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Thème conducteur :

Le thème travaillé au Niveau 6° n'est pas imposé.
Mon choix est de construire les enseignements autour du thème éprouvé des objets techniques de transports.

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 : 2 heures en classe entière / 1 heure en demi-classe.
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 objets techniques de transport, des maquettes, des machines et des outils informatiques sont disponibles en classe (listes suivantes non exhaustives).

Objets techniques :
- Deux vélos d'enfant.
- Deux trottinettes électriques.
- Un banc d'essai de freinage (vélo).
- Un banc d'essai de transmission (dérailleur de vélo).

Maquettes et matériels didactiques :
- Des moteurs électriques.
- Des cellules photovoltaïques.
- Des maquettes de transmissions de différents types.
- Des moto-réducteurs.
- Une balance de précision.
- Des multimètres.
- Cinq kits de robotique LEGO NXT Mindstorm.

Des machines de production :
- Une cisaille guillotine.
- Une scie circulaire autoguidée.
- Une thermoplieuse.
- Une perçeuse à colonne.
- Une fraiseuse à Commande Numérique.
- Un tour à Commande Numérique.
- Deux imprimantes 3D.
- Dix fers à souder.

Des matériels et logiciels informatiques :
- Quatorze ordinateurs et les logiciels requis.
- Une vingtaine de tablettes numériques.
- Un point d'accès WiFi sécurisé, uniquement dédié aux matériels informatiques du collège.
- Deux points d'accès WiFi fermés et sécurisés sur des espaces de stockage mutualisés (Hootoo Tripmate et Piratebox).



Séquence n°01 - Des objets fabriqués par l’homme pour répondre à des besoins.

Compétences travaillées :
CT 2.1 - Identifier les évolutions des besoins et des objets techniques dans leur contexte.
CT 3.5 - Effectuer des recherches bibliographiques simples et ciblées. Extraire les informations pertinentes d’un document et les mettre en relation pour répondre à une question.
Compétences associées :
Repérer les évolutions d’un objet dans différents contextes (historique, économique, culturel).
Connaissances :
L’évolution technologique (innovation, invention, principe technique).
L’évolution des besoins.
Besoins, fonction d’usage et d’estime.

Séance 01 : L’automobile – Petit historique - Recherche documentaire.
Première connexion au réseau du collège.
Recherche documentaire : Année de production de voitures données, représentant l'évolution de l'automobile.
Recherche documentaire évaluée.

Séance 02 : L’automobile – Petit historique - Frise chronologique.
Réalisation de la frise chronologique.
Identification dans le temps des grands principes techniques mis en œuvre (vapeur, explosion, [hybride], électrique).
Identification d'une évolution majeure en termes de design et de confort.
Différenciation entre invention (moteur à explosion) et innovation (motorisation hybride).

Séance 03 : Besoin, fonction d’usage et fonction d’estime.
Identification de la notion de besoin, exemple.
Relation entre les objets techniques et la notion de besoin. Définition.
Du besoin à la fonction d'usage. Définition et expression.
Choix d’un produit parmi une gamme d’objets techniques de la même famille.
Notion de fonction d’estime, exemples et définition.

Séance 04 : Du besoin à l'objet technique - Synthèse.
Antériorités entre Besoin, Fonction d’usage et Fonction d’estime.
Rappel des définitions et exemples (objet technique différent).
Identification et définition Invention / Innovation.
Transposition sur un autre objet technique - construction d’une mini-frise.

Séance 05 : Des objets fabriqués pour répondre à des besoins - Evaluation.
Projet "voiture propre" - Présentation et choix de l’énergie.
Evaluation sur les notions travaillées lors de la séquence.
Présentation du projet de véhicule propre.
Choix argumenté de l’énergie utilisée et choix du type de production de cette énergie.

Selon la qualité des classes, il pourra être judicieux de faire deux séances :
05 - Evaluation et présentation du projet "voiture propre".
06 - Recherche documentaire sur les formes et sources d'énergie, puis choix argumenté de première solution retenue.


Séquence n°02 - L’environnement numérique de travail (E.N.T.).

