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samedi 31 octobre 2015

6ème : CI6 Réalisation collective

Véhicule à sustentation magnétique 
Voici sûrement un des derniers articles niveau 6ème publié dans ce blog vu les changements à venir dans les nouveaux programmes.
Le travail que je présente ici fait suite aux articles développés en Février 2014 sur la sustentation magnétique.
Ce projet tourne autour de la transition écologique et le développement durable. Dans cet article sont présentés un véhicule à sustentation magnétique avec la programmation Arduino et des essais en soufflerie.
Au final, les élèves créent des formes de véhicules puis les essaient en soufflerie.
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 6ème") 
6.3 Réaliser en suivant un protocole donné. (2)

6.5 Réaliser un assemblage ou tout ou partie d'un objet technique en suivant une procédure normalisée (2)
6.7 Tester le fonctionnement (2)

6.9 Confronter le résultat à celui attendu. (2)
J'ai documenté tout ce projet  dans ce fichier pdf à télécharger ci-dessous :

Le banc d'essais du véhicule à sustentation magnétique est présenté dans cette vidéo :

 La soufflerie est présentée dans cette vidéo :

 
Il est possible d'utiliser ce travail pour les nouveaux programmes dans au cycle 4 dans un EPI (Enseignement pratique Interdisciplinaire) :
Transition écologique et développement durable :
Avec la géographie, les sciences physiques, les SVT, des travaux peuvent être conduits sur  l'urbanisme ou transport en ville.

mardi 8 septembre 2015

5ème : CI1 Comment est le quartier du collège ?

Séance 1 : Le besoin
Les élèves qui arrivent cette année en classe de 5ème n'ont pas eu de cours de technologie en classe de 6ème (pas de professeur dans mon collège l'année dernière !!).
J'ai dû donc retoucher la première séance proposée l'année dernière.
Je  suis appuyé sur le travail présenté sur le site de la technologie de l'académie de Versailles.
Les élèves doivent énoncer graphiquement le besoin auquel répond l'objet technique.
La capacité abordée est la suivante : (voir "Programme et capacités en 5ème")
1.1 Identifier des fonctions assurées par un objet technique.
Le document élève est en téléchargement au format OpenOffice à cette adresse :

Je vous propose  une fiche bilan afin de préparer une évaluation : 
 

vendredi 21 août 2015

De la conception design à la fabrication 3D


La maquette de la cabine de téléphérique

Afin de découvrir le logiciel Freecad, le logiciel de Slicing Repetier-Host qui traduit les modèles numériques en instructions physiques destinée à l’imprimante, et l'utilisation de l'imprimante 3D Witbox compatible avec la plupart des logiciels de "slicing" open source, j'ai voulu créer une maquette de la cabine du téléphérique Vanoise Express.
Partant d'un dessin créé avec mon fils, j'ai développé la cabine en "designant"  la maquette numérique, puis en l'important en fichier STL pour créer le Gcode pour l'imprimante 3D.

 


Du dessin à la maquette finie







De nombreux tutoriels d'introduction à la modélisation FreeCAD sont à disposition sur Internet dont cette vidéo créée par un membre du Fablab VoLaB.
http://www.vorobotics.com/wp/
Une fois la maquette numérique créée, exporter le travail en fichier STL afin de le traiter à l'aide du logiciel Repetier (dans cet exemple de travail) pour obtenir un fichier Gcode afin de commander l'imprimante 3D. (Exemple de tutoriel trouvé sur Internet)

Voici les images de chaque pièce et de l’assemblage de la maquette numérique de la cabine



Cabine et chariot
 
 
 
Suspentes et ensemble
 
 
 
 
 
 
Les fichiers Freecad des différentes pièces de la cabine sont en téléchargement ci-dessous :
 

mercredi 24 juin 2015

3ème : CI3 Revue de projet et choix de solutions techniques (Ascenseur privatif)

Séance 4 : Solutions retenues
Définition des pièces de l'ascenseur privatif


http://www.a4.fr/automatisme-et-robotique/maquettes-automatisees/monte-charge.html
Pour satisfaire les fonctions de service de l'ascenseur privatif, les élèves doivent rechercher et proposer des solutions techniques. La phase finale est de définir les différentes pièces de l'ascenseur.
Pour ce travail, les élèves partent de la maquette de monte-charge développée par l'entreprise A4 . Je le répète, je n'ai pas d'action chez ce fournisseur mais l'accord d'utiliser le dossier technique avec les maquettes numériques et les fichiers DXF.

