DISTRIBUTEUR de PAPIER ETUDE de CAS SI DISTRIBUTEUR de PAPIER

Plan de l’exposé Présentation du système Programme Démarche d’apprentissage mise en oeuvre Présentation d’un scénario d’étude conclusion 2

Présentation du système 3

Distributeur de papier Robinet automatique Distributeur de savon Étude de Cas N°1 HYGIENE-SANTE Poubelle sensorielle Distributeur de papier 4 Séances 6 heures 4

Démarche mise en oeuvre Approfondir la culture technologique Caractériser les fonctions d’un système technique. Établir les liens entre structure, fonction et comportement. Identifier des contraintes associées à une norme ou à une réglementation. Identifier la dimension sensible ou esthétique (design ou architecture) associée à un système, un habitat ou un ouvrage Analyse fonctionnelle, comportementale et structurelle. Organisation globale d’un système technique : - information, énergie, matériaux et structures. Prise en compte des dimensions normative, esthétique ou architecturale La réponse à un problème concret de société est privilégiée. L’analyse fonctionnelle interne ou externe est menée en s’appuyant sur les acquis du collège. L’analyse du comportement complète les approches structurelles. Le cycle de vie du produit prend en compte les impacts sociétaux et environnementaux. En fonction des systèmes étudiés, les contraintes liées aux règles d’ergonomie, aux normes (sensibilisation) et à la dimension esthétique ou architecturale sont présentées et justifiées. Représenter - Communiquer Analyser et représenter graphiquement une solution à l’aide d’un code courant de représentation technique. Rendre compte, sous forme écrite ou orale, des résultats d’une analyse, d’une expérience, d’une recherche et d’une réflexion. Représentation numérique du réel Représentations symboliques (fonctionnel-le, structurelle, temporelle) Les maquettes numériques sont essentiellement exploitées en lecture, sauf pour des modifications simples. La compréhension du sens de la représentation symbolique est privilégiée par rapport à son formalisme. Simuler, mesurer un comportement Identifier un principe scientifique en rapport avec un comportement d’un système. Simuler le comportement d’un système technique à partir de l’évolution d’un paramètre d’entrée ou de sortie. Relations entrée/sortie d’un système. Grandeurs physiques caractéristiques et unités en entrée et sortie d’un constituant, d’une chaîne, d’un système. Prévision de l’ordre de grandeur des résultats. Les relations entre des fonctions techniques et des éléments de structure sont mises en évidence. Les critères de choix des matériaux retenus sont précisés. L’influence, des principaux paramètres sur le comportement d’un système technique, est simulée et analysée.

Programme Activité Analyser Représenter le réel le réel Simuler un Culture technologique Activité Contrainte associée à une norme Lier structure fonction comportement Analyser le réel Représenter le réel Caractériser des fonctions Rendre compte Représenter, communiquer Simuler un comportement Identifier Principe physique Simuler, mesurer

Programme Activité Représenter le réel Analyser le réel Identifier Culture technologique Contrainte associée à une norme Représenter le réel Caractériser des fonctions Rendre compte Lier structure fonction comportement Représenter, communiquer Caractériser des fonctions Analyser le réel Identifier Principe physique Simuler un comportement Simuler, mesurer

Programme Notions E / S Grandeurs physiques Culture technologique Annalyses Estéthique Notions Organisation globale du système Symbolisation Maquette numérique Normes Annalyse fonctionnelle Représenter, communiquer E / S Grandeurs physiques Simuler, mesurer

Programme Notions E / S Grandeurs physiques Culture technologique Estéthique Organisation globale du système Maquette numérique Analyses Symbolisation Normes Représenter, communiquer E / S Grandeurs physiques Simuler, mesurer

Démarche mise en oeuvre I. Approfondir la culture technologique Caractériser les fonctions d’un système technique. Établir les liens entre structure, fonction et comportement. Identifier des contraintes associées à une norme ou à une réglementation. Identifier la dimension sensible ou esthétique (design ou architecture) associée à un système, un habitat ou un ouvrage Analyse fonctionnelle, comportementale et structurelle. Organisation globale d’un système technique : - information, énergie, matériaux et structures. Prise en compte des dimensions normative, esthétique ou architecturale La réponse à un problème concret de société est privilégiée. L’analyse fonctionnelle interne ou externe est menée en s’appuyant sur les acquis du collège. L’analyse du comportement complète les approches structurelles. Le cycle de vie du produit prend en compte les impacts sociétaux et environnementaux. En fonction des systèmes étudiés, les contraintes liées aux règles d’ergonomie, aux normes (sensibilisation) et à la dimension esthétique ou architecturale sont présentées et justifiées. Représenter - Communiquer Analyser et représenter graphiquement une solution à l’aide d’un code courant de représentation technique. Rendre compte, sous forme écrite ou orale, des résultats d’une analyse, d’une expérience, d’une recherche et d’une réflexion. Représentation numérique du réel Représentations symboliques (fonctionnel-le, structurelle, temporelle) Les maquettes numériques sont essentiellement exploitées en lecture, sauf pour des modifications simples. La compréhension du sens de la représentation symbolique est privilégiée par rapport à son formalisme. Simuler, mesurer un comportement Identifier un principe scientifique en rapport avec un comportement d’un système. Simuler le comportement d’un système technique à partir de l’évolution d’un paramètre d’entrée ou de sortie. Relations entrée/sortie d’un système. Grandeurs physiques caractéristiques et unités en entrée et sortie d’un constituant, d’une chaîne, d’un système. Prévision de l’ordre de grandeur des résultats. Les relations entre des fonctions techniques et des éléments de structure sont mises en évidence. Les critères de choix des matériaux retenus sont précisés. L’influence, des principaux paramètres sur le comportement d’un système technique, est simulée et analysée.

