Thème Aménager un espace : un conteneur en logement étudiant ?
Compétence du cycle
CT 1.3 Rechercher des solutions techniques à un problème posé, expliciter ses choix et les communiquer en argumentant.
CT 2.1 Identifier un besoin et énoncer un problème technique, identifier les conditions, contraintes (normes et règlements)
CT 3.2 Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutionssousforme de croquis, de dessins ou de schémas.
CT 5.3 Lire, utiliser et produire des représentations numériques d’objets.
CS 1.8 Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver
EPI
PROJET Epi alimentation dans l’espace. Réaliser un menu adapté.
EXPLICATION : Concours DE DESSIN et EPI MENU
EPI 5e Alimentation : Problématique : comment vivre et se nourrir dans un espace clos en apesanteur ?
A coller EPI 5e Alimentation
Vivre en apesanteur représente son lot de défis quotidiens. Après tout, le corps humain est conçu pour fonctionner sous l’effet de la gravité terrestre ! Heureusement, les astronautes s’adaptent rapidement à la vie en orbite. Explorez les différents aspects de leur quotidien à bord de la Station spatiale internationale ISS.
SOMMAIRE
Séquence 02 : Aménager un espace habitable avec un conteneur
Un conteneur en logement étudiant ?
|
Activités |
Durée prévue |
Matériel nécessaire et consignes |
|
Activité 2.1 |
1 séance |
Problématique : Quelle solution de logement alternatif pour un étudiant ? Situation déclenchante reportage : La galère des étudiants pour se loger à Paris. https://www.youtube.com/watch?v=5zwBOvOCy_Y Comment se loger lorsque l’on a 20 ans, étudiant dans de grandes universités, donc dans de grandes villes, et avec peu de revenus ? Activité 1 Quels besoins doit-on satisfaire ? Identifier un besoin sociétal de logements dans les grandes villes universitaires. |
|
Activité 2.2 / 2.3
|
2 séances |
Etude du CDCF du conteneur en SYSML Introduction : Méthode SYSML : explication et activité. Pourquoi le SysML ? Comparaison avec la méthode Apte (utilisé auparavant) Activité 2.2 : Comment aménager et rendre le conteneur habitable en logement étudiant ? Etudions ce projet : Analyse la mission du système et le contexte sous forme de diagramme et réalise la diagramme des cas d’utilisation. Activité 2.3 : Exigences du CDCF Cahier des charges en respectant tous les critères de l’étude. Rappel notion de CDCF. |
|
Activité 2.4 / 2.5 |
2 séances |
Problématique : Une fois le cahier des charges défini, quelles solutions pour y répondre ? Comment représenter le conteneur à l’aide d’un dessin technique ? dm : Rappel de notions sur techno-flash. Activité 2.4 Dessin d’ensemble sur feuille. Activité 2.5 Recherche dans catalogue des solutions pour aménager le conteneur. Comment respecter le budget donné ? Projet noté. |
|
Activité 2.6 |
2 séances |
Problématique : Comment valider et présenter ta proposition ? Introduction à l’outil CAO sketchup. Activité : maison en 3d. TP noté. Activité 2.6 Réaliser la solution modélisée pour le conteneur |
Attention pour raison pratique !
La maquette « carton recyclé » du projet conteneur sera réalisé lors des prochaines vacances afin de laisser le temps de la réalisation, de l’amélioration graphique/design couleur, et du rendu photos et vidéo. Vu les conditions sanitaires à respecter en classe !
Elle ne sera pas réalisée en fin d’année, mais après la conception 3D, même si cette partie est en seq5 habituellement.
Un dm noté sera donné sur le parcours avenir : les métiers de la construction seront étudiés lors de cette séquence. Faire construire sa maison mais par qui ?
Problématique : Quelle solution de logement alternatif pour un étudiant ?
Thème Aménager un espace : un conteneur en logement étudiant ?
quelques exemples de realisation version livret flipbook
https://www.flipsnack.com/technobriez/projet-maquette-conteneur-etudiant-5-eme.html
Problématique : Quelle solution de logement alternatif pour un étudiant ?
Situation déclenchante : Est-il facile de se loger aujourd’hui en France ? Comment se loger lorsque l’on a 20 ans, étudiant dans de grandes universités, donc dans de grandes villes, et avec peu de revenus ? Quels sont les différents types de logements disponibles ?
Tous les objets techniques répondent à un besoin. Pour créer ou améliorer un produit ou service, il est important de bien déterminer ce besoin. Comment faire ?
Démarche d’investigation et de recherche documentaire :
Activité 1 a: Identifier un besoin sociétal de logements dans les grandes villes universitaires.
Activité 2 : Comment rendre le conteneur habitable ?
- Qui va utiliser le conteneur ? Pourquoi ?
• Quels besoins doit-on satisfaire ?
• Quelles contraintes doit-on respecter ?
Qu’est ce qu’un besoin ?
