Ateliers pédagogiques du

Présentation au sujet: "Ateliers pédagogiques du"— Transcription de la présentation:

1 Ateliers pédagogiques du
Séminaire de technologie juin 2007 Niveau 5ème Ateliers pédagogiques du Présentation réalisée à partir du travail effectué au cours de l’année scolaire dans le cadre des ateliers pédagogiques du CRTech de Nemours (77).

2 Etude et réalisation d’un prototype
Scénario retenu Etude et réalisation d’un prototype

3 Programme de technologie Introduction générale
Pourquoi ? Programme de technologie Introduction générale Au cycle central, les activités proposées permettent d’acquérir des compétences, des connaissances et savoir-faire qui seront réinvestis dans les niveaux suivants : 4ème puis 3ème. Par ailleurs il est nécessaire de penser une introduction progressive de l’outil de DAO 3D abordé dès la 6ème avec l’utilisation du logiciel Edrawing pour visionner en 3D les objets abordés. La formation méthodologique dispensée à l’élève lui permet de s’investir dans une démarche de développement de produit, de façon autonome et créative, débouchant sur une production individuelle ou collective.

4 Cadre du projet Il s'agit, en s’appuyant sur un témoignage du travail effectué par Jean Saison : avec des élèves de 5ème sur le scénario « étude et réalisation d'un prototype », de présenter, non pas toute la mise en place du scénario, mais comment deux points particuliers de la pratique sociale présentée en référence ont pu être exploités.

5 Pratique sociale de référence
le support sélectionné pour illustrer cette pratique sociale de référence est une cassette proposée par le CRDP de Poitiers dans laquelle une vidéo présente le déroulement du scénario dans l'entreprise MACC de Chatellerault dans la Vienne Société Macc de Chatellerault 86 commentaires

6 La vidéo dure moins de sept minutes.
On y distingue non seulement l'enchaînement des étapes du scénario, de l'origine du cahier des charges aux tests des prototypes, mais aussi les intervenants, et les outils utilisés. retour

7 Le projet Exemple de projet mis en œuvre en classe de 5ème

8 Le projet

9 Concevoir une table de travail pour des artisans.
Le projet en entreprise Un cahier des charges Étapes du projet Un besoin exprimé Situation de problème Concevoir une table de travail pour des artisans. 1 Temps

10 Le projet en entreprise
Situation finale Une ou des solutions répondants au problème de départ : Réaliser des prototypes Choisir le prototype répondant le mieux au CDCF. Étapes du projet 2 Des prototypes Temps

11 Le projet en entreprise
Situation finale Étapes du projet Des maquettes numériques 2 Des croquis Une stratégie et une progression Situation de problème 1 Temps

12 Le projet en entreprise
De la demande au prototype 2 Des prototypes Étapes du projet Des maquettes numériques Des croquis Repérage d'une démarche et de l'utilisation du modeleur 1 Temps Un cahier des charges commentaires

13 Le projet en entreprise
Il est intéressant de repérer entre autres dans cette présentation deux points particuliers : 1°) Une démarche en entreprise qui servira d'armature et ainsi permettra les comparaisons avec la démarche utilisée en classe : 1- un cahier des charges, 2- des croquis qui permettent d'envisager les principes techniques des solutions, 3- des réalisations de maquettes numériques 4- les réalisations de prototypes. 2°) L'utilisation d'un modeleur dans le cadre de la conception. retour

14 Le projet en classe ... Un prototype Une maquette numérique
Étapes du projet 2 Une maquette numérique des maquettes et des croquis Un cahier des charges 1 Temps commentaires

15 Le projet en classe ... En classe nous allons tenter d'utiliser la même démarche afin de comparer avec la pratique sociale. Pour des raisons pédagogiques chaque équipe de deux élèves aura à réaliser une maquette numérique. retour

