Accompagnement du programme (exemples commentés et …sitetechno.info/DOCs/techno_docac_6_anx.pdf · vocabulaire technique et commence à mettre en évidence quelques principes élémentaires

Ministre de l'ducation nationale, de lEnseignement suprieur et de la Recherche Direction de lEnseignement scolaire Bureau du contenu des enseignements

eduscol.education.fr/D0082

TECHNOLOGIE Collge

Accompagnement du programme de lenseignement de technologie pour la classe de sixime

Les exemples comments et les annexes

Septembre 2005


SOMMAIRE EXEMPLES COMMENTS 19

I. Le fonctionnement des objets techniques 19 A. Lanalyse externe de lobjet technique, exemples comments 19

1. Limites dapprofondissement 19 2. Objet, objet technique, produits et systmes, exemple 19 3. Fonctions dusage et destime 20

a. Poser le problme rsoudre 20 b. Raliser un bilan des investigations et structurer les connaissances 20 c. valuer 20

4. Principe de fonctionnement 20 B. Analyse interne de lobjet 21

1. Limites dapprofondissement 22 2. Fonction technique 22

a. Axes de rflexion pour le professeur 22 b. Exemple de mise en uvre de la sance 23

II. Les matriaux 24 1. Limites dapprofondissement 25 2. Linvestigation dun objet technique 25

A. Les grandes familles des matriaux 25 B. Les proprits des matriaux 25 C. La valorisation des matriaux 26

III. Les nergies 27 1. Limites dapprofondissement 27 2. Linvestigation dun objet technique 27

A. Nature de lnergie de fonctionnement et lments de la chane nergtique 27 B. Rejets et dchets nergtiques 28

IV. Lvolution des objets techniques 29 1. Limites dapprofondissement 30 2. Linvestigation dun objet technique 30

A. Famille et chronologie dobjets 30 B. Principe technique 30

V. La ralisation dun objet technique 31 1. Limites dapprofondissement 31 2. La dmarche de rsolution de problme technique 32

A. Les supports denseignement 32 1. Le dossier technique 32 2. Contenu du dossier technique 32 3. Les supports pdagogiques denseignement 32

B. Les tapes de la ralisation 32 1. Mise en situation 32 2. mergence de la problmatique 32 3. Organisations matrielle et pdagogique 33

C. Structuration des connaissances 34 D. Le choix des objets fabriqus 34

1. Objets rels, maquettes, modles rduits 34 2. Crativit et personnalisation 34

E. valuation 34 F. Organisation de la ralisation 34 G. Assemblage et fabrication 34 H. Lorganisation des lves 35

ANNEXES 37 I. Objectifs de lannexe 37

II. La dmarche dinvestigation 37 III. Le fonctionnement de lobjet technique : analyse interne 38

A. La bicyclette, tude du systme de freinage 38 1. Mise en situation 38 2. Exercices 38

B. Fonctions et solutions techniques 41 1. Les mouvements de translation et de rotation 41 2. tude du fonctionnement de la bicyclette 42

IV. Les matriaux 45 A. Exemple de planification 45 B. Quelques pistes pour illustrer les proprits des matriaux 47

a. La masse volumique 47 b. La formabilit 47 c. La thermoplasticit 47 d. Exemple : la bicyclette, bilan 47

V. Lvolution de lobjet technique 48 A. Exemple de documents de travail 48 B. Exemple dvaluation 49

VI. La ralisation 50 A. Exemple dun modle rduit de voiture radio commande moteur thermique 50

a. Organisation matrielle et pdagogique 50 b. Exemple de fiche dauto-valuation 53

B. Dautres exemples de ralisations 54


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DEUXIME PARTIE

EXEMPLES COMMENTS

I. Le fonctionnement des objets techniques Il sagit dtudier le fonctionnement dobjets techniques simples par lobservation et la manipulation, le dmontage et le remontage en utilisant la dmarche dinvestigation. Ceci conduira llve sinterroger et rflchir au fonctionnement dun objet technique, acqurir les premires bases dtude de quelques principes techniques simples et dun vocabulaire technique. Lutilisation des outils de lanalyse fonctionnelle nest pas au programme de sixime. Le fonctionnement de lobjet technique est aborde selon deux types danalyse :

- Lanalyse externe permet une identification de son principe de fonctionnement, de son usage et de son aspect.

- Lanalyse interne permet dtudier le fonctionnement de lobjet technique partir du dmontage et du remontage de certaines parties de lobjet, de lutilisation de maquettes de principe et dtablir les liens entre les lments constitutifs de lobjet et une ou plusieurs fonctions techniques. Llve se familiarise avec les premires bases dun vocabulaire technique et commence mettre en vidence quelques principes lmentaires comme la transmission de mouvements, le freinage, le guidage et quelques principes physiques qui y sont associs.

A. Lanalyse externe de lobjet technique, exemples comments Lanalyse externe de lobjet technique permet de rpondre aux questions suivantes : quoi lobjet sert-il ? Pourquoi me plait-il ? Comment lutilise-t-on ? partir de ces questions, de lobservation et de lanalyse dobjets techniques simples et pluri-technologiques, llve aborde les connaissances du programme. Le professeur organise des activits favorisant ltude de lobjet, de sa fonction dusage et des lments lis sa fonction destime.

1. Limites dapprofondissement En classe de 6e, le programme est centr sur l'objet technique en rapport avec le thme des transports. ce stade, le principe de fonctionnement de lobjet technique sera simplement dcrit et non reprsent lors de cette squence. La fonction destime donnera lieu lnumration de ce qui la caractrise en fonction de lobjet technique observ. Les dfinitions normatives des fonctions dusage et destime ne sont pas exigibles des lves.

2. Objet, objet technique, produit et systmes, exemple Il sagit ici de distinguer lobjet naturel, appel objet , de lobjet faonn par lhomme, appel objet technique , dont la fonction dusage rpond un besoin. Cette distinction se fera essentiellement par un dialogue men au sein de la classe et sappuyant sur des photographies, des vidos, des objets prsents dans la classe Ainsi, dans le cadre des transports, la rivire est un objet utilis, par exemple pour le flottage du bois tandis que le canal est un objet technique faonn par lhomme. On peut, partir de photographies de rivires et de canaux poser la question : Quest ce qui diffrencie ces deux dobjets ? Il est ncessaire de favoriser lexpression orale, la prise de parole, la reformulation ventuelle, toutes les dmarches qui procdent de lapprentissage de lautonomie, aident la comprhension, savoir exposer ses ides et dfendre son point de vue. Il est bien sr lgitime de conclure cette approche [objet - objet technique ] fonde essentiellement sur des changes au sein de la classe par une fiche de synthse (bilan et structuration) qui, partir de quelques exemples simples, permet de structurer les connaissances. Cette fiche peut servir, le cas chant, dauto-valuation. Elle est laboutissement dchanges permanents entre les lves et le professeur qui a prsent des objets rels circulant dans la classe, un film, des photographies. Le professeur vrifie la comprhension des lves suite aux changes qui ont eu lieu au sein de la classe.

FICHE DE SYNTHSE : OBJET OBJET TECHNIQUE Questionnement : Les objets qui sont autour de nous sont-ils tous naturels ? Travail raliser : Repre dans le tableau ci-dessous ce qui est un objet naturel et ce qui ne lest pas. Coche dune croix dans les colonnes ce qui te convient.

Exemples (nom de lobjet ou/et image)

Objet naturel

Objet non naturel

Exemples (nom de lobjet ou/et image)

Objet naturel

Objet non naturel

Un chemin Une route Un vlo Un traneau Un canal Une rivire Un avion Un lac Exprime dans ton langage la diffrence entre objet et objet technique : ......


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3. Fonctions dusage et destime Cette analyse peut tre aborde partir dobjets prsents en classe et complte de vidos, de photos ou dadresses de sites Internet (pralablement visits et slectionns par le professeur). Un choix judicieux dexemples dobjets particulirement reprsentatifs facilitera la distinction entre fonction dusage et fonction destime et la comprhension de ces deux connaissances. Au cours de cette tude les lves observent et analysent les objets issus de leur environnement, quils connaissent parce quils en sont utilisateurs, quils ctoient dans leur vie quotidienne (parce que leurs parents les utilisent, parce que la publicit les prsente.) Un exemple de dmarche pdagogique Vous trouverez ci-dessous un exemple de dmarche dinvestigation commente, pouvant tre applique, pour les connaissances : fonctions dusage et destime.

a. Poser le problme rsoudre Tu souhaites acqurir une bicyclette, tu ne sais pas encore quel modle choisir parmi ceux qui te sont prsents dans les magasins, les catalogues, sur la toile ? Quels critres vont orienter ton choix ? Des problmatiques similaires peuvent tre proposes en rapport avec les skatebaords, les scooters, les automobiles, etc. partir de ce questionnement, le professeur laisse les lves sexprimer et recueille leurs conceptions initiales. Celles-ci seront notes au tableau ainsi que toutes les hypothses mises par les lves. Lenseignant fera en sorte quapparaisse alors un regroupement des remarques et des questionnements comme par exemple : - Un objet technique, pour quoi faire ? - Un objet technique, doit-il plaire ? - Un objet technique, doit-il tre performant ? Lors de la premire tape de la sance, le professeur donne le temps ncessaire aux lves afin quils trouvent du sens la problmatique de dpart. Le questionnement doit tre trs clair pour les amener effectuer des recherches avec un minimum dautonomie. Une organisation du travail conue sur ce type de problmatique, partir de fiches guide de type procdural ou de fiches trous va lencontre dun dveloppement de la cognition et de lautonomie des lves. Lenseignant laisse llve une certaine libert dans la rflexion, lexpression et le sens critique. Il encourage des discussions dans la classe, des prises de dcisions raisonnes. Il incite la ralisation de comptes-rendus de recherche partir desquels le groupe identifie les connaissances retenir. Par exemple, les lves pourront noter ou enregistrer des indices en rapport avec les items de recherche, partir dune srie de plaquettes de prsentation de diffrents modles de bicyclettes, dadresses de sites Internet de constructeurs, de sites Internet de distributeurs spcialiss visiter. Ce travail offre lopportunit dintroduire une premire activit dans le domaine des TIC. Pour que llve puisse effectuer un travail dinvestigation efficace, il faut absolument quil soit capable de dire, tout moment ce quil fait , pourquoi il le fait et de retrouver la question initiale lorigine de ses recherches.

