3ème : CI1 Appropriation du CDCF (Ascenseur privatif)

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Séance 3 : L'analyse fonctionnelle
Suite à la définition du besoin sur lequel ont travailler les élèves, nous en arrivons à l'étape de la définition des fonctions de service. En répondant directement au besoin, ces fonctions permettent de définir l'usage de l'objet technique, ici un ascenseur privatif.

A partir du diaporama sur les "Etudes préalables2", les élèves doivent formuler les fonctions de service que doit satisfaire l'ascenseur privatif  afin que le propriétaire d'une maison à deux étages puisse y vivre en toute autonomie avec son fauteuil roulant.

La capacité abordée est la suivante : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.2 Enoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que l'objet technique doit satisfaire. (2).

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

 

3ème : CI1 Appropriation du CDCF (Ascenseur privatif)

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Séance 2 : La formulation du besoin

A présent, les élèves abordent l'analyse du besoin.
Pour situer l'étape de la formulation du besoin dans le développement du projet, j'explique aux élèves la démarche suivie à l'aide du diaporama suivant :

 

 Les élèves doivent formuler le besoin afin de satisfaire une personne à mobilité réduite qui demande à avoir une autonomie suffisante dans ses déplacements dans sa maison.

Le besoin est présenté sous forme graphique.

La capacité abordée est la suivante : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.1 Formaliser sans ambiguïté une description du besoin. (3).
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

3ème : CI1 Appropriation du CDCF (Ascenseur privatif)

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Séance 1 : Présentation générale du projet

Encore une nouvelle année avec de nouveaux projets. Les élèves de 3ème vont rechercher des solutions d'aménagement d'un domicile pour une personne à mobilité réduite. Ils vont être amené à étudier des ascenseurs privatifs.
La première séance permet d'aborder le problème et de présenter le projet à l'aide de 2 vidéos : 
Aménager son domicile 
Et une vidéo (je ne fais pas de publicité) sur un fabricant d'ascenseurs :

Ascenseurs PAOLI Marseille par fanny_asc_paoli

Les élèves doivent rédiger un petit texte de présentation, rechercher des informations sur les différents objet techniques et présenter leur travail sous forme de plan légendé de la maison modifiée. Bien sur, des informations supplémentaires sont à trouver comme les dimensions d'un fauteuil roulant, d'un ascenseur.

La capacité abordée est la suivante : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.1 Formaliser sans ambiguïté une description du besoin. (3).
Le document élève en fichier LibreOffice est à télécharger à cette adresse : 

3ème : CI3 Revue de projet et choix de solutions techniques (La cabine du Vanoise Express)

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Réalisation de la maquette "papier/carton"
Un retour rapide sur les maquettes "papier/carton" (voir séance 2 : solutions retenues) créées par les élèves . Quelques projets ont aboutis avec la mise en peinture.
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.9 Valider une solution technique proposée. (3) 
1.10 Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée. (3) 
1.12  Gérer l’organisation et la coordination du projet. (3). 
Voici une présentation des productions :

3ème : CI4 Réalisation et validation du prototype (La cabine du Vanoise Express)

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Séance 1 : Réalisation de la maquette. 

Lors de la fabrication d'un objet technique, il convient de mettre en place les opérations, à les ordonner dans le temps et mettre en œuvre le processus de fabrication.

Les élèves doivent réaliser la maquette des portes du Vanoise Express afin de pouvoir l'automatiser et visualiser le fonctionnement.
Une seule porte par groupe sera fabriquée et non deux par manque de temps.
Voici quelques images du début de la réalisation :

Le système pignon/crémaillère est réalisé sur "CharlyRobot" à partir du travail proposé sur le site TechnoPujades.
J'ai créé une vidéo pour plus de facilité de présentation :