Compétences travaillées :
CT 2.3 - Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs composants.
CT 5.1 - Utiliser des outils numériques (communiquer des résultats, traiter des données, simuler des phénomènes, représenter des objets techniques).
Compétence associée :
Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information.
Connaissances :
Environnement numérique de travail.
Le stockage des données, notions d’algorithmes, les objets programmables.
Usage des moyens numériques dans un réseau.
Usage des logiciels usuels.

Séance 01 : Poste informatique, périphériques et terminaux mobiles.
Remédiation autour des matériels et périphériques informatiques.
Poste informatique, terminaux mobiles, architecture du réseau.
Réseau ouvert et réseau fermé (Piratebox).

Séance 02 : Compte utilisateur, lecteurs et logiciels.
Identification sur réseau du collège (PEDAGO).
Identification des lecteurs disponibles et droits d'accès.
Aperçu des logiciels utilisés via la page Logiciel de Sitetechno.fr.
Identification des thèmes d'usage des logiciels et association entre noms et icônes.
Procédure d’arrêt des ordinateurs.

Séance 03 : Jeu de piste informatique.
Quelques procédures de base de l’utilisation d’outils informatiques.
Sur ordinateur : Ouvrir, Enregistrer, Enregistrer sous …, Créer un nouveau dossier.
Sur tablette : Connexion à points d’accès (Collège et Piratebox), scanner un QR Code, réaliser une photo, une vidéo, renommer un fichier, Eteindre la tablette.

Séance 04 : Procédures informatiques de base - Synthèse.
Construction de la synthèse grâce à des mini-fiches de procédures réalisées au cours de la séance précédente.
Mise à niveau des élèves et approfondissement éventuel.
Exploration approfondie de Sitetechno.fr.

Séance 05 : ENT - Usages de base - Evaluation.
Une partie sur feuille (théorique) portant sur l'organisation "réseau", le poste de travail et les périphériques.
Une partie de mise en situation de procédures simples (Ouvrir, Enregistrer sous ..., QR code, ...).


Séquence n°03 - Les fonctions techniques d’un objet technique de transport.

Compétences travaillées :
CT 2.3 - Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs composants.
CT 4.1 - Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis.
CT 4.3 - Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte).
CT 5.1 - Utiliser des outils numériques (communiquer des résultats, traiter des données, simuler des phénomènes, représenter des objets techniques).
Compétences associées :
Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
Reconnaitre les situations où l’énergie est stockée, transformée, utilisée. La fabrication et le fonctionnement d’un objet technique nécessitent de l’énergie.
Connaissances :
Fonction technique, solution technique.
Comparaison de solutions techniques : constitutions, fonctions, organes.

Séance 01 : Le vélo – Principe de fonctionnement.
Identification des trois situations rencontrées par le cycliste. Il avance, freine et se dirige.
Identification visuelle des ensembles de pièces qui interviennent dans les trois fonctions techniques.

Séance 02 : Fonctions techniques et « visionneuse » de maquettes numériques.
Accès et outils principaux du logiciel eDrawings.
Identification des noms de certains composants d'objets techniques modélisés (vélo et trottinette électrique).
Identification des ensembles distincts de pièces qui interviennent dans les trois fonctions techniques.

Séance 03 : Objets de transport et fonctions techniques.
Par l’observation et/ou la manipulation, détermination des organes qui assurent les trois fonctions techniques sur d’autres objets de transport (voiture, train, bateau, avion, hélicoptère, quadricopète).
Comment ses organes agissent-ils ?
On pourra consacrer une séance supplémentaire à utiliser le simulateur de vol pour affiner la compréhension des différents phénomènes observés, peaufiner les conclusions puis ... s'amuser un peu.

Séance 04 : Evaluation.
A l’aide d’une maquette numérique, identification des princiaux éléments constitutifs.
Indentification des fonctions techniques selon des regroupements des composants identifiés.
A l'issue de l'évaluation, tentative de « hiérarchisation » des trois fonctions technique (point de vue historique).


Séquence n°04 - La Fonction Technique Transmission.

Compétences travaillées :
CT 2.3 - Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs composants.
CT 4.1 - Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis.
CT 4.3 - Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte).
CT 4.4 - Expliquer un phénomène à l’oral et à l’écrit.
Compétence associée :
Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
Connaissances :
Fonction technique, solution technique.
Représentation du fonctionnement d’un objet technique.
Comparaison de solutions techniques : constitutions, fonctions, organes.

