Démarche de la réflexion Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique Démarche de la réflexion Chariot d’intégration de satellite Soutenance de mémoire – Fabien AUDRY - 19 avril 2004

Points clés : 1. Problématique Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique Sommaire Points clés : 1. Problématique Le M.S.A a-t-il un rôle à jouer ? 2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme Analyse des phénomènes cognitifs. 3. Conception du modèle schématique animé Pistes de remédiation : hypothèses. Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

Le recours à des cycles d’apprentissage ciblés impose la définition : Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 1. Problématique 1.1 Orientations actuelles de la pédagogie de la construction mécanique : Dualité ‘modèle – réel’ L’élève se confronte au réel via un ou plusieurs modèle(s) . Enseignement organisé par centres d’intérêt Le recours à des cycles d’apprentissage ciblés impose la définition : d’objectifs clairs (liés au CI) ; d’une stratégie pédagogique : scénario d’apprentissage, élaboration des documents ; lissage des difficultés, réduction du nombre d’activités parasites. 1/3 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

1.2 La phase de modélisation cinématique : Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 1. Problématique 1.2 La phase de modélisation cinématique : Appropriation de la cinématique du mécanisme étudié : préalable souvent indispensable, source de parasitage (temps, concentration). modélisation parasite modélisation Résoudre une « situation – problème » Se confronter à un système Acquérir des savoirs 2/3 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 1. Problématique 1.3 Le M.S.A a-t-il un rôle à jouer dans la pédagogie de la construction mécanique ? Questions clés : Le M.S.A constitue-t-il un parasitage supplémentaire ? Le M.S.A peut-il contribuer à mobiliser les ressources intellectuelles de l’élève au service du ou des CI du cycle d’apprentissage ? 3/3 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

? ? ? 2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme 2.1 Le schéma cinématique, indicateur des difficultés rencontrées par l’élève ? Hypothèse : élève maîtrisant bien la schématisation cinématique : Graphe des liaisons Dessin d’ensemble ? Schéma cinématique ? ? 1/3 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

? ? ? ? 2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme 2.1 Le schéma cinématique, indicateur des difficultés rencontrées par l’élève ? Hypothèse : élève maîtrisant mal la schématisation cinématique : Graphe des liaisons Dessin d’ensemble ? ? Schéma cinématique ? ? 1/3 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme 2.2 Interprétation des difficultés rencontrées d’un point de vue cognitif Démarche de l’étude Erreurs rencontrées Classification des Erreurs rencontrées Problèmes cognitifs associés Erreurs d’identification Problème cognitif 1 Erreurs de typographie Problème cognitif 2 Erreurs de topographie 2/3 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

Deux problèmes cognitifs identifiés Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme 2.2 Interprétation des difficultés rencontrées d’un point de vue cognitif Deux problèmes cognitifs identifiés Problème d’analogie entre la géométrie du ‘réel’ et celle du schéma cinématique. Problème de conceptualisation : association des possibilités de mouvement dans l’espace à une représentation schématique plane. ‘Le paradoxe du schéma cinématique’ Contradiction apparente entre les termes définissant l’outil : ‘schéma’ : représentation statique, ‘cinématique’ : notion de mouvement. 3/3 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

Activité de travaux pratiques : Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 3. Conception du modèle schématique animé 3.1 Genèse, première utilisation du M.S.A Activité de travaux pratiques : Transmission de puissance par engrenages Engrenages cylindriques à denture droite Winch Lewmar ® : Objectifs opérationnels : Observation et détermination du rapport de réduction, Schématisation cinématique d’un engrenage (cyl. à d.d.) 1/4 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

(diaporama conçu sous la version 2003 de PowerPoint ®) Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 3. Conception du modèle schématique animé 3.1 Genèse, première utilisation du M.S.A Difficultés envisagées : roues à cliquets, phases de fonctionnement, appropriation Remédiations associées : AMMI : ‘schéma animé’ : schéma cinématique partiel : Si les vidéos ou photos n’apparaissent pas, ou sont animées de manière curieuse, vous pourrez les trouver dans les dossiers ‘images’ et ‘vidéos’ du répertoire ‘diaporamas’. (diaporama conçu sous la version 2003 de PowerPoint ®) 2/4 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

Formes générales : Formes accessoires : Couleurs : Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 3. Conception du modèle schématique animé 3.2 Conception du modèle schématique animé Formes générales : dépouillement analogie / schéma normalisé aspect non filaire Formes accessoires : indicateurs de position symbolisation des filets bases de vecteurs Couleurs : Correspondance maquette / MSA / schéma 3/4 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

Intérêt / animation maquette numérique : Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique 3. Conception du modèle schématique animé 3.3 Récapitulatif Objectifs initiaux : analogie géométries ‘réelle’ / schématique analogie mouvements 3D / schéma plan Animations ! Intérêt / animation maquette numérique : effet d’échelle taille et complexité moindres ‘animation manuelle’ facilitée Intérêt / schéma cinématique normalisé : visualisation des mouvements ! interactivité résolution des ambiguïtés (positions relatives des liaisons) 4/4 Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004