Fabrication mécanique

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1 UNE MACHINE À MA MESURE SECTEUR : PROGRAMME : Fabrication mécanique Techniques d usinage Guide de l enseignant Situation d apprentissage et d évaluation Mathématique 1 er cycle du secondaire 2 e année DOMAINE GÉNÉRAL DE FORMATION : Orientation et entreprenariat DOMAINE D APPRENTISSAGE : Mathématique, science et technologie Arithmétique CONCEPT : SENS DE LA PROPORTIONNALITÉ - Rapport et taux Rapports et taux équivalents Taux unitaire COMPÉTENCE TRANSVERSALE : Résoudre des problèmes DISCIPLINE : Mathématique COMPÉTENCE DISCIPLINAIRE : Déployer un raisonnement mathématique DURÉE DE LA SAÉ : 1 période de 75 minutes Chantal Martinelli, conseillère pédagogique en mathématique Annick Simard, enseignante en mathématique au secondaire

2 Informations générales Savoirs sollicités : Sens de la proportionnalité Taux unitaire Taux équivalents Activité 1 Les mesures du métier Compétence disciplinaire : Déployer un raisonnement mathématique (C2) Critères d évaluation : Cr.3 : Mise en œuvre convenable d un raisonnement mathématique adapté à la situation Cr.2 : Utilisation correcte des concepts et des processus appropriés à la situation Cr.4 : Structuration adéquate des étapes d une démarche pertinente Cr.5 : Justification congruente des étapes d une démarche pertinente Phase de préparation : Fiche 1 Les mesures du métier Matériel Phase d application : Fiche 1 (suite) Fabrication d une clé à molette Phase d intégration : Fiche 2 À vos machines, prêts, calculez! Phase de réinvestissement : Fiche 3 À la mesure de vos besoins Grille d évaluation générique * Voir annexe A Temps 75 minutes 2

3 Déroulement de l activité À l intention de l élève PHASE DE PRÉPARATION Énoncer des unités de mesure du système impérial et du système métrique. Réfléchir sur la façon de convertir des millimètres en pouces. PHASE D APPLICATION Énoncer des processus permettant de convertir des millimètres en pouces. En grand groupe, compléter la Fiche 1 Fabrication d une clé à molette. Individuellement ou en dyade, les élèves complètent la Fiche 2 À vos machines, prêts, calculez! À l intention de l enseignant PHASE DE PRÉPARATION Lire la mise en situation afin de faire émerger le vocabulaire lié au système impérial (pouce, pied, 2X4, etc. ). PHASE D APPLICATION Soumettre la situation de raisonnement La clé à molette afin de faire réaliser aux élèves la nécessité de connaître et d utiliser la table conversion (1 pouce = 25,4mm). Note : Les techniques d usinage arrondissent au dix millième près. Modeler le processus de résolution d une situation de proportionnalité à l aide de la situation de la fiche 1. Fabrication d une clé à molette. Présenter la Fiche 2 À vos machines, prêts, calculez! Les élèves complètent une partie en dyades et l autre partie individuellement. Faire un retour collectif sur les difficultés rencontrées lors de cette activité d apprentissage. PHASE DE RÉINVESTISSEMENT De façon autonome, les élèves complètent la Fiche 3 À la mesure de vos besoins. PHASE DE RÉINVESTISSEMENT Présenter la fiche 3 À la mesure de vos besoins. Outil d évaluation (Compétence 2) Déployer un raisonnement mathématique Grille d évaluation générique * Voir annexe A 3

4 Fiche 1 PHASE DE PRÉPARATION MISE EN SITUATION Avez-vous déjà acheté du bois de construction ou du métal pour réaliser un projet avec vos parents? Si oui, quelles étaient les unités de mesure de ces matériaux? CONTEXTE En fabrication mécanique industrielle, on utilise le système impérial* pour indiquer les mesures des métaux. Ce même système est utilisé en fabrication mécanique. Dans le programme Techniques d usinage, un élève apprend à usiner des pièces avec divers matériaux. Il est donc important pour lui d être capable de convertir les unités de mesure. * Le système impérial est un système de mesure britannique. Voici quelques unités de ce système : livre, pouce, gallon, acre, etc. Au Québec, ainsi que dans la plupart des pays européens, nous avons adopté le système métrique au début des années Puisque les États-Unis sont notre principal partenaire commercial et qu ils utilisent toujours le système impérial, le Canada n a d autre choix que d utiliser les deux systèmes de mesure. L étudiant inscrit au programme de Techniques d usinage travaille sur des machines outils conventionnelles ou à commandes numériques. Au terme de sa formation de 1800 heures, il portera fièrement le titre de machiniste. 4

5 Fiche 1 (suite) FABRICATION D UNE CLÉ À MOLETTE Charles est inscrit au programme de formation professionnelle Techniques d usinage. Il a reçu la commande de fabriquer des clés à molette de 180 millimètres. Pour travailler adéquatement avec sa machine, il doit convertir 180 millimètres en pouces. A. Peux-tu l aider sans avoir recours à un instrument de mesure? Table de conversion de pouce à millimètre 1 POUCE = 25,4 MILLIMÈTRES Le symbole utilisé pour représenter les pouces est le suivant : Exemple : 15 B. Je calcule à l aide de la table de conversion. Calcul : Taux unitaire Taux équivalent 25,4 mm 180 mm 1 pouce? pouces 1 pouce x 180 mm 25,4 mm = 7,0866 pouces Réponse : 7,0866 pouces 5

