5e
Thème conducteur :
Le thème travaillé au Niveau 5° n'est pas imposé.
Mon choix est de construire les enseignements autour de plusieurs activités distinctes permettant de maintenir la motivation et d'éveiller la curiosité des élèves acteurs...
Durée prévisionnelle : 36 semaines / 1h30 par semaine / 54 heures sur l'année scolaire (moins les actions pédagogiques diverses : sorties, réunions de vie collégienne, ...).
Organisation horaire : 1 heure 30 en classe entière chaque semaine.
L'organisation, les documents et les ressources peuvent être modifiés selon les contraintes de calendrier, de disponibilité des matériels et l'évolution des consignes reçues.
Différents matériels techniques de transport, des maquettes, des machines et des outils informatiques sont disponibles en classe (listes suivantes non exhaustives).
- Six maquettes de portails
- Des cartes Arduino Uno (une par équipe).
- Des capteurs et sondes
- Une cisaille guillotine.
- Une perçeuse à colonne.
- Charly Robot.
- Des fers à souder.
- Dix sept ordinateurs et les logiciels requis.
- Dotation de 48 tablettes numériques (disponible pour l'ensemble des disciplines).
- Un point d'accès WiFi sécurisé, uniquement dédié aux matériels informatiques du collège.
FONCTIONNEMENT
Huit équipes de 3 à 4 élèves sont constituées dès le début de l'année...
Les élèves travaillent tous en autonomie sur le site de technologie du collège.
Chacun possède des écouteurs et une clé USB pour enregistrer le travail réalisé.
Chaque équipe doit se mettre d'accord sur le problème posé et sur la façon avec laquelle chacun va travailler.
Le travail réalisé est alors présenté au sein de chaque équipe afin de confronter les réponses données et proposer la solution la plus adaptée.
Une fois le travail "commun" terminé, les élèves enregistrent le document "réponse" dans le dossier correspondant du réseau et sur leur clé USB.
La synthèse est téléchargée et lu en équipe... Puis stockée sur chaque clé...
Chaque équipe s'auto-évalue sur la grille correspondante...
Chaque activité est structurée de la manière suivante:
1- Le titre de l'activité
2- La situation déclenchante avec une (ou des) vidéo (s)...
3- Un (ou des) documents pdf posant des questions sur la (ou les ) vidéo(s).
4- Des documents ressources
5- Un document synthèse
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Séquence n°01 - Quelles sont les étapes de construction d'une habitation ?
Compétences travaillées :
CT 3.3 - Présenter à l'oral et à l'aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet (domaine 2 du Socle).
CT 5.2 - Organiser, structurer et stocker des ressources numériques (domaine 2 du Socle).
CT 6.2 - Analyser l'impact environnemental d'un objet et de ses constituants (domaine 3 du Socle).
CT 6.3 - Analyse du cycle de vie (domaine 5 du Socle).
CT 7.1 - Regrouper des objets en familles et lignées (domaine 5 du Socle).
CT 7.2 - Relier les évolutions technologiques aux inventions et innovations qui marquent des ruptures dans les solutions techniques (domaine 5 du Socle).
Compétences associées :
Regrouper des objets en familles et lignées.
Relier les évolutions technologiques aux inventions et innovations qui marquent des ruptures dans les évolutions techniques.
Comparer et commenter les évolutions des objets en articulant différents points de vue : fonctionnel, structurel, environnemental, technique, scientifique, social, historique,
économique.
Élaborer un document qui synthétise ces comparaisons et ces commentaires.
Connaissances :
L'évolution des objets.
Impacts sociétaux et environnementaux dus aux objets.
Cycle de vie.
Arborescence.
Outils numériques de présentation.
Charte graphique.
Séquence n°02 - Comment créer un logement étudiant ?
Compétences travaillées :
CT 1.1 - Imaginer, synthétiser, formaliser et respecter une procédure, un protocole.
CT 2.1 - Identifier un besoin et énoncer un problème technique, identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes.
CT 2.3 - S'approprier un cahier des charges.
CT 4.1 - Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.
CT 5.1 - Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d'un objet.
CT 5.3 - Lire, utiliser et produire des représentations numériques d'objets.
Compétences associées :
Identifier un besoin (biens matériels ou services) et énoncer un problème technique ; identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes,
qualifier et quantifier simplement les performances d'un objet technique existant ou à créer.
