Séance 1 : Analyse de solutions existantes

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1 Séance 1 : Analyse de solutions existantes À partir du cahier des charges, rechercher sur Internet les solutions couramment mises en œuvre sur les clés USB pour répondre à la fonction F5 «Protection». Les plus répandues sont la clé avec bouchon et la clé rétractable. Mais il en existe d autres. 2h Rechercher et classer des informations sur les solutions de protection du connecteur Usb Analyse d objets techniques. Prérequis Réalisations de cartes mentales sur un logiciel approprié «Freemind». Documents Présentation du travail aux élèves : cahier des charges du boîtier ou cache du connecteur USB Matériel et logiciel 2 ordinateurs avec connexion Internet par groupe de 4 élèves Logiciel «Freemind» Les élèves sont en groupe de 4, ils doivent rechercher des solutions de protection et de design pour le connecteur Usb puis ils doivent enregistrer ces images et les redimensionner afin de les insérer dans une carte mentale pour exposer à la classe les solutions existantes. Utiliser le moteur de recherche Google image et enregistrer vos images des solutions répondant à la fonction F5 dans votre dossier personnel sur le réseau : une à deux images par solution. De la même manière, rechercher les solutions répondant à la fonction F3 : Design extérieur utilisé pour les clés USB, et présentez votre travail avec une carte mentale structurée et illustrée (Freemind). Les familles Fantaisies ou Design étant les plus répandues. Productions élèves attendues : - une carte mentale solutions de protection par groupe de 4 élèves. - une carte mentale solutions de design par groupe de 4 élèves. - un/e rapporteur/euse du groupe expose ses productions à l'oral à la classe. Remarques Synthèse des solutions existantes présentées par les rapporteurs de groupe. Mise en commun des solutions issues des cartes mentales pour la protection et le design du cache ou boîtier pour le connecteur de clé usb ONISEP/Pro2science/Impression 3D du casque d une clé USB 1

2 - J'ai réussi mon travail si... Compétences attendues - J'ai proposé au moins 3 solutions Analyser et concevoir tout ou partie d un objet technique. Mettre en œuvre une démarche de créativité. Évaluation - J'ai utilisé un logiciel pour représenter mes solutions sous forme de carte mentale de groupe Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction. - J'ai présenté mes solutions à l'oral Choisir un mode de dialogue ou de diffusion adapté à un besoin de communication. - J'ai participé au travail du groupe Choisir et utiliser les services ou les outils adaptés aux tâches à réaliser pour un travail collaboratif. ONISEP/Pro2science/Impression 3D du casque d une clé USB 2

3 Séance 2 : Recherche de solutions en co-enseignement Problème : Quelles solutions puis-je proposer pour concevoir un cache de clé USB qui corresponde au cahier des charges? Travail à faire : Proposez plusieurs solutions sous forme d'esquisses (représentation en perspective 3D) puis sous forme de dessin technique (représentation en projection en 2D) avec plusieurs vues. 2h Recherche de solutions Analyse d objets techniques Prérequis Activités de la séance 1 Documents Présentation du travail aux élèves : Cahier des charges fonctionnel du boîtier ou cache du connecteur Matériel et ressources 2 ordinateurs par groupe de 4 élèves Cartes mentales numériques de l'analyse de solutions existantes pour les fonctions design et protection 2 Fiches «solution» vierge» par groupe Les élèves sont par groupe de 4. Il s agit de rechercher des solutions pour répondre au cahier des charges. Pour cela il sera nécessaire : - de lire attentivement le tableau des exigences du cahier des charges - de s'appuyer sur les cartes mentales de l'analyse des solutions existantes pour la protection et le design - de s appuyer sur l analyse de la clé existante (document technique) - de trouver au moins deux solutions assez différentes satisfaisant chaque exigence. - de lire les documents ressources destinés à vous guider ONISEP/Pro2science/Impression 3D du casque d une clé USB 3

