3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Ascenseur privatif)

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Séance 2 : Fonctionnement de la maquette de l'ascenseur privatif

Représentation du programme

Suite au travail fourni dans la séance 1 du CI2, les élèves abordent la programmation de la future maquette "fonctionnelle" qui sera fabriquée dans le CI4 "Réalisation et validation du prototype.
Ce travail n'est qu'une approche afin de décrire le comportement attendu du système. Deux étapes sont suivies pour amener les élèves à "programmer" sans les perdre dans la difficulté :
1- Description des différentes étapes et actions sous forme littérale (verbe d'action, capteurs, bouton d'appel, ...) de manière chronologique.
2- Représentation graphique du programme à l'aide d'un organigramme à compléter.
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction. (3).
5.1 Choisir un mode de dialogue ou de diffusion adapté à un besoin de communication (2).

Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Ascenseur privatif)

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Séance 1 : Recherche de solutions techniques

Le travail se poursuit en suivant la démarche de projet :
Etape 1 : Formuler le besoin
Etape 2 : Rédiger le Cahier Des Charges Fonctionnel
Etape 3 : Rechercher les solutions
Etape 4 : Choisir une solution
Etape 5 : Modéliser et réaliser le prototype
Je présente aux élèves une vidéo qui décrit un début de recherche de solutions techniques. Ce document est un extrait d'une vidéo qui m'a été fournie par l'entreprise Poma.

Les élèves travaillent sur une idée de maquette pouvant présenter certaines solutions techniques. Ils ont à leur disposition un CDCF simplifié de cette maquette et doivent lister des solutions techniques puis les présenter (croquis, maquette papier carton, maquette numérique).
Ce travail n'étant pas simple pour les élèves, au bout d'une heure de recherche, je leur présente un "embryon" de maquette possible.



Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction.
1.11 Réaliser un schéma, un dessin scientifique ou technique par une représentation numérique à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur, en respectant les conventions.
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (La cabine du Vanoise Express)

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Séance 3 : Recherche de solutions techniques

Je continue à développer le travail du niveau 3ème. Je reviendrai plus tard sur les autres niveaux.
Les élèves doivent représenter le fonctionnement de la cabine du Vanoise Express sous forme de phrases explicatives puis enfin à l'aide d'un langage graphique (organigramme). Pour aborder cette partie de l'étude, les élèves utilisent le livre de technologie afin de s'approprier l'outil graphique qu'est l'organigramme.

Les élèves doivent se référer au Cahier Des Charges Fonctionnel du produit pour répondre aux fonction de services FP1 « Doit pouvoir transporter les skieurs d'une station à l'autre » et FC3 « Doit avoir un système de sécurité et de fonctionnement automatique ». 

Ce travail leurs permettra d’aborder un système automatisé et tous les problèmes de sécurités. 

A la suite de ce travail, une évaluation est effectuée à partir de l'animation présentant le fonctionnement d'une écluse.
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction. (3).
5.1 Choisir un mode de dialogue ou de diffusion adapté à un besoin de communication (2).

Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (La cabine du Vanoise Express)

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Séance 2 : Les différents types de cabines

Pour cette séance, les élèves doivent rechercher, collecter et réaliser un document informatique sur les différentes cabines de téléphérique existantes.
Une veille technologique est mise en place afin de collecter plus de données et de suivre les dernières innovations.

Cette recherche doit répondre aux fonctions de service FP1 « Doit pouvoir transporter les skieurs d'une station à l'autre », et FC7 « Doit s'adapter aux gares» expliquées dans la caractérisation fonctionnelle (séance 4 du Centre d'Intérêt 1 " Appropriation du CDCF" )

Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction. (3).

4.4 Repérer dans un objet technique donné une ou des évolutions dans les principes techniques de construction (matériaux, énergies, structures, design, procédés) (2).

4.6 Organiser une veille technologique (1).
5.1 Choisir un mode de dialogue ou de diffusion adapté à un besoin de communication (2).

Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (La cabine du Vanoise Express)

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Séance 1 : Recherche de solutions techniques

Les élèves viennent de finir la rédaction du CDCF dans la séance 4 du Centre d'Intérêt 1 " Appropriation du CDCF" 
Les élèves doivent rechercher les solutions techniques existantes afin de répondre aux fonctions de service de la cabine du Vanoise Express et satisfaire un ensemble de contraintes techniques (Séance 4 du Centre d'intérêt 1, la caractérisation fonctionnelle doc 1/2). Les renseignements peuvent se trouver sur Internet, voir sur le petit diaporama de présentation du Vanoise Express , ainsi que dans le dossier technique ci-dessous.

La capacité abordée est la suivante : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction.
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

 

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Le Vanoise Express)

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Séance 4 : Du progrès technique au développement durable

Cette séance permet de faire apparaître les progrès techniques en relation avec les choix de solutions présentées dans la séance précédente  Séance 1
Les élève vont devoir réfléchir à comment prendre en compte le développement durable dans l'étude et la réalisation de la liaison Les Arcs/La plagne.

