Programmes de l’enseignement de la technologie au collège : Bulletin Officiel, guide d'équipements et recommandations pédagogiques.

 

Ressources et organisation pédagogique au Collège Moulin Blanc à Saint Amand les Eaux. Logiciels et matériels disponibles.

 

L’objet technique est abordé en termes de description, de fonctions, de constitution afin de répondre aux questions : A quoi sert-il ? De quoi est-il constitué ? Comment fonctionne-t-il ?

 

L'ENT et le réseau du collège permettent d'accéder à de nombreux services et espaces de stockage.

 

Un objet technique est conçu et fabriqué avec des matériaux choisis spécifiquement. Ce choix dépend des fonctions et des usages de l’objet.

 

Le logiciel mBlock est un logiciel d’initiation à la programmation permettant de réaliser rapidement de petites applications tout en respectant les règles de syntaxe utilisées en informatique.

 

Enjeu : Au début du siècle dernier, naissaient des machines insolites à mi-chemin entre la voiture et l’avion. L’une d’entre elles, nommée Hélica, fut commercialisée par l’inventeur Marcel Leyat en 1919. L’hélice placée à l’avant du véhicule permit d’obtenir une vitesse record de 170 km/h.

Hormis l’automobile, beaucoup de moyens de transport utilisent encore de nos jours une hélice comme système de propulsion puisqu’elle favorise l’allégement de la masse des engins et donc une réduction de la consommation en carburant.

Problématique : Comment réaliser un véhicule prototype propulsé par une hélice ?

 

Comment élever des coccinelles dans des conditions satisfaisantes pour lutter contre l’invasion des pucerons ?

L’un des parasites ravageur les plus répandus est le puceron. Vivant en colonie, il s’attaque aux plantes d'ornement, aux légumes du potager, aux arbres fruitiers et même aux plantes d'intérieur !

Fort heureusement, il existe un prédateur naturel au puceron : la coccinelle !
On estime qu’une seule coccinelle peut manger jusqu’à 100 pucerons par jour ...

 

Comment propulser dans les airs un engin de type fusée depuis la cour du collège ?

Le roman de Jules Verne De la terre à la lune publié en 1865, décrit l'aventure extraordinaire et palpitante de trois hommes en partance pour la lune dans un obus tiré depuis les états unis.

De nos jours, l’élévation d’une fusée vers l’espace est bien plus complexe et nécessite des techniques de pointe que seuls dominent les spécialistes de l’aéronautique.

Il est pourtant assez facile d’envoyer dans les airs un engin sans utiliser de technologie complexe.

 

Comment produire de l’énergie avec du vent ?

Une énergie propre - également énergie verte - est une source d'énergie qui produit une quantité faible de polluants lorsqu'elle est transformée en énergie finale.

Comme le solaire, ou la géothermie, l'éolien offre l'avantage d'être indéfiniment disponible ... sauf en cas de vent violent !

 

Comment aménager confortablement un container afin de le transformer en logement étudiant ?

Les logements universitaires sont trop peu nombreux en France. Le parc public ne compte que 160.000 chambres pour 2,2 millions d'étudiants et il faudrait en construire plusieurs dizaines de milliers pour répondre à la demande.

Imaginé aux Pays-Bas et déjà répandu en Allemagne, en Australie et au Canada, le logement étudiant aménagé à partir d’un container de transport maritime pourrait être l’une des pistes face à cette crise.

 

Comment positionner des containers destinés à loger des étudiants afin de limiter la déperdition thermique ?

Pour diminuer les déperditions thermiques d’une construction, il faut limiter les surfaces en contact avec l’extérieur - Murs, toitures, planchers –.

Des containers recyclés en logements étudiants pouvant être positionnés de différentes façons, il faut tenter de les placer judicieusement pour qu’ils soient à la fois confortables et peu énergivores.

 

Comment réaliser et programmer des mini-jeux mettant en scène l’univers de Jules Verne ?

Les éditeurs du monde du multimédia désirent mettre en scène les inventions ou les personnages de Jules Verne en créant une série de jeux vidéos destinés à un jeune public.

