Le sport et la technologie

Par : Philippe Drumez
Compte rendu des séminaires de mai 2010
En suivant les démarches d’investigation et de résolution de problèmes. Les compétences disciplinaires sont développées en étroite relation avec celles du socle commun des connaissances.
Propriétés
Description
Titre du projet
Le sport et la technologie
 
Auteurs
CRTec H. Matisse Choisy le roi
 
Auteurs : Philippe Drumez, Alexandre Ruffe avec la participation d’Elisabeth Pouligny.
Niveau
Classe de troisième.
Partie de programme visée
Les 6 approches.
Problématique générale
Objet(s) ou système(s) support
Cardio-fréquencemètre – Podomètre – systèmes de freinage – structure de véhicule – voile cargo.
Compétence(s) du socle visée(s)
- Domaine 1  : La maîtrise de la langue
Domaine 3 : Mathématiques et culture scientifique et technologique
- Domaine 4 : Les maîtrises des techniques usuelles de l’information et de la
 Communicationet les compétences du B2i
- Domaine 6 : Les compétences sociales et civiques
- Domaine 7  : l’autonomie et l’initiative
Compétence(s) du B2i visée(s)
 
Environnement informatique
 
Attitude responsable
 
Créer, produire, traiter, exploiter..
S’informer, se documenter
Communiquer échanger
 
 
Outil(s)
Postes informatiques et produits.
Logiciel(s)
connexion à un réseau
Tableur – Grapheur ; modeleur 3D.
Durée
3 parties de chacune 3 séquences couvrant l’année.
Déroulement
 
Séance 1  : Mise en place du thème de l’année ainsi qu’un espace numérique de travail.
 Thème 1 : Contrôler sa fréquence cardiaque.
- Séquence 1/3  : Pourquoi surveiller sa fréquence cardiaque ?((télécharger séance 2)
Problématique intermédiaire
Activité
Approches
Capacités
Pourquoi surveiller son rythme cardiaque lors des activités sportives ?
 
Analyses de performances.
Analyse et conception d’un objet technique.
Formaliser sans ambiguïté une description du besoin.
Comment fonctionne un cardio fréquencemètre ?
Etude d’un produit existant.
Analyse et conception d’un objet technique.
Énoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que l’objet technique doit satisfaire.
 Séquence 2/3 : A quelles contraintes devons nous faire face ?(télécharger séance 3 et 4)
 Comment transporter et protéger ce système ?
Quelles sont les contraintes auquel l’élément va devoir faire face afin d’assurer correctement sa fonction ?
 
Rechercher et classer les contraintes.
 
Représenter les interactions.
 
Rédiger les fonctions.
Analyse et conception d’un objet technique.
Dresser la liste des contraintes à respecter.
 
Énoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que l’objet technique doit satisfaire.
 
 
 
Quels sont les critères qui nous permettrons d’apprécier une fonction ?
Quel niveau permettra de valider le critère ?
 
Recherche de critères.
 
Présenter des protocoles permettant d’établir des niveaux.
Analyse et conception d’un objet technique
Définir les critères d’appréciation d’une ou plusieurs fonctions.
Pour quelques contraintes choisies, définir le niveau que doit respecter l’objet technique à concevoir.
Rédiger ou compléter un cahier des charges simplifié de l’objet technique.
 
 
 
 
Séquence 3/3 : Comment protéger et transporter l’émetteur ?(télécharger séance 5)
Comment protéger le circuit électronique ?
 
 
 
Comment transporter le circuit ?
Réaliser le boîtier de la partie émettrice :
 
Comment aménager l’intérieur du boîtier pour accueillir le circuit électronique ?
Comment faciliter le renouvellement de la pile pour le consommateur ?
Quelle forme choisir pour assurer les contraintes du cahier des charges (sécurité et esthétique) ?
Comment maintenir le boîtier fermé ?
En quelles matières va-t-on devoir réaliser les pièces ?
 
Préparer une intervention orale présentant une solution technique en accord avec le cahier des charges
 
 
Les matériaux utilisés
 
 
 
Identifier les relations principales entre solutions, matériaux et procédés de réalisations
 
Identifier l’origine des matières premières et leur disponibilité
 
Identifier l’impact d’une transformation et d’un recyclage en terme de développement durable
 
 
 
Comment assurer son bon fonctionnement ?
 
