IREM Paris Nord

Scène3D/Polyèdres

S. Petitjean — 2026-04-14T16:09:50Z

Scène3D/Polyèdres est une application web codée en javascipt qui permet de visualiser des solides, de les manipuler dans un espace 3D fluide et intuitif et de détailler leurs structures (sommets, arêtes, faces). L'ensemble se pilote à la souris.

Pour suivre aisément les propos de cet article et vous faire une idée, vous pouvez ouvrir cette activité dans un nouvel onglet.

Sommaire :

Quelques illustrations :

Scène3D/Polyèdres permet de visualiser des solides. Il demande aux élèves de dénombrer 3 types d'objets :

les sommets
les faces
les arêtes

Il faut de plus déterminer la nature des faces.

Quelques fonctionnalités à connaître

Les fonctionnalités sont décrites dans l'aide de l'application. En voici quelques unes des plus importantes :

Les modes d'affichage

il y a deux modes d'affichage qui correspondent aux outils mis à la disposition des élèves :

le mode activité : c'est le mode par défaut, il y a la présence d'un énoncé et de champs à remplir. Les actions du menu "solide" sont réduits au minimum pour éviter les distractions.
le mode graphisme : c'est le mode dans lequel on peut changer tous les aspects des différents objets (couleur, taille des sommets, des arêtes et des sommets). Il n'y a pas de consignes ni de réponses attendues.

On change de mode en appuyant sur la touche "M" ou en cliquant sur le bouton correspondant de la barre d'outils présente sur la scène (le "1").

Le menu énoncé

Ce menu contient les consignes et les différents champs que l'élève doit compléter. Pour le dénombrement des sommets, des faces et des arêtes, les zones de saisie peuvent accueillir des nombres mais aussi des expressions numériques. La réponse peut ainsi prendre la forme d'une série d'opérations comme par exemple : 2*3+5*(7+2). Le calcul sera effectué et la validité du résultat évaluée.

Le menu solide

Ce menu est dédié à l'aspect des différents objets (affichage-taille-couleur). Il est réduit dans le mode "activité" et complet dans le mode "graphisme". La modification de l'aspect des sommets, des faces et des arêtes change la perception que l'on peut avoir du solide. Par exemple, le fait d'afficher les sommets et de rendre les faces invisibles (ou transparentes) en même temps permet d'avoir une représentation en fil de fer du solide et peut ainsi permettre aux élèves de mieux appréhender la structure du solide.

Le menu vue de face

Ce menu est particulièrement utile pour déterminer la nature des faces. En effet, il permet de voir la face choisie en vraie grandeur, de front avec la caméra. C'est aussi un apport pédagogique important concernant les déformations subies par les faces dans une représentation en trois dimensions. Représenter une face ou une section de solide en vraie grandeur permet de réaliser des patrons, de déterminer des longueurs par calculs ...

Le menu coloriage

Ce menu permet à l'élève de colorier les faces avec des couleurs différentes. Cela peut permettre à l'élève de mieux discriminer les faces les unes par rapports aux autres et ainsi de mieux organiser le comptage des différents objets.

Pour le reste, il suffit d'essayer et de se familiariser avec l'application.

Les ressources pédagogiques relatives à l'application

D'abord, il y a les activités disponibles sur Rubricamaths, notre site d'activités informatiques. Vous pouvez les trouver toutes de manière non-classées ou bien organisées en séquence d'enseignement :

Toutes les activités Scène3D/Polyèdres sur Rubricamaths.
La séquence Visualiser des solides.

Pour toutes les activités proposées sur Rubricamaths, les consignes sont intégrées à l'application, ce qui en fait un outil sans besoin de supports annexes.

Ensuite certains articles pédagogiques détaillent la mise en œuvre de ces activités avec les élèves et les démarches pédagogiques sous-jacentes à leur utilisation :

l'article Visualiser dans l'espace pour dénombrer

Enfin, il vous est possible de créer vos propres ressources. Cela demande d'utiliser un logiciel externe de modélisation 3D mais reste accessible. Les différentes manières de créer ses propres ressources sont détaillées dans la suite de cet article.

