Lycée Jean-Henri Fabre - Carpentras FILOE Dominique (SIN) BAGGI David (ITEC) BOUSQUET Martine (SIN)

Plan de la présentation Partie 1 : Conditions de mise en place de projets pluri-spécialités en STI2D Historique Conditions initiales Catégories : coopératif ou collaboratif Points clés Place des enseignements technologiques transversaux Partie 2 : Exemple du projet banc aérodynamique instrumenté Problématique Répartition des tâches élèves Elaboration du cahier des charges Exemple d’interactions entre spécialités Planification Partie 3 : Bilan

Historique au lycée J.H. Fabre de Carpentras Partie 1 : Conditions de mise en place de projets pluri-spécialités Historique au lycée J.H. Fabre de Carpentras PROJET 2014 / 2015 PROJET 2015 / 2016 PROJETS 2016 / 2017 Actuellement en cours… Tri automatisé de déchets Banc aérodynamique instrumenté Serre automatisée Robot d’aide à la personne Banc de puissance instrumenté

Conditions initiales permettant la mise en place de projets pluri-spécialités Ces remarques de l’ordre de la banalité et coulant sous le sens sont pourtant primordiales pour la réussite de la mise en place des projets pluri-spécialités :   Des heures de spécialité en barrette Des salles de spécialité proches Une entente pédagogique entre les collègues de spécialité intervenant sur le projet

Mise en place progressive La mise en place de projets pluri-spécialités doit se faire progressivement. Dans un premier temps, l’expérience montre qu’il est préférable de : Restreindre le nombre de projets pluri-spécialités Limiter l’interaction à deux spécialités Dans un second temps, il est envisageable de :   Faire intervenir plus de deux spécialités Mettre en place une majorité de projets pluri-spécialités chaque année

Classification du projet Mise en évidence de deux catégories de projet : coopératif et collaboratif Type d’interaction entre spécialités : A- Interaction portant principalement sur l’intégration des solutions : coopératif B- Interaction portant sur l’intégration des solutions mais aussi sur la recherche et le choix de solutions compatibles entre spécialités : collaboratif Niveau d’interaction : 1- Faible 2- Moyen 3- Fort Classification du projet Intitulé du projet Type d’interaction Niveau d’interaction Tri automatisé de déchets A 3 Robot d’aide à la personne B 1 Banc aérodynamique instrumenté 2 Banc de puissance instrumenté

Acquisition de la vitesse de rotation du rouleau Exemple du Banc de puissance instrumenté : collaboratif Tâche élève ITEC1  Tâche élève SIN1  Dimensionnement, à partir du véhicule imposé (Monster Truck), du rouleau d’inertie. Acquisition de la vitesse de rotation du rouleau INTERACTION Dimensionnement du rouleau permettant une montée progressive en vitesse facilitant l’acquisition. Acquisition de la vitesse de rotation dépendant du rayon du rouleau dimensionné.

Remarques à l’issue de la mise en place de projet de type collaboratif Point clé 1  Point clé 2  Travail pédagogique en amont sur un cahier des charges cohérent Echange entre les élèves de spécialités différentes Veiller à la cohérence du cahier des charges sur les valeurs quantitatives attendues Normaliser la nature des documents à échanger entre les élèves de spécialités différentes afin de faciliter l’avancée dans les tâches individuelles

Remarques à l’issue de la mise en place de projet de type collaboratif Point clé 2 

Remarques à l’issue de la mise en place de projet de type collaboratif Point clé 3 Point clé 4 Echanges entre élèves de spécialités différentes Réalisation de prototypes intermédiaires Mettre en place de nombreux échanges entre élèves de spécialités concernés par une problématique ponctuelle commune Réaliser des prototypes intermédiaires pour valider progressivement les choix et la compatibilité des solutions entre spécialités

Remarques à l’issue de la mise en place de projet de type collaboratif Points de vigilance : La moindre incohérence dans le cahier des charges commun ITEC / SIN, même rapidement repérée, est source d’incompréhensions fortes et malheureusement durables pour l’élève. On constate qu’il peut être difficile pour un élève en charge d'une tâche de mener une recherche de solutions en lien avec l'autre spécialité. On impose à l’élève de fournir un travail collaboratif beaucoup plus intense, de ce fait la charge de travail dans la spécialité doit être adaptée. La mise en place de plusieurs projets pluri-spécialités est vraiment enrichissante bien que gourmande en temps de préparation.