 

Les maisons modernes sont fortement domotisées et connectées car elle comporte de multiples systèmes pour contrôler, mesurer et piloter presque tout dans l’habitation. Des serveurs domotiques peuvent délivrer des informations qui peuvent être consultées sur internet.

 

La plupart des équipements domestiques modernes sont communicants, interrogeables à distance grâce au réseau internet, automatisés et programmables à l’aide de scénarios conçus par les utilisateurs. Pour atteindre ce niveau de technologie, les produits ont historiquement évolué, au gré de la recherche et des découvertes scientifiques.

 

Dans une maison, de nombreux appareils électriques ou électroniques consomment de l'énergie, qu'ils soient en fonctionnement ou en mode veille. Pour préserver la planète et réduire la facture énergétique, les équipements domestiques ont été adaptés.

 

Les technologies utilisées en domotique et dans le domaine du confort ont pour but d'automatiser et d'informatiser les tâches à effectuer. Il est donc nécessaire de connaître les différents états possibles d'un organe et de son environnement, de traiter les informations que l'on possède sur ces états afin de transmettre au système les ordres à effectuer.

 

Le nombre de cambriolages ne cesse de progresser. Un cambriolage se produit toutes les 1,5 minutes et sur les 6 prochaines années, un français sur 10 sera victime de malfrats. 80% des visites ont lieu en plein jour, mais 95% des cambrioleurs prennent la fuite en cas de déclenchement d’une alarme. Un argument majeur pour s'équiper.

 

Un portail coulissant est composé d’un grand vantail pouvant se déplacer latéralement vers la gauche ou vers la droite pour permettre à un véhicule de rentrer dans la propriété. Facilement automatisable, il est pilotable à distance par télécommande.

 

De nos jours, les éléments domotiques sont nombreux dans les maisons et l’homme du XXIème siècle peut tranquillement piloter des objets connectés depuis son canapé.

 

Garder une distance suffisante avec le véhicule qui précède, c’est respecter l’équilibre de la circulation. C’est le meilleur moyen d’éviter une collision ou pire, un carambolage. Des systèmes électroniques embarqués dans les véhicules peuvent alerter les automobilistes et intervenir sur le freinage en cas d’urgence.

 

Protéger son audition

Selon l'Institut national de recherche et de sécurité, les niveaux sonores inférieurs à 80 dB avec exposition prolongée, peuvent provoquer fatigue, stress, anxiété et, dans un cadre scolaire, perturber la communication, la concentration et l'attention.

 

Transporter des passagers dans un véhicule autonome

Depuis quelques jours, les parisiens sont témoins d'un spectacle peu banal sur le pont Charles de Gaulle, qui relie la gare d'Austerlitz et la gare de Lyon. Deux véhicules électriques entièrement autonomes de transport de passagers circulent en ligne droite sur un peu plus de 200 mètres et enchaînent les aller-retour.

 

Dans le coeur des grandes agglomérations où les zones piétonnes et commerciales sont nombreuses, trouver une place de parking pour garer son véhicule devient de plus en plus difficile. Pour pallier ce problème, de nombreux parkings souterrains ont été construits. Cependant, lors des heures d'affluence, il n'est pas rare de devoir circuler durant plusieurs minutes dans les allées à la recherche d'une place disponible.

 

Depuis plusieurs années, des épisodes caniculaires se répètent chaque été. Les personnes âgées ou à mobilité réduite, mais aussi les jeunes enfants, sont souvent les premières victimes de ces épisodes.

Bon marché, les ventilateurs permettent de soulager des excès de température dans les habitations.

Le déclenchement automatique de ces ventilateurs et la surveillance à distance des locaux pourraient améliorer le confort et la sécurité des populations à risque.

 

Afin d’optimiser la croissance d’une plante d’intérieur et de la maintenir en bonne santé tout en lui permettant un développement harmonieux, il faut assurer un éclairage satisfaisant tout au long de la journée.

La position du soleil suivant le rythme des saisons, l’éclairage en lumière naturelle des pièces d’habitation est donc variable.