Séance 01 : Fonction technique Transmission – Observation du vélo et de la trottinette électrique.
Analyse du fonctionnement et des mouvements transmis.
Désignation des pièces et caractéristiques.
Chaîne cinématique de la transmission du mouvement.
Observation du rapport de transmission.

Séance 02 : Transmission d’un mouvement de rotation – Solutions techniques.
Etude de maquettes didactiques (courroie, chaîne, engrenage, cardan).
Détermination du nom, de l’organe de transmission, du dimensionnement des organes, représentation des mouvements transmis.
Notion du rapport de transmission.

Séance 03 : Fonction technique Transmission – Synthèse - 1/2.
Correction des travaux d'observation et descriptions rigoureuses du fonctionnement des objets techniques étudiés.
Intérêts de la transmission d'un mouvement de rotation : force (puissante), vitesse (fréquence de rotation), sens de rotation, transmission d’un rapport.

Séance 04 : Fonction technique Transmission – Synthèse - 2/2.
Reprise du fonctionnement d'un système simple de transmission et déduction de la formule du rapport de transmission.
Détermination de la formule de calcul d’un rapport de transmission.
Application aux maquettes didactiques (correction des travaux d'observation).
Application au vélo et à la trottinette électrique.

Séance 05 : Fonction technique Transmission – Evaluation.
Description du fonctionnement de la transmission du vélo et de la trottinette électrique.
Nom de différents types de transmission de mouvement.
Sens de rotation dans différents engrenages.
Analyse d’un engrenage, avec calcul du rapport de transmission et conclusion.
Relation entre la taille des roue et l’effet obtenu (force / vitesse).


Séquence n°05 - Projet "voiture propre" – Chaîne d’énergie.

Compétences travaillées :
CT 1.1 – Proposer, avec l'aide du professeur, une démarche pour résoudre un problème ou répondre à une question de nature scientifique ou technologique.
CT 2.3 - Décrire le fonctionnement d'objets techniques, leurs fonctions et leurs composants.
CT 3.1 – Choisir ou utiliser le matériel adapté pour mener une observation, effectuer une mesure, réaliser une expérience ou une production.
CT 3.3 – Garder une trace écrite ou numérique des recherches, des observations et des expériences réalisées.
CT 3.6 - Utiliser les outils mathématiques adaptés.
CT 4.1 - Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis.
CT 4.3 - Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte).
CT 4.4 - Expliquer un phénomène à l'oral et à l'écrit.
CT 5.1 - Utiliser des outils numériques (communiquer des résultats, traiter des données, simuler des phénomènes, représenter des objets techniques).
Connaissances :
Fonction technique, solutions techniques.
Représentation du fonctionnement d’un objet technique.
Recherche d’idées (schémas, croquis...).
Modélisation du réel (maquette, modèles géométrique et numérique), représentation en conception assistée par ordinateur.
Vérification et contrôles (dimensions, fonctionnement).

Séance 01 : Une énergie, deux sources ?
Vérification qu’il est possible d’obtenir la même tension qu’une pile 4.5V avec une ou plusieurs cellules photovoltaïques.
Identification du paramètre météo qui impose des contraintes sur les cellules photovoltaïques.
Validation en rapport avec le cahier des charges.
Recherche de solution(s) pour résoudre le problème et assure l’utilisation de la voiture quelle que soit la météo.
Elaboration d'un premier schéma électrique.

Séance 02 : Etude du moto-réducteur.
Identification du manque de puissance du moteur électrique et détermination de la solution mise en oeuvre pour augmenter le couple (puissance – rappel de l’étude de la transmission du vélo et de la trottinette).
Notion de fréquence de rotation.
Etude du moto-réducteur via sa maquette numérique ou sa maquette didactique.
Représentation schématique en deux dimensions de la chaîne cinématique.
Tentative du calcul du rapport de transmission du moto-réducteur ; niveau difficile ... à tester.

Séance 03 : Simulation numérique d'un moto-réducteur.
A partir de la représentation en deux dimensions de la chaîne cinématique du moto-réducteur, modélisation sur le logiciel Algodoo.
Simulation du système représenté et vérification de la baisse de fréquence de rotation.
Vérification visuelle du rapport de transmission calculé.