4 Le résultat de votre recherche sera présenté dans la fiche «solution». Vous remplirez une fiche par solution (donc deux au minimum) par groupe de 4 élèves Productions attendues : Un à deux croquis sur feuille par groupe de 4 élèves, présentant plusieurs vues de la solution retenue. Remarques Comparaisons par groupe des solutions retenues présentées sous forme d esquisse. Les croquis ou esquisses présenteront au minimum deux vues de la solution afin que les volumes soient bien appréhendés. La solution retenue devra présenter différentes vues en dessin technique. - J'ai réussi mon travail si... Compétences attendues - J'ai proposé au moins 2 solutions - Analyser et concevoir tout ou partie d un objet technique - Mettre en œuvre une démarche de créativité Évaluation - J'ai représenté la solution retenue à l'aide d'un croquis - J'ai représenté ma solution à l'aide d'un dessin technique Mon dessin est à l'échelle Mon dessin représente la solution choisie - Produire une représentation d'objets - Réaliser un dessin technique. - J'ai participé au travail du groupe Choisir et utiliser les services ou les outils adaptés aux tâches à réaliser pour un travail collaboratif. ONISEP/Pro2science/Impression 3D du casque d une clé USB 4

5 Séance 3 : Apprendre à dessiner en 3D en coenseignement A partir du travail en mathématiques sur les patrons de formes géométriques usuelles, vous réaliserez des volumes simples sur sketchup afin de mieux appréhender les fonctionnalités du logiciel de modélisation 3D de votre croquis manuel. 2h à 3h Modélisation 3D de volumes géométriques simples Analyse et conception Prérequis Séances sur les patrons et volumes en mathématiques Documents Fiches guides activités Matériel et ressources 2 ordinateurs par groupe de 4 élèves Logiciel Solidworks ou Freecad Les élèves travaillent en groupe de 4. Il s agit de concevoir par binôme des volumes géométriques simples afin de se familiariser et d'appréhender les fonctionnalités du modeleur volumique. Les élèves vont devoir, à partir des patrons vus lors des séances précédentes, modéliser les figures mathématiques simples (parallélépipède rectangle, cube, cylindre, cône, sphère, pyramide à base rectangle puis triangulaire) qui permettront aux élèves de réaliser par la suite la forme géométrique de la coque qu'ils ont esquissée puis dessinée à main levée lors de la séance 2 en technologie et de la séquence 3 sur les patrons en mathématiques. Remarque Les élèves constateront les limites du logiciel de Dessin assisté par ordinateur qui permet de dessiner les formes géométriques simples à main levée puis avec des mesures exactes en mm. En revanche il ne permet pas de contraindre une forme de façon précise afin de la fabriquer par la suite à l'aide d'une machine à commande numérique ou d'une imprimante 3D. ONISEP/Pro2science/Impression 3D du casque d une clé USB 5

6 Séance 4: Modélisation de la solution Problème : Comment valider les solutions techniques retenues? Travail à faire : 1. Modélisez votre solution en identifiant la ou les différente(s) pièces de votre coque de clé USB 2. Validez une partie des solutions retenues à partir du cahier des charges 4h à 6h Modélisation de solutions L analyse, conception et réalisation de l objet technique Prérequis Activités de la séance 1, 2 et 3 Documents Présentation du travail aux élèves : cahier des charges fonctionnel du boîtier ou cache du connecteur Fiche solution des Esquisses et dessin technique des solutions retenues Matériel et ressources 2 ordinateurs par groupe de 4 élèves Logiciel Solidworks ou Freecad Les élèves travaillent par groupe de 4. Il s agit de rechercher des solutions pour répondre au cahier des charges. Pour cela il sera nécessaire : - de lire attentivement le tableau des exigences du cahier des charges - de s'appuyer sur les cartes mentales de l'analyse des solutions existantes pour la protection et le design - de s appuyer sur l analyse de la clé existante (document technique). - de trouver au moins deux solutions assez différentes satisfaisant chaque exigence. - de lire les documents ressources. Le résultat de la recherche sera présenté dans la fiche «solution» : une fiche par solution (donc deux au minimum) par groupe de 4 élèves. Productions attendues : Un à deux croquis sur feuille par groupe de 4 élèves, présentant la ONISEP/Pro2science/Impression 3D du casque d une clé USB 6

7 plusieurs vues de la solution. Remarque Tenir compte des critères d'appréciation et du niveau d'exigence de chaque fonction du cahier des charges - J'ai réussi mon travail si... Compétences attendues Évaluation - J'ai réalisé une maquette numérique de l'objet - Réaliser une représentation numérique en CAO d une solution technique - J'ai représenté mes solutions - Produire une représentation d'objet - J'ai participé au travail du groupe - Gérer un projet collectif ONISEP/Pro2science/Impression 3D du casque d une clé USB 7