eau, de la pluie, une inondation, une submersion, etc. Il est possible de « faire » de la lave mais cela rend une lave particulièrement fluide. Sous certaines conditions et avec de la programmation il est également possible de faire « valider » des formes construites en sable par la sandbox.

Qu’avez-vous travaillé avec vos élèves de 4ème sur le volcanisme avec cet outil ?

En 4eme, j’ai utilisé la Sandbox pour faire travailler les élèves sur le risque volcanique. Après une phase d’utilisation libre leur permettant de s’approprier la façon dont l’ordinateur réagissait à leurs actions sur le sable, je leur ai demandé de sculpter Big Island. Après une étude de données sur les éruptions des volcans de Big Island, les élèves devaient déterminer les endroits de l’île où ils placeraient des abris pour protéger les populations, en utilisant des marqueurs en forme de maison. Ils étaient libres de tracer des coulées de lave et de déclencher des « éruptions » à la Sandbox pour tester leurs hypothèses de placement. Les élèves ont ensuite comparé leurs placements au placement réel. 

Et en 6ème ?

En 6eme j’utilise la Sandbox lors d’ateliers sur les paysages. L’idée est de faire passer les élèves de la carte à la 3D pour essayer d’expliquer le paysage autour du collège (la Vienne passe à Saint Léonard de Noblat) et de faire le lien avec le risque d’inondation et de submersion de la route. Cela est couplé à une sortie sur les hauteurs de Saint Léonard de Noblat et d’une numérisation de la zone à l’aide d’un drone. L’utilisation de la sandbox se prête bien également à des ateliers communs avec mes collègues d’histoire-géographie sur le thème des littoraux.

Quels retours avez-vous de cette nouvelle approche de la part des élèves ?

Au-delà de l’effet « Waouh », les retours sont toujours très positifs. Mes élèves apprécient l’aspect « mains dans le cambouis » des activités et les allers-retours entre la 3d, les cartes et l’extérieur.

C’est un temps de travail en groupe qui est très attendu par les élèves, pas seulement les miens d’ailleurs car mes 6eme racontent volontiers aux CM2 qu’au collège « il y a une machine bizarre qui marche avec une caméra Kinect» et que « l’on fait des volcans avec ».

Il y a aussi un intérêt porté par les plus grands à l’aspect technique du dispositif que j’ai hacké et fabriqué avec l’aide des agents du collège à partir de matériel de récupération ou d’occasion (sauf le vidéoprojecteur, financé par le collège). C’est important pour moi de faire découvrir l’aspect « hack/bidouille » du dispositif aux élèves. C’est une façon de valoriser la « culture maker » auprès d’eux.   

Propos recueillis par Julien Cabioch

Projet

Démonstration

Une démo du grand modèle