Décrire, en utilisant les outils et langages de description adaptés, le fonctionnement de la structure et le comportement des objets.
Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.
Connaissances :
Besoin, contraintes, normalisation.
Principaux éléments d'un cahier des charges.
Outils de description d'un fonctionnement, d'une structure et d'un comportement.
Séquence n°03 - Qu'est ce que le double vitrage ?
Compétences travaillées :
CT 1.1 - Imaginer, synthétiser, formaliser et respecter une procédure, un protocole.
CT 1.2 - Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
CT 1.3 - Rechercher des solutions techniques à un problème posé, expliciter ses choix et les communiquer en argumentant.
CT 2.1 - Identifier un besoin et énoncer un problème technique, identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes.
CT 2.5 - Imaginer des solutions en réponse au besoin.
CT 3.1 - Exprimer sa pensée à l'aide d'outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux (représentations non normées).
CT 4.1 - Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.
CT 5.1 - Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d'un objet.
CT 5.3 - Lire, utiliser et produire des représentations numériques d'objets.
Compétences associées :
Identifier un besoin (biens matériels ou services) et énoncer un problème technique ; identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes,
qualifier et quantifier simplement les performances d'un objet technique existant ou à créer.
Décrire, en utilisant les outils et langages de description adaptés, le fonctionnement de la structure et le comportement des objets.
Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.
Connaissances :
Besoin, contraintes, normalisation.
Principaux éléments d'un cahier des charges.
Outils de description d'un fonctionnement, d'une structure et d'un comportement.
Instruments de mesure usuels.
Notion d'écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de l'expérimentation.
Séquence n°04 - Comment programmer une maquette électronique?
Compétence travaillée :
CT 1.4 - Participer à l'organisation et au déroulement de projets.
Compétence associée :
Participer à l'organisation de projets, la définition des rôles, la planification (se projeter et anticiper) et aux revues de projet.
Connaissance :
Organisation d'un groupe de projet, rôle des participants, planning, revue de projets.
Séance 01 : Organisation du projet, rôles et planification.
Enumération des étapes du projet et des délais prévisionnels.
Constitution des équipes (4 élèves).
Détermination des rôles de chaque membre de l'équipe.
Présentation du logiciel GanttProject (vidéo-projection et remise d’une fiche regroupant les principales fonctions et commandes du logiciel).
Mise en oeuvre via une organisation fictive.
Séance 02 : Formalisation de l'organisation du projet.
Réalisation du diagramme de Gantt pour chaque équipe.
Enregistrement du fichier terminé, impression(s) écran du diagramme et envoi par mail au professeur.
Selon les classes et l'organisation, il peut être envisagé de prolonger les investigations lors d'une séance supplémentaire.
Séquence n°05 - Comment créer un jeu de labyrinthe avec Scratch ?
Compétences travaillées :
CT 1.2 - Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
CT 1.3 - Rechercher des solutions techniques à un problème posé, expliciter ses choix et les communiquer en argumentant.
CT 1.4 - Participer à l'organisation et au déroulement de projets.
CT 2.5 - Imaginer des solutions en réponse à un besoin.
CT 3.1 - Exprimer sa pensée à l'aide d'outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux (représentations non normées).
CT 3.2 - Traduire, à l'aide d'outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.
CT 3.3 - Présenter à l'oral et à l'aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet.
CT 5.1 - Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d'un objet.
CT 5.3 - Lire, utiliser et produire des représentations numériques d'objets.
Compétences associées :
Présenter à l'oral et à l'aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet.
Décrire, en utilisant les langages de descriptions adaptés, le fonctionnement, la structure et le comportement des objets.
Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.
Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.
Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d'un objet.
Connaissances :
Innovation et créativité.
Représentation de solutions (croquis, schémas, algorithmes).
Outils numériques de présentation.
Charte graphique.
Outils de description d'un fonctionnement d'une structure et d'un comportement.
Notion d'écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de la simulation.
Séance 01 : Recherche de solution(s).
Brainstorming et conformité d'une solution selon le cahier des charges (croquis, schéma, …).
Validation de la solution retenue par le professeur.
Définition (cotation) de la solution retenue et validée.
Séance 02 : Définition de la solution technique retenue.
Modélisation de la solution retenue de ferme aménageable, sur SolidWorks, à partir de sa forme extérieure (ferme traditionnelle).
Réalisation d'image "photo-réalistes" à l'aide du complément PhotoView 360 de SolidWorks.