Les élèves ont déjà abordé ce système dans  3ème : CI3 Revue de projet et choix de solutions techniques
Il ne restera plus que la programmation. La technologie utilisée pour l'automatisation est PICAXE (pas de publicité).  
Les capacités à acquérir sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.10 Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée (3)
1.12 Gérer l'organisation et la coordination du projet (3)
6.1 Justifier le choix d'un matériau au regard de contraintes de réalisation (2)
6.2 Enoncer les contraintes liées à la mise en œuvre d'un procédé de réalisation et notamment celle liées à la sécurité (2)
6.6 Concevoir le processus de réalisation (3)
6.7 Conduire la réalisation du prototype (3)
Les documents "élève" en fichier LibreOffice sont à télécharger ci-dessous :

4ème : CI5 Par quoi et comment sont réalisées l'acquisition et la transmission de l'information ?

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Séance 1 : Identifier la nature d'une information

A partir de la maquette de la maison tournante développée l'année dernière en classe de 3ème, les élèves vont identifier les éléments permettant d'assurer la fonction ACQUERIR, établir les liaisons physiques entre l'élément de traitement et les différentes périphériques, et pour finir, réaliser un croquis de l'objet technique étudié.
La maquette utilisée est présentée ici en vidéo :

Pour cette séance, les capacités à acquérir sont les suivantes : ( Voir Capacités à acquérir en classe de 4ème ) 

1.3 Établir un croquis du circuit d’alimentation énergétique et un croquis du circuit informationnel d’un objet technique (3).
5.8 Identifier les composants d’une interface entre chaîne d’énergie et chaîne d’informations (réels ou objets graphiques virtuels) (2).
5.3 Identifier les modes et dispositifs d'acquisition des signaux, des données (1).
5.9 Repérer le mode de transmission pour une application donnée (1).
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

6ème : CI4 Comment tourne une roue ?

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Séance 3 : Le caractère polluant d'une énergie

Les élèves doivent comparer le caractère plus ou moins polluant des énergies utilisées pour des objets techniques permettant de se déplacer.
Dans cette séance, les élèves abordent les capacités suivantes : (voir "Programmes et capacités") 
3.1 Identifier la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l'objet technique (1)
3.4 Indiquer le caractère plus ou moins polluant de la source  d’énergie utilisée pour le fonctionnement de l’objet technique (1)
Le document de travail est en téléchargement à cette adresse :

 

6ème : CI3 Comment fonctionne un objet technique ?

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Séance 3 (séquence 2)

Identifier l'énergie utilisée dans le fonctionnement de l'objet technique :

Toujours à partir du vélo (voir l'article séance 3 séquence 1), les élèves vont devoir identifier les énergies développées dans la mise en mouvement.

Les capacités à acquérir sont les suivantes : (voir "Programmes et capacités")  
1.10 Identifier des solutions techniques qui assurent une fonction technique. (2)
1.11 Identifier, à partir d'une représentation, les éléments qui assurent une fonction technique (2) 
3.1 Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l'objet technique. (1)

Le document élève est en téléchargement à cette adresse :

6ème : CI4 Comment tourne une roue ?

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Séance 2 : L'énergie utilisée dans la trottinette électrique 
Suite à un message publié sur une liste de diffusion sur la technologie, je me suis rappelé un travail que j'avais développé sur la trottinette électrique de chez TS (pas de publicité bien sûr !).
J'avais déjà publié un article sur le même sujet mais avec une maquette d'hydroglisseur comme support d'étude.
Les élève doivent retrouver tous les éléments qui permettent de faire fonctionner le moteur, à l'aide de la maquette numérique et de la trottinette électrique.
Le fichier e-drawing de la maquette numérique de la trottinette électrique est en chargement ici :

Pour vérifier les observations, les élèves câblent un circuit  électrique permettant de faire fonctionner un moteur avec un interrupteur, un moteur et une pile.
Dans cette séance, les élèves abordent les capacités suivantes : (voir "Programmes et capacités") 
3.2 Identifier les éléments de stockage, de distribution, et de transformation de l'énergie (1)
3.3 Représenter la circulation de l'énergie dans un objet technique par un croquis (2) 
Le document de travail est en téléchargement à cette adresse :

4ème : CI3 Quelle est la source d'énergie extérieure utilisée par l'OT et quel élément permet de la convertir ?