Les capacités à acquérir sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
4.1 Repérer pour un objet technique donné, sa durée de vie et les condition réelles ou imaginées de sa disparition (1).
4.2 Situer dans le temps les inventions en rapport avec l'objet technique étudié (2).
4.3 Repérer le ou les progrès apportés par cet objet (2).
4.4 Repérer dans un objet technique donné une ou des évolutions dans les principes techniques de construction (matériaux, énergies, structures, design, procédés) (2).
4.5 Repérer les époques et identifier les mesures qui ont entrainé l'Homme à prendre conscience de la protection de l'environnement (1).

Le document de travail "élève" (Du progrès au développement durable) est en téléchargement au format OpenOffice ici :
Si les problèmes d'affichage perdurent avec Word Web App., le travail est téléchargeable en cliquant sur ce lien.

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Le Vanoise Express)

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Séance 3 : Recherche de solutions techniques

Les élèves doivent représenter le fonctionnement (simplifié bien sûr !) du Vanoise Express sous forme de phrases explicatives puis enfin à l'aide d'un langage graphique (organigramme). Pour aborder cette partie de l'étude, les élèves utilisent le livre de technologie afin de s'approprier l'outil graphique qu'est l'organigramme.
A la suite de ce travail, une évaluation est effectuée à partir de l'animation présentant le fonctionnement d'une écluse.
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction. (3).
5.1 Choisir un mode de dialogue ou de diffusion adapté à un besoin de communication (2).

Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :
Si les problèmes d'affichage perdurent avec Word Web App., le travail est téléchargeable en cliquant sur ce lien.

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Le Vanoise Express)

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Séance 2 : Recherche de solutions techniques  
Permettez moi de vous souhaiter une bonne année 2013 avec ce petit message.

Suite à la recherche de solutions dans la séance 1 du Centre d'Intérêt 2 " Recherche de solutions techniques", les élèves abordent  l'histoire de la robotique afin d'identifier l'évolution d'un objet technique (Recherche sur les livres de technologie, sur l'Internet).
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
4.2 Situer dans le temps les inventions en rapport avec l’objet technique étudié (2).
4.5 Repérer les époques et identifier les mesures qui ont entrainé l’homme à prendre conscience de la protection de l’environnement (1).

Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :
Si les problèmes d'affichage perdurent avec Word Web App., le travail est téléchargeable en cliquant sur ce lien.

 

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Le Vanoise Express)

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Séance 1 : Recherche de solutions techniques

Suite à la rédaction du CDCF dans la séance 4 du Centre d'Intérêt 1 " Appropriation du CDCF, les élèves doivent trouver certaines solutions techniques afin de répondre à une fonction de service et satisfaire un ensemble de contraintes techniques (caractérisation fonctionnelle , CDCF). Les renseignements peuvent se trouver sur Internet, voir sur le petit diaporama de présentation du Vanoise Express abordé dans la séance 1 "Présentation générale du projet" du Centre d'Intérêt 1.
La vidéo présentée dans la séance décrit un début de recherche de solutions techniques. C'est encore un extrait de la vidéo fournie par l'entreprise Poma.
La capacité abordée est la suivante : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction.
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :
Si les problèmes d'affichage perdurent avec Word Web App., le travail est téléchargeable en cliquant sur ce lien.

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Maison basse consommation)

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Séance 3 : Du progrès technique au développement durable

Cette séance permet de faire apparaitre les progrès techniques en relation avec les choix de solutions présentées dans les séances précédentes : Séance 1 et 2 (optimisation des apports solaires 
Les élève vont devoir réfléchir à comment prendre en compte le développement durable dans l'étude et la réalisation de la maison basse consommation.

Les capacités à acquérir sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
4.1 Repérer pour un objet technique donné, sa durée de vie et les condition réelles ou imaginées de sa disparition (1).
4.2 Situer dans le temps les inventions en rapport avec l'objet technique étudié (2).
4.3 Repérer le ou les progrès apportés par cet objet (2).
4.4 Repérer dans un objet technique donné une ou des évolutions dans les principes techniques de construction (matériaux, énergies, structures, design, procédés) (2).
4.5 Repérer les époques et identifier les mesures qui ont entrainé l'Homme à prendre conscience de la protection de l'environnement (1).

Le document de travail "élève" (Du progrès au développement durable) est en téléchargement au format OpenOffice ici :

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Maison basse consommation)

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Séance 2 : Optimisation des apports solaires(2)

Cette séance fait suite à la précédente (message du 26/12/2001) où les élèves devaient définir l'orientation des façades d'une habitation .

Au départ, j'utilise toujours le travail développé sur le site "Confort et Domotique" (message du 04//07/2010) dans la partie Energie (Comment assurer la maîtrise des énergie ?) et "L'optimisation des apports solaires", mais j'ai refais les documents afin que les élèves puissent travailler en équipe, à chaque ilot. (voir disposition de la salle). La différence avec le plan initial du laboratoire de technologie, c"est un ilot supplémentaire afin de travailler avec 6 équipes.

