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Projet Mathématiques / Technologie

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Bien qu'à la retraite, je vais continuer à rédiger des articles. Je trouve dommageable de ne pas faire profiter mes collègues de mes des archives.

A L'origine, nous voulions avec le professeur de Mathématiques développer un projet autour de la programmation en classe de 5ème.
- Mathématiques : Modélisation support de carte plus support de piles. Programmation
- Technologie : découverte carte. Fabrication support 3D. Programmation

Plusieurs thématiques sont abordées en technologie :

DIC : Design, Innovation et créativité

- Imaginer des solutions pour produire des objets et des éléments de programmes informatiques en réponse au besoin.

Séance 1 : Présentation du problème 

https://1drv.ms/b/s!Ag0R6X9RApW0gccolz0hDIiQGxafxQ

Séance 2 : Support de la carte

https://1drv.ms/b/s!Ag0R6X9RApW0gccqr1DMGTnMCiiwug

- Fichier FreeCad du support

https://1drv.ms/u/s!Ag0R6X9RApW0gccanVY61S1_rB05Rw

- Fichier STL du support

https://1drv.ms/u/s!Ag0R6X9RApW0gccbwwmXOzh0RSvXxw

 

IP : L'informatique et la programmation

- Écrire, mettre au point (tester, corriger) et exécuter un programme commandant un système réel et vérifier le comportement attendu.

Séance 3 : Programmation

https://1drv.ms/b/s!Ag0R6X9RApW0gcct0rn6eleRVxjjDQ

mBlock 5 en ligne / Mlink

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De nombreux collègues  sont face à un problème important lors de l’utilisation de mBlock 5 en ligne :

- Impossible d'ajouter un appareil.

- Impossible d'ajouter une extension. 

Ce problème semble venir du proxy qui bloque la manœuvre.

Une des solution (et très simple) est d’installer le logiciel Mlink sur chaque poste afin d'utiliser la version Web de mBlock pour contrôler les robots.

Il vous reste plus qu'à lancer mLink et démarrer l'application voulue. Vous trouverez de l'aide ici.

Vous pouvez ainsi ajouter les appareils et les extensions voulus dans l'interface web de mBlock 5.

Exemples :

- Appareil : Arduino Uno

- Extension : A4 Grove 

Petite astuce !!! Afin de ne pas avoir à effectuer la manipulation à chaque ouverture de mBlock en ligne, il suffit d"enregistrer sur votre ordinateur" un fichier de base que vous enverrez à vos élèves afin de démarrer un nouveau projet avec ce fichier. Les appareils et extensions seront directement présents dans l'interface de mBlosk. Il suffira de lancer à nouveau Mlink et mBlock

Bras robot simple

 Maquette de robot industriel à fabriquer

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Cycle 4 : 
OTSCIS : Les objets techniques, les services et les changements induits dans la société.
IP : Informatique et la Programmation.

La maquette et la démarche sont présentées dans cette vidéo :

Tout le dossier est disponible à cette adresse : https://1drv.ms/f/s!AA0R6X9RApW0gblJ

Vous y trouverez :

    Le diaporama de présentation pdf

    Le dossier zip de conception (sketchup et freecad) et simulation de mouvements (sketchup)

    Le dossier zip de fabrication (CAO et FAO CharlyGraal).

    Le dossier zip de programmation (mBlock)

Atelier robotique collège 2

Le robot junior

Article précédent "Atelier robotique Collège"

Vidéo mise en ligne

                

Le fichier Skechup de la maquette numérique du robot est téléchargeable à cette adresse : https://1drv.ms/u/s!AA0R6X9RApW0gagP

Atelier robotique collège

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Le robot junior

Au fablab de Vauréal, nous avons développé un "robot junior" afin d'aborder la robotique et l'initiation à la programmation avec des collégiens de 11 à 16 ans. Le logiciel utilisé est mBlock 5.
Vous trouverez toute une documentation sur le Wiki du fablab de Vauréal : Permis C 2019. 

Ces documents sont mis à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution 4.0 International

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Objets robotisés

Projets développés au fablab de Vauréal (95) :

 

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Depuis bien longtemps  j'ai laissé à l'abandon mon blog pour développer des projets au fablab de Vauréal (voir article précédent).
De nombreux projets sont développés et je me permets de vous signaler mes dernières réalisations.
J'ai travaillé sur une main robotisée qui m'a emmenée vers des solutions inattendues et de la programmation orientée objet (POO) avec Arduino.
La documentation de la première main se trouve à cette page : Main robotisée

J'ai recherché un design plus simple pour réaliser le mouvement des doigts et fabriquer en classe (5ème) et je suis arrivé à cette main : Main plastique

Pour la modélisation de la main, j’ai utilisé le logiciel SketchUp Make 2017
Le dossier  main3d_sketchup_gilles.zip  est en téléchargement.
Je vais utiliser ce travail en classe de 5ème. 

