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Technologie au collège
Classe : 4ième
Centre d’intérêt CI n°3 : quelle est la source d’énergie extérieure utilisée par l’objet technique et quel élément permet-il de la convertir ?
Auteur(s) : GTD91 Clg : Durée de la séquence : 3 h 30
Nom de la séquence : la chaîne d’énergie d’un objet technique.
Programme de
technologie
Approches :
Analyse et conception de l’OT
Les énergies mises en œuvre La communication et la gestion de l’information
Connaissances :
Représentation fonctionnelle
Efficacité énergétique Chaîne d’énergie
Capacités :
- associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant cette fonction. - Etablir un croquis du circuit d'alimentation énergétique et un croquis du circuit informationnel d'un objet technique.
- Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l’objet technique. - Identifier les éléments qui les composent.
So
cle
co
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C1 x Dire :
- Formuler clairement un propos simple. - Adapter sa prise de parole à la situation de communication.
C3 x
Pratiquer une démarche scientifique et technologique, résoudre des problèmes : - Rechercher, extraire et organiser l’information utile. - Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique, démontrer.
Savoir utiliser des connaissances dans divers domaines scientifiques : - L’énergie : différentes formes d’énergie, notamment l’énergie électrique, et transformations d’une forme à une autre. - Les objets techniques : analyse, conception et réalisation ; fonctionnement et conditions d’utilisation.
C4 x S’approprier un environnement informatique de travail :
- Utiliser les logiciels et les services à disposition.
C7 x
Etre capable de mobiliser ses ressources intellectuelles dans diverses situations : - Etre autonome dans son travail : savoir l’organiser, le planifier, l’anticiper, rechercher et sélectionner des informations utiles.
Faire preuve d’initiative : - S’intégrer et coopérer dans un projet collectif.
Pré requis des élèves :
- Maitriser l’utilisation d’un multimètre en position ohmmètre (testeur de continuité). - Maitriser les notions de « fonction technique », « bloc fonctionnel » et « solution technique ».
- Connaître les différentes sources d’énergie primaires utiles à la fabrication d’énergie électrique.
1er
trim. 2e trim. 3
e trim.
Objectif(s) pédagogique(s) :
- Caractériser les énergies présentes lors du fonctionnement de l’OT. - Identifier les différents composants (solutions techniques) qui assurent les fonctions techniques de la chaîne d’énergie de l’OT. - Repérer la fonction technique et la solution technique (actionneur) associée sur laquelle il faut intervenir pour réduire la
consommation de l’OT.
Eléments de la synthèse :
- Les caractéristiques du courant électrique (continu ou alternatif, tension). - Le schéma de la chaîne d’énergie (Alimenter, distribuer, convertir et transmettre). - Les actionneurs.
Objet(s), système(s) ou support(s) technique(s), matériels :
- Un poste informatique disposant d’une connexion à Internet et d’un logiciel de traitement de texte, - un luminaire de bureau alimenté en 230 V et fonctionnant en 12 V (transformateur 230 V / 12 V), - un multimètre.
Problématique(s) : comment M. AIDISSON peut-il vérifier que l’énergie électrique circule parfaitement dans son luminaire
de bureau ?
Solution(s) au problème posé : décrire le parcours de l’énergie dans l’OT et effectuer des tests pour déterminer la ou les
pannes.
Démarche d’investigation Démarche de résolution de problème technique
Durée Activités d’apprentissage Ressources Support et environnement
1h
- Introduction du CI n°3
- Présentation de la séquence n°1 –
Situation problème.
- Diapositive « situation problème seq1 ».
(Classe entière)
- Un poste informatique et un vidéoprojecteur.
- Observer et manipuler l’OT.
- Repérer les différents composants et réfléchir à la fonction qu’ils remplissent.
- Caractériser l’énergie à l’entrée de l’OT (électrique, courant continu/alternatif, tension). - Repérer le trajet parcouru par l’énergie dans l’OT.
- Fiche d’activités élèves p 1/4.
- Document ressources n°1 : « Tension/intensité/puissance/ énergie ».
- Fiche d’activités élèves p 1/4
(En groupe)
- Un luminaire de bureau alimenté en 230V et fonctionnant en 12V et un ordinateur par îlot.
1h
- Compléter la chaîne d’énergie de l’OT.
- Fiche d’activités élèves p 2/4
(En groupe)
- Un luminaire de bureau alimenté en 230V et fonctionnant en 12V et un ordinateur par îlot.
- Dresser la liste des 4 pannes possibles (4 hypothèses) sur le luminaire de bureau.
- Fiche d’activités élèves p 2/4
(Classe entière) Le professeur écrit au tableau les
hypothèses des élèves.
- Mettre en œuvre et décrire le test permettant de vérifier l’hypothèse n° 3.
- Fiche d’activités élèves p 3/4
(En groupe)
- Un luminaire de bureau alimenté en 230V et fonctionnant en 12V et un multimètre par îlot.
1h
- Mettre en œuvre et décrire le test permettant de vérifier l’hypothèse n°4.
- Repérer la fonction technique et la solution technique associée sur laquelle il faut intervenir pour réduire la consommation de l’OT.
- Rechercher plusieurs solutions techniques (4) pouvant assurer la fonction technique « convertir ».
- Fiche d’activités élèves p 3/4
- Document ressources n°1 : « Tension/intensité/puissance/ énergie ».
- Fiche d’activités élèves p 4/4
Dossier Ressources « Tout savoir sur l’éclairage ! ».
(En groupe)
- Un luminaire de bureau alimenté en 230V et fonctionnant en 12V et un multimètre par îlot.
0h30
Synthèse et formalisation des connaissances.
- Fiche synthèse « séquence n°1 ».
(Classe entière)
- Un poste informatique et un vidéoprojecteur.
Commentaires :
A la fin de la séquence, il est important de mettre en relief le composant qui effectue la transformation d’énergie. L’objectif est d’amener les élèves à dire : « si je veux économiser de l’énergie, je dois agir sur la fonction technique « convertir » et donc la solution technique qui l’assure ».
Séquence testée ou expérimentée : oui non. Lien avec d’autres disciplines : Sciences Physiques et Mathématiques
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