Mise en œuvre d’une démarche d’investigation en BTS MAI Étude d’une trottinette électrique

Conditions d’exploitation de cette séance : Niveau : 2ème année de BTS Travail réalisé en ½ groupe (12 étudiants) Première séance de l’année Que dit le programme ? 5. Convertisseurs d’énergie statiques (transformateurs ; montages redresseurs, hacheurs…) 6. Convertisseurs d’énergie tournants (machine à courant continu) 7. Notions de base sur les asservissements (asservissement de vitesse ou de position)

Proposition Utiliser un support technologique afin de redonner du sens à l’enseignement de la physique Utiliser une démarche d’investigation pour mobiliser et évaluer les compétences acquises au cours des années précédentes et apporter de nouvelles connaissances.

Particularités de la démarche d’investigation Celle-ci est dans « l’état d’esprit » du nouveau programme de BAC PRO (3 ans) Cela permet de mieux construire les compétences professionnelles de la formation d’un technicien supérieur et qui n’ont pas l’occasion d’être abordées dans un enseignement « plus classique »

Comment recharger la batterie de la trottinette électrique ? Support étudiant Comment recharger la batterie de la trottinette électrique ?

Déroulement de la séance : Séance n°1 Déroulement de la séance : Première étape : Capacités de la démarche scientifique questionner, extraire des informations d’un fait observé présentation de l’objet technologique étudié (la trottinette électrique est exposée dans la salle) Deuxième étape : Capacités transversales lire, extraire des informations (papier, multimédia), rechercher les informations utiles Étude de la fiche technique délivrée par le constructeur Troisième étape : Capacités de la démarche scientifique questionner, identifier un problème Capacités transversales communiquer à l’aide du langage scientifique Proposition d’amélioration du produit existant

Travail demandé aux étudiants : Utiliser les connaissances acquises dans les classes antérieures afin d’envisager une solution technique réalisable Capacités transversales restituer des connaissances, raisonner Possibilité de réfléchir en binôme Attitude Réalisation d’un support écrit (texte ou schéma) s’exprimer à l’aide du langage scientifique s’exprimer correctement à l’écrit Discussion engagée avec le professeur sur la solution envisagée par l’étudiant s’exprimer correctement à l’oral (pour présenter une observation, une situation, une solution…)

Déroulement de la séance : Séance n°2 Déroulement de la séance : Synthèse écrite des différentes solutions envisagées (pertinence du choix, réalisation envisageable, coût éventuel…) Capacités transversales restituer des connaissances, raisonner Capacités de la démarche scientifique formuler une hypothèse, communiquer des résultats, discuter de la pertinence d’un protocole ou d’une argumentation scientifique, valider ou invalider l’hypothèse Attitude Nécessité d’introduire certaines compétences relevant du domaine de la physique appliquée afin de répondre à la question posée. Le professeur présente les séquences à venir…

Apport de ce type d’enseignement pour le professeur Les difficultés rencontrées Trouver un support industriel, ou un objet technologique à étudier Il faut être prêt à l’inattendu durant le déroulement de la séance Il faut être capable de recadrer les idées des étudiants afin de garder le fil conducteur de la séance Il faut s’attendre à avoir des propositions différentes d’un groupe à l’autre Les points positifs Il est intéressant de structurer les pensées des étudiants « à coup de pourquoi ?  » On note un investissement de tous les étudiants (STI comme Bac Pro) au cours de cette séance On est souvent agréablement surpris par leurs connaissances acquises lors des années précédentes ! On identifie mieux les besoins des étudiants, ce qui permet d’adapter l’enseignement pour le rendre plus efficace On redonne du « sens » à l’enseignement de la physique On travaille des compétences spécifiques

Apport de ce type d’enseignement pour les étudiants Les difficultés rencontrées Malgré une schématisation possible, certains Bac Pro ont du mal à donner leurs idées par écrit Quand un étudiant sait, il a parfois du mal à se taire, et les autres n’ont plus de réflexion personnelle Les points positifs Ils sont « acteurs » de la séance Tous les étudiants se sentent concernés, car tous sont interrogés sur leurs idées Ils confrontent leur point de vue et engagent des discussions parfois animées avec leurs camarades Ils se rendent compte « qu’ils savent »…

En fin de séquence… Nous avons ouvert le chargeur de la trottinette pour identifier la solution retenue par le constructeur Capacités de la pratique d’une démarche scientifique confronter le résultat au résultat attendu Puis nous avons observé et mesuré la tension disponible à la sortie du chargeur Capacités de la démarche scientifique élaborer un protocole, suivre un protocole, interpréter des résultats, percevoir la différence entre réalité et simulation (ou théorie), respecter les règles de sécurité Nous avons ensuite discuté d’une autre solution industrielle envisageable (alimentation à découpage)