Un travail de comprhension de texte peut tre propos la maison, partir des messages trouvs par les lves lors de leurs recherches, pour asseoir la connaissance des notions abordes.

b. Raliser un bilan des investigations et structurer les connaissances Le professeur conduit la structuration des connaissances partir des investigations effectues par les lves, les amne formaliser leur pense loral ou lcrit et avec leur propre langage. Ce nest quaprs cet exercice que des fiches de synthse sont distribues. Les lves notent sur leur classeur des dfinitions simples de fonction dusage et de fonction destime . Le professeur peut aussi distribuer des fiches de synthse qui seront analyses en commun.

c. valuer Pour vrifier la comprhension de ces deux notions, le professeur peut proposer aux lves de complter un document prsentant divers objets techniques lis au transport. Les lves identifient la fonction dusage de chacun de ces objets et les lments lis leur fonction destime Exemple : partir des magazines et des adresses de sites Internet de distributeurs de bicyclettes, qui te sont donns : - Retrouve et classe les diffrentes catgories de modles prsents en fonction de lusage recherch. - Ces diffrentes catgories de modles satisfont-elles toutes le mme besoin, sont-elles utilises pour le mme usage ? Justifie ta rponse. - Trouve la bicyclette de tes rves parmi ce large choix de modles. Tu peux tre charm(e) autant par leur esthtique que par leurs performances techniques. Cite trois critres dterminant ton choix. Aide-toi de cette liste dexemples : Il est beau et ses formes sont particulirement originales Son prix est intressant Sa marque est une garantie de qualit Il est la mode, la plupart de mes amis le possde dj Il possde des fonctions qui mintressent et sa technique est remarquable - Rponds la question suivante : Pour un mme usage, un objet technique peut-il satisfaire des gots diffrents ? Justifie ta rponse.

4. Principe de fonctionnement, exemple comment Cette approche ncessite la prsence en classe de lobjet technique tudier (objet rel ou maquette didactise). Lobjet technique choisi doit permettre didentifier de faon simple son principe de fonctionnement ; le dtail des fonctions techniques de lobjet sera tudi par la suite. ce stade, llve aura encore des difficults dcrire ce principe de fonctionnement sous forme de schma qui serait bien trop compliqu pour une premire approche de fonctionnement dun objet technique. Llve dcrit le principe de fonctionnement partir des observations faites sur lobjet rel, de lutilisation dune maquette modulaire permettant de reconstituer ce principe de fonctionnement, dun dessin pouvant tre annot et qui est fourni par le professeur. Un exemple dtude du principe de fonctionnement de la bicyclette


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Lapproche pdagogique peut tre ralise comme prcdemment en identifiant les conceptions initiales des lves avant mme de leur prsenter la bicyclette. Le principe de fonctionnement peut tre dcrit, comme le prcise le programme, de faon littrale. La structuration des connaissances permet de recueillir et de commenter les propositions faites par chaque lve ou groupe dlves. Principe de fonctionnement de la bicyclette La fonction dusage de la bicyclette est de permettre son utilisateur de se dplacer plus loin et plus rapidement qu pied. Le dplacement est assur par le cycliste :

1. en pdalant, il transmet un mouvement de rotation au plateau,

2. le plateau transmet lui-mme la rotation lun des pignons de la roue arrire,

3. le pignon solidaire de la roue arrire, lentrane galement en rotation,

4. la bicyclette avance, 5. le cycliste se dirige en orientant le guidon, 6. il sarrte en utilisant les freins.

La formulation littrale permet de dvelopper des comptences transversales telles que la matrise de la langue. Travaux des lves Les lves crent avec un logiciel

de traitement de texte un document expliquant le fonctionnement du vlo. Ils peuvent lillustrer avec un dessin de bicyclette numris suivant une procdure propose par le professeur. Lexplication du fonctionnement peut galement sappuyer sur une photo trouve sur la toile.

B. Analyse interne de lobjet technique,

exemples comments Lanalyse interne de lobjet technique permet de rpondre aux questions suivantes : Comment fonctionne lobjet technique ? Quels sont les lments constituant lobjet ? Quels liens existent entre ces lments permettant le fonctionnement de tout ou partie de lobjet technique ? partir de ces questions, le professeur organise des activits favorisant une tude plus approfondie de lobjet qui permettront llve : - didentifier des bases de vocabulaire technique (fonctions techniques, mode de description, informations et caractristiques techniques, ), - de commencer mettre en vidence des principes lmentaires comme la transmission de mouvements, le freinage, le guidage et quelques-unes de leurs applications dans le domaine des transports et de faire apparatre quelques principes physiques simples associs un fonctionnement. Ces principes ont t abords au cycle 3 de lcole primaire : il convient ici de les conforter et de les approfondir (voir fiches connaissances du cycle 3).

Plusieurs objets ou maquettes en relation avec le thme des transports et ayant un principe technique commun seront observs (exemple : des systmes de freinage avec mise en uvre dun levier ou des systmes utilisant des transmissions de mouvements dun mme genre). Aprs avoir pos le problme, les lves identifient les principaux lments qui assurent une fonction technique donne, cherchent ensuite en comprendre le fonctionnement et la reprsenter. Enfin, ils identifient la globalit des fonctions techniques assurant la fonction dusage. Lanalyse pralable des situations problmes par le professeur est primordiale : elle lui permet didentifier divers questionnements possibles et susceptibles de faire acqurir les connaissances attendues du programme. La prsentation ci-aprs dtaille la mise en place dune dmarche dinvestigation . La mme stratgie peut tre adopte chaque fois que la dmarche est mise en uvre avec les lves.

1. Limites dapprofondissement - Lanalyse interne du fonctionnement dun objet

technique simple concerne son tude par lobservation et la manipulation, par le dmontage et le remontage en utilisant la dmarche dinvestigation.

Il faut proscrire les explications trop conceptuelles qui ne seraient pas accessibles aux lves de sixime et se limiter ltude de tout ou partie dobjets techniques du domaine des transports prsentant un intrt pour la comprhension des connaissances du programme.

2. Fonction technique Les activits mises en uvre par le professeur conduisent llve :

- sinterroger et rflchir sur les fonctions techniques assurant tout ou partie du fonctionnement de lobjet technique support dtude ;

- identifier les liens existants entre les diffrents lments de lobjet, et qui permettent dassurer ces fonctions techniques ;

- acqurir les premires bases dtude de quelques principes techniques et physiques simples ;

- utiliser un vocabulaire technique adapt. Un exemple : la bicyclette

a. Axes de rflexion pour le professeur La bicyclette prsente de nombreuses fonctions techniques intressantes, toutes ne pourront pas tre tudies. Pralablement la mise en uvre de la squence avec les lves, le professeur doit faire un choix et slectionner les fonctions techniques qui lui paraissent les plus intressantes ou les plus videntes pour la comprhension de llve, mais aussi les plus reprsentatives de la fonction dusage apprise prcdemment.

1 Construire la squence denseignement en tenant compte des recommandations, des connaissances et comptences des programmes, structurer et valuer les acquis.

2 Identifier les lments constitutifs de lobjet Ce premier travail sur lobjet peut tre loccasion de prparer galement les approches matriaux , nergies et volution dobjets techniques .


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Exemple 1 : dmontage dlments de la bicyclette assurant la fonction direction

Les lments reprs sur lobjet rel, et participant la fonction direction sont dmonts : - guidon et tube de direction, - tube de direction spar du cadre - roulements billes - roue spare de la fourche Constatation : il y a peu de pices mais de nombreux questionnements sont possibles et le systme est riche en notions ou principes physiques et mcaniques associs :

3 Dresser une liste dobservations et de remarques, par exemple : - forme et largeur du guidon (notion dergonomie), - pivotement de la roue (tude du principe du levier et rappel des pr requis de lcole primaire), - matriaux utiliss (rsistance mcanique et corrosion), - ensemble guidon-fourche (liaison fixe et liaison mobile) - tat de surface des poignes (rainurage adapt une bonne prhension : retrouve-t-on des solutions analogues sur dautres objets techniques ? Un travail de recherche personnel peut tre demand aux lves) - paliers ( frottements, jeux fonctionnels, comparaison avec dautres solutions techniques comme les roulements billes) - etc.

4 Faire un choix de stratgie pdagogique Lenseignant choisit une problmatique pertinente en tenant compte des diffrentes situations dapprentissage et de questionnements : Pour ltude Exemples de problmatiques

possibles de la fonction freinage (ralentir, sarrter)

Comment ngocier une descente ? Comment immobiliser la bicyclette ? Quels lments permettent de le faire ?

de la fonction propulsion et des principes de transmission de mouvements

Comment avancer ? Comment monter une cte sans effort ? Quels lments permettent de le faire ?

de la fonction guidage ou direction

Comment tourner ? Comment viter un obstacle ?

5 Identifier des savoirs associs aux connaissances et comptences du programme Ceux-ci font appel des principes techniques et physiques, des dispositifs dassemblage, de guidage, de transmission de mouvement, de scurit qui mettent en relief des solutions techniques diverses. Exemples de principes physiques et techniques pouvant tre abords en classe de sixime :

- guidage en translation, guidage en rotation (axe de roue fixe, axe de roue libre, transmission par frottement, transmission par roues dentes, transmission par chane, transmission par courroie, ) ;

- force et bras de levier ; - liaison fixe liaison mobile ; liaison dmontable

liaison indmontable ; - montage (par courroie ronde ou crante, par chane,

par engrenages, etc.) ; assemblage dmontable, assemblage indmontable ; (assemblages par

vissage, par collage, par boulonnage, par circlips, par goupille fendue, par rivetage, etc.)

Exemples de vocabulaire pouvant tre associs aux exercices de dmontage et remontage : palier, systme vis-crou, rondelle, guidon, cadre, fourche, roue, bague, collier, cache, acier, plastique, etc.

6 Prparer la structuration des connaissances et leur valuation Les connaissances et comptences ayant t dfinies, il est important ce stade de rdiger lvaluation sommative : son contenu, dj identifi, permet, en effet, lenseignant de mieux guider les lves dans leurs recherches, de les orienter vers la dcouverte des savoirs essentiels acqurir pour cette sance. Par exemple, dans le cas du questionnement Comment se diriger en bicyclette ? , lexercice suivant pourrait tre propos : partir de lobjet rel ou didactis, de sa reprsentation et de sa nomenclature, les lves rpondent aux questions suivantes :

1. Peux-tu identifier sur lobjet les pices assembles en liaison fixe ? Si oui, coloriez-les sur le dessin.

2. Peux-tu identifier sur lobjet les liaisons mobiles ? Si oui, coloriez-les diffremment sur le dessin.

3. Quels lments en liaisons mobiles peux identifier sur les deux autres objets techniques mis ta disposition ?

Puis ils continuent lexercice :

1. Ralise la reprsentation schmatise du systme guidon-cadre-roue dune bicyclette, place en lgende le nom des diffrentes pices du systme.

2. Colorie sur cette reprsentation les pices qui devront tre assembles en liaison fixe sur la bicyclette pour que le systme de direction fonctionne.

3. Complte le tableau ci-dessous en cochant dune croix la liaison correspondant aux lments cits.

Elments Type de liaison

Dmontable Indmontable Mobile FixePotence / Palier

Palier / Fourche

Fourche / Guidon

Fourche / Bague

Bague / Systme vis-crou

7 Prparer la liste du matriel et les documents indispensables fournir aux lves

- un vlo, - une trousse outils, - un pied coulisse numrique, - une vido de prsentation, - un guide du vlo, - une encyclopdie de vulgarisation, - un ou deux ordinateurs relis la toile et des

adresses de sites.


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8 Conclusion de cette phase de conception Le professeur choisit les situations dapprentissage les plus pertinentes. Le nombre des sances est adapt dune part au nombre de connaissances enseigner et dautre part leur complexit. Dans certains cas il sera prfrable deffectuer des priodes de structuration de connaissances bien distinctes pour sassurer de la comprhension effective des lves et favoriser lautonomie des lves dans leurs investigations ainsi que leur participation active cette structuration des connaissances.

b. Exemple de mise en uvre de la sance

1 Les lves dcouvrent la situation problme Par une mise en situation en dbut de sance, le professeur prsente lobjet technique dans une condition relle de fonctionnement induisant un questionnement, comme par exemple : Pourquoi la roue du vlo pivote-t-elle lorsque lon tourne le guidon ? Les investigations vont se raliser directement avec lobjet prsent en classe.

2 Appropriation de la situation problme et identification des reprsentations initiales des lves Le professeur prsente la bicyclette aux lves en demandant chacun dessayer de rpondre au problme pos : Comment faire pour changer de direction avec un vlo ou comment ngocier un virage ? et, dans la suite logique Pourquoi la roue pivote-t-elle lorsquon tourne le guidon ? . Chaque lve explique individuellement, oralement ou par crit, ou laide de schmas ses hypothses. Par un change avec la classe, lenseignant vrifie les premires conceptions des lves.

3 Formulation dhypothses explicatives Les lves prsentent leurs hypothses lensemble de la classe. Des changes dides peuvent se faire. Lenseignant note toutes les hypothses (avis de chacun et les solutions techniques imagines).

4 Actions mettre en uvre et validation de ces hypothses Lenseignant valide ou invalide les propositions des lves, par exemple : - essayer le vlo, - dmonter la direction, - rechercher des mots-cls ( noter au tableau) - observer diffrents modles de bicyclettes ( partir de magazines, de sites Internet), - rechercher des informations, Si les propositions des lves ne sont pas pertinentes ou si elles savrent insuffisantes, lenseignant propose lui-mme des pistes dinvestigations aux lves. Les propositions valides par lenseignant sont notes au tableau, sans ordre particulier. Elles donnent des points de repre aux lves sans les diriger chronologiquement dans leurs dmarches.

5 Organisation de la sance Le professeur propose un objectif de connaissance pour la sance : identifier et nommer les lments du systme technique de direction .

Il organise la mise en place des groupes de travail et un objectif de type savoir-tre est dfini en commun : tre capable de travailler en groupe . Des critres dorganisation sont imagins par les lves : bonne rpartition des tches, couter lautre, aider lautre, sentraider pour complter le cahier dactivits, etc. Les objectifs et les critres associs sont nots au tableau et sur le classeur. Rappel : Dans la dmarche dinvestigation les tches peuvent tre penses, classes et proposes par les lves. Investigation, rsolution du problme Lors du travail de recherche des lves, lenseignant les oriente, si ncessaire, afin quils poursuivent leurs questionnement par rapport aux lments dmonts de lobjet, leurs observations et leurs dcouvertes. Il guide les lves qui compltent leur cahier. Dans un premier temps, il est bon quils expliquent leur comprhension du systme tudi avec leur propre langage (crits, dessins). Dans le cadre de cette sance, le professeur : - donne les consignes utiles aux lves afin quils puissent identifier et reprsenter les diffrentes pices du systme, - il demande aux lves de rechercher pourquoi certaines pices sont mobiles et dautres fixes. - il valorise tout questionnement nouveau des lves qui pourra faire lobjet dune prsentation ou dune analyse lors de la structuration de connaissances.

6 change argument Chaque groupe dlves prsente les rsultats de ses investigations et propose ses explications. Ce temps dchange permet une confrontation des analyses et une vrification de la validit des hypothses de dpart.

7 valuation de la sance Ce moment danalyse de la sance est favorable une pratique de lauto-valuation et de la co-valuation Questionnement du professeur : Avez-vous trouv une rponse notre problme ? Comment sest droule la sance au niveau de vos recherches, de votre travail ? Avez-vous atteint les objectifs fixs ? Si oui, pourquoi ? Si non, en connaissez-vous les raisons ? Lauto-valuation amne llve se questionner pour quil prcise sil pense avoir atteint les objectifs fixs au dpart. Cela peut se traduire, sur le cahier, par un jeu de couleurs codes par exemple, en regard des objectifs crits en dbut de sance. Cest loccasion pour les lves de rflchir leurs pratiques. Elle pourra dailleurs se raliser en groupe, en co-valuation. 8 Structuration de connaissances La structuration de connaissances met laccent sur : - ce qui est attendu par la fonction technique, guidage ou direction sur la bicyclette, et notamment :

- transmettre la force applique par lutilisateur, du guidon la roue,

- maintenir le systme guidon-fourche-roue en liaison avec le cadre du vlo tout en lui permettant de pivoter,

- les liens existant entre chacun des lments assurant cette fonction et leur rle, par exemple :

La fonction guidage permet lutilisateur de se diriger (tourner gauche et droite, aller tout droit). Le guidage est assur par un systme de direction. Les poignes permettent au cycliste de maintenir confortablement le guidon. Le guidon


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permet de tourner gauche, ou droite, ou daller tout droit. Le tube de direction assure le guidage en rotation du guidon et de la roue. La liaison tournante de la fourche avec le cadre se fait par lintermdiaire de roulements billes que lon nomme jeu de direction . Les roulements permettent au guidon et au tube de direction de se mouvoir, ils assurent la rotation de la fourche et permettent la roue avant dencaisser les chocs de la route. La fourche est un lment essentiel de la direction, elle sert de stabilisateur, de directeur et damortisseur. La roue avant assure la stabilit de la bicyclette quand le cycliste souhaite tourner par friction avec le sol. Elle doit tre en bon tat (pour viter les chutes : vrifier le gonflage du pneu, que la roue nest pas voile).

La rflexion portera notamment sur :

- ltude du levier, - ltude des mouvements (guidage en translation et

guidage en rotation). - le rle du roulement billes, lobservation ou la

recherche dautres principes techniques utilisant dautres solutions permettant ce type de guidage en rotation

Une reprsentation densemble du systme peut tre reconstitue en dcoupage/collage des diffrentes pices. En liaison avec lcole primaire, le principe du levier pourra tre dessin sur le classeur de cours et expriment. La notion damplification de force peut tre explique avec les guidons de VTT et de bicyclette de course. Dautres applications du levier peuvent tre prsentes dans divers objets techniques. Un autre exemple figure dans les annexes.

II. Les matriaux Les lves approfondissent les tudes ralises sur les objets techniques supports dtude par celle des matriaux les constituant. Des liens pourront tre faits entre les matriaux utiliss et une ou plusieurs fonctions repres sur lobjet lors des squences prcdentes. Les connaissances et comptences apportes seront rinvesties au moment de la ralisation. Il est recommand dutiliser des objets rels ou didactiss supports des tudes prcdentes, de raliser quelques exprimentations sur des chantillons de ces mmes matriaux. La squence 1 concerne ltude des grandes familles de matriaux partir des objets rels ou didactiss et des matriaux qui seront tests. La squence 2 permet de mettre en vidence :

- des proprits physiques et chimiques des matriaux (duret, masse volumique, conductibilit lectrique et conduction thermique, oxydabilit (corrosion), rsistance). Les tests sont mens partir des objets supports dtudes et dchantillons des matriaux retenus sur ces objets.

- des proprits mcaniques (procds de mise en forme, formabilit, thermoplasticit). Les tests sont mens partir dchantillons. Un retour sur les objets tudis est ncessaire.

1. Le professeur prsente le problme rsoudre, les

objets techniques qui seront tudis.

2. Afin de privilgier linvestigation sur les objets prsents en classe, il organise un travail en petits groupes autour du mme contenu, et conduit un questionnement afin de mettre les lves en situation de rsolution de problme. Ce questionnement peut tre : Nous souhaitons faire de la comptition et acqurir une bicyclette lgre. Dans quels matriaux doit-elle tre principalement conue pour possder cette qualit ? . Puis dautres questions peuvent merger : Les matriaux que jai reprs sur ma bicyclette sont-ils recyclables ? Peux tu reprer des matriaux constituant la bicyclette, la trottinette ? Ces matriaux ont-ils tous une origine naturelle ? quelle grande famille appartiennent-ils ? quel usage associes-tu un matriau donn ? Le choix du matriau est-il le fruit du hasard ? Le matriau choisi contribue-t-il assurer les fonctions techniques ? Quelles sont les qualits demandes des matriaux pour certaines fonctions prcises ? Tous les procds de mise en forme conviennent-ils tous les matriaux ? etc.

3. Des bilans dtapes sont organiss avec chacun des groupes dlves qui rapportent la classe leurs conclusions.

4. Le professeur effectue une structuration des connaissances apportes en faisant participer les lves de la classe.

5. Les lves explicitent leur comprhension des connaissances oralement ou lcrit avec leur propre langage.

6. Le professeur effectue les remdiations ncessaires et les apports de connaissances cites plus haut.

Les lves sont valus sommativement soit en fin de squence, soit chaque fois quune connaissance nouvelle t apporte, vrifie et structure. La squence 3 sera plus particulirement consacre la valorisation des matriaux tudis prsents dans les objets. Elle peut tre loccasion dune recherche documentaire et de la cration dun document numrique simple.

1. Limites dapprofondissement Il ne sagit pas de prsenter un cours thorique sur les matriaux. Cest partir des matriaux rencontrs sur les produits tudis et raliss quil convient de dvelopper et de structurer les connaissances vises. On se limite principalement ltude du point de vue de lutilisateur. Ainsi, partir de la bicyclette, on peut se poser des questions relatives aux matriaux :

- Je me renseigne pour acheter une bicyclette, je la souhaite particulirement lgre. Dans quels matriaux doit-elle tre principalement conue pour possder cette qualit ?

- Les matriaux que jai reprs sur ma bicyclette sont-ils recyclables ?

2. Linvestigation dun objet technique Les matriaux retenus sont prioritairement recherchs dans les objets techniques tudis en classe. Dans le domaine des transports il sagit essentiellement damliorer des performances (la vitesse, la scurit, le confort, la rsistance aux efforts, la corrosion) et dabaisser les cots de fabrication.


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Les tests permettant de constater des proprits physico-chimiques et mcaniques sont raliss sur des chantillons de matriaux avec lquipement appropri. Les tests qui concernent les proprits mcaniques des matriaux (formabilit, thermoplasticit : pliage, formage, usinage, moulage, ) sont effectus dans le respect des rgles de scurit et avec des machines pr-rgles. Les comptes-rendus dexpriences et la structuration des connaissances peuvent se faire laide de fichiers informatiques complts par les lves. Il est prfrable de conduire une valuation rgulire avec des exercices courts, plutt quune interrogation longue en fin de squence. Un exemple de dmarche Les investigations sur les matriaux vont tre justifies le plus souvent par une srie de questions en rapport avec lutilisation ou le fonctionnement de lobjet. Les lves sont rpartis en petits groupes complmentaires et tentent de rpondre aux problmatiques poses. Un bilan des travaux est fait la fin de chacune des sances. Les structurations viendront en conclusion.

A. Les grandes familles de matriaux Les lves sont amens observer, manipuler et utiliser lobjet (les objets) ou la maquette (les maquettes) support dtudes. Ils numrent les diffrents matriaux reprables sur lobjet et essaient de les classer intuitivement. Les matriaux peuvent tre classs selon certains critres donns par le professeur :

- les matriaux souples (cuir, textile naturel et synthtique) ou rigides (acier, aluminium, bois) - les matriaux oxydables (fer) et inoxydables (acier chrom) - les matriaux conducteurs (cuivre) et isolants (matires plastiques) - les matriaux recyclables (verre) ou non (caoutchouc) - Note lusage du professeur : Il est convenu de classer les matriaux partir de leur nature, en trois familles : organiques, mtalliques, verres et cramiques. Les composites sont des associations de ces familles. Dautres classifications auraient pu tre envisages, par exemple en fonction de leurs proprits.

B. Les proprits des matriaux La dcouverte des matriaux en classe se fait partir dune approche lmentaire de leurs proprits et de leurs possibilits de transformation. Chaque matriau possde des proprits physiques, chimiques et mcaniques caractristiques qui en dterminent un certain usage. Les tests sur les matriaux concernent :

- des proprits physiques et chimiques : duret, masse volumique, oxydabilit, conductibilit lectrique, conductibilit thermique,

- des proprits mcaniques : formabilit, thermoplasticit

Proprits du matriau tudier Dfinitions Duret Rsistance au marquage (empreintes, rayures).

Masse volumique Quantit de matire par unit de volume Formabilit Dformation mcanique Thermoplasticit Dformation la chaleur Conductibilit thermique

Conduction de la chaleur dune extrmit chauffe une autre extrmit non chauffe, en un temps donn. Un mauvais conducteur thermique est appel isolant thermique.

Conductibilit lectrique

Conduction de llectricit dans un matriau. Un conducteur lectrique est un matriau qui permet le passage dun courant. linverse, un isolant lectrique est un matriau qui soppose au passage dun courant lectrique.

Oxydabilit Corrosion le plus souvent lair Valorisation Rintroduction dans un cycle de fabrication Toutes les caractristiques des matriaux constituant lobjet tudi ne peuvent tre abordes. Seules celles cites dans le programme seront retenues. Un matriau peut tre choisi pour diffrentes raisons, un dialogue peut sengager avec les lves pour les amener comprendre les choix effectus par le producteur, par exemple :

- ses proprits permettent dassurer au mieux une fonction technique donne,

- il peut tre facilement recyclable, - son cot est peu lev, - il rpond aux attentes de lutilisateur (fonction

destime), - etc.

Les machines prsentes dans la salle de technologie permettent dexploiter les proprits mcaniques des matriaux (formabilit et thermoplasticit) et de connatre des caractristiques lies aux procds de fabrication. Llve peut comparer diffrents procds de ralisation :

- Par usinage : aptitude dun matriau au faonnage par enlvement de matire avec formation de copeaux (exemple, utilisation dune perceuse).

- Par dcoupage : aptitude dun matriau au faonnage par enlvement de matire sans formation de copeaux (exemple, poinon, ciseau).

- Par formage : aptitude dun matriau subir des dformations chaud ou froid par choc ou par pression, sans enlvement de matire (exemple, thermopliage).

Ce qui lui permet de rpondre aux questions suivantes :

- Quel est le comportement mcanique dun matriau suivant le procd de fabrication et la machine utiliss ?

- Lesquels sont les mieux adapts au matriau test ?


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Les tests se font partir dchantillons de matriaux reprs sur lobjet technique tudi. Pour la bicyclette, les lments suivants peuvent tre retenus : garde-boue, rayon, jante, pneus, selle, tige de selle, guidon, fourche, moyeux, pdales, pdalier, chane, pignons, etc. Loutil informatique peut tre largement utilis (saisie de donnes, ralisation de graphiques, transmission de documents lectroniques, consultation de ressources...). Exemple de questionnement autour du cadre dune bicyclette : Comment choisir un matriau suffisamment lger et rsistant pour supporter le poids du cycliste et assurer les contraintes exerces lors dune course sur un terrain de cross ? ce stade, on fait remarquer aux lves que tout choix technique est un compromis car il nexiste aucun matriau, ni aucune solution parfaits. Exemple dactivit : Aprs avoir fait des tests sur des chantillons de quelques matriaux qui peuvent se trouver sur une bicyclette, un dialogue sengage sur le rapport poids et encombrement - des modles proposs par diffrents fournisseurs.

C. La valorisation des matriaux Cest laptitude dun matriau tre rintroduit dans un cycle de fabrication. Deux possibilits simposent : soit le recyclage avec valorisation (le tri slectif des matriaux et une nouvelle utilisation), soit le recyclage avec destruction (obtention dun dchet ultime ou sa disparition). Comment sont recycls les matriaux des objets ? Le professeur propose des activits pour mettre en relation le choix dun matriau et sa capacit de recyclage ou de destruction. La projection dun film, une visite dans une centrale de recyclage, des recherches sur des sites Internet slectionns, etc. sont souvent trs motivants pour faire dcouvrir aux lves le devenir des diffrents matriaux des objets du domaine des transports quils utilisent et dont nous voulons nous dbarrasser (automobile, bicyclette, train, skate, rollers, ). Cest aussi loccasion de dvelopper un esprit citoyen pour la protection de leur environnement. Exemple sur la bicyclette : Pourquoi les constructeurs ont-ils fait ces choix dans le vlo prsent en classe ? Conclusion Aprs ces tests, un bilan est effectu, les connaissances du programme sont structures en partant des problmes poss. Ce qui conduit rpondre la question : Pourquoi les constructeurs ont-ils fait ces choix dans lobjet ou les objets tudis ? Les rflexions et les tudes communes sur les familles et les proprits des matriaux peuvent tre rinvesties au moment de la ralisation. Elles aident la comprhension des solutions techniques retenues pour la fonctionnalit de lobjet en

mettant en corrlation les trois paramtres solution technique matriau procd de fabrication.

III. Les nergies Le professeur conduit un questionnement afin de mettre les lves en situation de rsolution de problme. Ce questionnement peut tre : Comment consommer le moins dnergie possible ? Avec quelle nergie lobjet technique fonctionne-t-il ? ou Quelle nergie dapport est fournie au systme de propulsion ? Comment ce processus fonctionne-t-il ? Quels sont les lments de la chane nergtique reprables sur lobjet technique ? Quest-ce quune nergie mcanique ? Comment obtenir une nergie mcanique ? , Etc.

1. Limites dapprofondissement Seule la nature des nergies utilises dans les objets techniques tudies est aborde. Les lves approfondissent ainsi les investigations ralises partir des objet rels ou didactiss et peuvent avoir une perception complte du fonctionnement de ces objets, supports dtudes. Une ouverture vers dautres objets issus du quotidien de llve peut enrichir les apports des lves, notamment dans la partie concernant les rejets et dchets nergtiques, et leur permettre de raliser des comparaisons.

2. Linvestigation dun objet technique Les activits mises en uvre par le professeur amnent les lves :

- identifier et comparer lnergie utilise par les objets, supports dtudes,

- dcrire comment ce processus fonctionne, et comment une nergie dapport est convertie en nergie cinmatique (nergie mcanique),

- reprer et schmatiser les lments de stockage, distribution, transformation de lnergie utilise,

- schmatiser les lments de cette chane de stockage, distribution et transformation de lnergie,

- associer lnergie dapport sa transformation en nergie mcanique.

Dans la majorit des cas, le professeur sera amen faire merger quatre points essentiels lis lnergie utilise :

1. la nature de lnergie, 2. le stockage, 3. la distribution, 4. la transformation.

Elments du vlo

Matriau Pourquoi ce choix ?

Recyclage

Facile Difficile Impos-sible

Cadre

Fourche

Poigne

Rflecteur arrire

Pneu

Pdale

Gaine de cble


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Connaissance du programme Dfinition Nature de lnergie de fonctionnement

Lnergie ncessaire au dplacement de lobjet peut avoir des origines diffrentes : force musculaire (leffort humain permet le dplacement), chimique (combustible), lectrique (lectricit secteur, batterie, solaire, )

Le stockage lexception de la force musculaire apporte par le corps humain, lnergie ncessaire au dplacement du vhicule est stocke dans un lment (rservoir, batterie, ).

La distribution La distribution de lnergie est en principe commande par lutilisateur pour rguler lallure (plus ou moins rapide) et ladapter aux conditions dutilisation. Elle peut se faire par des tuyaux, des fils lectriques

La transformation Pour obtenir un mouvement, lnergie nest pas utilise telle quelle, elle est transforme en nergie mcanique. Par exemple, un moteur aliment en essence convertit lnergie chimique (le combustible) grce un moteur thermique qui fournit de lnergie mcanique (nergie motrice), Le moteur fournit lnergie mcanique ncessaire pour mettre en action un ensemble dlments qui permet au vhicule de se dplacer. nergie fournie nergie mcanique (motrice) Moteur lments de transmission Dplacement du vhicule

A. Nature de lnergie de fonctionnement et lments de la chane nergtique Lnergie utilise par lobjet tudi pourra tre de diffrente nature, par exemple :

Nature de lnergie Exemples Force musculaire

Barque, patinette, bicyclette, ski, rollers, etc.

nergie thermique moteur explosion fonctionnant partir dun carburant liquide (essence, gazole, GPL) ;

Automobiles, motocyclette, avion, fuse, etc.

nergie lectrique Stocke dans des piles ou des batteries et distribue par un rseau dalimentation

Trottinette lectrique, train, automobiles lectrique et solaire, etc.

nergie olienne l'nergie produite par le vent fait avancer les bateaux

Bateau voile

Toutes ces nergies, pour permettre la mise en mouvement du vhicule, sont transformes en nergie mcanique. La dmarche Le professeur peut proposer dtudier diffrents objets se dplaant grce des nergies de fonctionnement diffrentes, ou le mme objet pouvant tre quip de diffrents modes de propulsion fonctionnant avec des nergies diffrentes (par exemple un modle rduit dautomobile quip dun moteur lectrique pouvant fonctionner grce des batteries ou des cellules solaires, ou encore quip dun moteur thermique). Exemple, le questionnement pourra porter sur les points suivants et permettront dorganiser les activits : - Quelle nergie dapport est utilise par lobjet technique ? La comparaison dobjets utilisant des nergies dapport diffrentes est essentielle pour que llve puisse comprendre que les objets fonctionnent grce des dnergies dapport diffrentes. - Quels sont les lments de stockage, de distribution et de transformation de lnergie dapport ? Ici encore la comparaison dobjets utilisant des nergies dapport diffrentes permet llve de comparer les lments de la chane nergtique et le fonctionnement du processus

(par exemple comparer la transformation dune nergie chimique par un moteur thermique et la transformation dune nergie lectrique par un moteur lectrique, ) - Pourquoi cette nergie dapport est-elle transforme en nergie mcanique (ou cinmatique) ? - Comment cette nergie dapport est-elle transforme en mouvements permettant lobjet de se dplacer ? Le professeur organise des activits autour de ltude de la fonction propulsion et des principes physiques qui y sont associs : - rle du moteur (transformation dune nergie dapport en nergie mcanique) - rle du systme de transmission du mouvement de la bicyclette ( tude de la transmission par chane, comparaison avec dautres systmes de transmission, par exemple par courroie crante observable sur la trottinette lectrique). Comme le recommande le programme, une description schmatise simple de la chane nergtique, de lobjet tudi, est demande aux lves. Elle peut prendre la forme des exemples 1 ou 2.


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Exemple 1, la trottinette lectrique : Schmatise, ci-dessous, les lments de stockage, distribution et transformation de lnergie que tu as observe sur la trottinette lectrique.

Batterie

lectrique

Moteur lectrique

courant continu

Exemple 2, la trottinette lectrique : Complte le schma, ci-dessous, des lments de stockage, distribution et transformation de lnergie que tu as reprs sur la trottinette lectrique

Courant secteur

Batterie Moteur lectrique nergie mcanique

STOCKAGE DISTRIBUTION TRANSFORMATION

B. Rejets et dchets nergtiques Aucune technique ne fonctionne sans nergie. La pollution et le risque de pnurie en nergie fossile (ptrole pour les vhicules moteur thermique) engendre des efforts dans la recherche pour trouver de nouveaux modes de propulsion. Les vhicules automobiles actuels sont perfectionns pour consommer moins dnergie, pour tre facilement recyclables et rpondre aux normes imposes aux constructeurs. Ils sont quips de moteur moins gourmands, les formes sont tudies pour avoir une meilleure pntration dans lair (arodynamisme), tous les composants des vhicules deviennent une proccupation pour les constructeurs dans un souci cologique. Apparaissent en mme temps des vhicules fonctionnant avec des nergie propres : solaire, lectrique, bionergtique, avec une pile combustible (hydrogne). Dmarche La plupart des vhicules courants utilisent des nergies fossiles (essence, diesel), lnergie lectrique, la force

musculaire, celle de leau ou du vent. Les nergies fossiles sont polluantes et se rarfient. Pour trouver des solutions ce problme, il faut des nergies de remplacement dont le rapport rendement et cot est quivalent. Quelles seront les nergies de demain ? Le professeur peut proposer dtudier la consommation, lautonomie ou la vitesse maximum des diffrents objets ou maquettes tudis en classe. En effet, la demande des consommateurs tend accrotre les dplacements, allonger les trajets, raccourcir les temps de voyage, aller plus vite. Ces contraintes se croisent avec les ncessits dutiliser des nergies moins polluantes ou des nergies propres et de rduire la consommation des vhicules. Une discussion peut sengager sur la ncessit de la protection de lenvironnement. Pour une mme fonction dusage, un objet technique utilise-t-il toujours la mme nergie ? Quel est le caractre plus ou moins polluant de lnergie utilise par lobjet ? Quelle est la diffrence entre rejet et dchet nergtique ? Quelles seront les nergies de demain ?

Roue


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Exemple 1 : Compare des vhicules utilisant des nergies diffrentes. Classe ces quatre vhicules du plus polluant au moins polluant.

DES VEHICULES ET DIFFERENTS TYPES D NERGIES Vhicule Bicyclette Trottinette sans moteur Trottinette avec moteur Automobile

Energie utilise Force musculaire Force musculaire lectrique Fossile

Exemple 2 : Parmi ces nergies renouvelables, lesquelles peuvent tre utilises pour le fonctionnement dun vhicule ?

LES DIFFRENTS TYPES DNERGIES RENOUVELABLES ET LEURS USAGES nergie solaire nergie du vent nergie de leau nergie des vgtaux

Capteurs solaires

Piles photo-voltaques Moulin vent olienne Hydrolectricit

nergie des

vagues

nergie des

mares Biomasse nergie des dchets

Thermique lectricit Agriculture lectricit lectricit Biocarburants Chauffage

Exemple 3 : partir des adresses de sites qui te sont donnes, effectue une recherche sur la toile et rponds aux questions suivantes : 1 Quelles nergies sont les plus couramment utilises dans le domaine des transports ?Quelles nergies sont exprimentes et pourraient tre utilises dans les vhicules de demain ? 2 Les automobiles fonctionnant avec un moteur thermique sont-elles polluantes ? 3 Les combustibles fossiles sont-ils dangereux pour lenvironnement ? Pourquoi ? 4 Dans un souci cologique, est-il prfrable dutiliser un vhicule individuel fonctionnant avec un carburant fossile ou demprunter les transports en commun ? 5 Comment rduire les missions de polluants ? 6 Les transports motorisation non conventionnelle sont-ils une solution de protection de lenvironnement ? Exemple 4 : Retrouve sur la toile quatre vhicules fonctionnant avec diffrentes nergies, sauvegarde leur photographie et leur nom. Classe-les dans le tableau ci-dessous dans les catgories nergies renouvelables ou nergies non renouvelables .

nergies renouvelables nergies non renouvelables

nergie utilise Nom du vhicule Photographie du vhicule nergie utilise Nom du vhicule Photographie du

vhicule

IV. Lvolution des objets techniques - En partant des objets tudis en classe, le professeur

conduit des investigations sur leur volution historique. Au moins un principe technique identifiable et significatif dvolution prsent dans les objets tudis est mis en relief. Son volution est galement analyse. Ce sera loccasion de rinvestir des savoirs enseigns lcole et dans les approches prcdentes.

Un questionnement appropri, introduit les situations problmes, comme par exemple : Comment faisait-on avant ? Cet objet a-t-il toujours exist et pour quel usage ? A-t-il toujours exist tel que tu le connais aujourdhui ? Quelle est son histoire ? Quel est son principe technique de fonctionnement ? Comment principes et solutions techniques ont-ils volu ?

1. Limites dapprofondissement Du point de vue du professeur Une connaissance minimale de lhistoire des solutions techniques permet au professeur davoir prsent lesprit le caractre volutif des crations techniques. Sauf exception, les objets techniques sont le produit de lvolution ou de la synthse de dcouvertes scientifiques et techniques antrieures. Il existe une relation entre les sciences et les

techniques et le contexte socioculturel (vises expansionnistes et dveloppement industriel, modle de la russite sociale personnelle et tradition de linvention et du brevet, ..) Du point de vue des lves Les lves, quant eux, se montrent gnralement trs intresss par lhistoire des sciences et des techniques adapte leur niveau. Ltude des familles et des principes, dobjets bien identifis, exclut une approche trop encyclopdique et trop conceptuelle des sciences et des techniques. Un travail interdisciplinaire peut tre conduit avec les professeurs dautres disciplines.

2. Linvestigation dun objet technique Exemple, lvolution dun objet technique En situant un objet technique dans une volution historique, le professeur fait apparatre des solutions utilises dautres priodes pour rpondre un mme besoin et un mme usage. partir de quelques illustrations simples, choisies dans le domaine des transports, on montre ds la classe de sixime que le progrs des techniques et les volutions socio-conomiques sont souvent lis. Lexemple ci-dessous est caractristique de la dmarche dinvestigation adapte cette exploration. Il prsente les objectifs poursuivis et leur mise en uvre. Il est transfrable toutes autres situations denseignement.


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Activits dapprentissage - Dure : 6 heures

Situation : Trs tt, lHomme a prouv le besoin de se dplacer. Pour faciliter ses dplacements, il a invent et amlior des vhicules qui lui permettaient daller de plus en plus loin et de plus en plus vite. Si lon retient lexemple de la bicyclette, peut-on dire quelle a toujours exist telle que nous la connaissons ? Quels sont les anctres de la bicyclette ? Comment fonctionnaient-ils ?

Connaissances : - Familles dobjets. - Chronologie dobjets. - Principe technique.

Comptences lies aux connaissances :

- Situer dans le temps les inventions en rapport avec lobjet tudi. - Classer chronologiquement des objets ayant la mme fonction dusage. - Identifier des principes techniques simples lis lobjet tudi et leur volution

valuation : - Formative : lors de la 1re activit, sur le poste de travail. - Sommative : elle intervient aprs les deux activits et la structuration des connaissances.

Pr requis, outils et connaissances ventuellement ncessaires :

Dans des sances prcdentes, les lves ont tudi le fonctionnement de la bicyclette.

Les annexes regroupent des propositions de documents pour les lves. La plupart des supports de travail labors par le professeur peuvent tre des documents numriques complter et utilisant des ressources informatiques. Les observations et manipulations sur des objets prsents en classe sont privilgier le plus souvent possible.

A. Famille et chronologie dobjets Un objet technique est fabriqu pour un certain usage. Une famille dobjets est une succession purement chronologique dobjets ayant la mme fonction dusage. On peut ainsi classer des objets suivant diffrentes familles appartenant au domaine des transports, en prenant en compte certains critres, comme par exemple : - le milieu dans lequel lobjet volue (eau, air, terre), - ses constituants, ses usages propres, par exemple :

famille des bateaux, famille des avions, famille des bicyclettes, des trottinettes, des automobiles, etc.

Cette premire partie est loccasion dutiliser les moyens informatiques, de valider des comptences dans le domaine des TIC par des recherches documentaires guides par lenseignant. Exemple : la bicyclette, questionnement et activits Quels taient les anctres de la bicyclette? Activit 1 Les lves se connectent une adresse Internet, choisie au pralable par le professeur, et recherchent les informations demandes pour complter un document numrique enregistr par le professeur dans un rpertoire. Bilan et structuration des connaissances La correction est faite au tableau en faisant participer les lves. Les feuilles dactivits sont corriges et colles dans le cahier des lves.

Si les lves ont rpondu la question pose en dbut de cours, ils ne savent pas encore comment les anctres de la bicyclette fonctionnaient. Ceci fera lobjet de lactivit dapprentissage 2.

B. Principe technique Le principe technique regroupe des solutions techniques de mme type qui rpondent des lois physiques, chimiques, mcaniques, lectriques, des procds et des processus de fabrication On reconnat un principe technique en observant et en dcodant les diffrentes solutions techniques adoptes pour raliser un objet technique. On place lobjet technique dans un environnement dobjets similaires (dune mme famille) et classs chronologiquement afin de remarquer : - Quelles volutions techniques peut-on constater au

travers des diffrentes solutions techniques utilises dans le temps ?

- Quelle solution technique nouvelle est apporte au travers de cette volution ?

- Quelles combinaisons dlments permettent de satisfaire la fonction dusage ?

Cette partie permet de rinvestir les connaissances et comptences apportes dans les approches denseignement prcdentes. Cest aussi loccasion de renforcer les connaissances lies aux principes physiques, mcaniques et nergtiques. Exemple : la bicyclette , questionnement et activits Comment fonctionnaient les anctres de la bicyclette ? Activit 2 : Pour impulser les rponses des lves, il peut proposer la projection dun film par exemple. Activit 3 : Pour chaque modle de bicyclette prsent aux lves, le professeur nhsite pas interrompre la projection du film afin de laisser le temps aux lves de complter leur document, notamment pour ce qui concerne les principes de transmission, guidage, freinage et la partie sur les matriaux. Les lves observent le fonctionnement de ces objets et en dduisent les principes techniques perus et leur volution. Quelques inventions sont proposes en ressources : lacier (1850) ; le principe de transmission par chane (1880) ; le pneumatique (1888) Bilan et structuration des connaissances lissue de ces recherches, la synthse permet de vrifier si lon a rpondu au problme pos. Une valuation sommative ultrieure permettra de valider les connaissances et comptences. Des informations supplmentaires figurent dans le document annexe.

V. La ralisation dun objet technique Le professeur conduit les sances de manire ce que llve apprenne que la ralisation dun objet technique demande de savoir :

- dcoder et utiliser des documents techniques pour comprendre quelles pices constituent lobjet, comment on peut les fabriquer et les assembler,


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- organiser un poste de travail pour raliser lobjet en toute scurit, en respectant des rgles dergonomie pour viter la fatigue de loprateur,

- que cette organisation se prvoit lavance, car la qualit de lobjet et le temps pass sa fabrication en dpendent,

- contrler la qualit de la fabrication et du montage en vrifiant que chaque pice respecte les dimensions, les formes, le sens de montage dfinis dans la documentation technique de fabrication,

- respecter les tolrances acceptables, cest--dire des marges derreurs qui naffecteront pas son bon fonctionnement,

- raliser un document de communication pour informer lutilisateur de la procdure de mise en service de lobjet, de son entretien, des dangers ventuels pour lutilisateur pouvant survenir lors dune manipulation errone ou pouvant nuire la dure de vie de lobjet.

Des questionnements appropris permettent dentrer dans les situations problmes rsoudre, comme par exemple : Comment reconnatre les pices dun objet technique ? Comment organiser la fabrication, un poste de travail ? Comment fabriquer, avec quelles machines, quels outillages ? Dans quel ordre effectuer un montage ? Pourquoi effectuer des contrles tout au long de la fabrication et du montage ? Comment les effectuer ? Avec quels instruments ? Pourquoi le contrle de la qualit de lobjet est-il important ? Pourquoi et comment communiquer la mise en service, lentretien lutilisateur ?

1. Limite dapprofondissement La ralisation sintgre dans le travail de lanne, elle est en relation avec les tudes menes sur les objets techniques dans les approches denseignement prcdentes. Dan son choix dobjet fabriqu, le professeur tient compte des contraintes suivantes :

1. Lobjet fabriqu intgre un certain nombre de principes et de solutions techniques identifis sur les objets, supports tudis prcdemment. Llve doit pouvoir rinvestir les connaissances et comptences apportes au cours des approches denseignement prcdentes.

2. Lobjet fabriqu tient compte du thme les transports des approches denseignement prcdentes. Il comporte des parties mobiles, diffrentes fonctions et solutions techniques. Il permet de reprer diffrents matriaux, leurs proprits et de les mettre en uvre. Il utilise une nergie de fonctionnement, etc.

3. La ralisation est loccasion pour llve de fabriquer rellement des pices, dutiliser les diffrentes machines et outillages de la salle de technologie, de les assembler.

Il est rappel quil faudra, dans la mesure du possible, privilgier les ralisations de type collectif. Les ralisations collectives permettent de travailler sur des supports plus complexes, elles favorisent la mise en vidence de problmes concrets lis lorganisation, lutilisation de documents, aux choix des outils, aux contraintes dutilisation. Une ralisation collective implique un partage des tches entre les quipes ou les lves dune mme quipe. Elle ncessite galement de partager les responsabilits et dveloppe des qualits dcoute. La ralisation collective favorise lapprentissage de llve lautonomie.

La ralisation permet dexploiter et de mettre en vidence la complmentarit des connaissances et des comptences acquises lors des autres approches. Le programme indique galement que cette ralisation porte sur des solutions techniques cohrentes. Le choix du support utilis doit donc impliquer la mise en uvre par exemple, de principes comme la transmission de mouvements, le freinage, le guidage, de matriaux et dune nergie dont le choix peut tre justifi par rapport la fonction dusage. Un objet trop simple offre peu de possibilits permettant de justifier des activits lies aux comptences comme dcoder un plan, rechercher un ordre dassemblage, respecter une procdure, contrler laide dun gabarit et dinstruments de mesure et de contrle Pour favoriser la motivation des lves, la ralisation en classe de sixime doit se distinguer de celle effectue lcole primaire ou de celles mises en oeuvre la maison. En sixime , aucune conception, ni aucune recherche de solutions ne sont demandes, le dossier de ralisation du produit est mis la disposition de llve. Par contre, il est intressant damener llve rflchir oralement sur le sens dune ou plusieurs solutions retenues dans lobjet qui sera fabriqu.