Créer ses propres ressources

Les solides sont tous fabriqués dans un premier temps à partir d'un fichier au format .obj. Ce type de fichier est un format de modélisation 3D.
On peut générer ce fichier .obj de trois manières :

en l'éditant soi-même avec un éditeur de texte (il faut donc en apprendre la syntaxe qui est assez simple)
en le concevant à l'aide d'un logiciel de modélisation 3D. Pour notre part, nous utilisons Blender.
en récupérant un fichier sur internet.

La syntaxe des fichiers .obj :
– les points (Vertices sont représentés par un v suivi des coordonnées x,y,z.
– les faces sont composées à partir d'une suite d'indices des points (f 2 4 6 donne un triangle reliant les points d'indice 2, 4, 6).

Exemple 1 : le cube

v 1.0 1.0 1.0 //indice 1 v 1.0 -1.0 1.0 //indice 2 v -1.0 -1.0 1.0 //indice 3 v -1.0 1.0 1.0 //indice 4 v 1.0 1.0 -1.0 //indice 5 v 1.0 -1.0 -1.0 //indice 6 v -1.0 -1.0 -1.0 //indice 7 v -1.0 1.0 -1.0 //indice 8 f 1 2 3 4 f 5 6 7 8 f 1 2 6 5 f 2 3 7 6 f 3 4 8 7 f 4 1 5 8

Exemple 2 : la pyramide à base carrée

v 1.0 1.0 -1.0 //indice 1 v 1.0 -1.0 -1.0 //indice 2 v -1.0 -1.0 -1.0 //indice 3 v -1.0 1.0 -1.0 //indice 4 v 0.0 0.0 1.0 //indice 5 f 1 2 3 4 f 1 4 2 f 2 4 3 f 3 4 1

Une fois que le fichier .obj est conçu (monfichier.obj), il va nous servir de support pour fabriquer le fichier de configuration de l'activité dans Scène3D/Polyèdres.

Pour concevoir l'activité, il suffit d'utiliser cet outil : scene3D_polyedres_objTojson

Il faut remplir les différents champs (titre ...) et importer le fichier .obj. Ensuite, l'outil configure automatiquement l'activité avec les valeurs par défaut de l'application. Celle-ci est téléchargée dans le navigateur (TitreDuSolide_scene3d_polyedres.json).

Pour modifier l'aspect du solide, il suffit de charger le fichier téléchargé dans n'importe quelle activité Scène3D/Polyèdres , d'en modifier les attributs avec l'application puis de télécharger de nouveau le fichier pour obtenir la version définitive du fichier.

Il y a quelques limitations à l'utilisation de cet outil :

il ne gère qu'un seul solide,
toutes les faces doivent être des polygones convexes,

Cet outil sera prochainement intégré directement dans l'application.

Scène3D/Cubes et Variables

S. Petitjean — 2026-03-22T08:23:04Z

Scène3D/Cubes et Variables est une application web codée en javascipt qui permet de travailler sur les expressions algébriques à une variable à partir de structures de cubes en 3D. Un tableau de valeur sert d'appui à la production de l'expression littérale qui correspond au volume de la structure.

Pour suivre aisément les propos de cet article et vous faire une idée, vous pouvez ouvrir cette activité dans un nouvel onglet.

Sommaire :

Le fonctionnement de l'application

Nous disponson d'un curseur matérialisant une variable. Le déplacement du curseur permet de faire varier la variable et se répercute sur la structure de cubes.

Un tableau de valeur sert de support aux élèves pour conjecturer la procédure de calcul permettant de déterminer l'aire ou le périmètre de la figure. L'objectif final est de trouver l'expression littérale qui lie le volume à la variable .

Les cellules du tableau sont des zones de saisie algébrique qui permettent de saisir des expressions numériques et des expressions littérales. La saisie peut prendre la forme d'une série d'opérations comme par exemple : 2*3+5*(7+2) ou 2*(n+3)^2. Le calcul ou l'expression sera évalué et validée.

Les ressources pédagogiques relatives à l'application

Toutes les activités Scène3D/Cubes et Variables sur Rubricamaths.
La séquence Visualiser pour calculer et utiliser des variables qui ne comporte que des structures de cubes.
La séquence Une variable discrète qui comporte des activités dans le plan et dans l'espace.

