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Nov 04

Reproduire des bâtiments avec Minecraft en classe

Cet article fait le bilan des différents projets menés avec Minecraft au cours de l’année 2015-2016 en Technologie en classe de cinquième. Ayant toutes les classes de ce niveau, j’ai en effet mené 3 projets différents qui permettent de faire un tour d’horizon des possibilités offertes par l’utilisation du jeu vidéo Minecraft pour la reproduction de bâtiments.

Pourquoi construire des bâtiments réels en 3D en cours de Technologie ?dscf2407

Tout d’abord c’est un type de projet en lien direct avec les programmes précédents et actuels. Ainsi, il permet de travailler les capacités/compétences attendues.

Ancien programme en vigueur jusqu’au 01/09/2016 :

  • Activité n°1 : relever les dimensions du bâtiment réel et dessiner un plan adapté à la réalisation avec Minecraft
    • Traduire sous forme de croquis l’organisation structurelle d’un objet technique
    • Relever des dimensions sur l’objet technique réel et les adapter à la réalisation d’une maquette ou d’un plan
  • Activité n°2 : réaliser en équipe la maquette numérique du bâtiment avec Minecraft
    • Associer une représentation 3D à une représentation 2D
    • Transférer les données d’un plan sur une maquette ou dans la réalité
    • Réaliser la maquette numérique d’un volume élémentaire
    • Modifier une représentation numérique d’un volume simple avec un logiciel de conception assistée par ordinateur
  • Activité n°3 : comparer avec d’autres constructions le style architectural de notre bâtiment
    • Relier les choix esthétiques au style artistique en vigueur au moment de la création
    • Identifier l’évolution des besoins

NOUVEAU programme en vigueur à partir du 01/09/2016 :

  • Activité n°1 : relever les dimensions du bâtiment réel et dessiner un plan adapté à la réalisation avec Minecraft
    • Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, le fonctionnement, la structure et le comportement des objets.
    • Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux.
    • Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
  • Activité n°2 : réaliser en équipe la maquette numérique du bâtiment avec Minecraft
    • Participer à l’organisation de projets, la définition des rôles, la planification (se projeter et anticiper) et aux revues de projet.
    • Lire, utiliser et produire des représentations numériques d’objets.
    • Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.
    • Comprendre le fonctionnement d’un réseau informatique. Les notions de serveur et d’adresse IP sont constamment utilisées lors de l’utilisation de Minecraft.
  • Activité n°3 : comparer avec d’autres constructions le style architectural de notre bâtiment
    • Regrouper des objets en familles et lignées.
    • Comparer et commenter les évolutions des objets en articulant différents points de vue : fonctionnel, structurel, environnemental, technique, scientifique, social, historique, économique.

L’utilisation de Minecraft pour reproduire des bâtiments garde donc toute sa pertinence au regard des programmes.

De plus, il peut aussi trouver du sens dans le cadre d’un EPI (Enseignement Pratique Interdisciplinaire) comme la reproduction de bâtiments et de quartiers historiques (cf ci-dessous dans « Perspectives »).

C’est enfin un moyen pour les élèves de s’approprier l’architecture et d’avoir un regard plus éveillé sur leur environnement bâti.

Comment faisais-je avant ?

La reproduction de bâtiments en 3D est bien sûr possible par d’autres moyens. J’utilise aussi par ailleurs le logiciel Sketchup qui permet d’ailleurs un rendu plus réaliste.

Exemple : conception et construction de maisons en respectant le cahier des charges de l’éco-lotissement de Chaumont-sur-Loire. Une vidéo sur ce projet a été réalisée avec les élèves :

Les élèves (en binôme) ont a leur disposition un plan d’architecte de leur terrain puis à l’aide du cahier des charges du lotissement la dessinent à l’échelle sur papier. Ils réalisent ensuite la maison à l’aide de Sketchup. Les maisons sont ensuite positionnée sur le plan général du lotissement par le professeur.

Documents :

Pourquoi choisir Minecraft  ?

L’utilisation de Sketchup bien que satisfaisante ne permet pas aux élèves de collaborer de manière aussi riche qu’avec le jeu vidéo Minecraft.