Les principales modifications sont : 
  1. Remplacement du motoréducteur par le servomoteur étudié dans la séance 3 de CI3.
  2. Changement du module de commande du moteur.
  3. Suppression du contrepoids.
  4. Fixation des différents modules par bande auto-agrippante ou du ruban adhésif double faces.


Ces modifications simplifient les différentes pièces. Les élèves les redessinent  dans le module CAO de Charlygraal avant d'étudier la fabrication avec le module FAO.
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")
1.9 Valider une solution technique retenue. (3)
1.10 Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée. (3)
1.11 Réaliser un schéma, un dessin scientifique ou technique par une représentation numérique à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur, en respectant les conventions. (3)
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

dimanche 31 mai 2015

3ème : CI3 Revue de projet et choix de solutions techniques (Ascenseur privatif)

Séance 3 : Solutions retenues
Le moteur de la maquette de l'ascenseur privatif


 
Les élèves doivent trouver les caractéristiques du servomoteur à rotation continue fourni. Ensuite, le travail consiste à dessiner le circuit électrique , non pas avec un servomoteur mais un moteur à courant continu 9V.

L'application (Flash) utilisée est en téléchargement ici :


Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème")

1.9 Valider une solution technique retenue. (3)
1.10 Choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de réaliser une fonction donnée. (3)
1.11 Réaliser un schéma, un dessin scientifique ou technique par une représentation numérique à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur, en respectant les conventions. (3)
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

samedi 25 avril 2015

L'ascenseur privatif


La maquette de l'ascenseur privatif  : Documentation


http://www.vorobotics.com/wp/Je vous propose une documentation (complète ?) de la maquette que j'ai développée et présentée dans l'article publié le 25 Janvier 2015.
Dans le document, vous trouverez les résultats de mes recherches (aidé par les membres du VoLab de Vauréal) sur :
1) Les cartes Arduino Mega 2560 et adafruit motor shield
2) Les branchements des capteurs et actionneurs 
3) La programmation à l'aide d'ArduBlock, plugin (module d'extension) du logiciel Arduino de :
Contrôles et commandes à l'aide de boutons poussoirs et de capteurs fin de course
Moteur CC
Servomoteur à rotation continue
La commande « Tant que ... » (while)
La boucle « Si » (if)
Sous programme 
 

jeudi 2 avril 2015

4ème : CI5 Par quoi et comment sont réalisées l'acquisition et la transmission de l'information ?

Séance 1 : Identifier la nature d'une information
A partir de la maquette du téléphérique du Vanoise Express, les élèves vont identifier les capteurs et les actionneurs, établir les liaisons physiques entre l'élément de traitement et les différentes périphériques, et pour finir, réaliser le programme de fonctionnement à l'aide du logiciel "Logicator".
La maquette numérique du téléphérique est en téléchargement ici :
La partie (5) "La communication et la gestion de l'information" est abordée en étudiant ce projet.

 
 
 
Pour cette séance, les capacités à acquérir sont les suivantes : ( Voir Capacités à acquérir en classe de 4ème )
5.3 Identifier les modes et dispositifs d'acquisition des signaux, des données (1).
5.5 Identifier les étapes d’un programme de commande représenté sous forme graphique (1).
5.6 Modifier la représentation du programme de commande d’un système pour répondre à un besoin particulier et valider le résultat obtenu (2).
5.7 Identifier une condition logique de commande (2).
5.8 Identifier les composants d’une interface entre chaîne d’énergie et chaîne d’informations (réels ou objets graphiques virtuels) (2).
5.9 Repérer le mode de transmission pour une application donnée (1).
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :


jeudi 26 mars 2015

3ème : CI3 Revue de projet et choix de solutions techniques (Ascenseur privatif)

Séance 1 : Solutions retenues
Choix du matériau pour chaque partie de la maquette de l'ascenseur privatif
 
Les élèves ont défini les formes générales de leurs maquettes (voir CI2 "Recherche de solutions techniques" séance 1).

A partir de maintenant, les élèves doivent développer une maquette définitive "en dur" afin de présenter son fonctionnement. Une seule maquette sera réalisée par classe.
Le premier travail est de déterminer les matériaux qui pourront être utilisés Le choix s'effectue après étude d'une liste.

Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
2.1 Identifier les relations principales entre solutions, matériaux et procédés de réalisation. (2)
2.3 Identifier les propriétés pertinentes des matériaux à prendre en compte pour répondre aux contraintes du cahier des charges. (1)

2.4 Hiérarchiser les propriétés des matériaux. (2)
2.5 Choisir un matériau dans une liste fournie en fonction d’un critère défini dans le cahier des charges. (3)
Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

mercredi 11 mars 2015

5ème : Projet 2014/2015 (Moyen âge)

Séance 2 : Pourquoi les éléments d'une structure en voûte tiennent-ils ensemble ?
Cette séance permet de décrire les différentes voûtes et particulièrement la voûte en plein cintre.
Les élèves sont amenés à créer une maquette de la voute en plein cintre. Le matériau de base est du carton d'emballage de ramettes de feuilles pour photocopieuse. Chaque groupe (6 dans la classe) a réalisé sa maquette.
Chaque maquette comprenant 9 claveaux, il a fallu récupérer tout le carton possible !
Je fournis le patron des claveaux (étudié en Mathématiques)
Le résultat est assez bluffant mais compliqué à mettre en place en fin de production : problème de manque de frottement entre les claveaux, entre les claveaux et la table trop lisse. Cette expérience a permis aux élèves de faire ressortir les contraintes de construction en rajoutant un cintre pour la mise en place des claveaux.

Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 5ème")
1.3 Comparer, sur différents objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service (1)
1.9 Traduire sous forme de croquis l'organisation structurelle d'un objet technique (2)
4.1 Identifier l'évolution des besoins (1)
4.2 Repérer sur une famille d'objets techniques, l'évolution des principes ou des choix artistiques (1)

6.5 Participer à la réalisation de la maquette (3)

Le fichier "élève" est en téléchargement ici :

Je mets aussi une animation SWF (ouvrir avec un navigateur) montrant le principe de construction en téléchargement ici :

dimanche 25 janvier 2015

3ème : L'ascenseur privatif


La maquette de l'ascenseur privatif
 
Comme chaque année, lorsque je propose un projet à mes classes, je le développe de mon côté afin de relever les problèmes qui peuvent se présenter.
J'en ai profité pour découvrir Arduino (cartes électronique, un environnement de programmation, une communauté qui échange).
http://www.vorobotics.com/wp/
Pour cette nouvelle expérience, je dois remercier les membres du VoLab de Vauréal (95), premier laboratoire de fabrication (fab lab) du Val d'Oise (association VOROBOTICS).
   Première difficulté : la programmation à l'aide du programme IDE d'Arduino et les lignes de programmation en C et C++ adaptés pour Arduino. Heureusement, je viens de découvrir la possibilité de programmer avec une interface graphique qui s'ajoute au programme (plugin ArduBlock)
Deuxième difficulté : les différentes cartes et les bibliothèques qui permettent de les programmer.

Grands avantages : matériel "open source", logiciel libre, une communauté importante.



J'ai donc développé une maquette "fonctionnelle" de l'ascenseur privatif et je vous propose un premier résultat de fonctionnement sans portes.
Exemple de la programmation de l'ascenseur privatif

3ème : CI2 Recherche de solutions techniques (Ascenseur privatif)

Séance 2 : Fonctionnement de la maquette de l'ascenseur privatif
Représentation du programme

Suite au travail fourni dans la séance 1 du CI2, les élèves abordent la programmation de la future maquette "fonctionnelle" qui sera fabriquée dans le CI4 "Réalisation et validation du prototype.
Ce travail n'est qu'une approche afin de décrire le comportement attendu du système. Deux étapes sont suivies pour amener les élèves à "programmer" sans les perdre dans la difficulté :
1- Description des différentes étapes et actions sous forme littérale (verbe d'action, capteurs, bouton d'appel, ...) de manière chronologique.
2- Représentation graphique du programme à l'aide d'un organigramme à compléter.
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 3ème") 
1.8 Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction. (3).
5.1 Choisir un mode de dialogue ou de diffusion adapté à un besoin de communication (2).

Le document "élève" en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

dimanche 30 novembre 2014

5ème : Projet 2014/2015 (Moyen âge)

Séance 1 : La fonction des châteaux (Moyen âge)
Suite à l'article publié le 23/11/14 "5ème : Projet 2014/2015 (Moyen âge)", voici la première séance qui doit permettre aux élèves d'étudier l'évolution de la fonction des châteaux à travers les âges, la construction et les matériaux.
Le travail sera présenté sous forme d'affiches réalisées par groupes de 3/4 élèves.
Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 5ème") 
1.3 Comparer, sur différents objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service (1)
4.1 Identifier l'évolution des besoins (1)
4.2 Repérer sur une famille d'objets techniques, l'évolution des principes ou des choix artistiques (1)
5.4 Organiser des informations pour les utiliser. Produire, composer et diffuser des documents (3) 
Le fichier "élève" est en téléchargement ici :