Distribution des travaux :

Equipe 1 : Maquette séjour. Tester les implantations possibles pour une habitation.

Equipe 2 : Relevés des mesures Nord et Sud (9h, 14h, 17h) à l'aide de la maquette virtuelle, feuille de calcul et report des résultats. Reproduction des courbes obtenues.

Equipe 3 : Relevés des mesures Est et Ouest (9h, 14h, 17h) à l'aide de la maquette virtuelle, feuille de calcul et report des résultats. Reproduction des courbes obtenues.

Pour ces deux équipes, plusieurs documents sont utilisés et en téléchargement ici :

Equipes 4 et 5 : Réduction des apports solaires d'été. Proposer plusieurs solutions pour éviter la surchauffe en été.

Equipe 6 : Réalisation de la maquette d'ombre portée et de la maison. Tester les implantations possibles pour une maison.

Les capacités à acquérir sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3).
4.4 Repérer dans un objet technique donné une ou des évolutions dans les principes de construction (matériaux, énergies, structures, design, procédés) (2).

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Maison basse consommation)

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Séance 1 : Optimisation des apports solaires

Je suis parti du travail proposé sur le site "Confort et Domotique" (message du 04//07/2010) dans la partie Energie (Comment assurer la maîtrise des énergie ?) et "L'optimisation des apports solaires". J'ai revu le déroulement et les documents afin de me les approprier et de les adapter pour obtenir des séances (S1 et S2) plus courtes et plus rythmées.

Les élèves travaillent sur l'orientation des façades et la position des parties vitrées d'une maison afin d'optimiser les apports solaires dans une habitation.

La base de départ est 2 vidéos trouvées sur Internet : "Les clefs du BBC" et "Maison BBC bioclimatique". Ils en existent sûrement d'autres et il est possible de les utiliser comme situation problème au même titre que mes 2 exemples.

Afin de justifier le choix d'orientation de la maison, les élèves utilisent une animation "ressource_soleil.swf" et un document "Confort_ete.pdf"

Les capacités à acquérir sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3). 
4.4 Repérer dans un objet technique donné une ou des évolutions dans les principes de construction (matériaux, énergies, structures, design, procédés) (2). 
Le document de travail "élève" (Optimisation des apports solaires) est en téléchargement au format Openoffice ici :

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Aspirateur automatique)

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Recherche de solutions techniques

Suite à la rédaction du CDCF (CI1 Appropriation du CDCF), les élèves sont devenus des stylistes, des maquettistes afin de présenter la maquette de l'aspirateur qui pourrait répondre aux exigences énoncées dans le CDCF. Effectivement, la maquette ne fonctionne pas, mais permet de décrire certaines solutions techniques, présenter le volume de l'appareil, les formes, les couleurs.
Les élèves ont déterminé les matériaux à utiliser, le matériel et la manière de fabriquer. Quelques essais ont fini à la poubelle !
Pour finir, ils ont décidé de prendre des photographies et de faire une vidéo afin de présenter le résultat. (trouvez comment la maquette se déplace !)

Ce travail a permis d'acquérir les capacités suivantes :

1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3)

2.2 Identifier quelques procédés permettant de mettre en forme le matériau au niveau industriel et au niveau artisanal (1)

2.1 Identifier les rélations principales entre solutions, matériaux et procédés de réalisation (2)

En téléchargement, des photos de différentes maquettes réalisées dans la même classe à cette adresse :

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Portail automatique)

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Séance 2

Les élèves vont devoir représenter le fonctionnement du portail automatique et utiliser le langage GRAFCET afin d'exprimer les comportements du système automatisé. Cette séance se passe en salle informatique pour que chaque élève puisse avoir un ordinateur.
Les élèves vont utiliser une petite application présentant 2 fonctionnements différents d'un portail automatique et vont étudier les 2 GRAFCETs correspondants.

L'application est dans un fichier ZIP  à décompresser et juste à double cliquer sur le fichier EXE. (rien ne s'installe!) à télécharger ici : https://1drv.ms/u/s!AA0R6X9RApW0gVg
Les documents de travail utilisés par les élèves sont à cette adresse :

Ce travail a permis d'acquérir la capacité suivante :

1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction (3)

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Portail automatique)

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Séance 1

Après avoir rédigé le CDCF (CI1 séance 4), les élèves entament le Centre d'Intérêt 2 "Recherche de solutions techniques. (Voir programme de 3ème 2010/2011).

La première séance permet d'aborder la capacité suivante :
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction.

Après avoir étudié le portail du collège (photos, schéma) et réalisé une étude des produits concurrents (documentations de fabricants, internet), les élèves sont capables de trouver certaines solutions techniques afin de répondre à une fonction de service et satisfaire un ensemble de contraintes techniques, énoncées sous forme de critères et de niveaux (caractérisation fonctionnelle, CDCF).
Le document utilisé par les élèves est en téléchargement ici :