Séance 04 : De la production d’électricité aux roues – Synthèse.
Proposition schématique de la chaîne d'énergie.
Construction du schéma électrique à double alimentation et introduction (ou reprise) de l'organe interrupteur à trois positions. Distinction entre les deux circuits électriques relatifs à la source d'énergie.
La "voiture propre" en schémas (schéma électrique, rappel des calculs des rapports de transmission successifs et correction du calcul du rapport global).

Séance 05 : Chaîne d'énergie et démultiplication - Evaluation :
L’objet d’étude est un autre objet du type « voiture propre ».
Détermination de la chaîne d’énergie, avec les blocs fonctionnels et ses différents éléments.
Représentation des schémas électriques des deux sources d’alimentation et étude complète du moto-réducteur.


Séquence n°06 - La fonction technique Direction.

Compétences travaillées :
CT 2.4 - Réaliser en équipe tout ou une partie d'un objet technique répondant à un besoin.
CT 2.5 - Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information.
CT 4.1 - Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis.
CT 4.3 - Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte).
CT 4.4 - Expliquer un phénomène à l’oral et à l’écrit.
Compétences associées :
Décrire un mouvement et identifier les différences entre mouvements circulaire ou rectiligne.
Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
Connaissances :
Mouvement d’un objet (trajectoire et vitesse : unités et ordres de grandeur).
Exemples de mouvements simples : rectiligne, circulaire.
Fonction technique, solution technique.
Représentation du fonctionnement d’un objet technique.
Comparaison de solutions techniques : constitutions, fonctions, organes.

Séance 01 : Observation de la Direction du vélo / de la trottinette électrique.
Démontage de la direction de l’objet technique.
Identification des composants.
Identification des sous-ensembles.
Identification de la liaison Pivot et des éléments qui la facilitent.
Schématisation de la direction de l’objet technique.

Séance 02 : Direction par variation de vitesse d'entrainement - Direction des robots NXT.
Présentation du NXT, du logiciel, de la communication et de l’exécution d’un programme.
Consignes de « sécurité » pour le soin de MON matériel.
Réalisation des premiers programmes à l’aide de Robot Educator :
Avancer et reculer.
Tourner : analyse et représentation schématique (vecteurs) de la différence de fréquence de rotation des deux roues.
Pivoter : analyse et représentation schématique (vecteurs) de la différence de sens de rotation des deux roues.

Séance 03 : Diriger les robots NXT - Petits défis de programmation (1/2).
Petits défis de robotique (NXT) réalisés en groupes autonomes :
Avancer sur une longueur donnée.
Réaliser un pivotement précis du robot (quart de tour, demi-tour).
Suivre un parcours avec un virage.

Séance 04 : Diriger les robots NXT - Petits défis de programmation (2/2).
Suite des défis de robotique (NXT) réalisés en groupes autonomes :
Mise en oeuvre des boucles.
Faire réaliser au robot, différents parcours préalablement définis ... jusqu'à la piste de robotique (version simple).

Séance 05 : Fonction technique Direction – Synthèse.
Rappel des solutions observées pour diriger un objet technique.
Désignation des composants intervenant dans la direction du vélo et de la trottinette électrique.
Liaison pivot : définition et schématisation.
Rôle des roulements à billes.

Séance 06 : Fonction technique Direction – Evaluation.
Evaluation sommative calquée sur la synthèse.
Solutions possibles pour diriger un objet technique de transport.
Désignation des pièces de la direction du vélo et de la trottinette.
Elément facilitant la direction du vélo et de la trottinette.
Rôle des roulements à billes.
Interprétation de programmes d'un véhicule à direction par variation d'entrainement.


Séquence n°07 - Les familles de matériaux et leur façonnage.