La programmation est complexe et à mon avis pas abordable au collège mais j'ai développé une application Android à l'aide de AppInventor pour commander la main et qui peut être étudiée en classe de troisième. Le code source est téléchargeable ici

Vous trouverez l'ensemble des projets et informations sur le wiki du fablab.

5ème : CI1 Comment est le quartier du collège ?

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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 : 

 

5ème : Projet 2014/2015 (Moyen âge)

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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 :

5ème : Projet 2014/2015 (Moyen âge)

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Voute en plein cintre
Projet

Le professeur de Mathématiques d'une de 5ème conduit un projet sur le moyen âge. J'ai donc proposé ma participation à ce projet en étudiant les voutes et pourquoi pas en construire une maquette.
Je renomme donc le "CI2 : Découvrir les ouvrages du quartier du collège" par "CI2 : Comment les châteaux étaient-ils construits ?" Le reste du travail de l'année ne change pas.
Les élèves vont bien sûr suivre le programme officiel de technologie (voir messages "Programmes et capacités")

Le travail de calculs et de traçage des patrons des différentes pièces (sommiers, claveaux et clef) sera réalisé en Mathématiques.

Le fichier "Geogebra" est en téléchargement ici :

 

Les élèves, par groupe de 4, fabriqueront la maquette en technologie à partir de patrons en plastiques (plus simple pour tracer).
Pour arriver à la maquette de voute en plein cintre, je vais suivre la démarche décrite dans le document suivant qui est un projet et peut être modifié à tout moment :

5ème : CI1 Comment est le quartier du collège ?

Enfin un peu de repos afin de faire un retour sur la première période de l'année.
J'en profite pour rappeler le travail effectué par les élèves de 5ème dans le Centre d'Intérêt n°1.

Séance 1 : Fonctions de service et solutions techniques.
Les élèves doivent élaborer une liste des différents habitats et ouvrages présents dans le quartier du collège. Pour ce travail, ils utilisent GoogleMaps pour une visite virtuelle de leur quartier.
Le document élève en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

Le bilan distribué en fin de séance est disponible ci-dessous :

Séance 2 : L'histoire d'une solution technique et de ses inventeurs. 
Les élèves étudient l'évolution de l'éclairage public dans le temps. Pour illustrer cette séance, j'utilise une vidéo accessible sur lesite.tv "L'éclairage et sa consommation énergétique" qui fait partie de la collection C'est pas sorcier.
Bien sûr, les vidéos sont disponibles en version complète en streaming si vous êtes abonné. 
Le document élève en fichier LibreOffice est à télécharger ci-dessous :

Le bilan distribué en fin de séance est disponible ci-dessous :

Rentrée 2013-2014

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Mise en place de l'année

Une année supplémentaire se présente (33ème rentrée !) et je vous propose de suivre mes péripéties en 5ème, 4ème et 3ème.
Avant toute chose, j'aimerais mettre un gros point sur un "i" : ce que je présente dans ce blog n'est pas du cours clef en main mais une trame afin que chaque enseignant puisse développer ses projets. Généralement, vous ne trouverez pas de correction type (les élèves visitent aussi mon blog !) et surtout, étant dans une pédagogie d'investigation, chaque document peut être différent suivant les classes, les enseignants, les élèves.
D'autre part, j'ai des demandes de corrections de la part de collègues mais jamais aucun retour de retouche de document, d'évolution ou d'idée !! Le blog est ouvert depuis Juin 2009.
Pour cette année je reprends les différents déroulements des programmes en 5ème,  4ème et 3ème. Je n'ai toujours pas de 6ème.
Pour le programme de 5ème, pas de changement pour l'instant. Les travaux de l'année dernière sont encore d'actualité.
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2009/06/mise-en-place-du-cours-5eme.html
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2009/06/centres-dinterets-5eme.html
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2009/06/capacites-5eme.html
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2009/07/presentation-de-la-technologie-en.html
De même pour la classe de 4ème.
http://lecorsiergilles.blogspot.fr/2012/09/4eme-programme-2012-2013.html
Pour le niveau 3ème, je suis la même démarche que l'année dernière (voir message), mais au lieu de développer 3 projets, je n'en fais qu'un seul qui démarre avec le même support que l'année dernière : Le Vanoise Express. La différence cette année, nous n'allons pas étudier toute la remontée mécanique mais seulement la cabine.
 Je vais suivre la démarche du projet de l'Abris de bus développé par mon collègue Julian Doumergue et dont le dossier est mis en ligne sur le site de l'Académie de Versailles à cette adresse : http://www.technologie.ac-versailles.fr/spip.php?article409

5ème : CI5 Modélisation du projet (Pompiers)

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Séance 1 : La maquette du centre d'incendie et de secours au 1/200

La classe est partagée en 6 groupes afin de réaliser la maquette en carton plume. Chaque groupe s'occupe d'une partie de la caserne.

Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 5ème")
6.1 Associer les formes, l"aspect et la structure d'un composant à un procédé de réalisation (1)
6.2 Enoncer les contraintes de sécurité liées à la mise en oeuvre d'un procédé de réalisation (2)
6.3 Proposer un contrôle pour la réalisation future (pièces, assemblage, produit fini) (2)
6.4 Distinguer l'usage d'une maquette et d'un prototype dans le développement d'un objet technique (2)
6.5 Participer à la réalisation de la maquette (3)
6.6 Transférer les donnéesd'un plan sur une maquette ou dans la réalité (3)
6.7 Relever des dimensions sur l'objet technique réel et les adapter à la réalisation d'une maquette ou d'un plan (3)
6.8 Situer son action sur un planning de réalisation d'un objet (2)
6.9 Justifier des antériorités des opérations de fabrication ou d'assemblage (2)

Voici les premières photos de la réalisation de la maquette :

 

5ème : CI6 Réaménager la salle de technologie

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Séance 1 : Le laboratoire de technologie

J'ai enfin réussi à aborder le 6ème Centre d'Intérêt avec mes élèves de 5ème !
Ce travail doit amener les élèves à modifier la position des différents mobiliers  d'une salle de cours "classique" en laboratoire avec des ilots d'apprentissage. Ils vont utiliser le logiciel 3D Sweet home 3D.

 La situation problème est tout simplement le "guide d'équipement des laboratoire au collège" et surtout la page 7.
Pour mener à bien ce travail, les élèves vont devoir relever les dimensions de la salle, la position des portes, des prises électriques et du réseau informatique à l'aide de télémètres et doubles décamètre et reporter toutes ces données sur le plan de la salle vide. Ils vont ensuite lister les contraintes avant de retoucher le plan de la salle de technologie.

Les capacités à acquérir sont les suivantes : (voir http://lecorsiergilles.blogspot.com/2010/03/porgamme-et-capacites.html ) 
- 1.13 Associer une représentation 3D à une représentation 2D (2)
- 3.1  Repérer sur un objet technique, les énergies d'entrée et de sortie (2)
- 6.6 Transférer les données d'un plan sur une maquette ou dans la réalité (3)
- 6.7 Relever des dimensions sur l'objet technique réel et les adapter à la réalisation d'une maquette ou d'un plan (3)

Le dossier complet avec les documents élèves, les fichiers de travail Sweethome 3D et le guide d'équipement, est en téléchargement ici :

Pour avoir un exemple de résultats, vous pouvez relire le message du 8 Octobre 2010 dont le sujet était le laboratoire de technologie.

5ème : CI3 Le projet (Pompiers)

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Création de la maquette numérique

A partir des plans du nouveau centre d'incendie et de secours (fournis par le Conseil Général des Yvelines), les élèves vont créer la maquette numérique à l'aide de Google Sketchup.

La prise en main du logiciel consiste à créer des volumes simple. Ensuite, j'ai fourni un fichier de base avec les premiers volumes de la caserne et surtout la route et le rond point afin qu'ils puissent se repérer.

Les élèves ont fini et habillé les bâtiments et créé la maison d'exercice.
Les travail développé est présenté sur la vidéo suivante sous forme de visite virtuelle.

Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 5ème")
1.11 Réaliser la maquette numérique d'un volume élémentaire (3).
1.12 Modifier une représentation numérique d'un volume simple avec un logiciel de conception assistée par ordinateur (2).
1.13 Associer une représentation 3D à une représentation 2D (2).
5.4 Organiser des informations pour les utiliser. Produire, composer et diffuser des documents (3).

