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 : CI1 Appropriation du CDCF (Ascenseur privatif)

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Séance 4 : Le cahier Des Charges Fonctionnel d'un objet technique
Le centre d'intérêt n°1 arrive à sa fin  mais le projet ne fait que commencer.

Les élèves doivent caractériser les fonctions formulées dans la séance 3 "L'analyse fonctionnelle" puis rédiger le CDCF.
Les élèves doivent comprendre que c'est une partie essentielle car le projet devra suivre ce CDCF qui représente le contrat entre le concepteur et le futur client.
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.3 Décrire les critères d'appréciation d'une ou plusieurs fonctions (2)
1.4 Dresser la liste des contraintes à respecter (3)
1.5 Pour quelques contraintes choisies, définir le niveau que doit respecter l'objet technique à concevoir (3)
1.7 Rédiger ou compléter un cahier des charges simplifié de l'objet technique (2)

Les documents "élève" en fichier LibreOffice sont à télécharger ci-dessous :

 

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 :

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 :

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

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Séance 1 : Solutions retenues

Juste avant les vacances de Noël, j'ai préféré aborder le Centre d'Intérêt n°3 pour réactiver l'attention et l'envie des élèves. Pour le CI2 : Recherche de solutions techniques, je lancerai les activités en parallèle du CI3.
Le travail doit amener les élèves à créer une maquette papier/carton de leur cabine de téléphérique (une par groupe).
Toujours aidé par mon fils qui m'a fait découvrir un site permettant de modifier les couleurs de cabines, les élèves peuvent faire des essais de couleurs et les appliquer sur leurs cabines même si les essais se fond sur des télécabines et non sur des téléphériques : Sigma cabins (indisponible suite à une mise à jour du site).
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
1.9 Valider une solution technique proposée (3).
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 (3). 
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

Pour compléter cet article, les dix ans du Vanoise Express en vidéo montrant deux "highliners" en action entre les deux cabines décorées pour l'évènement.

 

 Highliners de l'extrême : des français défient le vide sur le cable de la Vanoise Express par euronews

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 : CI1 Appropriation du CDCF (La cabine du Vanoise Express)

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Séance 4 : Le cahier Des Charges Fonctionnel d'un objet technique

Les élèves arrivent à la partie essentielle de l'étude et vont devoir caractériser les fonctions formulées dans la séance 3 "L'analyse fonctionnelle" puis rédiger le CDCF.

Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.3 Décrire les critères d'appréciation d'une ou plusieurs fonctions (2)
1.4 Dresser la liste des contraintes à respecter (3)
1.5 Pour quelques contraintes choisies, définir le niveau que doit respecter l'objet technique à concevoir (3)
1.7 Rédiger ou compléter un cahier des charges simplifié de l'objet technique (2)

Les documents "élève" en fichier LibreOffice sont à télécharger ci-dessous :

CI1 : Appropriation du CDCF (La cabine du Vanoise Express)

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Séance 3 : L'analyse fonctionnelle
A partir du diaporama sur les "Etudes préalables2", les élèves doivent formuler les fonctions de service que doit satisfaire la cabine du Vanoise Express afin d'accueillir et transporter les skieurs en assurant un maximum de sécurité.

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 :

CI1 : Appropriation du CDCF (La cabine du Vanoise Express)

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Séance 2 : La formulation du besoin

Suite à la séance 1 (Présentation générale du projet), les élèves abordent l'analyse du besoin. Pour situer l'étape de la formulation du besoin dans le développement du projet, j'explique la démarche suivie à l'aide du diaporama suivant :

Ensuite, je présente deux vidéos montrant des journaux d'informations sur l'ouverture du Vanoise Express.

               

 Le samedi 20 décembre 2003 à 9h15 du matin, le nouveau domaine skiable Paradiski ouvrait au public comme prévu. La liaison les Arcs-La Plagne était officiellement ouverte avec le départ pour une traversée de la première cabine du Vanoise Express.

Cette dernière vidéo peut être raccourcie pour ne montrer que les premiers reportages.

Les élèves doivent formuler le besoin afin de déterminer comment satisfaire et assurer une sécurité maximum et l'accueil des clients et définir si le projet est viable. 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 (La cabine du Vanoise Express)

 

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Séance 1 : Présentation générale du projet

Nouvelle année, nouveau projet !
Cette année, j'ai décidé de développer le même projet pour mes 3 classes de 3ème : la cabine du Vanoise Express.
L'année dernière, une classe avait développé l'ensemble de la remontée mécanique.
Cette année, les élèves vont étudier la cabine : la structure, la sécurité, le système automatique. Chaque groupe doit réaliser sa propre cabine.
La situation est présentée par la vidéo suivante :

 

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 : 

 

Rentrée 2013-2014

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Mise en place de l'année

Une année supplémentaire se présente (33ème rentrée !) et je vous propose de suivre mes péripéties en 5ème, 4ème et 3ème.
Avant toute chose, j'aimerais mettre un gros point sur un "i" : ce que je présente dans ce blog n'est pas du cours clef en main mais une trame afin que chaque enseignant puisse développer ses projets. Généralement, vous ne trouverez pas de correction type (les élèves visitent aussi mon blog !) et surtout, étant dans une pédagogie d'investigation, chaque document peut être différent suivant les classes, les enseignants, les élèves.
D'autre part, j'ai des demandes de corrections de la part de collègues mais jamais aucun retour de retouche de document, d'évolution ou d'idée !! Le blog est ouvert depuis Juin 2009.
Pour cette année je reprends les différents déroulements des programmes en 5ème,  4ème et 3ème. Je n'ai toujours pas de 6ème.
Pour le programme de 5ème, pas de changement pour l'instant. Les travaux de l'année dernière sont encore d'actualité.
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2009/06/mise-en-place-du-cours-5eme.html
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2009/06/centres-dinterets-5eme.html
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2009/06/capacites-5eme.html
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2009/07/presentation-de-la-technologie-en.html
De même pour la classe de 4ème.
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2012/09/4eme-programme-2012-2013.html
Pour le niveau 3ème, je suis la même démarche que l'année dernière (voir message), mais au lieu de développer 3 projets, je n'en fais qu'un seul qui démarre avec le même support que l'année dernière : Le Vanoise Express. La différence cette année, nous n'allons pas étudier toute la remontée mécanique mais seulement la cabine.
 Je vais suivre la démarche du projet de l'Abris de bus développé par mon collègue Julian Doumergue et dont le dossier est mis en ligne sur le site de l'Académie de Versailles à cette adresse : http://www.technologie.ac-versailles.fr/spip.php?article409

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

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Réalisation de la maquette, les essais de programmes

Le projet de la liaison Les Arcs / La Plagne se termine en même temps que l'année scolaire. Avec mon collègue Julian Doumergue (voir message du 10 Juin 2013), nous avons automatisé la maquette à l'aide du matériel développé par Picaxe et le fournisseur A4. Je répète, je ne fais pas de publicité mais je donne des pistes. Après plusieurs essais, la maquette répond au CDCF. Elle pourra être utilisée en classe de 4ème.

Voici les dernières photos de la maquette avec les différents modules montés avec de la bande autoagrippante ce qui permet une modulation totale du système automatisé.