Séance 03 : Modélisation de la solidité de la ferme aménageable.
Modélisation des efforts et déplacements subis par la solution de ferme aménageable des élèves, via SimulationXpress.
Observation des déplacements simulés.
Vérification de la conformité au cahier des charges.
Sinon, modification ?
Séance 04 : Préparation de la revue de projet.
Réalisation d'une présentation informatique (diaporama) montrant les étapes de la conception.
Le plan est donné : ferme existante, contraintes du cahier des charges, croquis de recherche de solutions, modélisation, simulation de résistance.
Séance 05 : Revue de projet.
Chaque équipe présente son travail via l'outil informatique.
Présentation notée.
Séquence n°06 - Comment crée t-on un pont ? Comment ont évolué les ponts au cours du temps?
Compétences travaillées :
CT 1.2 - Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
CT 1.4 - Participer à l'organisation et au déroulement de projets.
CT 2.6 - Réaliser, de manière collaborative, le prototype de tout ou partie d'un objet pour valider une solution.
CT 5.2 - Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.
Compétences associées :
Participer à l'organisation de projets, la définition des rôles, la planification (se projeter et anticiper) et aux revues de projet.
Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.
Réaliser, de manière collaborative, le prototype d'un objet pour valider une solution.
Respecter une procédure de travail garantissant un résultat en respectant les règles de sécurité et d'utilisation des outils mis à disposition.
Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
Connaissances :
Organisation d'un groupe de projet, rôle des participants, planning, revue de projets.
Arborescence.
Prototypage rapide de structures [...].
Procédures, protocoles.
Ergonomie.
Instruments de mesure simple.
Séquence n°07 - Qu'est ce qu'un porte-clés connecté ?
Compétences travaillées :
CT 1.1 - Imaginer, synthétiser, formaliser et respecter une procédure, un protocole.
CT 1.4 - Participer à l'organisation et au déroulement de projets.
CT 3.3 - Présenter à l'oral et à l'aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet.
CT 5.2 - Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.
CT 6.1 - Développer les bonnes pratiques de l'usage des objets communicants.
Compétences associées :
Imaginer, synthétiser et formaliser une procédure, un protocole.
Participer à l'organisation de projets, la définition des rôles, la planification (se projeter et anticiper) et aux revues de projet.
Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.
Connaissances :
Outils numériques de présentation.
Charte graphique.
Organisation d'un groupe de projet, rôle des participants, planning, revue de projets.
Arborescence.
Séquence n°08 - Comment améliorer le design d'un porte-clé ?
Compétences travaillées :
CT 1.3 - Rechercher des solutions techniques à un problème posé, explicité ses choix et les communiquer en argumentant.
CT 2.2 - Identifier le(s) matériau(x), les flux d'énergie et d'information dans le cadre d'une production technique sur un objet et décrire les transformations qui s'opèrent.
CT 3.1 - Exprimer sa pensée à l'aide d'outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux (représentations non normées).
Compétences associées :
Imaginer des solutions pour produire des objets et des éléments de programmes informatisés en réponse au besoin.
Réaliser, de manière collaborative, le prototype d'un objet pour valider une solution.
Exprimer sa pensée à l'aide d'outils de description adaptés : croquis, schéma, graphes diagrammes, tableaux.
Analyser le fonctionnement et la structure d'un objet, identifier les entrées et sorties.
Identifier le(s) matériau(x), les flux d'énergie et d'information sur un objet et décrire les transformations qui s'opèrent.
Ecrire, mettre au point (tester, corriger) et exécuter un programme commandant un système réel et vérifier le comportement attendu.
Connaissances :
Représentation de solutions (croquis, schémas, algorithmes).
Prototypage rapide de structures et de circuits de commande à partir de cartes standard.
Croquis à main levée.
Carte heuristique.
Représentation fonctionnelle des systèmes.
Structure des systèmes.
Chaîne d'information.
le prototype d'un objet pour valider une solution.
Associer des solutions techniques à des fonctions.
Analyser le fonctionnement et la structure d'un objet, identifier les entrées et les sorties.
Identifier le(s) matériau(x), les flux d'énergie et d'information sur un objet et décrire les transformations qui s'opèrent.
Ecrire, mettre au point (tester, corriger) et exécuter un programme commandant un système réel et vérifier le comportement attendu.
Ecrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des évènements extérieurs.