Projet - Wings - www.sti2d.net

Enjeu : Quoi de plus simple que de tourner un volant quand on conduit ?

Cependant, avec l’évolution des technologies et notamment de l’électronique embarquée, l’automobile de demain sera plus sûre et autonome en terme de pilotage.Les spécialistes prédisent la fin du volant tel qu’on le connaît au profit de systèmes innovants pour contrôler la direction des véhicules.

Problématique : Comment, à l’aide de cartes électroniques programmables, modifier l’orientation des roues d’un véhicule et s’affranchir d’un volant ?

 

Les chats sont des animaux indépendants. Domestiqués, ils ont cependant besoin de longues sorties dans la nature. Intelligents, ils manifestent leurs désirs d’aller et venir par des miaulements, obligeant ainsi leurs propriétaires à ouvrir la porte plusieurs fois par jour.

L’installation d’une chatière dans le bas de la porte est une solution pour permettre aux chats d’être libres de leurs déplacements, notamment lorsque leurs maîtres sont absents.

Malheureusement, des intrus - autres chats ou divers animaux - peuvent s’introduire dans la maison via cet orifice.

 

Cette catégorie intitulée Archives comporte des activités - obsolètes ou non mises à jour - ayant pour dominantes l'automatisation et la domotique.

zwave - sti2d.net

Z-Wave est un protocole de communication radio conçu pour la domotique et pour être facilement intégré dans les produits électroniques de consommation, y compris les appareils à piles tels que télécommandes, détecteurs de fumée ou capteurs de sécurité.

Cet espace vous présente le déploiement de ce protocole dans la salle de technologie.

Chaque année, des centaines de concours de robotique sont organisés sur tous les continents de la planète. Ils permettent alors aux candidats - écoliers, collégiens, étudiants, ... - de s’affronter lors de compétitions où les robots doivent combattre les uns contre les autres ou réaliser des parcours semés d’embûches en un temps minimal.

 

Avant de passer à la conception d’un objet technique, il est indispensable d’identifier avec précision les besoins et attentes des utilisateurs. Pour cela, on utilise des outils de description permettant de rédiger un Cahier des Charges.

 

Travailler en groupe pour réaliser un projet impose à tous ses membres de communiquer, d’échanger des données informatiques ou de publier des informations communes.

 

La réalisation d’un croquis à main levée est l’une des premières étapes d’un projet. Cependant, on peut améliorer la phase de conception préliminaire en utilisant un logiciel de Dessin Assisté par Ordinateur - appelé communément DAO.

 

Pour participer à l'épreuve d'esthétique du concours Racer Bot, le véhicule doit respecter un thème choisi par chacune des équipes. Au préalable, il faut réaliser un premier prototype cartonné afin de vérifier les caractéristiques du robot customisé et sa faisabilité en fonction des moyens techniques disponibles.

 

Dans le cadre du projet Racer Bot, les élèves de troisième doivent réaliser une course de relais où les protagonistes sont des robots mBot. Chaque robot doit effectuer un parcours personnalisé puis passer le témoin au robot suivant. Au total, 6 parcours aux difficultés différentes doivent être enchaînés par 6 robots.

 

La réalisation d’un projet nécessite une planification afin de connaître à tout moment l’état de son avancement.

 

Pour identifier un produit ou un composant, on appose généralement une étiquette. Lorsque les informations sont nombreuses et variées, on peut utiliser un système d’identification sous la forme d’un code graphique appelé QR Code.

 

Pour participer à une course de modèles réduits ou de robots à roues sur une piste non linéaire, le véhicule doit posséder des éléments permettant de faire pivoter une ou plusieurs de ces roues pour changer de direction.

 

De nombreux véhicules subissent des dommages lors des phases de stationnement, notamment lorsque le conducteur rentre sa voiture dans son garage. Par manque de visibilité et d’appréciation des distances, les contacts entre le mur et la voiture occasionnent régulièrement des dégâts.

Les véhicules haut de gamme possèdent désormais des caméras embarquées ou des radars placés dans les pare-chocs permettant d’alerter l’usager. Par contre, pour les automobiles d’entrée de gamme, ces systèmes sont absents.