 
 
En quelles matières sera-t-il fait ?
L’analyse et la conception de l’objet technique
 
Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction
 
Valider une solution technique proposée.
Réaliser un schéma, un dessin scientifique ou technique par une représentation numérique à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur, en respectant les conventions.
 
Gérer l’organisation et la coordination du projet.
 
Les procédures de réalisation d’un objet technique.
Énoncer les contraintes liées à la mise en oeuvre d’un procédé de réalisation et notamment celle liées à la sécurité.
 
Créer le planning de réalisation du prototype.
Conduire la réalisation du prototype.
 
 
 
 
 
 
Mots-clés
Fonction technique – Fonction de service – Cahier des charges – Contraintes – Représentation fonctionnelle – Matériau - réalisation.
Date de première publication
26 mai 2010
Date de mise à jour
 
Adresse de téléchargement
 
 
 Thème 2 : Mesurer une performance.
Problématique intermédiaire
Activité
Approches
Capacités
Comment évaluer les performances d’un coureur ?
 
Analyse de situations.
Recherche de contraintes.
 
L’analyse et la conception de l’objet technique.
Dresser la liste des contraintes à respecter.
Évaluer le coût d’une solution technique et d’un objet technique dans le cadre d’une réalisation au collège.
 
 
Comment mesurer les mouvements ?
 
 
Avec quoi fabriquer un podomètre ?
 
 
Quelles solutions antérieures peuvent nous aider ?
 
Recherche de solutions techniques.
Analyse de l’existant.
 
Etude des systèmes de pendule.
Les matériaux utilisés.
 
 
 
 
Les énergies mises en œuvre.
 
 
 
L’évolution de l’objet technique
 
Méthodologie de choix de matériaux. (C 2.3, 2.4, 2.5)
Origine des matières premières et disponibilité des matériaux. (C 2.6, 2.7)
 
Critères de choix énergétiques. C3.2
Sources et disponibilités des ressources énergétiques (fossiles, nucléaire, renouvelables) C 3.3
 
Impact sur l’environnement : dégradation de l’air, de l’eau et du sol. C 3.4
 
Durée de vie.
Cycle de vie d’un objet technique. C 4.1
 
Progrès technique, inventions et innovations, développement durable. C 4.2, 4.3, 4.4, 4.5
 
 
 
Comment organiser la fabrication de podomètres ?
 
Choisir les matériaux qui conviendront le mieux à la réalisation d’un système pendule/ressort.
 
Définir les contrôles.
 
Réaliser un prototype.
 
Les processus de réalisation d’un objet technique
Justifier le choix d’un matériau au regard de contraintes de réalisation.
 
Définir à l’avance les contrôles à effectuer pour toute opération de fabrication ou d’assemblage.
 
Conduire la réalisation du prototype.
 
 
 Thème 3 : Développer à haut niveau et appliquer à tous.
 
Problématique intermédiaire
Activité
Approches
Capacités
Comment arrêter une voiture de course ?
Comment protéger un pilote ?
 
Etude de systèmes existant dans les véhicules grands publics issus des sports mécaniques.
L’évolution de l’objet technique.
Situer dans le temps les inventions en rapport avec l’objet technique étudié.
Repérer le ou les progrès apportés par cet objet.
 
 
 
 
 
Pourquoi changer de système ?
Etude du système skysails (voile pour cargo)
L’évolution de l’objet technique.
 
 
 
Les processus de réalisation d’un objet technique
 
 
 
Les énergies mises en œuvre.
 
 
Repérer les époques et identifier les mesures qui ont entraîné l’homme à prendre conscience de la protection de l’environnement.
Identifier les caractéristiques de différentes sources d’énergie possibles pour l’objet technique.
 
Justifier le choix d’un matériau au regard de contraintes de réalisation.
 
Caractéristiques d’une source d’énergie
Comment exposer les résultats des recherches ?
Et comment mettre à jour les informations ?
 
Réaliser une exposition sur le thème.
La communication et la gestion de l’information
 
Organiser une veille technologique.
 
