Domotique et confort 4 ème

Par : Philippe Drumez
étude d’un système d’alarme

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
Système d’alarme
  
Auteurs
CRTec Cherioux
 
Auteurs : Philippe Drumez, Alain Lagand, Alexandre Ruffe avec la participation d’Elisabeth Pouligny.
Niveau
Classe de Quatrième.
Partie de programme visée
Confort et domotique
Problématique générale
Comment rendre plus sûre une habitation ?
Objet(s) ou système(s) support
Système d’alarme..
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)
Poste informatique et produits.
Logiciel(s)
connexion à un réseau
Tableur - Grapheur
Durée
12 séances de 1h30 heures .
Déroulement
Un groupe classe répartis en 4 équipes.
- Séquence 1/3  : Qu’est ce qu’un système d’alarme et comment détecter une intrusion ?
Problématique intermédiaire
Activité
Connaissances
Capacités
Qu’appelle-t-on un système d’alarme ?
Représentation fonctionnelle.
Décrire sous forme schématique, le fonctionnement de l’objet technique.
Comment fonctionne un système d’alarme ?
Représentation fonctionnelle.
Etablir un croquis du circuit d’alimentation énergétique et un croquis du circuit informationnel d’un objet technique.
Quelles sont les contraintes liées à l’installation d’un système d’alarme ?
contraintes liées au fonctionnement, à la sécurité, l’esthétique et l’ergonomie, le coût.
Mettre en relation des contraintes que l’objet technique doit respecter et les solutions techniques retenues. Identifier les éléments qui déterminent le coût d’un objet technique.
Comment détecter une intrusion ? Comment détecter une ouverture ?
Etude de détecteurs volumétriques et d’ouvertures.
Solution technique
Rechercher et décrire plusieurs solutions techniques pour répondre à une fonction donnée.
 


 
Séquence 2/3 : Comment traiter l’information données par les capteurs et comment avertir et dissuader ?
 
Les contenus abordés : La communication et la gestion de l’information / les matériaux utilisés / analyse et conception.
 
Comment interpréter l’information envoyée par un capteur ?
Etude des signaux envoyés par des capteurs.
Acquisition de signal, forme du signal
Identifier les modes et dispositifs d’acquisition de signaux, de données. Identifier la nature d’une information et du signal qui la porte.
Interprétation de signaux.
Traitement du signal : algorithme, organigramme, programme.
Identifier les étapes d’un programme de commande représenté sous forme graphique. Modifier la représentation du programme de commande d’un système pour répondre à un besoin particulier et valider le résultat obtenu.
Quel est le lien entre l’information et l’énergie ?
 
Interface. Mode de transmission avec ou sans fil.
Identifier les composants d’une interface entre chaîne d’énergie et chaîne d’informations.
Comment dissuader et avertir en cas d’intrusion ?
 
Commande d’un objet technique et logique combinatoire de base : ET, OU, NON.
Identifier une condition logique de commande.
 


Séquence 3/3 : Comment se protéger avec un système d’alarme et comment se protéger autrement ?
 
Les contenus abordés : Les matériaux utilisés / l’évolution de l’objet technique.
 
Comment protéger le circuit électronique de la partie commande ?
Réaliser le boîtier de la partie commande
Propriétés des matériaux.
Caractéristiques économiques des matériaux.
Classer de manière qualitative plusieurs matériaux selon une propriété simple imposée par les contraintes que doit satisfaire l’objet technique.
Vérifier la capacité d’un matériau à satisfaire une propriété donnée.
Comment valoriser ce boîtier après usage ?
Mettre en place une information sur le produit afin de gérer son recyclage.
Caractéristiques économiques des matériaux : valorisation.
Mettre en relation le choix d’un matériau pour un usage donnée, son coût et sa capacité de valoriasation.
Existe-t-il d’autres solutions techniques pour se protéger ?
Etude de solutions à différentes époques.
Evolution des solutions techniques : non mécanisées ; mécanisées ; automatiques et informatisées.
Repérer dans les étapes de l’évolution des solutions techniques la nature et l’importance de l’intervention humaine à coté du développement de l’automatisation.
Comment surveiller une pièce à l’aide d’une Web Cam ?
Mise en place d’un système de surveillance piloté par ordinateur.
Solution technique.
Rechercher et décrire plusieurs solutions techniques pour répondre à une fonction donnée.
 