Démarche mise en oeuvre But à atteindre Acquisition d’une méthode générale pour aborder les systèmes Acquisition de savoirs techniques (transmission, capteur, principe de fonctionnement…) Savoir restituer une étude de manière synthétique (Continuer à) apprendre à travailler en groupe Méthode Élève acteur et autonomie Utilisation d’une démarche de projet 11

Présentation du scénario global Hypothèses de travail 12

Présentation du scénario global Étape 1 : Lancement du thème Hygiène – Santé Étape 2 : Lancement des études de cas Étape 3 : Travail préparatoire Étape 4 : Étude du système Étape 5 : Production Étape 6 : Comptes rendus 13

Étape 1 : Lancement du thème Hygiène – Santé Pour que les jeunes se sentent concernés et introduire les études réalisées: une discussion sur le thème Hygiène – Santé Participation infirmière? un questionnaire avec une liste de site Internet / de documents à consulter 20 min 60 min 14

Étape 1 : Lancement du thème Hygiène – Santé Pour bien commencer la séance qui suit, Demander de former des groupes de travail Un groupe d’élèves pour 4 systèmes Groupes de 3 à 5 élèves par système 5 min Fin de la séance 1 15

Étape 2 : Lancement des études de cas 20 min Robinet automatique Distributeur de savon Poubelle sensorielle Distributeur de papier Présentation et Distribution des systèmes 16

Etape 2 : Lancement des études de cas Distributeur de papier Système choisi : 17

Étape 3 : Travail préparatoire 40 min Diagramme de définition du besoin du système étudié Culture sur le produit : Recherche : des existants de la concurrence Réalisation d’une banque de données sur le produit Validité de l’étude par rapport au thème Norme 20 min Distributeur de serviettes Serviettes en papier Utilisateur Permettre à l’utilisateur d’obtenir des serviettes sans contact avec l’appareil C.D.I.

Étape 4 : Étude du système Diagramme fonctionnel des entrées / sorties 10 min Énergie électrique PAPIER Voyant niveau piles Mains mouillées Distribuer automatiquement une feuille de papier essuie main Mains essuyées DECHETS Distributeur de papier

Étape 4 : Étude du système Diagramme des inter-acteurs / étude de l’environnement 10 min Utilisateur Rouleau de papier FP1 FC1 Œil Environnement / normes FC5 Distributeur FC2 FC3 Milieu ambiant FC4 Support 20

Étape 4 : Étude du système Pour bien commencer la séance qui suit, Définir des besoins d’améliorations Diminuer la taille de la longueur mini de papier distribué pour minimiser l’impact environnemental Augmenter la taille de la longueur papier pour que les personnes ne prennent pas deux feuilles malgré le temps d’attente … 5 min CHOIX des Problématiques Fin de la séance 2 21

Étape 4 : Étude du système Diagramme structurel du système Chaîne d’énergie / Chaîne d’information 15 min Besoin de serviette Adapter l’énergie Capteur de présence Carte de commande Adapter l’énergie Moteur Réducteur Train d’engrenage Dérouleur Serviette déroulée Pic 4 Piles Capteur de longueur de déroulement 22

Étape 4 : Étude du système Diagramme F.A.S.T. Liste structurée des fonctions techniques Solutions techniques du système 15 min FT2 Avancer la feuille FT21 Transformer l’énergie électrique en énergie mécanique FT22 Transmettre le mouvement FT23 Contrôler la longueur distribuée Moto réducteur Train d’engrenage + Rouleau Came +Capteur + Programme 23

Étape 5 : Production 55 min + ?? min Fin de la séance 3 Principe de fonctionnement des solutions Capteur de présence Transformation / adaptation du mouvement Alimentation en énergie … Liste de la (des) fonction(s) à changer pour répondre à la problématique Choix justifié de la fonction à changer Exemple de changement à apporter + ?? min Fin de la séance 3 24

Étape 6 :Comptes rendus rendus / Synthèse Production orale par groupe Présentation 9 min – 12 min Diaporama Contenu Contexte Présentation structurelle du système Présentation du principe de fonctionnement d’une solution technique Production écrite Rapport de 10 pages suivant un cahier des charges défini Page de garde contenu… Sommaire … Contenu Présentation du système Présentation de son fonctionnement Présentation des solutions constructives Réponse à la problématique Notation... Débrifing... Fin de la séance 4 25

Conclusion Buts atteints Acquisition d’une méthode générale pour aborder les systèmes Acquisition de savoirs techniques (transmission, capteur, principe de fonctionnement…) Savoir restituer de manière synthétique une étude (Continuer à) apprendre à travailler en groupe 26

Programme Notions E / S Grandeurs physiques Culture technologique Esthétique Organisation globale du système Maquette numérique Analyses Symbolisation Normes Représenter, communiquer E / S Grandeurs physiques Simuler, mesurer

Merci de votre attention 28