Un radar de garage peut permettre d'éviter les coups et griffes sur les pare-chocs.

 

A l'approche des grandes agglomérations, le réseau routier s'entrecroise et le trafic automobile s'intensifie. Le conducteur doit alors mobiliser toute son attention pour éviter les accidents et les accrochages.

Sur les véhicules modernes, des informations provenant de capteurs placés sur la carrosserie peuvent, par exemple, rendre compte de la luminosité extérieure ou de la présence de pluie et ainsi assister le chauffeur en déclenchant à sa place des actions, comme l'allumage des phares ou la mise en route des essuie-glaces.

 

En cas de défaillance entraînant la chute d’un drone de livraison, la durée d’ouverture du parachute de secours doit être très inférieure à la durée de cette chute. Des tests doivent alors être menés en laboratoire.

Lors d'une compétition de Formule 1, des portiques de mesure sont installés sur la piste afin de chronométrer les véhicules à chaque tour effectué, et ce, pour optimiser les stratégies de consommation ou d'arrêts au stand.

Au collège, lors de compétitions de robots ou de mini-prototypes, on souhaite posséder un système de mesure équivalent.

 

Chaque année en France, plus de 300 enfants naissent avec une agénésie. Depuis près d'un an, l'association E-Nable propose de fabriquer gratuitement des mains en 3D pour des enfants atteints de malformations de l’avant bras.

Sur ce type de prothèses, si l’ensemble de la main peut s’ouvrir ou se fermer grâce à des actions musculaires, les doigts ne peuvent cependant pas être déplacés individuellement.

 

Activités de programmation variées à réaliser en autonomie

 

Dans les salles de technologie, dans les salles pupitres ou au CDI, de nombreux ordinateurs, tablettes et objets connectés cohabitent dans ce que l’on appelle un réseau informatique.

 

 

La catégorie Archives comporte des activités - obsolètes ou non mises à jour - ayant pour dominantes la conduite de projets en classe de troisième.

 

Projet - Support de caméra de modélisme

Pour consulter le cahier des charges du projet, cliquer ici
   

 

Projet - Afficheur sélectif

Pour consulter le cahier des charges du projet, cliquer ici
   

 

Projet - Support de caméra de modélisme

Pour consulter le cahier des charges du projet, cliquer ici
   

 

Projet - Serre Hydroponique automatisée - Facteurs de croissance des végétaux

Pour consulter le cahier des charges du projet, cliquer ici
   

 

Enjeu : Les Smartphones offrent de multiples services à leurs utilisateurs (téléphonie, applications, internet …) et remplacent peu à peu les appareils fixes. Ils s’apparentent désormais à de véritables mini-ordinateurs communicants.

Ainsi, pour obtenir les coordonnées du collège Moulin Blanc afin de signaler l’absence d’un enfant, les parents peuvent - si l’appareil et le forfait associé le permettent - consulter internet et l’ENT à la recherche du numéro de téléphone, de l’adresse ou des noms des professeurs ...

Cette recherche n’est pas toujours aisée, notamment pour les Smartphones de petite taille.

Problématique : Comment réaliser une application pour Smartphone permettant de renseigner les utilisateurs sur les coordonnées du collège Moulin Blanc ?

Enjeu : Le projet de technologie mené en classe de troisième est relatif à la réalisation d’un engin roulant propulsé par une hélice nommé Hélibolide. Dans ce projet, chaque équipe ou îlot a pour objectif final de fabriquer cet engin en correspondance avec une thématique choisie et ce, afin de participer à concours se déroulant en fin d’année scolaire et comportant 3 épreuves.

Parmi ces épreuves, l’une d’entre-elles dite de dossier numérique, permet aux élèves de présenter le déroulé de l’année scolaire, le thème choisi mais aussi le site internet créé pour illustrer les travaux menés.

Beaucoup de paramètres et de données (thème, nom du bolide, paramètres de connexion …) doivent être mémorisées par les participants. Souvent préoccupés par différentes tâches, beaucoup d’élèves oublient ces données essentielles.