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Séance 4 : La transformation de l'énergie

Dans cette séance, les élèves doivent identifier des éléments de conversion de l'énergie, proposer des expériences et présenter les résultats de leurs essais.
Le support utilisé est "la technologie solaire thermique".
J'ai moi-même expérimenté un montage de mon cru. J'ai encore utilisé des objets techniques en fin de vie que j'ai détournés de leur usage d'origine. J'avais déjà effectué cette démarche pour la maquette de portail automatique avec une imprimante. Certains vont avoir encore à redire sur le travail fourni par le professeur et le temps imparti pour réaliser des supports.

Voici le matériel utilisé :

1) Le capteur solaire :
Couvercle de carton pour ramette de papier, du papier d'aluminium alimentaire.

2) Le circuit d'eau :
Durite polyéthylène Ø 4 x 6 mm, noir.

3) La source d'énergie solaire :
Lampe halogène 

4) Le ballon de stockage :
Hydropulseur abandonné voué à la déchetterie (réserve d'eau + pompe à eau).

5) Le récipient d'eau de sortie :
Bouteille plastique découpée.

6) L'appareil de mesure de température :
Thermomètre infrarouge.

Pour cette séance, les capacités à acquérir sont les suivantes : ( Voir Capacités à acquérir en classe de 4ème)
1.1 Décrire sous forme schématique, le fonctionnement de l'objet technique (1).
1.7 Choisir et réaliser une solution technique (3).
2.2 Mettre en place et interpréter un essai pour mettre en évidence une propriété électrique ou thermique donnée (2).
3.2 Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l'objet technique (2).
3.3 Identifier dans la chaîne de l'énergie les composants qui participent à la gestion de l'énergie et du confort (1).

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



3ème : CI3 Revue de projet et choix de solutions techniques (La cabine du Vanoise Express)

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Séance 3 : La transmission et la transformation de mouvements
Lors de la création des maquettes de la cabine, les élèves sont amenés à réfléchir sur l'ouverture et la fermeture des portes. Ils étudient le système "Pignon/Crémaillère".
J'ai fabriqué une maquette de porte coulissante proposée sur le site TechnoPujades à laquelle j'ai rajouté le module robotpilot développé chez A4 afin d'obtenir une maquette totalement autonome et montrer aux élèves la transmission et la transformation de mouvement. Le programme est créé à l'aide du logiciel “Picaxe Programming Editor” et en téléchargement à cette adresse : https://onedrive.live.com/redir?resid=B49502517FE9110D%214811
J'ai créé une vidéo pour plus de facilité de présentation qui est en ligne à cette adresse : https://www.youtube.com/watch?v=UigxoBL8ZTw

Afin de vérifier les hypothèses de travail, les élèves utilisent le banc d'essai proposé par "Technologie Services"

La  capacité abordée est la suivante : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.9 Valider une solution technique proposée (3)
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous : 

3ème : CI3 Revue de projet et choix de solutions techniques (La cabine du Vanoise Express)

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Séance 2 : Solutions retenues 
Les maquettes numériques sont finies et les maquettes papier/carton en bonne voie. Voici quelques réalisations de cabines créées sous Sketchup.

Les élèves vont fabriquer une maquette définitive afin de présenter le fonctionnement de la cabine. Ils vont devoir définir les matériaux qu'ils utiliserons.

Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
2.1 Identifier les relations principales entre solutions, matériaux et procédés de réalisation (2)
2.2 Identifier les propriétés pertinentes des matériaux à prendre en compte pour répondre aux contraintes du cahier des charges (1)
2.5  Choisir un matériau dans une liste fournie en fonction d’un critère défini dans le cahier des charges (3).
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :