Habitation individuelle

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1 Séance 1 et 2 Quels sont les habitats de mon environnement? A quoi servent-ils? Pourquoi les habitations ne sont-ils pas tous identiques? (Ou les collèges? Ou les toitures? ) Habitation individuelle - Les fonctions - Les solutions techniques (de mon environnement) - Le contexte social économique Visite de l environnement de l élève avec prise de photos de solutions techniques différentes. Ressources et supports : Les habitats, le collège. Séquence 1 : Combien de pièces? Comment les organiser? Quel mobilier proposer? Quels sont tous les paramètres qui déterminent la taille des pièces? 3 séances - L'avantage de la modélisation du réel - Echelle - Contraintes Proposer et représenter un agencement de pièces pour une habitation. Meubler virtuellement une pièce. Déterminer la dimension des pièces. Ressources et supports Les meubles de la technologie Logiciel d agencement Feuille de dessin qui représente la surface au sol de la maison Séquence 2 : Comment se représenter votre habitation? Comment rendre vos pièces de vie lumineuses l hiver? Et ombragées l été? Quels outils utilisés? Et quelles consignes de sécurité? Comment réaliser un reportage? 3 séances - Rôle de la maquette réelle et maquette virtuelle - Prototype - Organisation fonctionnelle des réseaux Thème de convergence : Climatologie Assembler les façades d une maquette. Mesurer et découper. Mettre en commun des travaux numériques. Orienter son habitation. Ressources et supports Maquette plastique et Akylux Maquette d expérimentation : «Ombre portée» Animations numériques Séquence 3 : De quelles énergies avons nous besoin pour notre habitation? Comment peut-on faire des économies d énergie? Quelle installation de chauffage proposer? 3 séances - Énergies d entrée et de sortie, - Transformation de l énergie, - Chaîne d énergie - Économie et pertes d'énergie Positionner les énergies utiles sur le plan. Rechercher des informations. Présenter un travail d équipe. Choisir et représenter un mode de chauffage. Ressources et supports Plan de l habitation Site de l ADEME Livres de technologie Séquence 4 : D après les échantillons disponibles au collège, quels murs intérieurs proposer pour améliorer le confort acoustique? Quels noms donner aux échantillons? Sont-ils tous identiques? A partir de quelles matières sont-ils réalisés? 3 séances - Propriétés des matériaux (principe d un mur acoustique) - Origine et disponibilité des matériaux Décrire et nommer un matériau Mettre en place un protocole de test Tests acoustiques Classer des matériaux selon une qualité Constituer un mur Ressources et supports Echantillon de matériau Boîte carton et sonomètre DVD ressources BTP Livre de technologie

2 Préambule : A chaque séquence les élèves réalisent un document de travail sur feuille de classeur où ils consignent les problèmes, leurs propositions et les recherches effectuées. Un bilan (oral ou écrit) est réalisé en fin de chaque séance afin de préparer la synthèse. Séance 1 et 2 Fonction Solutions techniques Contexte social et économique. - Identifier des fonctions assurées par un objet technique - Identifier la solution technique retenue pour réaliser une fonction de service. - Comparer, sur différents objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service. - Identifier, de manière qualitative, l influence d un contexte social et économique. - observer, rechercher et organiser les informations Thème de convergence Histoire des arts - Domaine des «arts de l espace» (architecture, urbanisme) - Domaine des «arts du quotidien» (Design) Découverte par une visite et prise de photos du collège et de son environnement. Plusieurs photos de différents solutions techniques pour résoudre un même problème (Toits, ouvertures, murs, habitation, ) A quoi peut servir un habitat? Les fonctions des différents habitats Pourquoi des solutions différentes? Pour une même fonction technique, on peut avoir plusieurs solutions : Influence du contexte social économique, des matériaux et des époques. Document de restitution par groupe ou par élève : Un (ou plusieurs) document(s) photos qui permet d identifier les habitats de son environnement et leurs rôles. De mettre en évidence les aspects ou détails qui font leurs différences. (Possibilité de recherche sur les dates et architecte, )

3 Séance 1, 2 et 3 Contraintes liées au fonctionnement Croquis Modélisation du réel Echelle SEQUENCE 1 - Mettre en relation les contraintes à respecter et les solutions techniques retenues. - Traduire sous forme de croquis l organisation structurelle d un objet technique - Réaliser la maquette numérique d un volume élémentaire. - Relever des dimensions sur l objet technique réel et les adapter à la réalisation d une maquette ou d un plan. - Transférer les données d un plan sur une maquette ou dans la réalité. - observer, rechercher et organiser les informations, - réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes, - raisonner, argumenter, démontrer. Thème de convergence Histoire des arts Photo d une famille (X) qui vient s installer chez nous. (4 ou 5 personnes) (Mettre en place un concours?) Diaporama, image, Quelle habitation leur proposer? Combien de pièces? (fixer ensemble les pièces : nombre et lesquelles) Comment les organiser? Dans notre cas, comment les organiser? (Travail en équipe : 15') Propositions des équipes en classe entière (A l'aide des tableaux blancs : 15') Chaque équipe essaye de justifier ces choix Modifier, rechercher (Travail en équipe : 15') Chaque élève à la photo de la proposition de l'équipe sur son doc. de travail en fin de séance Prendre en compte des contraintes qui influencent la conception d un objet technique Comment savoir si les pièces sont assez grandes? Déroulement (noté sur son doc. de travail) : Comment savoir si les pièces de vos propositions seront assez grandes? Proposition(s) des élèves : (Classe entière : 15') - On mesure avec la règle les pièces sur notre photo On mesure sur la photo!!? (Problèmes de mesures des pièces!) On trace un plan en utilisant une échelle puis on met les meubles Comment «mettre» les meubles? - On trouve les mesures réelles des meubles et on les dessine sur le plan ; On découpe des bouts de papier pour les meubles ; On utilise l'outil un logiciel avec des meubles déjà dessinés. Vérification des propositions : (Travail en équipe: 55') Une partie de l'équipe essaye de tracer le plan sur un papier et l'autre représente virtuellement l'aménagement des pièces sur un logiciel Coller sur sa feuille de travail sa représentation virtuelle d'une pièce meublée avec ses dimensions réelles. Chaque équipe possède une feuille qui représente la surface au sol de la maison de la famille X (à l échelle 1/25 ième ) Chaque équipe travaille sur deux postes informatiques avec un logiciel de modélisation Bilan : A quoi sert un plan? Et l échelle? Qui réalise ce type de plan? Avantages de la représentation virtuelle 3D? Le rôle d un croquis, d un plan et d une échelle. Les avantages d une représentation virtuelle Document de restitution par groupe ou par élève : Une représentation virtuelle 3D d une ou plusieurs pièces. (Mesurer la salle de techno voire son mobilier (chaises et tables) et/ou se représenter une surface au sol pour valider les dimensions d une pièce). Un plan à l échelle de l organisation d une habitation.

4 Séance 1, 2 et 3 Modélisation du réel Représentation en conception assistée par ordinateur. Prototype, maquette. Contraintes liées aux procédés de fabrication Outils logiciels Moteur de recherche, mot clé, opérateurs de recherche Organisation fonctionnelle des réseaux SEQUENCE 2 - Associer une représentation 3D à une représentation 2D. - Réaliser la maquette numérique d un volume élémentaire. - Distinguer l usage d une maquette et d un prototype dans le développement d un objet technique. - Participer à la réalisation de la maquette d un objet technique. - Énoncer les contraintes de sécurité liées à la mise en oeuvre d un procédé de réalisation - Organiser des informations pour les utiliser. Produire, composer et diffuser des documents - Rechercher, recenser, sélectionner et organiser des informations pour les utiliser. - Identifier les principes de base de l organisation et du fonctionnement d un réseau. - observer, rechercher et organiser les informations, - réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes, - raisonner, argumenter, démontrer, - communiquer à l aide de langages ou d outils scientifiques ou technologiques. Thème de convergence Climatologie Histoire des arts Diaporama sur les différentes représentations que peuvent se faire les membres de la famille X Maison Stars Wars????? bois Que manque-t-il à cette maison? Comment leur représenter votre habitation? Propositions des élèves en classe entière (10') : Montrer en 3D la maison : Faire une visite virtuelle ; Faire une maquette Comment rendre vos pièces de vie lumineuses l hiver? et ombragées l été? Propositions des élèves en classe entière (10') : Orienter les pièces de vie au. A l ouest? Faire de grandes ouvertures Planter des arbres, pas des sapins, Mettre des stores Comment vérifier vos choix? Utiliser un logiciel qui simule le soleil ; Simuler la luminosité (soleil) sur une maquette en tenant compte de nos choix «Pour rendre compte de vos travaux, vous devez réaliser un reportage qui consignera vos recherches, vos choix, vos travaux et vos résultats d expérimentation.» Faire le bilan des tâches à réaliser par chaque équipe : (Travail réparti au sein des équipes) - Représenter virtuellement la maison meublée pour simuler une visite 3D - Rechercher comment orienter la maison? (Quelle façade mettre au nord? ) - Assembler une maquette sur un support pour : - Se représenter la maison - Expérimenter nos choix d orientation - Présenter à la classe (A la famille X) un «reportage» Rôle de la maquette réelle et maquette virtuelle L utilisation d un Prototype

5 Il faut terminer la façade? Les murs intérieurs sont assemblés en Akylux Problèmes à résoudre : (abordés au moment où le problème se pose) Quels outils utilisés? Et quelles consignes de sécurité? Comment mettre en commun vos travaux lorsque vous n'utilisez pas le même ordinateur? Chaque équipe met en œuvre des outils de mesure et de découpe. Ils consignent dans leur reportage les outils utilisés et les consignes de sécurité. Les outils de mesure Les consignes de sécurité L organisation structurelle des réseaux Document de restitution par groupe : Une visite virtuelle de la maison meublée de la famille X ; Une maquette réelle par équipe ; Une recherche sur les mouvements «terre / soleil» en rapport avec les saisons ; Un résultat d expérimentations pour valider leur choix d orientation ; Un diaporama réalisé et présenté en équipe devant la classe

6 Séance 1, 2 et 3 Chaîne d énergie : alimentation, distribution, stockage, transformation, transport de l énergie Economie d énergie, pertes SEQUENCE 3 - Repérer, sur un objet technique, les énergies d entrée et de sortie - Repérer les transformations énergétiques. - Identifier, sur un objet technique, les différents éléments de la chaîne d énergie et les repérer sur un schéma structurel - Identifier des solutions qui permettent de réduire les pertes énergétiques - observer, rechercher et organiser les informations, - raisonner, argumenter, démontrer. Thème de convergence Développement durable Histoire des arts Question : Que manque-t-il à présent De quelles énergies avons nous besoin dans une habitation? à mon habitation? Propositions des élèves en classe entière (10') : L électricité, le gaz, le vent?,. Recherche / Vérification (15' à 20 ) Utiliser la salle de technologie (et les appareillages) comme (support) outil principal de recherche et les livres de technologie pour repérer les énergies Bilan : (Bilan noté à l écrit sur le doc. de travail 15') On a des objets qui transforment des énergies qui entrent : sources d'énergie ; En énergies qui sortent : utiles, qui répondent aux besoins des habitants A l aide d un constat simple (dégagement de chaleur d une ampoule, ), montrer que lors d une transformation une partie de l énergie qui entre est «transformée» sous forme de chaleur et non lumineuse. Réaliser un petit croquis (sur son document de travail) Les différentes sources d énergie ; Les énergies d entrées et de sorties Les transformations énergétiques

7 Situation déclenchante : Exemple de code Problèmes à résoudre : Comment montrer sur notre plan où sont les énergies utiles? Propositions des élèves en classe entière (5 ) : On dessine des signes ; des symboles ; On colle des étiquettes Bilan : Il faut mettre en place une légende «Proposer des «autocollants (Styka)»» Chaque équipe définit son propre code de représentation, sa légende Les différentes représentations réalistes et symboliques Problèmes à résoudre : La famille X veut faire des économies d énergie, quels conseils leur donner? Quelle installation de chauffage pouvez vous leur proposer? Propositions des élèves en classe entière (5 ) : On éteint les lumières, on utilise des ampoules à Led,. On se chauffe à l électricité, au bois, Faire le bilan des tâches à réaliser par chaque équipe : (Travail réparti au sein des équipes) - Positionner sur le plan les énergies utiles (autocollant - Rechercher des conseils pour diminuer les consommations - Choisir un mode de chauffage et le représenter sur son plan l Bilan : Chaque équipe présentera à la classe, sa légende, son plan et son mode de chauffage Pourquoi veulent-ils économiser l énergie? (aspect financier et environnemental) Les éléments de la chaîne d énergie (à travers la représentation du système de chauffage) Document de restitution par groupe : Un code de représentation des énergies utilisées dans une habitation. Un plan avec les énergies «utiles» positionnées. Un croquis d une installation de chauffage. Une liste de conseils pour réduire sa consommation d énergie

8 Séance 1, 2 et 3 Propriété des matériaux : - propriétés intrinsèques (propriétés acoustiques) Origine des matières premières Outils logiciels SEQUENCE 4 - Mettre en place et interpréter un essai pour définir, de façon qualitative, une propriété donnée. - Classer de manière qualitative plusieurs matériaux selon une propriété simple à respecter. - Associer le matériau de l objet technique à la (ou aux) matière(s) première(s) - Identifier l origine des matières premières et leur disponibilité. - Organiser des informations pour les utiliser. Produire, composer et diffuser des documents - observer, rechercher et organiser les informations, - réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes, - raisonner, argumenter, démontrer. Thème de convergence Histoire des arts Les matériaux proposés : - Du placoplâtre - Du liège - Du béton cellulaire - De la laine de roche - Du polystyrène - Les tests Quel problème évoque cette image? Quelles solutions proposer? Propositions des élèves en classe entière (10') : Mettre la batterie au garage, Isoler les murs,. Privilégions dans notre cas la solution d isoler les murs pour éviter que le bruit ne dérange les autres membres de la famille D'après les échantillons de matériaux disponibles en technologie, trouver une solution pour les murs intérieurs de la chambre de.? Propositions des élèves en classe entière (10 ) : Mettre 2 matériaux ; Du placo et du liège ; 2 plaques de placo ; Il est important de ne rien apporter en vocabulaire, de les laisser proposer comme bon leur semble. Cherchons, vérifions : On peut : - Utiliser les livres de technologie - Prendre exemple sur les murs de la technologie ou chez nous - Mettre en place des essais, avec les matériaux disponibles Pour mettre en place l expérimentation, fournir : - Une boîte en carton (ramette de papier) - Un sonomètre - Une source sonore Faire le bilan des tâches à réaliser par chaque équipe. (Travail réparti et organisé au sein des équipes) - Rechercher comment isoler une pièce «limiter la propagation des sons» - Rechercher et observer comment peut être constitué un mur intérieur - Mettre en place, définir une expérimentation en utilisant ce qui est disponible en technologie - Présenter à la famille X un document «reportage», sur lequel il faudra consigner les choix, les recherches et les expérimentations réalisées. Bilan : Faire la distinction entre une isolation «phonique» et «acoustique». Synthèse visée: Les propriétés des matériaux Les principes de l isolation acoustique

9 (Travail classe entière : 10') Quels noms avez vous donné aux échantillons? Sont-ils Le désaccord entre les élèves identiques? A partir de quelles matières naturelles sont-ils fabriqués? Propositions : (Bilan des propositions construit au tableau avec les élèves et une photo de chaque échantillon : 10 ) Les élèves reprennent sur leur document de travail le tableau Remarque : C est leurs propositions, si ils ne savent pas on passe, ils rechercheront par la suite avec les outils disponibles (Pourquoi pas chez eux! A l aide de leur entourage). Synthèse visée: Les matériaux du domaine du bâtiment et leurs qualités Les matières premières Document de restitution par groupe ou par élève : La mise en place d un protocole de test. Constituer un mur intérieur avec des échantillons selon une qualité attendue. Un document avec la photo, le nom, l aspect et les matières premières d origine de 5 matériaux du bâtiment.