 
 
 
 

Le sport et la technologie

Par : Philippe Drumez
Compte rendu des séminaires de mai 2010
En suivant les démarches d’investigation et de résolution de problèmes. Les compétences disciplinaires sont développées en étroite relation avec celles du socle commun des connaissances.
Propriétés
Description
Titre du projet
Le sport et la technologie
 
Auteurs
CRTec H. Matisse Choisy le roi
 
Auteurs : Philippe Drumez, Alexandre Ruffe avec la participation d’Elisabeth Pouligny.
Niveau
Classe de troisième.
Partie de programme visée
Les 6 approches.
Problématique générale
Objet(s) ou système(s) support
Cardio-fréquencemètre – Podomètre – systèmes de freinage – structure de véhicule – voile cargo.
Compétence(s) du socle visée(s)
- Domaine 1  : La maîtrise de la langue
Domaine 3 : Mathématiques et culture scientifique et technologique
- Domaine 4 : Les maîtrises des techniques usuelles de l’information et de la
 Communicationet les compétences du B2i
- Domaine 6 : Les compétences sociales et civiques
- Domaine 7  : l’autonomie et l’initiative
Compétence(s) du B2i visée(s)
 
Environnement informatique
 
Attitude responsable
 
Créer, produire, traiter, exploiter..
S’informer, se documenter
Communiquer échanger
 
 
Outil(s)
Postes informatiques et produits.
Logiciel(s)
connexion à un réseau
Tableur – Grapheur ; modeleur 3D.
Durée
3 parties de chacune 3 séquences couvrant l’année.
Déroulement
 
Séance 1  : Mise en place du thème de l’année ainsi qu’un espace numérique de travail.
 Thème 1 : Contrôler sa fréquence cardiaque.
- Séquence 1/3  : Pourquoi surveiller sa fréquence cardiaque ?((télécharger séance 2)
Problématique intermédiaire
Activité
Approches
Capacités
Pourquoi surveiller son rythme cardiaque lors des activités sportives ?
 
Analyses de performances.
Analyse et conception d’un objet technique.
Formaliser sans ambiguïté une description du besoin.
Comment fonctionne un cardio fréquencemètre ?
Etude d’un produit existant.
Analyse et conception d’un objet technique.
Énoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que l’objet technique doit satisfaire.
 Séquence 2/3 : A quelles contraintes devons nous faire face ?(télécharger séance 3 et 4)
 Comment transporter et protéger ce système ?
Quelles sont les contraintes auquel l’élément va devoir faire face afin d’assurer correctement sa fonction ?
 
Rechercher et classer les contraintes.
 
Représenter les interactions.
 
Rédiger les fonctions.
Analyse et conception d’un objet technique.
Dresser la liste des contraintes à respecter.
 
Énoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que l’objet technique doit satisfaire.
 
 
 
Quels sont les critères qui nous permettrons d’apprécier une fonction ?
Quel niveau permettra de valider le critère ?
 
Recherche de critères.
 
Présenter des protocoles permettant d’établir des niveaux.
Analyse et conception d’un objet technique
Définir les critères d’appréciation d’une ou plusieurs fonctions.
Pour quelques contraintes choisies, définir le niveau que doit respecter l’objet technique à concevoir.
Rédiger ou compléter un cahier des charges simplifié de l’objet technique.
 
 
 
 
Séquence 3/3 : Comment protéger et transporter l’émetteur ?(télécharger séance 5)
Comment protéger le circuit électronique ?
 
 
 
Comment transporter le circuit ?
Réaliser le boîtier de la partie émettrice :
 
Comment aménager l’intérieur du boîtier pour accueillir le circuit électronique ?
Comment faciliter le renouvellement de la pile pour le consommateur ?
Quelle forme choisir pour assurer les contraintes du cahier des charges (sécurité et esthétique) ?
Comment maintenir le boîtier fermé ?
En quelles matières va-t-on devoir réaliser les pièces ?
 
Préparer une intervention orale présentant une solution technique en accord avec le cahier des charges
 
 
Les matériaux utilisés
 
 
 
Identifier les relations principales entre solutions, matériaux et procédés de réalisations
 
Identifier l’origine des matières premières et leur disponibilité
 
Identifier l’impact d’une transformation et d’un recyclage en terme de développement durable
 
 
 
Comment assurer son bon fonctionnement ?
 