Avec Sketchup :

  • Les élèves ne peuvent travailler que par 2 sur un projet car le logiciel ne permet pas de co-construire le même bâtiment sur différents PC.
  • Le choix des matériaux revient à choisir l’apparence des surfaces (textures).Capture
  • Les binômes ne voient pas les réalisations des autres sauf au vidéo-projecteur quand le professeur les a réuni.
  • Une fois le projet terminé les élèves peuvent faire une visite virtuelle de leur maison, les interactions avec le bâtiment sont assez limitées.

Avec Minecraft :

  • Les élèves peuvent co-construire dans le même espace en temps réel.
  • Les groupes peuvent être plus importants. Le plan prend une toute autre importance : les plans (vue de-dessus, de face etc) sont dessinés par différents élèves puis photocopiés. Les élèves doivent collaborer pour se répartir les tâches comme sur un véritable chantier : les plans prennent une toute importance car ils permettent de se mettre d’accord et de collaborer sur le chantier. Cela leur donne beaucoup plus de sens !
  • Les élèves peuvent être amenés à se procurer les matériaux dans le jeu en les trouvant dans la nature et en les transformant.
  • Les élèves peuvent voir les autres constructions et éventuellement aller participer à d’autres chantiers.
  • Les constructions peuvent comporter des éléments interactifs (lumières, portes, portes automatiques etc.). Des objets peuvent facilement être intégrés, des personnages virtuels (PNJ) ajoutés.
  • Les constructions peuvent être réalisées sur un serveur en ligne permettant aux élèves d’y accéder depuis la maison.
  • Les constructions peuvent être intégrées à un monde reproduisant la ville où elles se trouvent (grâce notamment à l’outil proposé par l’IGN, voir ci-dessous).Capture

3 projets, 3 approches

Types de bâtiments différents, ressources différentes

Cette année mes élèves de cinquième ont travaillé sur 3 bâtiments différents : leur collège, l’église de notre quartier, le château médiéval de notre ville (Fougères).

Les ressources documentaires disponibles pour ces trois bâtiments ne sont pas du tout les même :

  • le collège : plans d’architectes du collège mais uniquement vu de dessus (aménagement des salles) et donc pas d’information sur les hauteurs des bâtiments.
  • l’église : plans d’architecte assez complets de l’église obtenus auprès des Archives Départementales mais pas de plan de la façade.

    plan-chateau-1738

    Plan du château (1786). Archives municipales de Fougères.

  • le château : éléments répartis dans différentes ressources documentaires écrites, quelques plans d’ensemble. En cours d’année nous avons obtenu de la part du Service Patrimoine de la ville des plans plus précis des façades des bâtiments mais peu d’information sur l’aménagement intérieur des différentes parties du château.

Le collège

Chaque bâtiment du collège a été confié à un groupe de 4 à 5 élèves.

Les élèves ont du :

  • Apprendre à déchiffrer des plans d’architecte puis utiliser des tableaux de proportionnalité pour déduire les dimensions manquantes à partir de celles indiquées sur les plans.
  • Mesurer les hauteurs des bâtiments de manière empirique à partir de photos qu’ils ont prises et imprimées en se basant sur des éléments connus et en utilisant ici aussi des tableaux de proportionnalité.
  • Convertir les dimensions trouvées en cubes (unité de base dans Minecraft) en utilisant l’échelle 1 cube = 80 cm avec … des tableaux de proportionnalité (cette fois ci à l’aide d’une feuille de calcul à réaliser dans un tableur).
  • Reconnaître les matériaux utilisés à partir d’échantillons consultés en classe.
  • Dessiner sur des feuilles petit-carreaux (1 carreau = 1 cube dans minecraft) les différents plans nécessaires : vue de dessus pour chaque étage, façade du bâtiment, arrière du bâtiment, côté. Chaque élève avait donc un plan différent à réaliser.
  • Construire leur bâtiment dans Minecraft (emplacement indiqué au sol) une fois les plans validés par le professeur.

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    Réfectoire du collège meublé.

  • Aménager les différentes salles à l’aide de meubles ou autres éléments.
  • Intégrer des personnages virtuels pour ceux avaient terminé en avance.

 

L’église de Bonabry

L’église a été divisée en 6 parties : extérieur de la nef, du chœur, du transept et et de l’abside, façade, intérieur de la nef.