5ème : CI2 L'évolution des besoins (Pompiers)

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Séance 2 : Etude du centre d'incendie et de secours actuel

Ce travail doit permettre aux élèves de déterminer si le centre d'incendie et de secours est encore adapté ou non à son environnement et aux nouvelles activités et interventions futures.
Les élèves vont devoir étudier la situation du centre et établir un plan de masse.
Etant difficile de sortir en ville, les élèves vont utiliser des images satellites et relever les dimensions manquantes (quelques relevés ont été effectués lors de la visite de la caserne décrite dans un message précédent).
Un message a été rédigé par les élèves et mis en ligne sur le site de mon collège à cette adresse : http://www.clg-magellan-chanteloup.ac-versailles.fr/spip.php?article108

Ce petit diaporama vous présente la visite de la caserne et l'intervention des pompiers au collège :

Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 5ème") 
1.6 Mettre en relation les contraintes à respecter et les solutions techniques retenues (1).
1.7 Relier les choix esthétiques au style artistique en vigueur au moment de la création (1).
1.9 Traduire sous forme de croquis l'organisation structurelle d'un objet technique (2).

Le fichier "élève" est en téléchargement au format OpenOffice ici.

5ème : Projet 2011/2012 (Pompiers)

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Centre d'Incendie et de Secours
Poursuite du projet

Un petit message afin de pouvoir suivre l'évolution du projet de Centre de secours et d'incendies qui doit être construit près de mon collège. La classe de 5ème "Architecture" a suivi les premiers coups de pioche, la première semaine des vacances (voir l'article publié dans le magazine du Conseil Général des Yvelines, Janvier 2012).

En cours d'arts plastiques, les élèves ont défini un logo représentant la classe et qui sera utilisé sur tous les documents qu'ils établiront.

5ème : CI2 Découvrir les ouvrages du quartier

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Séance 1 : Les principales caractéristiques d'une construction

En parallèle de la classe de 5ème "Architecture" (voir message : http://lecorsiergilles.blogspot.com/2011/09/5eme-projet-20112012.html)   j'ai deux classes de 5ème qui suivent le programme déterminé dans les messages suivants :
- Programmes et capacités 
- Mise en place des séances 
- Présentation de la technologie
Les élèves ont terminé le Centre d'Intérêt N°1 "Comment est le quartier du collège" :
- Séance 1 : Les fonctions de service et les solutions techniques
- Séance 2 : L'évolution de l'éclairage public.
Il restera un petit travail à effectuer pendant les vacances de Noël
- Séance 3 : Comment ont évolué les besoins au cours du temps ?

 Pour commencer le deuxième Centre d'Intérêt, les élèves vont donc rechercher les principales solutions techniques retenues pour un bâtiment (Immeuble d'habitation, locaux d'entreprises, collège, habitations individuelles, église, mosquée).
Les bâtiments étudiés sont situés proche du collège et facilement identifiables.
Pour ce travail, les élèves doivent aussi s'aider du livre de technologie à leur disposition ( Eurêka ! technologie 5ème, Delagrave). Attention ! Je ne fais pas de publicité ! Un autre livre peut très bien être utilisé pour trouver les exemples. 

La capacité abordée est la suivante : (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).

Le fichier "élève" est en téléchargement au format OpenOffice à cette adresse : 
https://skydrive.live.com/?cid=b49502517fe9110d&sc=documents&id=B49502517FE9110D!1117

5ème : CI2 L'évolution des besoins (Pompiers)

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Séance 1 : Programmation des besoins

L'étude de cette partie du projet repose sur le un dossier fourni par le Conseil  Général des Yvelines qui se nomme "Programmation des besoins". Ce document est officiel et présente l'avantage de montrer aux élèves un document réel. Ce document est consultable à cette adresse : https://skydrive.live.com/?cid=b49502517fe9110d&sc=documents&id=B49502517FE9110D%211000

J'ai contacté le capitaine du centre d'incendie et de secours afin de mettre au point une rencontre avec les élèves et une visite de la caserne.

Ce travail doit permettre aux élèves de définir l'évolution des besoins en vue de la construction de la nouvelle caserne.

Les élèves vont s'appuyer sur un document préparé en classe et en téléchargement à cette adresse : https://skydrive.live.com/?cid=b49502517fe9110d&sc=documents&id=B49502517FE9110D%211026

Cette présentation auprès des élèves permettra aussi de découvrir le métier de pompier. A cet effet, j'ai préparé une première fiche métier (de base !) en téléchargement à cette adresse : https://skydrive.live.com/?cid=b49502517fe9110d&sc=documents&id=B49502517FE9110D%211029

Les capacités abordées sont les suivantes : (voir "Programme et capacités en 5ème")
1.1 Identifier des fonctions assurées par un objet technique. (1)

1.8 Identifier, de manière qualitative, l'influence d'un contexte social et économique sur la conception et la commercialisation d'un objet technique simple. (1)

4.1 Identifier l'évolution des besoins. (1)