TECHNOLOGIE Niveau 4 ième Fiche activité élève : 4_CI_7_eleve Séance 1

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1 TECHNOLOGIE Niveau 4 ième Fiche activité élève : 4_CI_7_eleve Séance 1 Centre d intérêt : Conception (et réalisation) d'un système automatisé Support(s) pédagogique(s) : RobotPob Compétences visées : Mettre en relation des caractéristiques géométriques d'un élément et son procédé de réalisation Enoncer les contraintes techniques liées à la mise en œuvre d'un procédé de réalisation Situation problème : Comment "habiller" un "robot-tracteur" destiné au nettoyage des sols pour qu'il soit efficace et esthétique? Travail à effectuer consignes pour le groupe/classe entier : 15 mn Appropriation du problème Vous allez observer un robot destiné au nettoyage des sols en action déplacement avec détection d'obstacles (la partie nettoyage n'est pas opérationnelle, seul le déplacement est étudié) Quelles sont les distances minimales auxquelles peut approcher le robot d'un obstacle Vous paraît-il raisonnable de commercialiser ce robot sans "habillage" (coque)? Pourquoi? Quelles devront être les fonctions de cette "coque"? Repérez le bouton de mise en marche, les capteurs Repérez les points de fixation possibles pour des accessoires Remarque : notez (tous) clairement sur votre brouillon les réponses à ces questions, faites des croquis si vous pensez que cela est utile (ce brouillon sera rangé dans votre classeur). Travail à effectuer consignes pour le groupe : 1h Investigation-Communication Dans le but de réaliser un habillage esthétique et efficace pour ce "robot-tracteur", vous allez découvrir (ou redécouvrir) les machines et les outils de l'atelier. Formez un groupe de 4 élèves où chacun jouera un rôle bien défini et noté sur vos documents. Observez la machine de l'atelier qui vous a été assignée, expliquez sur feuille son fonctionnement, les outils correspondants, la sécurité et le procédé de réalisation associé Vérifiez vos explications grâce aux documents à votre disposition voir Ressources disponibles ci-dessous. Réalisez une fiche sur la machine (avec photo(s)), son utilisation et le procédé de réalisation associé. Pensez à la sécurité. Cette fiche sera enregistrée dans le répertoire du groupe/classe (pensez à lui donner un nom qui rappelle celui de la machine étudiée suivi des noms des élèves ex. : Perceuse_Toto_Titi ). Préparez un exposé oral de 5 mn pendant lequel vous présenterez la machine et son utilisation aux autres élèves de la classe votre fiche-machine sera visionnée au vidéoprojecteur. 1/8

2 Critères de réussite : Echange d'idées chaque élève s'exprime à son tour sans être interrompu. Chacun rapporte sur son brouillon les idées émises par le groupe. La fiche-machine est complète et à disposition de tous sur le réseau informatique L'exposé oral est clair, argumenté Organisation et matériel nécessaire : Groupe de quatre élèves maxi avec un "médiateur" qui donne la parole aux autres à tour de rôle : Un brouillon et un crayon par élève. Un ordinateur avec logiciel de P.A.O. Un appareil photo numérique Ressources disponibles : "Robot-tracteur" réel Maquette numérique du "robot-tracteur" Fiches sécurité des machines (sur le site internet du collège) Livres de technologie Delagrave 6 e (pages annexes 5, 9, 12-15) ; 5 e ; 3 e (pages 88-96) machines-outils, procédés de mise en forme Nos questions et quelques réponses : Des questions posées par les élèves au cours du travail en groupe/îlot Peut-on utiliser l'internet pour trouver les réponses? Oui, mais vous avez à votre disposition beaucoup de documents utiles dans les livres de technologie de 6 e, 5 e et 3 e. Ce que je retiens : Les procédés de mise en forme des matériaux et les machines et outils permettant de les réaliser La sécurité liée à l'utilisation d'une machine et/ou d'un outil 2/8

