5ème : CI4 : Comment améliorer la circulation au passage à niveau

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Séance 3

Cette année, nous reprenons le travail que j'ai développé l'année dernière (voir message du 01/05/10)sur le passage à niveau situé juste face à ma salle de classe.
Les capacités abordées pour les deux premières séances sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 5ème")
- Comparer, sur différents objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service (1). 
- Traduire sous forme de schéma les fonctions assurées par un objet technique (1).

La réalisation de la maquette est différente car les élèves utilisent le matériel que j'ai développé et fabriqué au premier trimestre (voir message du 11/11/10)
 Les capacités à acquérir sont les suivantes : 
- Distinguer l'usage d'une maquette et d'un prototype dans le développement d'un objet technique (2). 
- Participer à la réalisation d'une maquette (3)
- Réaliser une maquette de solution technique (1)
- Associer les formes, l'aspect et la structure d'un composant à un procédé de réalisation (1)
- Énoncer les contraintes de sécurité liées à la mise en œuvre d'un procédé de réalisation (2)
- Justifier des antériorités des opérations de fabrication ou d'assemblage (2)
Les élèves sont par groupes de 4 à 6 et sont totalement livrés à eux-mêmes pour créer un pont qui doit enjamber un espace de 20 cm entre deux tables de classe. Ce travail reprend les bases définies dans un ancien message décrivant le début de la séance (voir message du 13/05/2010)
Voici les résultats obtenus en deux séances de 1 heure.

5ème : CI4 Comment améliorer la circulation au passage à niveau ?

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En ces temps difficiles, la gestion des crédits d'enseignement devient un exercice bien périlleux. Afin de faire manipuler le plus souvent possible mes élèves, je suis toujours à la recherche de matériel et de maquettes pas trop chers (nous ne sommes pas aidés par les fournisseurs !!).
Dans le Centre d'Intérêt 4 "Comment améliorer la circulation au passage à niveau ?", les élève doivent réaliser une maquette de pont.
J'ai fabriqué des pièces qui permettent de construire des structures modulables de ponts ou de charpentes.
Attention, ce que je propose est très chronophage !!!! toutes les pièces sont à découper, percer.
Liste du matériel :
1) Plaque de PVC expansé 3mm bleu 400x500 = 2.05€
2) Plaque de PVC expansé 3mm blanc 400x500 = 1.85€
3) Vis tête cylindrique diamètre 3x20 (100 pièces) = 0.87€
4) Ecrou hexagonal diamètre 3 (100 pièces) = 0.32€
5) Barre carrée PVC 10x10 Ivoire = 0.62€

Les fournitures pour un groupe d'élèves construisant un pont :
10 baguettes PVC expansé 3mm bleu 10x141 = 0.20€
20 baguettes PVC expansé 3mm blanc 10x100 = 0.20€
10 Barres carrées PVC 10x10 Ivoire longueur 100 = 1.25€
20 Vis tête cylindrique diamètre 3x20 = 0.20€
10 Ecrous hexagonaux diamètre 3 = 0.03€
La maquette revient donc globalement à 1.90€

J'ai trois classes avec 5 groupes dans chaque. Des exemples de réalisations sont en téléchargement à cette adresse :

5ème : CI4 Comment améliorer la circulation au passage à niveau ? Séances 4, 5 et 6

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Réalisation de la maquette de pont

Voici la fin du 4ème Centre d'Intérêt. Les élèves ont choisi le type de pont à étudier, dessiné le croquis avec la légende.

Les capacités à acquérir sont les suivantes :
- Réaliser une maquette de solution technique (1)
- Associer les formes, l'aspect et la structure d'un composant à un procédé de réalisation (1)
- Énoncer les contraintes de sécurité liées à la mise en œuvre d'un procédé de réalisation (2)
- Justifier des antériorités des opérations de fabrication ou d'assemblage (2)

Chaque groupe de 4 élèves ont créé un pont soit à haubans, soit suspendu.
Les résultats sont assez bluffant et les élèves ont tenu à prendre des photos numériques (appareil du collège) et une vidéo que j'ai montée rapidement et mise en ligne.

5ème : CI4 Comment améliorer la circulation au passage à niveau ?

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Séance 3 : Réalisation d'une maquette de pont 

 Après les deux premières séances, nous allons passer à une partie beaucoup plus pratique et amusante pour les élèves.
1) Situation : Nous voulons réaliser une maquette de pont reliant 2 tables de classe.
2) Problématique : Quel type de pont allons nous construire ?
3) Hypothèses : Les élèves font la liste des ponts étudiés dans les séances précédentes.
4) Vérification des hypothèses : Pour choisir un type de pont, plusieurs données sont à connaitre : la longueur à enjamber, l'utilisation. Les élève ont plusieurs documents ressources en chargement ici et surtout le document "choix du pont.odt".
Les élèves sont amenés à trouver l'échelle de la réalisation de la maquette par rapport aux matériaux que je leur propose (largeur du tablier du pont = 5 cm et en réalité = 20 m).

Ce travail va nous permettre d'aborder les capacités suivantes :
- Distinguer l'usage d'une maquette et d'un prototype dans le développement d'un objet technique (2). - Participer à la réalisation d'une maquette (3).

5ème : CI4 Comment améliorer la circulation au passage à niveau

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Séances 1 et 2 : Comment franchir une ligne de chemin de fer ? Quel type de pont ? 

Ce quatrième Centre d'Intérêt va être développé pendant au moins 8 à 9 séances (voir "Mise en place des séances"). Le thème choisi, comme pour de nombreux professeurs de technologie est le pont, et le sujet (passage à niveau) est situé juste face aux fenêtre de ma salle de cours.

Les capacités abordées pour les deux premières séances sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 5ème")
- Comparer, sur différents objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service (1). - Traduire sous forme de schéma les fonctions assurées par un objet technique (1).

 

1- Pour la première séance (Comment franchir une ligne de chemin de fer ?), les élèves doivent proposer une alternative au carrefour du passage à niveau actuel qui peut parfois bloquer entièrement la circulation lors du passage du train. Ils ont à leur disposition des photos du passage à niveau et doivent à la fin de la séance proposer, sous forme de croquis une solution à cette fonction de service "franchir une ligne de chemin de fer".

Le dossier est en téléchargement (fichiers OpenOffice) ci-dessous :

2- Pour la deuxième séance (Quel type de pont choisir ?), nous avons choisi le pont comme solution et les élèves doivent découvrir les principaux types de ponts existants à l'aide de maquettes pédagogiques en PVC et de maquette numériques eDrawing (fournisseur bien connu). Les élèves travaillent par groupes de 5, disposent d'un ordinateur, des pièces pour les maquettes et doivent fournir à la fin de la deuxième heure un tableau (OpenOffice) présentant la photo de chaque pont avec son nom.