2. La dmarche de rsolution dun problme technique Quelle que soit la ralisation (modle rduit de kart, maquette de voiture, daroglisseur), il est important de valoriser la curiosit des lves, la prise de dcision des lves dune quipe, une organisation coordonne et de donner le got de la qualit. La dmarche de rsolution de problme technique sappuie principalement sur deux grands axes :

1. la mise en situation (Pourquoi ?) 2. lorganisation et les tapes de la ralisation

(Comment ?) Vous trouverez ci-dessous des propositions sur lutilisation des supports denseignement, puis sur les diffrentes tapes de la ralisation avec des lves de sixime.

A. Les supports denseignement

1. Le dossier technique Les diffrents lments du dossier technique de ralisation du produit sont expliqus et mis la disposition des lves par le professeur. Ltude du dossier technique est loccasion de donner du sens aux changes et de favoriser les initiatives. Il est indispensable de se limiter des documents simples et facilement exploitables par des lves de sixime.

2. Contenu du dossier technique pour les lves : Les documents essentiels que lon peut retrouver dans un dossier technique pour les lves sont : - un schma densemble et des photos du produit fini ; - une nomenclature et des informations sur les diffrents

lments constituant lobjet qui sera fabriqu ; - la gamme de fabrication ; - un planning de rpartition des taches (qui fait quoi ? et

quand ?) ; - des fiches de procdure dutilisation des machines ; - une notice dutilisation incomplte du produit ralis ; - .

3. Les supports pdagogiques prpars par le professeur


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Le professeur prpare un ensemble de documents ressources, supports pdagogiques qui aident les lves dans leur dmarche de ralisation, par exemple : - une maquette numrique en 3 D (souhaite) ; - quelques documents, si possible numriques, anims

consulter ou complter en partie ; - des vidos de dmonstration

B. Les tapes de la ralisation Quatre tapes sont conduites par le professeur :

1. Une mise en situation 2. Lmergence de la problmatique 3. Les organisations matrielle et pdagogique 4. La structuration des connaissances

1. Mise en situation Dans un premier temps, le professeur prsente ses lves : - lobjet technique ou les objets termins qui seront

raliss en tat de fonctionner (dmonstration de lobjet en fonctionnement). Il est important de situer l'objet dans son environnement d'utilisation ;

- les diffrents lments qui le constituent en pices dtaches (prsenter un modle des pices fabriquer et assembler).

2. mergence de la problmatique Avant de commencer une ralisation, une tape essentielle et incontournable doit tre mene en dbut de ralisation : lmergence dune problmatique gnrale. Elle ne doit pas durer plus de 20 minutes. Cette problmatique gnrale se dclinera ensuite diffremment par exemple, en problmatiques ponctuelles, en fonction de la rpartition des tches et des prises de responsabilit des quipes au fil des sances. 1 Le professeur questionne les lves, un dialogue sengage : - Sommes-nous prts raliser cet objet ? - Avons-nous toutes les informations et les pices

ncessaires (matriaux et composants) la ralisation, tout le matriel ?

- Comment assembler les pices dun produit sans faire derreur ?

- Comment vrifier ? Avec quoi ? - Quelles sont les pices fabriquer ? - Comment fabriquer celles qui manquent ou qui sont

dfectueuses ? Avec quoi ? Quelles rgles de scurit faut-il vrifier et observer ?

- Comment sorganiser ? Qui va faire quoi ? Quand ? - Comment peut-on sorganiser au sein dune quipe pour

travailler rationnellement ? - Etc. 2 Le professeur reprend les propositions des lves pour faire comprendre la ncessit des documents du dossier technique : - Que faut-il faire avant de lancer la fabrication ? - Quelles informations sont ncessaires pour raliser les

pices et leur assemblage ? - Quelles informations sont ncessaires pour utiliser

lobjet ?

3. Organisations matrielle et pdagogique Le professeur organise et ralise les diffrents supports qui seront exploits avec les lves. 1 Documents techniques

Ces outils, supports de la ralisation, peuvent tre placs dans le classeur de l'lve, si cela prsente une utilit ou s'il intervient sur l'un d'eux. Sinon, il faut qu'ils soient associs au dossier technique comme ressources disponibles dans la classe.

- Les dessins techniques : (dessin d'ensemble en perspective, en vues clates, dessin de dfinition, schmas). Le dessin technique du produit doit tre accompagn d'un prototype pour faciliter la comprhension de l'lve.

- La gamme de fabrication : cet outil dfinit la suite

optimale des tapes conduisant le produit de son tat initial son tat final, en dcrivant ces tapes sous forme de contrats de phase dans lesquels sont prciss les oprations excuter. La gamme de fabrication est tablie partir des caractristiques du produit qui imposent des contraintes d'antriorit. Elle doit aussi prendre en compte les contraintes internes, ressources disponibles et structures de la zone de production. On retrouve galement cette succession organise d'oprations dans la fiche de contrle du produit.

- La gamme de montage : en entreprise, les gammes

de montage sont issues des gammes de fabrication et elles reprsentent une des tapes du processus de production. Au collge, elles pourront tre ralises par l'lve (en tout ou partie), partir d'exemples. La prsence de produits monts et dmonts, d'images, croquis, schmas permettant d'associer le droulement logique des oprations de montage est importante pour permettre l'lve de comprendre le sens de cet outil. La forme de cette gamme de montage pourra tre un tableau, un graphe en rteau, un organigramme, etc.

- Le planning : cet outil dfinit les tches, leur

organisation dans le temps et dans l'espace.

- La fiche de contrle du produit : Ce document fait partie intgrante du dossier technique. Au cours de la ralisation d'un produit matriel (objet) ou immatriel (document informatique), il permet l'lve de vrifier son travail : respect du suivi de l'ordre des tapes, en fonction du produit ralis, la concordance ou l'cart entre ce qui est demand et ce qui est en cours de ralisation ou termin. Ce document construit chez l'lve le concept de qualit, les notions de contrle et de suivi du processus et du produit.

- Les fiches de procdure des machines et

outillages, fiches de poste, consignes de scurit : places prs des machines et outillages concerns, elles inviteront l'lve respecter la logique d'utilisation des machines et outillages, respecter les consignes de scurit, grer ergonomiquement le poste de travail.

2 Documents informatifs - Les documents ressource : Sous forme papier

(ralis par le professeur, livres, revues, ...), vido, cdrom, tarif, catalogue de fournisseur, sites Internet, etc.), ces documents devront tre facilement reprables et utilisables par l'lve. Ils pourront tre consults l'occasion d'un exercice, mais galement d'autres moments, par exemple


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quand un lve a termin son travail avant les autres.

3 Le professeur effectue le suivi de la ralisation Ceci suppose une dfinition pralable du protocole relatif la nature des activits raliser, au matriel utiliser, au reprage des contraintes matrielles, la rpartition des tches, etc. Selon le cas et la difficult de ce qui est demand, la dmarche adopte est propose partiellement ou non llve. Organiser son poste de travail Respecter les consignes (protocole, scurit). Construire un montage exprimental ou technique :

partir d'un plan, d'une notice, d'un schma normalis Raliser Mettre en uvre un protocole, des activits

programmes, des procdures, des processus organisationnels dj connus ou ponctuellement fournis Utiliser des instruments de mesure, d'observation,

d'analyse,... Utiliser des outils de coupe, de soudure,..., des appareils

spcifiques Utiliser des outils informatiques (traitement de texte,

CFAO,...) Effectuer un bilan des informations obtenues Suivre une procdure Grer son temps Respecter la scurit des biens et des personnes

4 Apprendre raisonner et argumenter Chacun des items, ci-aprs implique, de la part de l'lve, une argumentation indispensable, celle-ci se construit progressivement sur les quatre niveaux du collge.

1. Identifier un problme : - reprer et formuler le problme technique, - dgager des relations possibles entre des faits, des

situations, des comportements. 2. Adopter une dmarche de rsolution de problme

technique : - effectuer un choix d'action mettre en uvre, - recenser, puis slectionner des solutions techniques

tenant compte de lensemble des contraintes techniques, conomiques, sociales, dfinies au dpart,

- choisir les fonctionnalits de lobjet construire, - dfinir les procdures et organisation des diffrentes

oprations de ralisation, - procder la conception technique, matrielle et

conomique du prototype, - synthtiser. 3. Proposer, valider ou critiquer la solution en

adoptant une dmarche technologique : - critiquer, confronter : l'adquation du produit au

besoin, - adopter une approche synthtique globale :constater

et mesurer les carts o prendre les dispositions correctives.

C. Structuration des connaissances Les connaissances du programme faire acqurir aux lves doivent tre rgulirement structures en fin de squence. Elles regroupent : - les oprations de fabrication ; - les oprations dassemblage ; - lorganisation du poste de travail ; - lorganisation dun montage (antriorit chronologie simplifie des oprations) ;

- les contraintes dutilisation. Si diffrentes solutions ont t ralises pour un mme problme technique, elles peuvent tre compares et values. La structuration des connaissances se conclut par la production dune trace dans le dossier de chacun des lves (crits, schmas, tableaux, ) et concerne les nouvelles connaissances utilises et comprises ainsi que les comptences qui y sont associes. Les dfinitions connatre sont rdiges partir des rflexions des lves aids de leur professeur.

D. Le choix des objets fabriqus

1. Objets rels, maquettes, modles rduits Le choix des supports de ralisation concerne le transport des personnes et des biens, ils intgrent obligatoirement des parties mobiles. Il est par exemple possible dexploiter les nombreuses ressources quoffre le domaine du modlisme particulirement dans les transports. Les systmes utiliss dans le modlisme proposent le plus souvent des solutions techniques cohrentes issues du monde industriel. Ces systmes comprennent gnralement un nombre important de pices permettant un dcoupage en sous-ensembles. Il est galement important de choisir un modle ou certaines pices simples peuvent tre fabriques par les lves. Il est utile de choisir des modles dont les assemblages peuvent tre dmonts facilement.