3 TECHNOLOGIE Niveau 4 ième Fiche activité élève : 4_CI_7_eleve Séance 2 Centre d intérêt : Conception (et réalisation) d'un système automatisé Support(s) pédagogique(s) : RobotPob Compétences visées Mettre en relation des caractéristiques géométriques d'un élément et son procédé de réalisation Enoncer les contraintes techniques liées à la mise en œuvre d'un procédé de réalisation Situation problème : Comment "habiller" un "robot-tracteur" destiné au nettoyage des sols pour qu'il soit efficace et esthétique? Travail à effectuer consignes individuelles et / ou pour le groupe/classe entier : 1h Communication Chaque groupe va maintenant réaliser un exposé oral de 10 mn pour présenter la machine et le procédé de mise en forme qu'il était chargé d'étudier. Vous allez tous écouter attentivement et prendre des notes qui resteront dans votre classeur et vous serviront pour concevoir la "coque" du robot. N'hésitez pas à lever la main pour poser des questions, demander des éclaircissements ou des précisions. Travail à effectuer consignes individuelles et / ou pour le groupe : 0h20 Formulation d'hypothèses Mettez-vous d'accord pour choisir la forme la meilleure (selon vous) pour que la coque permette un nettoyage efficace (aller dans les coins et aux bords des pièces). Cette coque doit aussi être esthétique pour rendre le robot visuellement attrayant. Justifiez vos choix! Etablissez un ou des croquis de "votre" coque" (sans dimensions pour l'instant) et indiquez les procédés et les machines que vous utiliserez pour la fabriquer. Aidez-vous des fiches-machines réalisées par les différents groupes lors du travail précédent. Critères de réussite : Exposés oraux sur les machines et les procédés clairs et complets (machine, outils, procédé, sécurité, fiche-machine visionnée) Echange oral sans interruption de la parole Forme de la coque en accord avec le CdCF Croquis clair Organisation et matériel nécessaire : Groupes de 4 élèves disposant d'un ordinateur avec accès au réseau informatique Ressources disponibles : CdCF de la coque à réaliser ; Fiches-machines Livre de technologie 6 e Delagrave (annexe 4 : le vocabulaire technique des formes des pièces) 3/8

4 Nos questions et quelques réponses : Où est le CdCF? Sur le réseau informatique, dans le répertoire du groupe/classe. Où se trouvent les fiches-machines? Relisez votre énoncé, c'est indiqué! Ce que je retiens : Les procédés de mise en forme des matériaux et les machines et outils permettant de les réaliser La sécurité liée à l'utilisation d'une machine et/ou d'un outil Les contraintes liées aux procédés de réalisation 4/8

5 TECHNOLOGIE Niveau 4 ième Fiche activité élève : 4_CI_7_eleve Séance 3 Centre d intérêt : Conception (et réalisation) d'un système automatisé Compétences visées Support(s) pédagogique(s) : RobotPob Créer une représentation numérique d'un objet technique simple avec un logiciel de C.A.O. Rechercher et sélectionner un élément dans une bibliothèque de constituants pour l'intégrer dans une maquette numérique Mettre en relation des caractéristiques géométriques d'un élément et son procédé de réalisation Enoncer les contraintes techniques liées à la mise en œuvre d'un procédé de réalisation Situation problème : Comment "habiller" un "robot-tracteur" destiné au nettoyage des sols pour qu'il soit esthétique et efficace? Travail à effectuer consignes individuelles et / ou pour le groupe : 1h30 Résolution de problème Vous allez maintenant prendre connaissance du CdCF et modifier vos croquis pour le respecter. Puis vous y ajouterez les dimensions. Vous y intégrerez aussi le système de fixation de la coque au robot (ainsi que les éléments nécessaires et leurs dimensions). Vous pouvez bien sûr mesurer le robot pour connaître les dimensions à respecter Ces mesures peuvent se faire sur l'objet réel ou sur sa maquette virtuelle. Vous allez à présent commencer à réaliser la maquette numérique de "votre" coque à l'aide du logiciel "Solidworks" des didacticiels pour les opérations simples sont à votre disposition sur le site internet du collège. Critères de réussite : Croquis complets avec toutes les dimensions nécessaires pour la fabrication. Maquette numérique de la coque commencée. Organisation et matériel nécessaire : Robot Réglet Ordinateur avec visionneuse edrawings + Logiciel "Solidworks " Ressources disponibles : Maquette virtuelle du robot Didacticiels sur les opérations de base du logiciel "Solidworks " Livre de technologie 6 e Delagrave (annexe 8 : les techniques d'assemblage) 5/8

