Transcript Réalisation d’une maquette de maison automatisée

La technologie au collège
Les systèmes automatisés du quotidien
Présentation générale
Classe : 4e
Durée de la séquence : 3 séances (4h30)
Organisation de la classe ou du groupe : 6 îlots
Prérequis : aucun
Les connaissances du programme de technologie :
Solution technique
L’analyse et la conception de
l’objet technique (approche 1)
Représentation structurelle
La communication et la gestion Transport du signal
de l’information (approche 5)
Traitement du signal
Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris
Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
Reims
1
La technologie au collège
Les systèmes automatisés du quotidien
Présentation générale
Les capacités du programme de technologie
Capacités
Critères de réussite
Rechercher et décrire plusieurs solutions
techniques pour répondre à une fonction
donnée.
Ouvrir des fichiers pour en extraire des
informations de dimensions et des
caractéristiques.(activité 3).
Proposer une représentation graphique sous
forme d’un croquis.(activité 3).
Créer une représentation numérique d’un
objet technique simple avec un logiciel de
conception assistée par ordinateur.
Repérer le mode de transmission pour une
application donnée.
Modifier la représentation du programme de
commande d’un système pour répondre à un
besoin particulier et valider le résultat
obtenu.
Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris
Présenter une représentation numérique de
pièce.(activité 4).
Ouvrir des fichiers (vidéo) présentant des
expériences.(activité 2).
Suivre un protocole d’expérimentation.
Utiliser des appareils de mesure électroniques.
Formuler des conclusions.(activité 2).
Modifier un programme existant.
Concevoir un nouveau programme et le tester.
(activité 1).
Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
Reims
La technologie au collège
Les systèmes automatisés du quotidien
Présentation générale
Les capacités du socle : Compétence 3B
Capacités
Critères d’évaluation
Indicateurs de réussite
Observer, recenser des
informations
Extraire des informations
d’un fait observé (ex :
vidéo d’expériences)
Ouvrir les vidéos pour
s’approprier leur contenu
Suivre un protocole donné
Utiliser des appareils de
mesure
Mesurer
Retrouver le bon mode de
transmission en suivant le
protocole d’expérimentation
Faire des essais
Participer à l’écriture d’un
programme
Tester le programme de gestion
du système automatisé
Contrôler, exploiter les résultats
Confronter le résultat au
résultat attendu
Comparer la pièce créée à un
cahier des charges.
Comparer le croquis effectué à
un constituant du système
Présenter une observation, une
situation, un résultat, une solution
sous une forme appropriée
Exprimer le résultat d’une
mesure
Exprimer un résultat par
une phrase correcte
Comparaison des résultats des
mesures aux consignes.
Effectuer un geste technique
Participer à la conception d’un
algorithme, d’un protocole, d’un
programme
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Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
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La technologie au collège
Les systèmes automatisés du quotidien
Présentation générale
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Support et contexte
Supports matériels
Situation-problème
Structure de la séquence
Consignes données à l’élève
Aides, guidances et assistances
Modalités de l’évaluation
Logistique matérielle et son coût
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Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
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La technologie au collège
Support et contexte : centres d’intérêts possibles
Proposition de progression annuelle : 1/4
Projet : réaliser une maquette de maison automatisée
1. Observation du fonctionnement de systèmes existants
Comment des systèmes améliorent-ils le confort de l’habitat ?
2. Étude du fonctionnement d’objets réels : blocs fonctionnels, schéma
de principe
Étude d’un détecteur de mouvement ;
Étude d’une caméra vidéo : Comment surveiller sa maison à distance ?
Étude d’une balise solaire de jardin.
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La technologie au collège
Proposition de progression annuelle : 2/4
3. Recherches de solutions techniques
Comment transformer la maquette de portail à deux battants
en portail coulissant ?
Comment réaliser un support motorisé pour la caméra ?
Comment adapter les signaux du détecteur de mouvement ?
4. Intégration des différents modules autour de la maquette de maison
Lampe basse tension
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Proposition de progression annuelle : 3/4
5. Centralisation : un pas vers la domotique
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Comment connecter les constituants ?
L’interface permet de piloter 4 moteurs
Les connexions s’effectuent à l’aide de petites fiches
Comment orchestrer le tout ?
Le logiciel RoboPro permet
une programmation sous forme
de langage graphique (organigramme)
Les essais sont-ils validés ?