Pour toutes les activités proposées sur Rubricamaths, les consignes sont intégrées à l'application et le fonctionnement de l'application est décrit dans l'onglet "aide", ce qui en fait un outil sans besoin de supports annexes.

Ensuite certains articles pédagogiques détaillent la mise en oeuvre de ces activités avec les élèves et les démarches pédagogiques sous-jacentes à leur utilisation :

l'article Une variable discrète

Enfin, il vous est possible de créer vos propres ressources. Cela demande de manipuler le fichier de configuration de l'activité. La démarche est décrite dans la suite de l'article.

Créer ses propres ressources

Pour créer une activité, il faut récupérer un fichier de configuration. Celui-ci est un fichier au format .json qui s'ouvre avec n'importe quel éditeur de texte (Bloc-Note ou autre). Attention, chaque accolade, crochet, guillemet et virgule ont leur place. Une suppression malencontreuse d'un de ces symboles empêche le chargement du fichier.

Si vous n'êtes pas à l'aise avec l'édition de ce type de fichier, vous pouvez utiliser l'onglet "tree" de cet outil en ligne : JSON Editor Online

Voici ci-contre le fichier de configuration correspondant à l'activité Le marteau et les modifications des attributs que vous pouvez opérer.

Des exemples illustrés sont présents dans la suite de l'article.

Exemples illustrés :

Le cube

code :

"objet": [ { "type": "cube", "color": "#009c00", "sequence": false, "operation": "add", "orientation": "X", "point1": { "x": "5", "y": "0", "z": "x" } }

Le plan (orientation Y)

code :

"objet": [ { "type": "plan", "color": "#009c00", "sequence": false, "operation": "add", "orientation": "Y", "point1": { "x": "0", "y": "0", "z": "0" }, "point2": { "x": "x", "y": "0", "z": "x" } } ]

Le plan (orientation X

code :

"objet": [ { "type": "plan", "color": "#009c00", "sequence": false, "operation": "add", "orientation": "X", "point1": { "x": "0", "y": "0", "z": "0" }, "point2": { "x": "0", "y": "x", "z": "x" } } ]

Le plan (orientation Z)

code :

"objet": [ { "type": "plan", "color": "#009c00", "sequence": false, "operation": "add", "orientation": "Z", "point1": { "x": "0", "y": "0", "z": "0" }, "point2": { "x": "x", "y": "x", "z": "0" } } ]

Le pavé

code :

"objet": [ { "type": "pavé", "color": "#009c00", "sequence": false, "operation": "add", "orientation": "Z", "point1": { "x": "0", "y": "0", "z": "0" }, "point2": { "x": "x", "y": "0", "z": "x" }, "point3": { "x": "x", "y": "x", "z": "x" } } ]

La soustraction de formes

code :

"objet": [ { "type": "pavé", "color": "#009c00", "sequence": false, "operation": "add", "orientation": "Z", "point1": { "x": "0", "y": "0", "z": "0" }, "point2": { "x": "x", "y": "0", "z": "x" }, "point3": { "x": "x", "y": "x", "z": "x" } }, { "type": "plan", "color": "#009c00", "sequence": false, "operation": "remove", "orientation": "Z", "point1": { "x": "x", "y": "0", "z": "x" }, "point2": { "x": "x-2", "y": "x-1", "z": "x" } } ]

N'hésitez pas à télécharger des fichiers existants pour prendre appui dessus et voir comment configurer l'idée que vous avez en tête.
En cas de difficulté, n'hésitez pas à me contacter : spetitjean3@ac-paris.fr

Scène 2D/3D

S. Petitjean — 2026-03-21T17:46:49Z

Scène 2D/3D est une suite d'applications web développées en javascript.
Chaque application permet de mettre en œuvre des activités géométriques et numériques manipulables et dynamiques.

Les différentes applications sont les suivantes :

Scène2D :
- Scène2D/Coloriage
- Scène2D/Variables

Scène3D :

Vous pouvez visualiser l'ensemble sur l'infographie suivante (cliquez sur l'image) :

Scène2D/Coloriage

Cette application est en lien avec la rubrique Papiers Crayons de couleur qui a pour objet d'aborder la géométrie par le coloriage. Elle concerne les élèves à partir du cycle 2. L'application permet de colorier à la souris des figures.