6 Nos questions et quelques réponses : Qu'est-ce que le CdCF? Le cahier des Charges Fonctionnel est un document qui précise les fonctions de services que doit satisfaire un produit. Il impose également des contraintes à respecter. Ce document est un "contrat" : le produit proposé doit respecter chacun des points qui y sont énoncés. Ce que je retiens : La forme géométrique à obtenir impose le procédé de réalisation à utiliser Les avantages de la représentation numérique de l'objet technique Le lien entre les caractéristiques géométriques d'un élément et son procédé de réalisation 6/8

7 TECHNOLOGIE Niveau 4 ième Fiche activité élève : 4_CI_7_eleve Séance 4 Centre d intérêt : Conception (et réalisation) d'un système automatisé Compétences visées Support(s) pédagogique(s) : RobotPob Créer une représentation numérique d'un objet technique simple avec un logiciel de C.A.O. Rechercher et sélectionner un élément dans une bibliothèque de constituants pour l'intégrer dans une maquette numérique Mettre en relation des caractéristiques géométriques d'un élément et son procédé de réalisation Enoncer les contraintes techniques liées à la mise en œuvre d'un procédé de réalisation Situation problème : Comment "habiller" un "robot-tracteur" destiné au nettoyage des sols pour qu'il soit efficace et esthétique? Travail à effectuer consignes individuelles et / ou pour le groupe : 0h45 Résolution de problème Une fois votre maquette numérique de la coque réalisée, vous allez l'assembler avec celle du robot pour valider vos choix voir le didacticiel sur l'assemblage dans "Solidworks ". Vous utiliserez les éléments présents dans la bibliothèque de "Solidworks " pour insérer les pièces de fixation (exemple : vis, écrous, goupilles, ) L'assemblage sera enregistré dans le répertoire du groupe/classe (sous le nom : robot_nettoyeur_noms où noms représentent les noms des élèves du groupe) pour être présenté aux autres élèves de la classe lors d'un exposé de vos solutions Travail à effectuer consignes individuelles et / ou pour le groupe : 0h45 Echange argumenté autour des propositions élaborées Chaque groupe va présenter la coque conçue et justifier ses choix techniques et esthétiques en indiquant aussi les moyens de production qui seront nécessaires à sa fabrication. Une discussion permettra de mettre en évidence les qualités et les défauts Tous les élèves doivent prendre des notes sur les solutions choisies et notamment sur les avantages et les inconvénients de chacune d'elles. Critères de réussite : Echange oral argumenté avec justification des choix techniques et esthétiques. Mise en évidence des qualités et des défauts de chaque solution présentée. Mise en relation des choix et des moyens de production Organisation et matériel nécessaire : Ordinateur avec visionneuse edrawings + Logiciel "Solidworks " Vidéoprojecteur Ressources disponibles : Maquette virtuelle du robot Didacticiels sur les opérations d'assemblage du logiciel "Solidworks " Bibliothèque d'éléments de fixation (vis, écrous, goupilles, ) dans "Solidworks ". 7/8

8 Nos questions et quelques réponses : Ce que je retiens : Les avantages de la représentation numérique de l'objet technique L'utilité des bibliothèques de constituants dans un logiciel de C.A.O. Le lien entre les caractéristiques géométriques d'un élément et son procédé de réalisation 8/8