16 Extrait du cahier des charges
Le projet en classe ... Une demande, un cahier des charges Triffoully les Oies, le 15 septembre M Pierre PAUL Technologie Supports 115 rue Galilée Trifoully les Oies À     M Jean Saison         Professeur de Technologie         Collège Vallée Violette         Joué Lès Tours. Monsieur, Dans le cadre du renouvellement de notre catalogue de produits réalisables en classe de technologie en collège, nous sommes à la recherche nouveaux modèles. Aussi vous serait-il possible de faire étudier et de mettre au point, par votre établissement, différents prototypes de set de bureau permettant le rangement de crayons et petits objets divers. Nous souhaitons des produits fiables, réalisables par des élèves de collège et avec le matériel et les matériaux mis à leurs dispositions. Dans l'attente de votre réponse, veuillez, Monsieur, accepter mes salutations distinguées. M Pierre PAUL Extrait du cahier des charges Fonctions de service : F1 L'objet doit contenir de 3 à 10 stylos de longueur maximum 200mm F2 L'objet doit contenir 30 enveloppes de 160*125 F3 L'objet doit permettre le rangement de quelques trombones, punaises, gomme, petit taille-crayon. Contraintes : Le coût matière T.T.C ne devra pas dépasser 3 euros . L'objet devra être esthétique et de bonne qualité. L'objet devra prendre un minimum de place. L'objet devra être sans danger pour l'utilisateur. L'objet doit être réalisable dans les locaux des salles de technologie de collège.

17 Les élèves ont à disposition :
Le projet en classe ... Phase de conception Les élèves ont à disposition : 3 à 10 stylos 30 enveloppes de 160*125 mm quelques trombones, punaises, gomme, petit taille-crayon. Afin d’avoir une idée précise de l’encombrement du « contenu ». Des matériaux : Carton 10/10 Dépron 3  et 6 mm De l’outillage : Ciseaux Règle graduée Cutter sécurisé Colle blanche Une machine : scie Varga

18 Le projet en classe ... cette phase de conception débouche sur la production d'une maquette en carton ou en polystyrène extrudé (3 ou 6 mm). Ces productions permettent un consensus dans l'équipe.

19 Des maquettes en carton
Le projet en classe ... Des maquettes en carton Exemples de prototypes en carton Autres exemples commentaires

20 Les élèves sont immédiatement dans le concret.
La maquette en carton ou en polystyrène extrudé (Dépron) permet de concevoir directement en volume ce qui permet des échanges plus fructueux. Les élèves sont immédiatement dans le concret. retour

21 retour

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28 Le projet en classe ... La maquette est :
prise en photo avec un appareil numérique, Ou un croquis est réalisé puis numérisé. Les élèves insèrent l'image obtenue dans un document pour présenter leur travail.

29 Le projet en classe ... Des productions de documents : trace écrite
exemples de documents exemples de croquis

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37 Le projet en classe ... Une maquette virtuelle
Les élèves repèrent dans un assemblage de base les pièces qui vont leur permettre de créer leur porte-crayon. assemblages de base

38 Le projet en classe ... 1- choix des éléments
Ils ne gardent que les pièces qui vont leur permettre de créer leur prototype. 2- placement des éléments Ils positionnent les pièces conformément à leur maquette. 3- modification des dimensions des pièces Ils ouvrent les fichiers pièces afin d’en modifier les dimensions : ils n’interviennent que sur des modifications d’esquisses ou de fonctions.

39 Le projet en classe ... 4- choix des couleurs
Le travail consiste ici à faire des choix de couleurs de matériaux en tenant compte du stock disponible.

40 Le projet en classe ... Autre exemple avec la même base :

41 Le projet en classe ... 1- choix des éléments
Ils ne gardent que les pièces qui vont leur permettre de créer leur prototype. 2- placement des éléments Ils positionnent les pièces conformément à leur maquette. 3- modification des dimensions des pièces Ils ouvrent les fichiers pièces afin d’en modifier les dimensions : ils n’interviennent que sur des modifications d’esquisses ou de fonctions.

42 Démonstration : activité élève
Le projet en classe ... 4- choix des couleurs Le travail consiste ici à faire des choix de couleurs de matériaux en tenant compte du stock des matériaux disponibles. Démonstration : activité élève

43 Le projet en classe ... Validation de la maquette Réalisation du prototype Validation du prototype

44 Trace écrite pour l’élève
Le projet en classe ... Un prototype Trace écrite pour l’élève Vers la structuration Une maquette virtuelle Un cahier des charges une maquette, un croquis

45 Le projet en classe ... Les élèves peuvent ainsi garder dans leurs classeurs des photos de leurs maquettes, les images scannées de leurs croquis, des images de leurs maquettes virtuelles et des photos du prototype final. L’objectif étant de bien comprendre cette démarche de résolution de problème. structuration En conclusion

46 Structuration des connaissances
La conception d’un nouveau produit est réalisée à partir d’un cahier des charges qui précise le besoin des futurs utilisateurs. Dans le cahier des charges, le produit est défini par ses fonctions de service, qui se décomposent en fonctions d’usage et fonctions d’estime. Pour satisfaire les fonctions de service du produit, le concepteur recherche les fonctions techniques et propose des solutions techniques pour les assurer. La recherche de solutions commence sous la forme de croquis.