Compétences travaillées :
CT 1.3 – Proposer des expériences simples pour tester une hypothèse.
CT 1.4 – Interpréter un résultat, en tirer une conclusion.
CT 1.5 – Formaliser une partie de sa recherche sous une forme écrite ou orale.
CT 2.2 – Identifier les principales familles de matériaux.
CT 3.4 – Organiser seul ou en groupe un espace de réalisation expérimentale.
CT 4.1 – Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis.
CT 6.1 – Relier les connaissances acquises en sciences et technologie à des questions de santé, de sécurité et d’environnement.
Compétence associée :
Identifier les principales familles de matériaux.
Connaissances :
Familles de matériaux (distinction des matériaux selon les relations entre formes, fonctions et procédés).
Caractéristiques et propriétés (aptitude au façonnage, valorisation).
Impact environnemental.

Séance 01 : Les propriétés physiques des matériaux.
Masse volumique, dureté, rigidité, conductibilité électrique, résistance à la corrosion, perméabilité magnétique.
Sont mis à disposition des élèves, le nom des propriétés physiques des matériaux les plus courantes et un ensemble de matériels d’expérimentation divers, dans un bac.
Conception d'expériences, de protocoles, permettant de mettre en évidence (voir de mesurer) les propriétés physiques des matériaux.
Pour chaque propriété, réalisation d'un schéma et un petit texte expliquant leur démarche, avec vocabulaire scientifique précis.

Séance 02 : Le façonnage des matériaux.
Découverte des machines disponibles dans le laboratoire, avec protocole d’utilisation et règles de sécurité (Cisaille guillotine, thermoplieuse, perceuse à colonne, fraiseuse à C.N., tour à C.N., imprimante 3D).
Expérimentation de chaque machine sous le regard du professeur.
Association des représentations de pièces façonnées avec la(les) machine(s) correspondante(s).

Séance 03 : Les familles de matériaux.
A partir d'échantillons donnés, classement et identification selon les connaissances des élèves.
Elaboration d’une typologie de reconnaissance.
Premier classement selon les connaissances des élèves.
Comparaison entre les groupes.
Recueil des noms des familles de matériaux donnés par les élèves.
Comment les reconnaître ?
Réalisation d’un organigramme aidant à la définition des familles de matériaux.
Réalisation d’un outil formalisé de reconnaissance des familles de matériaux (organigramme ?).

Séance 04 : Impact environnemental & Synthèse.
L’origine des matériaux ; impacts liés au prélèvement des matériaux et à leur transformation.
Le cycle de vie des objets techniques … donc le cycle de vie des matériaux.
Que fait-on des matériaux constituant les objets obsolètes ? Recyclage de réemploi ; recyclage de transformation ; valorisation énergétique.
Classification des matériaux selon leur qualité à être recyclés. Recherche de l’origine des matériaux selon la famille :
. Métalliques -> minerais -> gestion des ressources naturelles (stocks) -> Déforestation et ses conséquences.
. Céramiques -> gestion des ressources (stocks) -> Dépenses énergétiques pour la transformation.
. Organiques -> gestion des ressources naturelles (stocks, bois, pétrole, charbon, …) -> Déforestation, biodiversité, animaux.
. Plastiques -> gestion des ressources (stocks de pétrole) -> Dépenses énergétiques pour la transformation.
Le cycle de vie des objets techniques : fabrication avec quels matériaux, utilisation de l’objet, fin de vie de l’objet (destruction, valorisation, …).
Le temps de dégradation des déchets. Quelques solutions pour réduire l’impact environnemental ?
Synthèse : Les différentes familles de matériaux. Les propriétés physiques des matériaux. Le façonnage des matériaux. Impact environnemental.
Le plus de la synthèse : existe-t-il des matériaux qui permettent la fabrication d’objets techniques usuels, mais qui réduisent considérablement l’impact environnemental ? Les bio-plastiques pour réaliser des sacs plastiques ...

Séance 05 : Evaluation.
Identification de différents matériaux et familles.
Association de propriétés physiques des matériaux avec des protocoles expérimentaux.
Association de façonnages avec les machines utilisées.
Quelques exemples de conséquences environnementales.
Quelques solutions « écologiques ».


Séquence n°08 - Projet voiture électrique – Conception / modélisation du châssis.