Problématique : Comment réaliser une application pour Smartphone permettant aux équipes du concours Hélibolide de mémoriser tous les éléments indispensables à la réalisation du projet ?

Enjeu : Un jeune enfant prend peu à peu conscience du monde qui l’entoure. Sa vision se précise, son ouïe s’affine, ses papilles et son odorat se développent. Toutes ces compétences s’acquièrent naturellement.

Pour favoriser cet éveil, les fabricants et éditeurs de jouets créent des jeux éducatifs où sons et images sont mêlés. Par exemple, l'éditeur CHICCO commercialise le jouet Ma ferme éducative, un jeu parlant pour apprendre aux enfants, entre autres, à associer cris et animaux.

Le développement croissant des tablettes et Smartphones amène ces éditeurs de jeux à repenser leur stratégie commerciale en imaginant des produits aux fonction d’éveil similaires sur ce type d'appareils.

Problématique : Comment réaliser une application pour Smartphone permettant à un jeune enfant l'apprentissage des cris d'animaux - Quel cri l’animal aura-t-il lorsqu’il sera grand - ?

 

Enjeu : Au début du siècle dernier, naissaient des machines insolites à mi-chemin entre la voiture et l’avion. L’une d’entre-elles, nommée Hélica, fut commercialisée par l’inventeur Marcel Leyat en 1919. L’hélice placée à l’avant du véhicule permit d’obtenir une vitesse record de 170 km/h.


Hormis l’automobile, beaucoup de moyens de transport utilisent encore de nos jours une hélice comme système de propulsion puisqu’elle favorise l’allégement de la masse des engins et donc une réduction de la consommation en carburant.

Problématique : Comment déplacer une automobile à l’aide d’une propulsion par hélice ?

 

Avant de passer à la conception d’un objet technique, il est indispensable d’identifier avec précision les besoins et attentes des utilisateurs. Pour cela, on utilise des outils de description permettant de rédiger un Cahier des Charges.

 

Travailler en groupe pour réaliser un projet impose à tous ses membres de communiquer, d’échanger des données informatiques ou de publier des informations communes.

La réalisation d’un projet nécessite une planification afin de connaître à tout moment l’état de son avancement. Généralement, on utilise pour cela une représentation sous forme de diagramme de GANTT.

Pour réaliser un hélibolide performant, un certain nombre de composants doivent être sélectionnés grâce à une série d'essais.

La réalisation d’un croquis à main levée est l’une des premières étapes d’un projet. Cependant, on peut améliorer la phase de conception préliminaire en utilisant un logiciel de Dessin Assisté par Ordinateur - appelé communément DAO.

Concevoir, c'est aussi imaginer la fin de vie d'un produit et donc choisir les bons matériaux limitant les impacts environnementaux.

Comment réaliser une application informatique capable de déterminer automatiquement la fréquence de rotation d'un moteur en fonction de sa tension d'alimentation ?

 

Pour participer à l'épreuve d'esthétique du concours hélibolide, le véhicule doit respecter un thème choisi par chacune des équipes. Au préalable, il faut réaliser un premier prototype cartonné afin de vérifier les caractéristiques du bolide et sa faisabilité en fonction des moyens techniques disponibles.

 

La recherche des solutions techniques nous a permis de déterminer les roues à installer sur le bolide ainsi que le type de montage. L’ensemble fixé sur une chape forme les trains de roues. Les chapes et les trains de roues étant réalisés, il faut désormais concevoir la maquette numérique des ensembles à l’aide du logiciel de Dessin Assisté par Ordinateur SolidWorks.

 

A partir d'un prototype de démonstration cartonné ayant permis de valider les formes et les encombrements, il faut désormais réaliser le bolide final.

 

Les terminaux portatifs tels que smartphones et tablettes autorisent le scan de codes barres permettant l'accès à des ressources en ligne.

 

Lors du concours de vitesse HÉLIBOLIDE, les différents « Runs » sont filmés au ras du sol à l’aide d’une caméra type GOPRO installée sur mBot se déplaçant le long de la piste.