 
 
En quelles matières sera-t-il fait ?
L’analyse et la conception de l’objet technique
 
Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même fonction
 
Valider une solution technique proposée.
Réaliser un schéma, un dessin scientifique ou technique par une représentation numérique à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur, en respectant les conventions.
 
Gérer l’organisation et la coordination du projet.
 
Les procédures de réalisation d’un objet technique.
Énoncer les contraintes liées à la mise en oeuvre d’un procédé de réalisation et notamment celle liées à la sécurité.
 
Créer le planning de réalisation du prototype.
Conduire la réalisation du prototype.
 
 
 
 
 
 
Mots-clés
Fonction technique – Fonction de service – Cahier des charges – Contraintes – Représentation fonctionnelle – Matériau - réalisation.
Date de première publication
26 mai 2010
Date de mise à jour
 
Adresse de téléchargement
 
 
 Thème 2 : Mesurer une performance.
Problématique intermédiaire
Activité
Approches
Capacités
Comment évaluer les performances d’un coureur ?
 
Analyse de situations.
Recherche de contraintes.
 
L’analyse et la conception de l’objet technique.
Dresser la liste des contraintes à respecter.
Évaluer le coût d’une solution technique et d’un objet technique dans le cadre d’une réalisation au collège.
 
 
Comment mesurer les mouvements ?
 
 
Avec quoi fabriquer un podomètre ?
 
 
Quelles solutions antérieures peuvent nous aider ?
 
Recherche de solutions techniques.
Analyse de l’existant.
 
Etude des systèmes de pendule.
Les matériaux utilisés.
 
 
 
 
Les énergies mises en œuvre.
 
 
 
L’évolution de l’objet technique
 
Méthodologie de choix de matériaux. (C 2.3, 2.4, 2.5)
Origine des matières premières et disponibilité des matériaux. (C 2.6, 2.7)
 
Critères de choix énergétiques. C3.2
Sources et disponibilités des ressources énergétiques (fossiles, nucléaire, renouvelables) C 3.3
 
Impact sur l’environnement : dégradation de l’air, de l’eau et du sol. C 3.4
 
Durée de vie.
Cycle de vie d’un objet technique. C 4.1
 
Progrès technique, inventions et innovations, développement durable. C 4.2, 4.3, 4.4, 4.5
 
 
 
Comment organiser la fabrication de podomètres ?
 
Choisir les matériaux qui conviendront le mieux à la réalisation d’un système pendule/ressort.
 
Définir les contrôles.
 
Réaliser un prototype.
 
Les processus de réalisation d’un objet technique
Justifier le choix d’un matériau au regard de contraintes de réalisation.
 
Définir à l’avance les contrôles à effectuer pour toute opération de fabrication ou d’assemblage.
 
Conduire la réalisation du prototype.
 
 
 Thème 3 : Développer à haut niveau et appliquer à tous.
 
Problématique intermédiaire
Activité
Approches
Capacités
Comment arrêter une voiture de course ?
Comment protéger un pilote ?
 
Etude de systèmes existant dans les véhicules grands publics issus des sports mécaniques.
L’évolution de l’objet technique.
Situer dans le temps les inventions en rapport avec l’objet technique étudié.
Repérer le ou les progrès apportés par cet objet.
 
 
 
 
 
Pourquoi changer de système ?
Etude du système skysails (voile pour cargo)
L’évolution de l’objet technique.
 
 
 
Les processus de réalisation d’un objet technique
 
 
 
Les énergies mises en œuvre.
 
 
Repérer les époques et identifier les mesures qui ont entraîné l’homme à prendre conscience de la protection de l’environnement.
Identifier les caractéristiques de différentes sources d’énergie possibles pour l’objet technique.
 
Justifier le choix d’un matériau au regard de contraintes de réalisation.
 
Caractéristiques d’une source d’énergie
Comment exposer les résultats des recherches ?
Et comment mettre à jour les informations ?
 
Réaliser une exposition sur le thème.
La communication et la gestion de l’information
 
Organiser une veille technologique.
 
 
 
 
 
Dernière mise à jour :
mercredi 30 novembre 2016