Compétences travaillées :
CT 3.1 – Choisir ou utiliser le matériel adapté pour mener une observation, effectuer une mesure, réaliser une expérience ou une production.
CT 4.4 - Expliquer un phénomène à l'oral et à l'écrit.
CT 5.1 – Utiliser des outils numériques pour représenter des objets techniques.
Compétence associée :
Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
Connaissances :
Notion de contrainte.
Recherche d’idées (schémas, croquis, …).
Processus, planning, protocole, procédés de réalisation (outils, machines).
Modélisation du réel (maquette, modèles géométriques et numériques), représentation en conception assistée par ordinateur.
Choix de matériaux.

Séance 01 : Recherche de solutions techniques pour le châssis.
Rappel des composants connus de la voiture bi-énergie.
Besoin (objectif) : relier les composants entre eux grâce à un châssis.
Contrainte supplémentaire (fonction d’estime ?) : le véhicule doit plaire à travers sa forme, son design.
Présentation de l’exemple Arcbicycle.
Analogie avec la voiture bi-énergie.
Contraintes liées au dimensionnement, matériaux et matériels de production.
Recherche de solutions en équipes, croquis, dessins.
Suggestion de méthodologie : commencer par un châssis le plus simple possible (résout les contraintes fonctionnelles). A partir de cette première solution, imaginer des améliorations qui apportent l’aspect design.

Séance 02 : Recherche de solutions pour le châssis – Maquettes de principe.
Choix de solution par équipe.
Bricolage (papier, cartonnage) pour une réalisation d’une maquette de principe du châssis
Pour chaque équipe, comparaison et choix d'une solution technique.
Pour chaque équipe, réalisation d'une maquette de principe (papier, carton, chutes de plastique, permettant une première visualisation de la solution retenue.

Séance 03 : Principe de la modélisation sur SolidWorks.
Principe de fonctionnement de SolidWorks : Esquisse, fonction.
Réalisation de formes élémentaires (pavé, cylindre, enlèvement de matière).
Réalisation d’une pièce « complexe » donnée par le professeur (extrusions successives, perçage, élément incliné).
Evaluation formative sur la démarche mise en œuvre et la maîtrise de SolidWorks (au niveau ciblé).
Eventuellement, débur de la réalisation d’une carrosserie simpliste de voiture de course (introduction de volumes associés avec un angle déterminé – béquet arrière par exemple).

Séance 04 : Modélisation du châssis imaginé par chaque équipe - 1/2.
Sur SolidWorks, modélisation du châssis retenu par chaque équipe.
Identification des formes à réaliser à l’aide des matériels disponibles.
Evaluation formative sur la démarche mise en œuvre et la maîtrise de SolidWorks (au niveau ciblé) / 10.
En binômes, les élèves modélisent la solution technique qui a été validée par équipe.
Enregistrement judicieux (et régulier) du fichier de modélisation.

Séance 05 : Modélisation du châssis imaginé par chaque équipe - 2/2.
Sur SolidWorks, modélisation du châssis retenu par chaque équipe (suite de la séance précédente).
Identification des formes à réaliser à l’aide des matériels disponibles (suite de la séance précédente).
Evaluation formative sur la démarche mise en œuvre et la maître de SolidWorks (au niveau ciblé) / 10 ².
Enregistrement final, puis enregistrement au format eDrawings à des fins de présentation.

Séance 06 : Revue de projet / Evaluation.
Présentation orale de la conception par équipe, format eDrawings et démonstration (tableau blanc et feutre) de l’emplacement de chaque composant de la voiture.
Evaluation selon plusieurs critères / 10 pour obtenir une note sur 20.


Séquence n°09 - Projet voiture électrique – Fabrication du châssis / assemblage de la voiture.

Compétence travaillée :
CT 2.4 – Réaliser en équipe tout ou partie d’un objet technique répondant à un besoin.
Compétence associée :
Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
Connaissances :
Processus, planning, protocole, procédés de réalisation (outils, machines).
Maquette, prototype.
Vérification et contrôles (dimensions, fonctionnement).

Séance 01 : Fabrication du châssis.
Rappel des consignes de sécurité.
Chaque équipe se présente au professeur pour décrire l’ordonnancement de leur fabrication et demander les matériels nécessaires.
Demande des matériels nécessaires au professeur.
Fabrication de la pièce.

Séance 02 : Fin de la fabrication du châssis / Assemblage de la voiture bi-énergie.
Rappel des consignes de sécurité.
Fin de la fabrication.
Début de l’assemblage de la voiture bi-énergie.