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Proposition de progression annuelle : 4/4
6. Réalisation de pièces
Porte coulissante du portail
Support du détecteur de mouvement
Support de la caméra vidéo
conception et réalisation, utilisation de la fraiseuse à commande numérique
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Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
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Support et contexte : le premier centre d’intérêt
1. Observation du fonctionnement de systèmes existants
Comment des systèmes améliorent-ils le confort de l’habitat ?
Porte de garage
automatisée
Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris
Eclairage
automatique
Portail automatisé
A travers trois
exemples
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Reims
La technologie au collège
Supports matériels : pour le premier centre d’intérêt
1. Observation du fonctionnement de systèmes existants
Portail
automatisé
Vidéo
Porte de
garage
automatisée
Vidéo
Système réel
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Maquettes
Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
Système
d’éclairage
programmable
professionnel
Reims
La technologie au collège
Situation-problème : 1/2
Îlot éclairage automatique :
Situation de
départ
L’observation du
fonctionnement
d’un système
réel dans une
maquette
didactisée
Un problème
technique à
résoudre
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Après avoir observé le fonctionnement du système sur
la maquette on dégage la problématique suivante :
Comment les informations concernant
la détection de présence sont-elles transmises
vers le reste du système ?
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Reims
La technologie au collège
Situation-problème : 2/2
Îlot portail automatisé
Observation
d’un système
réel et d’une
maquette
didactisée
Problème
technique
commun
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Reims
La technologie au collège
Structure de la séquence :
Éclairage
automatique
1h hebdomadaire et 1h de quinzaine
Portail
automatisé
Porte de garage
automatisée
Séances
Îlot 1
Îlot 2
Îlot 3
Îlot 4
Îlot 5
Îlot 6
Séance 1
Classe entière
Activité 1
Activité 3
Activité 1
Activité 3
Activité 1
Activité 3
Séance 1
½ groupe
Activité 2
Activité 2
Séance 1
½ groupe
Activité 4
Activité 2
Activité 4
Activité 4
Séance 2
Classe entière
Activité 3
Activité 1
Activité 3
Activité 1
Activité 3
Activité 1
Séance 3
Classe entière
Activité 4
Activité 2
Activité 4
Activité 2
Activité 4
Activité 2
Séance 3
½ groupe
Séance 3
½ groupe
Évaluation
formative
Séance 4
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Synthèse « active » et
fiches de formalisation des connaissances
Synthèse « active » et
fiches de formalisation des connaissances
Évaluation sommative (sur un autre support)
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La technologie au collège
Consignes données à l’élève
Extrait de document élève :
Situation
déclenchante
Problème
technique
Activités
possibles
d’investigation
Consignes
générales
pour les
activités
Une conclusion à formuler, la réponse au problème posé
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La technologie au collège
Aides, guidances, et assistance
Vidéos d’expériences
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Pour y parvenir
l’élève dispose de :
Repérer le mode de
transmission pour une
application donnée.
Exemple de capacité à
évaluer
Arbre de
décision
Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
Livret
d’expériences
Reims
La technologie au collège
Modalités de l’évaluation : exemple d’évaluation de type
formative (donnée à chaque fin de séance)
Je sais faire
Système d’éclairage automatique
A l’issue de la séance
je suis capable de :
Réponse brève
seul
avec de
l’aide
Donner la liste des différents modes de
transmission des informations.
Avec liaison filaire
Sans fil
Donner la liste des différents modes de
transmission des informations utilisés dans
le système.
Ouvrir les documents ressources (vidéos
d’expériences).
Éléments qui
peuvent être repris
lors de la synthèse
active
Rédiger le compte rendu d’une expérience
Présenter des conclusions
Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris
Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
Reims
La technologie au collège
Modalités de l’évaluation : Proposition d’évaluation de type
sommative (donnée en fin de séquence)
Extrait :
Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris
Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
Reims
Coût
La technologie au collège
Logistique matérielle et son coût : 891 €
LEGO :
portail
automatisé
Porte de
garage :
Fischer
technik
Maquette de maison et
réalisation de pièces
Eclairage
automatique :
Marmitek
Séminaire national du 19 mai 2009 - Paris
Webcam
Auteurs : Jean-Paul Bricard Académie de :
Bois, plaques de
plastique, charnières,
vis, tasseaux : 30 €
Reims