Exemple d’une séquence de type 2 Lycée COLBERT de Tourcoing Séminaire à Douai, le 24 mai 2011

Séquence 2 Mesurer et comparer les grandeurs d’entrée et de sortie d’un système. LISTE DES SEQUENCES LISTE DES SEANCES COMPETENCES A DEVELOPPER MODALITE PEDAGOGIQUE SUPPORTS CI1: Analyser, sur les plans fonctionnel et structurel, un système. CI2 : Expérimenter et mesurer sur un système réel pour évaluer ses performances EVALUER DEMARCHE PEDAGOGIQUE ANALYSER MODELISER EXPERIMENTER COMMUNIQUER A1 A2 A3 B1 B2 B3 B4 C1 C2 D1 D2 CAPACITES Séquence 2 Séances 1,2 A3 : A (C en 1ère) B12 : A (C en T) ; B14 : A (C en T) B41 : A(C en 1ière) C21 ; C22 : A (C en T) Travaux Pratiques Cordeuse Pousse seringue Vélo Chapitre A3 : Analyse des écarts Chapitre B12 : Qualifier les grandeurs d’entrée et de sortie d’un système isolé Chapitre C21 : Mettre en œuvre un appareil de mesure Paramétrer une chaîne d’acquisition Chapitre C22 : Régler les paramètres de fonctionnement d’un système Evaluation Formative INDUCTIVE Séance 3 Chapitre B41 : Comparer les résultats obtenus (amplitudes et variations) avec les données du cahier des charges fonctionnel

Structuration des connaissances Séquence 2 Mesurer et comparer les grandeurs d’entrée et de sortie d’un système. LISTE DES SEQUENCES LISTE DES SEANCES COMPETENCES A DEVELOPPER MODALITE PEDAGOGIQUE SUPPORTS CI1: Analyser, sur les plans fonctionnel et structurel, un système. CI2 : Expérimenter et mesurer sur un système réel pour évaluer ses performances EVALUER DEMARCHE PEDAGOGIQUE ANALYSER MODELISER EXPERIMENTER COMMUNIQUER A1 A2 A3 B1 B2 B3 B4 C1 C2 D1 D2 CAPACITES Séquence 2 Séance 4 A3 : A (C en 1ère) B12 : A (C en T) ; B14 : A (C en T) B41 : A(C en 1ière) C21 ; C22 : A (C en T) D21 ; D22 : A (C en 1ére) Restitution Cordeuse Pousse seringue Vélo Chapitre D22: Choisir l’outil bureautique adapté à l’objectif Réaliser un document numérique Réaliser et scénariser un document multimédia Evaluation Formative INDUCTIVE Séance 5 Structuration des connaissances

A R S Ecart R-A Ecart S-A Ecart R-S Système Attendu Système Réel Domaine du client Système Attendu Ecart S-A Ecart R-A A Domaine de la simulation Domaine du laboratoire Système Réel Système Simulé Ecart R-S R S

La cordeuse de raquette SP55 Le vélo équipé du dérailleur Méktronic Séquence 2 Activité de lancement Etude de cas C Etude de cas A Etude de cas B Restitution Structuration des connaissances TD Evaluation formative Séance 1 R-A S A R Présentation d’un TP entrant dans une séance de type : "caractériser les écarts entre le système attendu et le système réel " Les études de cas porteront sur: La cordeuse de raquette SP55 Le vélo équipé du dérailleur Méktronic Le pousse seringue

Structuration des connaissances Séquence 2 Activité de lancement Etude de cas C Etude de cas A Etude de cas B Restitution Structuration des connaissances TD Evaluation formative Séance 2 R-A S A R Etude de cas A: la cordeuse de raquette Thème sociétal choisi: CONFORT Problématique: Améliorer le confort d'utilisation d'un système. Comment reproduire à l'identique la tension de cordage d'une raquette? Mise en situation. Le cordage d'une raquette de tennis ou de badminton nécessite de nombreuses manipulations manuelles. La partie automatisée de la machine permet d'assurer la réalisation précise de la tension de chaque brin de corde. Expérimentation Le but de ce TP est d'appliquer un protocole de mesure  afin de mettre en évidence les écarts entre la consigne et la valeur réelle de tension de corde. Partie 1: Le poste de travail se compose: d'un ordinateur d'un pupitre de commande de la cordeuse SP55 Procéder à la connexion des différents éléments entre eux [aide01]

Structuration des connaissances Séquence 2 Activité de lancement Etude de cas C Etude de cas A Etude de cas B Restitution Structuration des connaissances TD Evaluation formative Séance 2 R-A S A R Partie 2: Etalonnage du capteur d'effort Nous allons dans cette partie procéder à l'étalonnage du capteur d'effort. Question: Qu'est ce qu'un étalonnage? Pourquoi doit-on procéder à un étalonnage d'un appareil de mesure? Essai n°1: Appliquer le protocole suivant: Mettre sous tension l’ordinateur, la cordeuse [aide02a] ainsi que le pupitre de commande [aide02b] Exécuter le programme SP 55 [aide03] Placer la corde dans la mâchoire sans exercer de tension sur celle-ci [aide04] Régler une consigne de 20 Kgf [aide05] Procéder à une mesure Opération à réaliser sur le PC [aide06a] Opération à réaliser sur la cordeuse [aide06b] Visualiser la courbe "effort dans la corde en fonction du temps" Fc=f(t) [aide07] Imprimer la courbe [aide08] Questions: Mettre en évidence, avec l'aide de votre professeur, les différentes zones de la courbe, Relever l'écart entre la valeur souhaitée et la valeur mesurée dans la zone 1 Conclure sur la nécessité ou non de procéder à un étalonnage du capteur d’effort.

