Enseigner en 2007 la construction mécanique dans la voie technologique Mobiliser la didactique de la construction mécanique D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

L’élève apprend en faisant. La didactique de la construction mécanique Les travaux pratiques Que ce soit au collège, en seconde ou en STI, l’enseignement de la technologie industrielle est caractérisé par une approche globale et concrète et il privilégie les démarches pédagogiques inductives. Afin de collecter un faisceau significatif d’informations permettant de dégager des règles, des principes et des méthodes, l’enseignement de la construction mécanique s’appuie sur l’étude de produits ou de systèmes induisant des activités concrètes de : Découverte ; Structuration des connaissances ; Confortation, renforcement, approfondissement ; Evaluation. L’élève apprend en faisant. D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen La didactique de la construction mécanique Les travaux pratiques Dans ce contexte, il est tout à fait légitime que les travaux pratiques occupent une place prépondérante dans cet enseignement : Au plan qualitatif, ils permettent de privilégier des activités concrètes favorisant la découverte de la géométrie des pièces mécaniques, des solutions constructives, et du comportement des mécanismes. Au plan quantitatif, le temps qui leur est consacré est important (du point de vue de l’institution) et permet de proposer un nombre significatif de plages d’activités pratiques. D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

T.P. Construction de cycles de travaux pratiques Typologie des TP Si l’on cherche à privilégier les apprentissages pratiques et concrets, il faut distinguer deux catégories de travaux pratiques : T.P. TP de découverte et d ’appréhension d ’un concept TP d ’application et de confortation de connaissances Les TP de découverte et d’appropriation d’un concept. L’objectif est de faire découvrir à l’élève, par le truchement d’une problématique technique, tout ou partie des réponses technologiques et scientifiques associées. Toute la richesse des démarches inductives se retrouve dans ce type de TP qui prend tout son sens lorsqu ’il précède le cours. Les TP d’application ou de confortation des connaissances s’inscrivent dans la prolongation des cours et des travaux dirigés. Le professeur présente et explique un concept en cours ; il applique dans des travaux dirigés. Ensuite, les élèves trouvent une certaine autonomie et un dialogue plus interactif avec le professeur lors de travaux pratiques. D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

La didactique de la construction mécanique La place des cours, TP, TD Présentation de la phase et des objectifs de formation COURS Apport de connaissances Activités en classe entière TP 1 TP 2 TD 3 Démarche déductive Démarche inductive Activités en groupe SYNTHESE Structuration des connaissances Activités en classe entière D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Des activités pratiques sur le réel (TP) La didactique de la construction mécanique Une démarche pédagogique possible Des activités pratiques sur le réel (TP) facilitant l’accès aux solutions constructives, Lois, principes, méthodes... ... que l’on généralise et structure à l’occasion de COURS et d’activités de synthèse ..et que l’on applique et valide à l’occasion d ’activités pratiques d’application (TP) ou de travaux dirigés (TD) D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Quelques idées simples Construction de cycles de travaux pratiques Quelques idées simples Le TP n’est pas une fin en soi. C’est une situation de mise en œuvre qui mobilise les capacités  d’action et de réflexion de l’apprenant. Il permet de construire des savoirs nouveaux. Un cycle de TP ne doit pas excéder 3 semaines au maximum. Un TP ne doit pas excéder 2 H. Certain TP peuvent durer 1H. Les TP proposés lors d’un même cycle s’inscrivent dans une séquence d’enseignement comprenant diverses activités et visant des savoirs clairement identifiés. Ils doivent donc tous converger vers le même « but », se référer à un même « centre d’intérêt ». D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

TP 3 TP 2 TD TP 1 Construction de cycles de travaux pratiques Synthèse Exemple de démarche de formation Présentation du centre d’intérêt TP 1 TP 2 TP 3 Synthèse cours TD Activités en groupe Activités en classe entière La démarche inductif-déductif D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