Séance 03 : Fin de l’assemblage de la voiture bi-énergie / Essais de fonctionnement.
Fin de l’assemblage de la voiture.
Tests de fonctionnement :
. Alimentation du moteur (pile et lampe UV).
. Fonctionnement du moto-réducteur.
. Rotation des roues.
Si les roues sont freinées (conception des élèves), rechercher une solution au problème et la mettre en œuvre.
Identification et résolution d’éventuels problèmes.

Séance 04 : Course en ligne droite.
Dans la cour de récréation, chaque équipe doit aligner sa voiture au départ d’une course en ligne droite.
Choix du mode de production de l’électricité (solaire, pile).
Plusieurs manches sont organisées (chronométrées).
Dans la cour de récréation, temps donné à chaque équipe pour parfaire sa voiture :
- Choix du mode propulsion.
- Réglage du serrage des roues.
- …
Course en ligne droite de toutes les voitures ; chronométrage.
Plusieurs manche avec élimination du dernier de chaque manche.


Séquence n°10 - Fonction technique Freinage.

Compétences travaillées :
CT 2.3 – Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs composants.
CT 4.1 – Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis.
CT 4.3 – Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte).
CT 4.4 – Expliquer un phénomène à l’oral et à l’écrit.
Compétence associée :
Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
Connaissances :
Fonction technique, solution technique.
Représentation du fonctionnement d’un objet technique.
Comparaison de solutions techniques : constitutions, fonctions, organes.

Séance 01 : Freinage du vélo / de la trottinette électrique – Observation du vélo et de la trottinette électrique.
Observation des systèmes de freinage (physique pour le vélo et maquette numérique pour la trottinette électrique).
Désignation des composants.
Rédaction d’un texte qui décrit la chaîne cinématique du système de freinage.
Identification du système étudié parmi d’autres systèmes de freinage.

Séance 02 : Fonction technique Freinage – Synthèse - 1/2.
Reprise des observations des deux systèmes de freinage.
Désignation des composants.
Chaînes cinématiques des deux systèmes de freinage.
Mise en évidence du principe du frottement.
Notion du pouvoir d’adhérence.
Incidence des matériaux utilisés dans les systèmes de freinage.
Extrapolation (difficile) du freinage d’un train, d’un bateau, d’un avion, d’un hélicoptère.

Séance 03 : Fonction technique Freinage – Synthèse 2/2.
Les différents systèmes de freinage les plus courants :
Application Le freinage ; explications données à l’oral par des élèves volontaires.
Mise en évidence des liaisons Pivots et des pièces de frottement.
Observation des maquettes didactiques de freinage.
Rappel du principe du frottement, du pouvoir d’adhérence et de l’importance des caractéristiques des matériaux utilisés.

Séance 04 : Fonction technique Freinage – Evaluation.
Evaluation sommative calquée sur la synthèse.
Désignation des composants des deux systèmes de freinage étudiés (vélo et trottinette électrique).
Chaîne cinématique du système de freinage du vélo.
Principe du frottement.
Pouvoir d’adhérence.
Incidence des caractéristiques des matériaux.
Explication du mode de freinage d’un avion ou d’un bateau.


S’il reste du temps …

Deux projets possibles selon le temps et la « qualité » de la classe :

1 – Projet simple : Diaporama sur le projet Voiture bi-énergie.
- Le professeur a pris des photos des différentes étapes du projet, au sein de plusieurs équipes.
- Réalisation d’un diaporama sur LibreOffice Impress.
- Insertion d’une musique libre de droit.
- Présentation en classe entière et publication sur Sitetechno.fr
3 à 4 séances d’une heure.

2 – Projet complexe : Réalisation d’une voiture à réaction.
- On donne à chaque équipe, un châssis (type Solt-racing, réalisé par le professeur) équipé d’une turbine, une batterie Li-po et de quatre roues.
- Les élèves doivent concevoir une carrosserie aérodynamique.
- Recherche de solution, maquette en carton.
- Modélisation.
- Fabrication.
- Assemblage et personnalisation (auto-collants, peinture, …)
- Epreuve de distance.
5 à 7 séances d’une heure.


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Dernière mise à jour : 18 Août 2017, 22h48

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