2. Crativit et personnalisation Il convient daider llve acqurir une autonomie qui se construit par une alternance de phases dactions et de structurations de connaissances. En technologie, la crativit des lves se rvle notamment lors de phases de rflexion associes la rsolution dun problme. Elle peut se dvelopper dans diffrents champs : reprsentation des formes et travail sur lesthtique de lobjet (stylisme), organisation dune action, recherche dune solution technique Le professeur peut proposer aux lves un dfi entre les diffrentes ralisations.

E. valuation Le professeur prpare des valuations concernant uniquement les connaissances et comptences du programme. Cest loccasion pour chaque lve de montrer quil sait :

- utiliser certaines procdures et matriser les mots et expressions lies aux connaissances permettant la conduite du projet (fabrication, montage, utilisation) ;

- mettre en uvre des connaissances acquises dans un nouveau contexte (rinvestissement) ;

- faire preuve de connaissances et de comptences mthodologiques au cours dune ralisation.

Si le professeur met en vidence des lacunes, il proposera llve une remdiation adapte lui permettant de combler ses lacunes. Le professeur sappliquera faire rgulirement des bilans dactivits pour contrler avec lensemble des lves, lavancement et la coordination des travaux dans les diffrentes quipes. Un rajustement sera fait en cas de retard ou de dcalage qui risquerait de perturber les ralisations et de dcourager les lves en difficult. Des valuations formatives individuelles, dquipes ou de classe trouvent leur place tout au long des activits de fabrication et de montage.


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F. Lorganisation de la ralisation La ralisation permet dexploiter et de mettre en cohrence les connaissances et comptences acquises au travers des approches prcdentes. La ralisation porte, sauf impossibilit justifie, sur le thme des transports et met en uvre des moyens de production unitaires. La ralisation collective est recommande ; elle peut tre individuelle lorsque celle-ci nest pas possible. Si lobjet technique est une maquette, elle doit permettre de retrouver des solutions techniques cohrentes. Le dossier de ralisation du produit est mis la disposition de llve. Un planning simplifi est affich. Il organise le passage des groupes et la rpartition des travaux sur les diffrents postes lorganisation du travail en quipes complmentaires ou concurrentes. Il permet ainsi de suivre facilement lavancement des travaux et de cocher les fabrications et montages raliss Nota Bene : quipes complmentaires : il est possible de mutualiser des fabrications pour optimiser par exemple l'utilisation des machines ou rpartir des fabrications diffrentes impliquant les mmes procds. Equipes concurrentes : des solutions diffrentes pour un mme problme technique peuvent tre dveloppes puis compares lors des priodes de structuration.

G. Assemblage et fabrication Les lves placs en situation de dcouverte, ont parfois des acquis dans le domaine de la ralisation ou du montage, mais peu ont conscience d'une ncessaire rationalisation du travail en quipe et de la rpartition des tches. Les lves constateront qu'une procdure est ncessaire car la ralisation demande de savoir :

- grer la matire d'uvre ; - faonner la matire d'uvre ; - grer l'outillage prsent ; - rpartir le travail de chacun ; - prendre en compte le temps disponible ; - contrler la qualit de la fabrication ; - tenir compte des rgles de scurit.

Les manipulations restent centrales, l'lve doit tre en activit, utiliser des machines, des outils et de la matire d'uvre tout en tenant compte des contraintes indiques dans le dossier technique. Il doit aussi contrler quil est sur la bonne voie (dimensions, prcisions, formes, qualit, ). Les lves vont se heurter rapidement des problmes de comprhension et d'identification des lments. Cest loccasion de ces moments dchanges (de revues de projet ) que les groupes communiquent sur les difficults rencontres et que des solutions proposes par le professeur ou trouves dans des documents pertinents du dossier technique sont analyses. Cest ce moment que des fiches de consignes et de procdure trouvent tout leur intrt car en sixime, il ne sagit

pas de concevoir mais de raliser des pices prcises dont les caractristiques sont connues. La ralisation ne se limite pas au montage de pices existantes si lon veut faire acqurir toutes les connaissances et comptences du programme.

H. Lorganisation des lves Comment organiser et rpartir le travail en quipes dans le cadre des connaissances et comptences demandes dans le programme de sixime pour :

- dcoder un plan de montage, un schma, un dessin en vue clate et sa nomenclature,

- vrifier lorganisation dun poste de travail, les conditions de scurit, la propret,

- par lexprimentation, proposer une procdure dassemblage et dfinir une chronologie des antriorits,

- raliser en suivant une procdure normalise, - utiliser rationnellement matriels et outillages, - contrler laide dun gabarit, dun instrument de

mesure, - identifier et classer les contraintes de

fonctionnement, les rgles de scurit respecter. Cest au professeur de choisir lorganisation la mieux adapte sa situation matrielle et aux comptences de ses lves. Dans tous les cas, il devra assurer une organisation dynamique et motivante avec des productions de qualit et rpondant aux connaissances et comptences associes du programme. Lorganisation comprend deux parties distinctes :

- la fabrication qui met en uvre des oprations simples de perage, de dcoupe, de thermopliage et de FAO sur des matriaux divers ;

- le montage qui met en uvre des oprations dassemblages ralises par vissage, collage, clipsage

En parallle des activits de fabrication et de montage, les lves peuvent complter ou raliser la notice dutilisation. Tout au long des tapes de fabrication et de montage, les lves cochent, sur le planning affich dans la classe, les oprations acheves. Ils peuvent ainsi contrler lavancement des travaux des diffrents groupes et situer leur rle et leurs actions. Exemple : un kart en modle rduit programm sur 18 heures (12 sances d1 heure ) Un kart en modle rduit peut tre quip de divers moteurs fonctionnant avec diffrents modes dnergie (lectrique, thermique, .). Le chssis doit tre conu en consquence mais certaines pices comme les essieux et les roues sont identiques quels que soient les modles. Ils peuvent tre achets pour diminuer les cots. Dans lexemple ci aprs, les ralisations sont collectives : 4 groupes (denviron 5 lves) sont constitus : A, B, C et D. Chacun des groupes ralise 2 karts fonctionnant avec un mode dnergie ou de propulsion diffrents.


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Exemple de planification des sances : San. Activits Comptences Moyens - outils

1 Observation de lobjet raliser. Mise en vidence des diffrents moyens de propulsion selon les modles. Lecture du dessin de lobjet en vue clate : complter la nomenclature, colorier les vis. Ralisation de schmas reprsentant lassemblage des essieux.

Dcoder un dessin en vue clate et la nomenclature associe. Reprsenter des formes gomtriques

Objet raliser (modle avec moteur inertie par exemple). Dessin en vue clate Nomenclature.

2 et 3

Comment chacune des pices est-elle fabrique ou assemble ? Atelier 1 : ralisation dun chssis sur la fraiseuse partir dun fichier et dune fiche de procdure. Atelier 2 : la cisaille, la perceuse et la thermoplieuse : observation, reprage des lments de scurit. Dmonstration de lutilisation des machines. Consignes sur lorganisation dun poste de travail. Atelier 3 : Recherche des moyens dassemblage sur le chssis, des diffrents types de propulsion, en fonction de leur volume et des possibilits de fixation. Faire des schmas. Atelier 4 : Mesures et tolrance : exercices

chaque groupe dlves passe dans 2 ateliers pendant chaque sance.

Raliser en suivant une procdure formalise Utiliser rationnellement matriels et outillages Proposer une procdure dassemblage. Contrler laide dinstruments de mesure

Fichier FAO Fraiseuse Fiche de procdure Cisaille Perceuse Thermoplieuse Fiches de procdure Un modle avec chssis, essieux et roues Diffrents moyens de propulsion observer. Dessins de dfinition et pices correspondantes Calibre coulisse numrique

4 Correction des travaux Synthse des exprimentations.

5 Groupe 1 (A et B) : Evaluation : Dcoder un dessin en vue clate, reprer les diffrents lments, complter la nomenclature. Effectuer des contrles de mesures. Groupe 2 (C et D): TIC traitement de texte Dplacer des informations dans un fichier. Scanner une image, un croquis.

inverser les 2 groupes dans la sance.

Dcoder un dessin en vue clate et la nomenclature associe Contrler laide dinstruments de mesure Classer des donnes Enregistrer un fichier Saisir des donnes

Dessin en vue clate et nomenclature complter Fichier pr-saisi. Fiche de travail Images, croquis scanner

6 Correction de lvaluation. La chronologie des antriorits : ordonner les diffrentes tapes de fabrication du kart. Organisation du poste de travail, les conditions de scurit et de propret.

Dfinir une chronologie des antriorits

Objet raliser Fiche de travail

7 et 8

Atelier 1 : Ralisation du 2me chssis sur la fraiseuse partir dun fichier et dune fiche de procdure. Atelier 2 : Ralisation dun fauteuil du kart sur des machines pr-rgles et utilisation de gabarits. Atelier 3 : Observation de fiches techniques dobjets simples. Pour le kart, identification des contraintes de fonctionnement, dutilisation et de scurit Atelier 4 : Evaluation TIC Ordonnancement des diffrentes tapes de la ralisation du kart sur un fichier pr-saisi puis limprimer.

chaque groupe dlves passe dans 2 ateliers par sance

Raliser en suivant une procdure formalise. Utiliser rationnellement matriels et outillages. Identifier et classer les contraintes dutilisation, de fonctionnement, de scurit. Classer des donnes

Fichier FAO Fraiseuse Fiche de procdure Cisaille, thermoplieuse, perceuse, gabarit, Fiche de procdure Fiches techniques diverses. Fichier pr-saisi. Fiche de travail

9 et 10

Atelier 1 : Evaluation : ralisation du 2me fauteuil sur machine pr-rgle et utilisation de gabarits. Atelier 2 : Elaboration dune fiche technique destine lutilisation de lobjet ralis (sur papier). Atelier 3 : Evaluation Mesures et t