Les élèves ont du :

  • Déchiffrer les plans d’architecte puis utiliser des tableaux de proportionnalité pour déduire les dimensions manquantes à partir de celles indiquées sur les plans.
  • Visiter l’église pour compléter les informations et identifier les matériaux.

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    Eglise de Bonabry en cours de construction.

  • Convertir les dimensions trouvées en cubes (unité de base dans Minecraft) en utilisant l’échelle 1 cube = 80 cm avec … des tableaux de proportionnalité (cette fois ci à l’aide d’une feuille de calcul à réaliser dans un tableur).
  • Dessiner sur des feuilles petit-carreaux (1 carreau = 1 cube dans minecraft) les plans nécessaires : vues de face et de dessus. Les plans étaient réalisés en binôme.
  • Construire leur bâtiment dans Minecraft (emplacement indiqué au sol) une fois les plans validés par le professeur.
  • Pour la façade, ne disposant pas de document précis, j’ai fourni aux élèves une feuille quadrillée avec une photo en filigrane pour les débloquer.

Le château de Fougères (35)

Les différentes parties du château ont été confiés à des groupes de 4 élèves sur deux classes (le château comporte une douzaine de tours !).

Pour ce projet les élèves ont du :

  • Relever les dimensions de leur bâtiment et les matériaux utilisés dans différents documents sources. Malheureusement pour certains bâtiments nous avons trouvé peu d’informations.
  • Convertir les dimensions trouvées en cubes (unité de base dans Minecraft) en utilisant l’échelle 1 cube = 1 m. Cette échelle est l’échelle « classique » sur Minecraft : elle permet d’arriver à une dimension raisonnable pour cette forteresse qui occupe une superficie de 2 ha.
  • Dessiner sur des feuilles petit-carreaux (1 carreau = 1 cube dans minecraft) les plans nécessaires. Entre temps, le service patrimoine nous ayant fourni des documents d’architecte, j’ai pu leur préparer des feuilles quadrillées avec des vues de leur bâtiment en filigrane. Les plans étaient réalisés en binôme.
  • Construire leur bâtiment dans Minecraft dans un environnement « réaliste ». En effet, le château est complètement intégré au paysage (rivières, collines) et s’en sert comme moyen de défense. J’avais préparé une carte à cet effet.2016-06-14_14.51.44
  • Trouver des solutions de construction pour les éléments de défense du château dans Minecraft : meurtrières, mâchicoulis, escarpes etc.

    Exemple de mâchicoulis.

    Exemple de mâchicoulis.

  • Visiter le château (en fin de projet) pour modifier/adapter leurs solutions si nécessaire et surtout découvrir l’intérieur des bâtiments (même inaccessibles au public !).

Un article d’Ouest-France revient en détail sur ce projet : article.

Prochainement en vidéo

Intégrer son bâtiment dans un paysage réaliste : IGN

L’outil proposé par l’IGN est arrivé pour moi à point nommé. Jusqu’à présent je passais beaucoup de temps pour reproduire correctement le relief d’une portion de carte à l’échelle (c’est au passage une activité intéressante pour comprendre les courbes de niveau). J’utilisais pour cela différents outils :

  • WorldPainter pour dessiner la hauteur du terrain à la main en fonction d’une carte avec courbes de niveau que je faisais apparaître en transparence.
  • Les mods Worldedit et VoxelSniper pour améliorer son aspect.

Désormais l’IGN propose un outil permettant de télécharger une carte minecraft générée automatiquement de n’importe quel point du territoire français (portion de 5km X 5km). La carte comporte tous les reliefs, les éléments naturels ainsi que les bâtiments, certes simplifiés mais à la bonne taille !! L’échelle est de 1 cube = 1 mètre.