 

Mots-clés
Fonction technique – Fonction de service – Chaîne d’énergie- chaîne d’informations -Contraintes.
Date de première publication
3 Juin 2009
Date de mise à jour
 
Adresse de téléchargement
 

 

Séquence 1/3 : Qu’est ce qu’un système d’alarme et comment détecter une intrusion ?
T
Déroulement de la séquence
Capacités
1h
Séance 1
 Recherche de la problématique :
Pour assurer la sécurité d’un logement, de ses occupants et de tout ce qu’il contient, une des solutions possibles est l’installation d’un système d’alarme.
 
Appropriation de la problématique-Problèmes à résoudre 
· Qu’est ce qu’un système d’alarme ?
· Quels sont les éléments qui composent un système d’alarme ?
· Quelles sont les fonctions que doit remplir un système d’alarme ?
 
Formulation de protocoles possibles :
· Comment et où trouver ses informations ?
 
Résolution de problème-Activités 
· Recherche d’information sur Internet.
· Quelles sont les contraintes liées à l’installation d’un système d’alarme ?
· Comment détecter une intrusion ? Comment détecter une ouverture ?
 
 
Echange argumenté-Synthèse avec le groupe classe
· Réponses aux problèmes posés
 
Structuration des connaissances
· Analyse d’un objet technique grâce à une représentation fonctionnelle.
 
 
 
 
 
 
 
- Décrire sous forme schématique, le fonctionnement de l’objet technique. (1)
 
- Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction. (2)
1h
Séance 2
Rappel de la problématique
Nous connaissons ce qu’est un système, sa fonction et les différentes fonctions qui le composent. Ces éléments sont reliés entre eux
 
Appropriation de la problématique-Problèmes à résoudre
· Comment fonctionne un système d’alarme ?
· Quelle est la nature des liaisons entre les différents éléments ?
· Quelle est l’énergie mis en œuvre par le système d’alarme ?
 
Formulation de protocoles possibles
· Comment et où trouver ses informations ?
 
Résolution de problème-Activités
· Etude d’une animation flash sur le fonctionnement d’un système d’alarme.
· Etude d’un système du commerce.
 
 Echange argumenté-Synthèse avec le groupe classe
· Réponses aux problèmes posés
 
 
Structuration des connaissances
· Relation entre les différentes fonctions d’un système automatisé.
 
 
 
 
 
 
 
- Établir un croquis du circuit d’alimentation énergétique et un croquis du circuit informationnel d’un objet technique. (3)
 
1h
Séance 3
 
Rappel de la problématique
Nous voulons savoir comment détecter une intrusion grâce à l’utilisation d’un système d’alarme ?
 
Appropriation de la problématique-Problèmes à résoudre
 
· Comment installer un système d’alarme dans un habitat ?
· Où installer les différents éléments du système d’alarme ?
 
Formulation de protocoles possibles :
· A l’oral. Comment faire ?
 
Résolution de problème-Activités
 
· Etude de 2 capteurs thermiques (document technique)
· Installation de 2 capteurs thermiques sur 2 plans différents donnés aux élèves.
 
Echange argumenté-Synthèse avec le groupe classe
 
· Réponses aux problèmes posés :
Une étude d’implémentation des capteurs selon leurs spécifications est nécessaire pour optimiser la détection d’intrus.
 
Structuration des connaissances
 
· La justification d’une solution s’appuie sur des contraintes dont il faut tenir compte en faisant une étude préalable.
 