TP 1 TD TP 2 Construction de cycles de travaux pratiques Synthèse Exemple de démarche de formation Activités en groupe TP 1 Activités en classe entière TD Synthèse Activités en classe entière La démarche déductif-inductif TP 2 Cours Activités en groupe Présentation du centre d’intérêt D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Construction de cycles de travaux pratiques Choisir des centres d’intérêt pertinents L’identification d’un centre d’intérêt résulte : de l’analyse des compétences décrites dans le référentiel et des savoirs associés, de l’expérience du professeur et de sa compétence en didactique qui lui permettent d’identifier les points-clés de son enseignement. L’ordonnancement des centres d’intérêt résulte : de l’identification des antériorités cognitives. D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Construction de cycles de travaux pratiques Choisir des centres d’intérêt pertinents Lorsqu’un point d’un programme ou d ’un référentiel conjugue à la fois des hauts niveaux de complexité et de criticité, il mérite un traitement pédagogique particulier. Il peut, il doit être enseigné de manière inductive et pratique et mérite d’être intégré dans un centre d’intérêt. Criticité Complexité TP de découverte et d ’appréhension TP d ’application ou de confortation Pas de TP spécifiques Position du cycle dans la formation: antériorités Redondance de certains cycles: progressivité des apprentissages Intégration d ’une phase d ’évaluation sommative du cycle précédent Disponibilité des équipements pédagogiques Principales contraintes associées à un cycle de TP D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Construction de cycles de travaux pratiques Choisir des centres d’intérêt pertinents Une typologie des centres d’intérêts peut s’appuyer avantageusement sur l’organisation générale des enseignements de Sciences et Techniques Industrielles, reposant sur : Types de centres d ’intérêt Étude des phénomènes et des comportements Étude des structures et des familles de solutions Étude des démarches, des méthodes et des outils D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen L’inventaire des supports et des TP est à conduire par les équipes pédagogiques Centre d’intérêt 1 Centre d’intérêt 2 Centre d’intérêt 3 Centre d’intérêt i Centre d’intérêt j Centre d’intérêt n Supports du laboratoire A B C D TP5 TP8 TP9 TP à bâtir TP inutile ? Pas de support pour ce C.I. ? Support surchargé ? TP1 TP2 TP6 TP3 TP7 TP4 TP10 TP de synthèse ? E La mise en œuvre de ce double inventaire permet aux enseignants : d ’engager la construction d ’un parcours de formation, et d’argumenter leurs demandes d’équipements pédagogiques. D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Enseigner la construction autour de centres d’intérêt À partir de la structuration de la construction mécanique Référents : l ’espace, l’imagerie, les codes La définition de produit Référents : les fonctions, les activités L’analyse Les modèles fonctionnels et de fonctionnement Les modèles de représentation du réel Le réel technologique Référents : les grandeurs physiques, les lois de la mécanique Les calculs des lois E/S et du dimensionnement Référents : le marché, la compétitivité, l ’économie La conception Les modèles technico-économiques Les modèles de comportement mécanique D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Enseigner la construction autour de centres d’intérêt À partir de la structuration de la discipline CI 1 Les assemblages (encastrement) CI 2 Les guidages en rotation CI 3 Les guidages en translation CI 4 Etanchéité et Lubrification CI 5 Transmission du Mouvement CI 6 Transformation du Mouvement CI 7 Motorisation des Systèmes CI 8 Les matériaux CI 9 La relation Produit-Procédé-Matériau CI 12 Outils d'analyse et de description CI 13 Modélisation et caractérisation des liaisons CI 14 L'analyse morphologique et la représentation du réel CI 15 Techniques et outils de représentation CI 16 Définition de produit CI 10 Cahier des charges fonctionnel CI 11 La compétitivité des produits industriels CI 17 Modélisation des actions mécaniques CI 18 Comportement statiques des mécanismes CI 19a Comportement cinématique des mécanismes CI 19b Comportement dynamique et énergétique CI20 Comportement des matériaux Proposition de 20 C.I. génériques pour l’enseignement pré-bac. D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Enseigner la construction autour de centres d’intérêt Proposition de centres d’intérêt pour le Baccalauréat technologique STI Génie mécanique CI 1 Les assemblages (encastrement) CI 2 Les guidages en rotation CI 3 Les guidages en translation CI 4 Etanchéité CI 5 Transmission du mouvement CI 6 Transformation du mouvement CI 9 La relation Produit-Procédé-Matériaux CI 11 Compétitivité des produits industriels CI 12 Outils d'analyse et de description CI 13 Modélisation et caractérisation des liaisons CI 14 L'analyse morphologique et la représentation CI 15 Techniques et outils de représentation CI 16 Définition du produit CI 17 Modélisation des actions mécaniques CI 18 Comportement statique des mécanismes CI 19a Comportement cinématique des mécanismes Le réel technologique Les modèles technico-économiques Les modèles fonctionnels et de fonctionnement Les modèles de représentation du réel Les modèles de comportement mécanique D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Enseigner la construction autour de centres d’intérêt Proposition de centres d’intérêt pour le Baccalauréat technologique STI Génie électrotechnique CI 1 Les assemblages (encastrement) CI 2 Les guidages en rotation CI 3 Les guidages en translation CI 4 Etanchéité CI 5 Transmission du mouvement CI 6 Transformation du mouvement CI 7 Motorisation des Systèmes CI 9 La relation Produit-Procédé-Matériaux CI 11 Compétitivité des produits industriels CI 12 Outils d'analyse et de description CI 13 Modélisation et caractérisation des liaisons CI 15 Techniques et outils de représentation CI 17 Modélisation des actions mécaniques CI 18 Comportement statique des mécanismes CI 19a Comportement cinématique des mécanismes Le réel technologique Les modèles technico-économiques Les modèles fonctionnels et de fonctionnement Les modèles de représentation du réel Les modèles de comportement mécanique D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen

Merci de votre attention D. PETRELLA -IA-IPR STI -Rouen