Prochainement utilisation du site de l’IGN et résultat avec Fougeres CRAFT

Difficultés rencontrées par les élèves et leviers possibles

  • La qualité et l’accessibilité des ressources peut poser problème aux élèves
    • Il n’est pas toujours facile pour eux de sélectionner l’information pertinente dans un document : ils ont tendance à vouloir tout lire et se découragent facilement. Des astuces peuvent leur être données comme par exemple la lecture rapide (sans se préoccuper du sens) en surlignant uniquement des mots-clefs choisis à l’avance : unité de mesure (ça parle donc de dimension), nom du bâtiment (ça parle donc de ma tour) etc. Ensuite seulement ils pourront lire les paragraphes où se trouvent les mots surlignés. Sur une page web ils peuvent utiliser l’outil de recherche (ctrl+F) pour chercher l’occurrence de mots définis aussi à l’avance.
    • En fonction des projets certaines informations seront manquantes : j’ai du préparer des document pré-complétés (quadrillage+filigrane)  pour combler les lacunes.
  • L’utilisation des tableaux de proportionnalité
    • Bien que cet outil aie été abordé en mathématiques les élèves avaient parfois des difficultés à le mettre en oeuvre. Je me suis concerté avec ma collègue de mathématiques pour utiliser le même vocabulaire et concevoir une fiche ressource. Au bout du compte, beaucoup d’élèves m’ont dit avoir enfin compris à quoi servent le produit en croix ou le tableau de proportionnalité (et donc les maths !).
  • Passage 2D/3D
    • Beaucoup d’élèves ont une représentation confuse de la différence entre 2D et 3D. Ils ont assez naturellement tendance à mélanger les deux dans leurs représentations papier en voulant tout mettre sur un seul dessin (comme Picasso !). Il faut donc bien leur montrer que l’on doit dessiner plusieurs vues pour représenter de manière exhaustive un objet.
    • Les éléments de Minecraft sont limités. Certains élèves, connaissant peu le jeu, on du comprendre que l’on ne pouvait pas exactement reproduire les formes de leur bâtiment mais les interpréter sous forme de blocs, de dalles et d’escalier. Une « bibliothèque » en 3D était disponible sur leur carte.

      Exemples de blocs avec le pack de texture Conquest utilisé pour le château.

      Exemples de blocs avec le pack de texture Conquest utilisé pour le château.

  • Travail d’équipe
    • La construction de bâtiments relativement complexes requiert une grande coordination au sein de chaque groupe et beaucoup de discussions. Tant mieux ! Apprendre à négocier et respecter le travail de l’autre n’est pas toujours évident. Les élèves ont souvent tendance à vouloir corriger le travail de l’autre (sans lui en parler) plutôt que de prendre le temps de comprendre pourquoi il a procédé d’une autre manière. Dans Minecraft ça peut vite tourner au vandalisme puis au pugilat ! Il est donc important que les élèves puissent circuler d’un poste à l’autre pour se mettre d’accord.
  • Le temps et la répartition des tâches
    • Le temps de réalisation est souvent difficile à évaluer. Dans le cadre de l’église j’avais réparti les tâches en fonction des parties du bâtiment (nef, transept, chœur etc.). Si c’était à refaire j’engagerais les élèves à faire une analyse plus fine de la construction en repérant les éléments répétitifs (élévation pour une église par exemple). Je leur demanderais ensuite de construire un de ces éléments puis d’utiliser un outil comme worldedit pour copier/coller. C’est ce que nous avons fait pour continuer l’église en dehors du temps scolaire : c’est beaucoup plus efficace.

Pour conclure, il ne faut pas oublier que Minecraft est avant tout un jeu. Il est donc normal que les élèves sortent (un peu) de ce que l’on a prévu et vous le rappelle à leur manière. C’est l’occasion de construire, collaborativement, une prison pour mettre 5 min à l’écart les joueurs non 2016-04-22_10.47.55respectueux ! L’équilibre est parfois délicat à trouver, en particulier quand il s’agit de reproduire un bâtiment historique fidèlement.

 

Perspectives

Les 3 bâtiments réalisés ont été intégrés à un serveur en ligne (fougerescraft.omgcraft.fr) représentant la ville de Fougères. Les élèves peuvent désormais, s’il le souhaitent, les terminer et les améliorer. La carte de la Rome antique y est aussi accessible : la porte de la salle de Latin du collège est un portail permettant de se téléporter automatiquement dans ce monde antique.

Un partenariat a été signé entre le collège et la mairie pour réaliser une reproduction du château et de la ville à différentes époques. Ce projet s’inscrira dans le cadre d’un EPI Technologie+Histoire-Géographie+Mathématiques.

A terme ce projet pourrait prendre une ampleur plus importante à l’échelle de la ville comme l’a fait l’association 3HitsCombo avec RENNESCRAFT.