 
 
 
 
 
 
- Mettre en relation des contraintes que l’objet technique doit respecter et les solutions techniques retenues. Identifier les éléments qui déterminent le coût d’un objet technique. (2)
 
 
 
 

Domotique et confort 4 ème

Par : Philippe Drumez
étude d’un système d’alarme

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
Système d’alarme
  
Auteurs
CRTec Cherioux
 
Auteurs : Philippe Drumez, Alain Lagand, Alexandre Ruffe avec la participation d’Elisabeth Pouligny.
Niveau
Classe de Quatrième.
Partie de programme visée
Confort et domotique
Problématique générale
Comment rendre plus sûre une habitation ?
Objet(s) ou système(s) support
Système d’alarme..
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)
Poste informatique et produits.
Logiciel(s)
connexion à un réseau
Tableur - Grapheur
Durée
12 séances de 1h30 heures .
Déroulement
Un groupe classe répartis en 4 équipes.
- Séquence 1/3  : Qu’est ce qu’un système d’alarme et comment détecter une intrusion ?
Problématique intermédiaire
Activité
Connaissances
Capacités
Qu’appelle-t-on un système d’alarme ?
Représentation fonctionnelle.
Décrire sous forme schématique, le fonctionnement de l’objet technique.
Comment fonctionne un système d’alarme ?
Représentation fonctionnelle.
Etablir un croquis du circuit d’alimentation énergétique et un croquis du circuit informationnel d’un objet technique.
Quelles sont les contraintes liées à l’installation d’un système d’alarme ?
contraintes liées au fonctionnement, à la sécurité, l’esthétique et l’ergonomie, le coût.
Mettre en relation des contraintes que l’objet technique doit respecter et les solutions techniques retenues. Identifier les éléments qui déterminent le coût d’un objet technique.
Comment détecter une intrusion ? Comment détecter une ouverture ?
Etude de détecteurs volumétriques et d’ouvertures.
Solution technique
Rechercher et décrire plusieurs solutions techniques pour répondre à une fonction donnée.
 


 
Séquence 2/3 : Comment traiter l’information données par les capteurs et comment avertir et dissuader ?
 
Les contenus abordés : La communication et la gestion de l’information / les matériaux utilisés / analyse et conception.
 
Comment interpréter l’information envoyée par un capteur ?
Etude des signaux envoyés par des capteurs.
Acquisition de signal, forme du signal
Identifier les modes et dispositifs d’acquisition de signaux, de données. Identifier la nature d’une information et du signal qui la porte.
Interprétation de signaux.
Traitement du signal : algorithme, organigramme, programme.
Identifier les étapes d’un programme de commande représenté sous forme graphique. Modifier la représentation du programme de commande d’un système pour répondre à un besoin particulier et valider le résultat obtenu.
Quel est le lien entre l’information et l’énergie ?
 
Interface. Mode de transmission avec ou sans fil.
Identifier les composants d’une interface entre chaîne d’énergie et chaîne d’informations.
Comment dissuader et avertir en cas d’intrusion ?
 
Commande d’un objet technique et logique combinatoire de base : ET, OU, NON.
Identifier une condition logique de commande.
 


Séquence 3/3 : Comment se protéger avec un système d’alarme et comment se protéger autrement ?
 
Les contenus abordés : Les matériaux utilisés / l’évolution de l’objet technique.
 
Comment protéger le circuit électronique de la partie commande ?
Réaliser le boîtier de la partie commande
Propriétés des matériaux.
Caractéristiques économiques des matériaux.
Classer de manière qualitative plusieurs matériaux selon une propriété simple imposée par les contraintes que doit satisfaire l’objet technique.
Vérifier la capacité d’un matériau à satisfaire une propriété donnée.
Comment valoriser ce boîtier après usage ?
Mettre en place une information sur le produit afin de gérer son recyclage.
Caractéristiques économiques des matériaux : valorisation.
Mettre en relation le choix d’un matériau pour un usage donnée, son coût et sa capacité de valoriasation.
Existe-t-il d’autres solutions techniques pour se protéger ?
Etude de solutions à différentes époques.
Evolution des solutions techniques : non mécanisées ; mécanisées ; automatiques et informatisées.
Repérer dans les étapes de l’évolution des solutions techniques la nature et l’importance de l’intervention humaine à coté du développement de l’automatisation.
Comment surveiller une pièce à l’aide d’une Web Cam ?
Mise en place d’un système de surveillance piloté par ordinateur.
Solution technique.
Rechercher et décrire plusieurs solutions techniques pour répondre à une fonction donnée.
 