47 Structuration des connaissances
Pour vérifier que ces solutions sont adaptées aux attentes exprimées dans le cahier des charges, il est nécessaire de réaliser différents modèles virtuels et réels (maquettes et prototypes) sur lesquels on effectuera des tests. Les résultats de ces tests permettent de choisir une solution en fonction de critères définis à partir des performances énoncées dans le cahier des charges. La matière d’œuvre nécessaire à la réalisation des maquettes et des prototypes est achetée chez des fournisseurs. La demande peut leur être adressée sous forme d’un appel d’offre afin de comparer leurs propositions et de choisir la meilleure.

48 Structuration des connaissances
La communication des solutions techniques nécessite la réalisation de documents. Les principaux documents normalisés sont : le dessin d’ensemble, présentant l’objet terminé et assemblé la nomenclature, tableau dressant la liste des composants de l’objet les dessins de définition donnant les informations nécessaires à la réalisation de la pièce définie telles que les cotes et les tolérances. D’autres documents permettent de préparer les approvisionnements. Ils précisent le coût de la matière d’œuvre et donnent des informations permettant d’établir les bons de commande (fournisseurs, références, prix).

49 Structuration des connaissances
Solidworks est un logiciel de Conception Assistée par Ordinateur (ou Modeleur 3D : il permet de concevoir un modèle virtuel en 3D d’un objet). Le logiciel Solidworks nous permet de créer des pièces différentes puis de les assembler pour obtenir un montage (objet). On utilise 3 types de fichiers : Le fichier assemblage : choix de l’objet de départ, sélection des pièces, choix des couleurs pour le prototype Le fichier pièce : modification, si besoin des pièces sélectionnées dans l’assemblage. Le fichier mise en plan : dessin de définition des pièces en vue de leurs fabrications. retour

50 En conclusion L'utilisation d'un modeleur volumique dans la conception et la réalisation d'un prototype Quels intérêts ? Approche de la représentation 3D en rapport avec les pratiques sociales de référence. De la conception à la communication technique, la technologie collège est en lien avec la modernité. Le passage par le modeleur oblige les élèves à aborder les contraintes dimensionnelles et de production. DEBUT FIN - QUITTER

51 Structuration De la demande au prototype Des prototypes Des maquettes
Documents élèves De la demande au prototype S 2 Des prototypes Des maquettes numériques Des croquis S S Repérage d'une démarche et de l'utilisation du modeleur S 1 Temps retour Un cahier des charges

52 Quelles fonctions de service ? L’élève complète en nommant
Le cahier des charges le professeur énonce les titres, les élèves en binôme complètent un document en consultant leurs documents Le Cahier des charge est un document contractuel Le demandeur exprime un besoin Qui exprime le besoin ? Quel est ce besoin ? M Pierre PAUL De Technologie Supports Renouvellement de notre catalogue de produits réalisables en classe de technologie Que doit faire le produit ? Quelles fonctions de service ? L'objet doit contenir de 3 à 10 stylos de longueur maximum 200 mm L’élève complète en nommant les fonctions Une fonction d’usage ? L'objet devra être esthétique et de bonne qualité. Une fonction d’estime ? retour

53 Les croquis et maquettes
Les croquis ne sont pas préalables à la maquette réelle. Le croquis fixe sur papier une idée ET retranscrit également une action réalisée. L’élève colle la photo réalisée (sauvegardée) lors de la conception et désigne (cf nomenclature) les besoins satisfaits. contenir de 3 à 10 stylos de longueur maximum 200mm contenir 30 enveloppes de 160*125 A côté l’élève note Les croquis m’ont permis de ….. Le professeur distribue une nomenclature que l’élève complète. permettre le rangement de quelques trombones Suite possible retour Si au regard de la contrainte de prix le professeur fait calculer le coût et qu’il est nécessaire de hiérarchiser les fonctions pour choisir, on proposera une structuration sur le tri-croisé.

54 La maquette numérique retour
La maquette numérique se réalise avec un logiciel : LE MODELEUR 3D Le modeleur 3D permet de modéliser des pièces, de les assembler, de les modifier. Le modeleur 3D permet, à partir des modélisations de créer des fichiers d’usinages qui seront mis en œuvre grâce à une machine à commande numérique. Pour faire : L’élève découpe les différentes représentations : retour