Dimensionnement du rouleau Acquisition de la vitesse Importance des enseignements technologiques transversaux (ETT) Elèves / Elèves : Présentation, sur la base des documents produits, de l’avancée des tâches entre élèves de spécialités différentes durant les revues de projet Les élèves interagissent entre eux sur des domaines transversaux : Dimensionnement du rouleau Acquisition de la vitesse Transversal INTERACTION

Importance des enseignements technologiques transversaux (ETT) Professeurs / Elèves : Apports de connaissances transversales faits par les deux professeurs de spécialité aux deux groupes SIN / ITEC Les élèves sollicitent les enseignants d’ETT, alors… Ne faudrait-il pas normaliser et cadrer les échanges spécialité / transversal ? Transversal

Banc aérodynamique instrumenté Partie 2 : Exemple de projet Banc aérodynamique instrumenté Besoin initial: Valider expérimentalement l’aérodynamique de profils d’ailes de modélisme dans le cadre du BIA II. Reformulation de la problématique Reformulation (limitation du cadre) afin de rendre le projet abordable en STI2D pour 8 élèves (4 SIN et 4 ITEC) : Concevoir un banc aérodynamique instrumenté pour véhicule

Interface homme / machine affichant les résultats de mesure Prototype obtenu à l‘issue du projet pluri-spécialités ITEC / SIN Interface homme / machine affichant les résultats de mesure Véhicule à tester Veine d’essai Instrumentation

Tâches élèves Structure Production du flux d’air Production d’un flux d’air laminaire Support des instruments de mesure Pilotage de la production du flux d’air Mesure de la vitesse du flux d’air Mesure des efforts (trainée et portance) Affichage sur l’interface Homme / Machine

Elaboration préliminaire du cahier des charges par l’équipe pédagogique Exemples de contraintes imposées initialement aux élèves afin de rendre possible et de faciliter l’interaction entre élèves ITEC / SIN durant le projet : Usage imposé d’un moteur de modélisme pour la production du flux d’air Véhicule modèle réduit à tester imposé Espace sous la veine d’essai imposé Vitesse maximale du flux d’air imposée dans la veine d’essai

Permettre des avancées indépendantes entre ITEC et SIN dans le projet Objectifs des contraintes initialement imposées Permettre des avancées indépendantes entre ITEC et SIN dans le projet Usage imposé d’un moteur de modélisme pour la production du flux d’air Rendre possible l’usage du matériel de façon indépendante, les élèves d’ITEC n’ont pas à attendre la production des élèves de SIN pour expérimenter Permettre un pilotage aisé par les élèves de SIN avec les solutions de prototypage utilisées habituellement

Objectifs des contraintes initialement imposées Permettre la recherche et le choix de solutions compatibles entre ITEC et SIN Usage imposé d’un moteur de modélisme pour la production du flux d’air Vitesse maximale du flux d’air imposée dans la veine d’essai Permettre le dimensionnement de l’hélice parmi 3 dimensions possibles Permettre la recherche de capteurs de vitesse du flux d’air appropriés

Objectifs des contraintes initialement imposées Permettre la recherche et le choix de solutions compatibles entre ITEC et SIN Véhicule modèle réduit à tester imposé Vitesse maximale du flux d’air imposée dans la veine d’essai Permettre le dimensionnement de la structure en vue d’accueillir le modèle à tester et les instruments de mesure Permettre le dimensionnement des capteurs d’effort

Objectifs des contraintes initialement imposées Faciliter la phase d’intégration pluri-spécialités ITEC / SIN Espace imposé sous la veine d’essai Permettre le positionnement des capteurs, des cartes électroniques, de l’alimentation lors de la phase d’intégration ITEC / SIN

Prototypage intermédiaire d’une veine d’essai temporaire Exemple d’interactions ITEC / SIN lors du déroulement du projet Prototypage intermédiaire d’une veine d’essai temporaire Véhicule imposé Moteur imposé Vitesse du flux d’air imposée Dimensionnement de la structure Choix d’un capteur de vitesse du flux d’air Choix de l’hélice parmi celles proposées Simulation de la solution de mesure de vitesse du flux d’air Conception du support moteur / hélice Prototypage et mise en œuvre du capteur de vitesse du flux d’air Réalisation du support

Prototypage intermédiaire d’une veine d’essai temporaire Exemple d’interactions ITEC / SIN lors du déroulement du projet Prototypage intermédiaire d’une veine d’essai temporaire Elève SIN 2 : Mesure de la vitesse du flux d’air Elève ITEC 2 : Production du flux d’air

Planification temporelle et interactions pluri-spécialités ITEC / SIN 1 2 3 4 5 TRANSVERSAL   ITEC SIN

Bilan Pour les élèves : Donne du sens aux apprentissages Apporte une culture technologique globale Permet de développer des compétences sociales Permet d’aborder des notions transversales Crée une émulation entre élèves de spécialités différentes Pour les enseignants : Collaboration étroite entre professeurs de spécialité Enrichissement de l’expertise disciplinaire des uns et des autres

MERCI POUR VOTRE ATTENTION ! Lycée Jean-Henri Fabre - Carpentras FILOE Dominique (SIN) BAGGI David (ITEC) BOUSQUET Martine (SIN)