 

Mots-clés
Fonction technique – Fonction de service – Chaîne d’énergie- chaîne d’informations -Contraintes.
Date de première publication
3 Juin 2009
Date de mise à jour
 
Adresse de téléchargement
 

 

Séquence 1/3 : Qu’est ce qu’un système d’alarme et comment détecter une intrusion ?
T
Déroulement de la séquence
Capacités
1h
Séance 1
 Recherche de la problématique :
Pour assurer la sécurité d’un logement, de ses occupants et de tout ce qu’il contient, une des solutions possibles est l’installation d’un système d’alarme.
 
Appropriation de la problématique-Problèmes à résoudre 
· Qu’est ce qu’un système d’alarme ?
· Quels sont les éléments qui composent un système d’alarme ?
· Quelles sont les fonctions que doit remplir un système d’alarme ?
 
Formulation de protocoles possibles :
· Comment et où trouver ses informations ?
 
Résolution de problème-Activités 
· Recherche d’information sur Internet.
· Quelles sont les contraintes liées à l’installation d’un système d’alarme ?
· Comment détecter une intrusion ? Comment détecter une ouverture ?
 
 
Echange argumenté-Synthèse avec le groupe classe
· Réponses aux problèmes posés
 
Structuration des connaissances
· Analyse d’un objet technique grâce à une représentation fonctionnelle.
 
 
 
 
 
 
 
- Décrire sous forme schématique, le fonctionnement de l’objet technique. (1)
 
- Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction. (2)
1h
Séance 2
Rappel de la problématique
Nous connaissons ce qu’est un système, sa fonction et les différentes fonctions qui le composent. Ces éléments sont reliés entre eux
 
Appropriation de la problématique-Problèmes à résoudre
· Comment fonctionne un système d’alarme ?
· Quelle est la nature des liaisons entre les différents éléments ?
· Quelle est l’énergie mis en œuvre par le système d’alarme ?
 
Formulation de protocoles possibles
· Comment et où trouver ses informations ?
 
Résolution de problème-Activités
· Etude d’une animation flash sur le fonctionnement d’un système d’alarme.
· Etude d’un système du commerce.
 
 Echange argumenté-Synthèse avec le groupe classe
· Réponses aux problèmes posés
 
 
Structuration des connaissances
· Relation entre les différentes fonctions d’un système automatisé.
 
 
 
 
 
 
 
- Établir un croquis du circuit d’alimentation énergétique et un croquis du circuit informationnel d’un objet technique. (3)
 
1h
Séance 3
 
Rappel de la problématique
Nous voulons savoir comment détecter une intrusion grâce à l’utilisation d’un système d’alarme ?
 
Appropriation de la problématique-Problèmes à résoudre
 
· Comment installer un système d’alarme dans un habitat ?
· Où installer les différents éléments du système d’alarme ?
 
Formulation de protocoles possibles :
· A l’oral. Comment faire ?
 
Résolution de problème-Activités
 
· Etude de 2 capteurs thermiques (document technique)
· Installation de 2 capteurs thermiques sur 2 plans différents donnés aux élèves.
 
Echange argumenté-Synthèse avec le groupe classe
 
· Réponses aux problèmes posés :
Une étude d’implémentation des capteurs selon leurs spécifications est nécessaire pour optimiser la détection d’intrus.
 
Structuration des connaissances
 
· La justification d’une solution s’appuie sur des contraintes dont il faut tenir compte en faisant une étude préalable.
 
 
 
 
 
 
 
- Mettre en relation des contraintes que l’objet technique doit respecter et les solutions techniques retenues. Identifier les éléments qui déterminent le coût d’un objet technique. (2)
 
 
 
 
Dernière mise à jour :
mardi 30 septembre 2014