Mise en évidence de l'écart entre la valeur attendue et la valeur réelle! Ecart

Structuration des connaissances Séquence 2 Activité de lancement Etude de cas C Etude de cas A Etude de cas B Restitution Structuration des connaissances TD Evaluation formative Séance 2 R-A S A R Essai n°2: La tension de cordage de 20Kgf de l’essai précédent a été choisie de façon arbitraire. Réaliser un nouvel essai en appliquant le protocole ci-dessous avec cette fois ci un effort de traction sur la corde de 40Kgf. Appuyer sur la touche "T" du clavier de la cordeuse pour annuler la première consigne de 20Kgf [aide09] Afficher la nouvelle consigne de 40Kgf [aide09a] Fermer la fenêtre "gestion des courbes" Fermer la fenêtre "choix des paramètres" Procéder à une mesure Opération à réaliser sur le PC [aide06a] Opération à réaliser sur la cordeuse [aide06b] Visualiser la courbe Fc=f(t) [aide07] Imprimer la courbe [aide08] Question: La valeur de l’écart trouvée est-elle la même que celle trouvée lors de l’essai n°1? Conclure !

S A R Essai à 40Kgf: écart de 6,149N Essai à 20Kgf: écart de 5,973N R-A S A R Essai à 40Kgf: écart de 6,149N Essai à 20Kgf: écart de 5,973N

Structuration des connaissances Séquence 2 Activité de lancement Etude de cas C Etude de cas A Etude de cas B Restitution Structuration des connaissances TD Evaluation formative Séance 2 R-A S A R Essai n°3: On va maintenant se poser la question suivante: "la position du berceau influe-t-elle sur l'étalonnage du capteur?" Placer le berceau dans une position différente [aide10] Appliquer le protocole de mesure de l'essai n°1 Conclure! Partie 3: Réglage du "ZERO " Nous allons dans cette partie procéder à l'étalonnage du ZERO afin que les mesures qui vont être réalisées soient bonnes. Procéder de la manière suivante: La fenêtre "gestion des courbes" doit être ouverte Cliquer sur l'icône "configuration, lissage" Afficher la valeur de la correction qui doit être appliquée pour effectuer le réglage du "ZERO" [aide11] Procéder à un nouvel essai pour vérifier la prise en compte de la correction.

Structuration des connaissances Séquence 2 Activité de lancement Etude de cas C Etude de cas A Etude de cas B Restitution Structuration des connaissances TD Evaluation formative Séance 3 R-A S A R Partie 4: Vérification de l'écart sur la consigne Nous allons dans cette partie déterminer s'il existe un écart entre la consigne affichée et l'effort réel que subit la corde. On essaiera de mettre en évidence la constance de cet écart! Essai: procéder à 8 essais de traction en faisant varier la consigne de 5 Kgf à 40 Kgf (par palier de 5 Kgf) relever pour chaque essai la valeur de l'effort de traction maxi relever pour chaque essai la valeur de l'effort mini Exploitation: tracer sur copie les courbes "efforts de traction en fonction de la consigne" relever les écarts maxi et mini pour chaque essai tracer les courbes "écarts en fonction de la consigne" Conclusion: commenter les résultats obtenus l'écart entre la consigne et l'effort réel est-il négligeable? courbes courbes courbes

Structuration des connaissances Séquence 2 Activité de lancement Etude de cas C Etude de cas A Etude de cas B Restitution Structuration des connaissances TD Evaluation formative Séance 4 R-A S A R Restitution du travail de chaque groupe: Chaque groupe restitue son travail devant le reste de la classe et conclue sur la nécessité de:  Suivre un protocole Procéder à l’étalonnage d'un appareil de mesure avant son utilisation Prévoir le résultat à l’issue d'une mesure ou d'un essai Négliger ou non un écart entre la valeur attendue et la valeur réellement trouvée

Structuration des connaissances Séquence 2 Activité de lancement Etude de cas C Etude de cas A Etude de cas B Restitution Structuration des connaissances TD Evaluation formative Séance 5 R-A S A R Structuration des connaissances: Des pistes de travail suite au TP: les capteurs: d’effort, résistifs, jauges de contrainte Le calcul d'écart entre la valeur attendue et la valeur réelle Les erreurs relative et absolue

Exemple d’une séquence de type 2 FIN Lycée COLBERT de Tourcoing Séminaire à Douai, le 24 mai 2011