6 Fiche 2 Mon cours en Techniques d usinage m amène à fabriquer des pièces métalliques. Vous pouvez voir quelques exemples dans ce tableau. 1. Complétez le tableau ci-dessous en indiquant la mesure manquante. Mesures Photos Système métrique/ système impérial a) Système métrique : Longueur :? Calculs de proportionnalité Longueur : 3 pouces b) Système métrique : Longueur : 8,5 cm Longueur :? c) Système métrique : Longueur : 5,35 cm Longueur :? d) Système métrique : Longueur du diamètre d un trou :? Longueur du diamètre d un trou : pouces e) Système métrique : Circonférence : 6 cm Circonférence :? f) Système métrique : Longueur :? Longueur : 2,8 pouces 6

7 2. On m a présenté ce plan afin de fabriquer cette tige d acier. Les mesures du plan sont indiquées en millimètres. Cependant, les mesures de la machine sur laquelle je travaille sont graduées en pouces. Peux-tu m aider à faire les conversions nécessaires? 33,1 28,58 3,18 2,38 Calcul : 3. Pour travailler adéquatement avec sa machine, Marie-Ève doit convertir 50 millimètres en pouces. Aide-la à trouver sa réponse. Calcul : 7

8 FICHE 3 1. La machine sur laquelle je travaille est graduée en pouces et mon plan est en millimètres. Quelles seront les mesures nécessaires afin d effectuer les réglages sur la machine pour usiner la pièce? Pièce à usiner Calcul : 2. Julie doit couper une tige de métal de 15 pouces en pièces de 35 millimètres. Combien de pièces obtiendra-t-elle? Calcul : 8

9 Solutionnaire Fiche 2 À vos machines, prêts, calculez! 1. a) 76,2 millimètres b) 3,3465 pouces c) 2,1063 pouces d) 31,75 millimètres e) 2,3622 pouces f) 71,12 millimètres 2. 33,1 millimètres = 1,3031 pouces 3,18 millimètres = 0,1252 pouce = pouces 28,58 millimètres = 1,1252 pouce= pouces 2,38 millimètres = 0,0937 pouce = 32 3 pouce 3. 1,9685 pouces Fiche 3 À la mesure de vos besoins! millimètres = 1,9685 pouces 15 millimètres = 0,5906 pouce 40 millimètres = 1,5748 pouces 10 millimètres = 0,3937 pouce pièces 9

10 ANNEXE A Grille d évaluation descriptive Nom : Mathématique 1 e cycle secondaire À la mesure de vos besoins Déployer un raisonnement mathématique Compétence 2 Cr. 3 Mise en œuvre convenable d un raisonnement mathématique adapté à la situation MANIFESTATIONS OBSERVABLES NIVEAU A NIVEAU B NIVEAU C NIVEAU D NIVEAU E L élève cerne tous les aspects de la situation. recourt à des stratégies efficientes. fait appel aux concepts et aux processus mathématiques lui permettant de répondre de façon efficiente aux exigences de la situation. L élève cerne les principaux aspects de la situation. recourt à des stratégies efficaces. fait appel aux concepts et aux processus mathématiques appropriés à la situation. L élève cerne quelques aspects de la situation. recourt à des stratégies peu efficaces. fait appel à quelques concepts et quelques processus mathématiques appropriés à la situation. L élève cerne peu d aspects de la situation. recourt à des stratégies peu appropriées. fait appel à des concepts et à des processus mathématiques peu appropriés à la situation. L élève ne cerne aucun aspect de la situation. recourt à des stratégies inappropriées ou sans lien avec les exigences de la situation. fait appel à des concepts et à des processus mathématiques non appropriés à la situation. CRITÈRES D ÉVALUATION Cr. 2 Utilisation correcte des concepts et des processus appropriés à la situation Cr. 4 Structuration adéquate des étapes d une démarche pertinente Cr. 5 Justification congruente des étapes d une démarche pertinente applique de façon appropriée les concepts et les processus mathématiques requis. présente une démarche complète et structurée. respecte de façon rigoureuse les règles et les conventions propres au langage mathématique. applique de façon appropriée les concepts et les processus mathématiques requis en commettant des erreurs mineures (erreurs de calcul, imprécisions, oublis, etc.). applique les concepts et les processus mathématiques requis en commettant quelques erreurs relatives aux concepts et aux processus (erreurs conceptuelles). applique les concepts et les processus mathématiques retenus en commettant plusieurs erreurs relatives aux concepts et aux processus. applique les concepts et les processus mathématiques retenus en commettant plusieurs erreurs relatives aux concepts et aux processus utilise des arguments mathématiques judicieux pour justifier ou appuyer au besoin ses conclusions ou ses résultats. présente une démarche complète, bien que certaines étapes soient implicites. respecte les règles et les conventions propres au langage mathématique malgré la présence de quelques erreurs mineures ou oublis. présente une démarche peu organisée qui manque de clarté. commet quelques erreurs ou imprécisions relatives aux règles et aux conventions propres au langage mathématique. utilise des arguments utilise quelques arguments mathématiques appropriés pour mathématiques appropriés ou justifier ou appuyer au besoin des arguments mathématiques ses conclusions ou ses rudimentaires pour justifier ou résultats. appuyer au besoin ses conclusions ou ses résultats. présente des éléments isolés en guise de démarche. commet plusieurs erreurs relatives aux règles et aux conventions propres au langage mathématique. utilise des arguments mathématiques peu appropriés pour justifier ou appuyer au besoin ses conclusions ou ses résultats. présente des éléments n ayant aucun lien avec la situation ou ne présente aucune trace. se soucie peu ou pas des règles et des conventions propres au langage mathématique. utilise des arguments mathématiques erronés ou sans lien avec les exigences de la situation pour justifier ou appuyer au besoin ses conclusions ou ses résultats