Le besoin des utilisateurs
Les entreprises réalisent régulièrement des enquêtes de satisfaction afin de mieux connaître les besoins de ses clients.
Ainsi, les fonctions principales d’un nouvel objet ou service sont redéfinies.
La satisfaction des utilisateurs peut être vérifiée à travers des tests de performance ou des enquêtes.
L’environnement économique et sociétal
Le contexte économique et sociétal fait évoluer les besoins des utilisateurs. À cela, s’ajoutent les normes définies par des institutions reconnues et sont imposées à tous les fabricants.
Les normes ont pour but de favoriser les échanges commerciaux tout en garantissant la sécurité des utilisateurs. Il faut ainsi adapter les objets techniques à ces nouvelles contraintes.
Situation de départ (rappel) ce que nous avons remarqué… Les étudiants rencontrent des difficultés pour se loger : peu de logement, logement inadapté par leur taille, leur aménagement, leur vétusté. Un logement qui leur assure sécurité et confort leur est indispensable.
Activité 1b : Exprimer Le besoin besoin
Se nourrir est un besoin vital. Trouver les autres besoins…
-Quels sont les besoins de l’étudiant dans un logement (les lister) ?
-Propose des solutions permettant de remplir les différentes fonctions du logement, comme dans l’exemple ci-dessous :
Introduction à la méthode sysml : Pourquoi le SysML ?
Analyse du fonctionnement d’un système et Cahier des charges d’un système à l’aide de diagrammes SysML
en comparaiosn avec la méthode APTE qui bientôt ne sera plus utilisée en technologie.
Découverte du SysML
Objectifs
Découvrir le langage SysML
Différencier le SysML MAINTENANT de l’analyse fonctionnelle Apte AVANT
A la maison regarder les 2 vidéos ci dessous
bilan : faire le test sur l’analyse fonctionnelle et le diagramme SysML (3 questions)
Il faudra garder une trace écrite sur feuille.
lire la conclusion : Conclusion comparaison apte et sysml tableau
L’analyse fonctionnelle (Rappels de cours)
Le Cahier des Charges Fonctionnel (CdCF) methode APTE. (10 min) https://www.youtube.com/watch?v=N6CgqaXMphA
COURS Le SysML au collège (14 min)
https://www.youtube.com/watch?v=L8221iwhJd0
consolidation POUR COMPRENDRE SA REPRESENTATION
https://learningapps.org/3781578
EN CLASSE ON FERA UNE ACTIVITE CONCRETE AVEC UN EXEMPLE D’ ETUDE DE CAS
Diagramme Sysml bibliotheque (début du cycle 4)
Activité 2 : Comment rendre le conteneur habitable ?
EXTRAIT DU CDCF DE NOTRE PROJET SysML
Le conteneur est en acier.
Ses dimensions sont : L = 12 m l = 2,5 m H = 2,6 m
le fichier d’activité sera distribué aux élèves.
À retenir
- Un besoin est une satisfaction que l’utilisateur attends d’un objet technique.
- Les contraintes précisées dans le cahier des charges sont les caractéristiques que l’objet technique doit assurer.
- Un cahier des charges est un document définissant le besoin attendu. Il indique les fonctions et les contraintes d’un objet technique. Pour chaque critère, des niveaux de performances doivent être définis.
- Une norme est un ensemble de règles que les fabricants doivent appliquer au niveau international, européen ou national.
Quelle est l’étape suivante ? Organiser l’aménagement intérieur
Séance 3 : Comment représenter le conteneur à l’aide d’un dessin technique ?
RAPPEL . DESSIN TECHNIQUE TECHNOFLASH
http://techno-flash.com/animations/dessin_technique/dessin_technique.html
OBJECTIF : Dessiner les plans du conteneur en taille réduite.
Voir image plan de niveau + définition.
En dessous.
Votre équipe d’architectes doit proposer un plan de l’agencement intérieur du conteneur en respectant les contraintes du cahier des charges. Comment faire ?
Rappel des dimensions du conteneur : L = 12 m l = 2,50 m H = 2,60 m
| – J’ai choisi au moins une solution technique pour répondre à chaque fonction technique
– J’ai respecté les contraintes du CDC – J’ai représenté ma solution à l’aide d’un dessin technique * Mon dessin est propre * Mon dessin est à l’échelle * Mon dessin représente toutes les solutions choisies |
Rappel sur les échelles : Act de mesure de mobiliers
Aide COUP DE POUCE
FICHE CONNAISSANCE :
EVALUATION TP MAQUETTE REPRESENTATION 2D +intégration mobilier et calcul du coût ( en respectant un budget précis)
Valider la solution SUR ORDINATEUR en 3D
Comment représenter le conteneur avec un logiciel adapté CAO (sketchup) ?
Révision de base : réaliser une simple maison pour commencer.
Cette activité est importante pour bien comprendre les outils de base su logiciels CAO.
(Elle pourra être noté). entrainez vous en salle informatique ou à la maison.
ressources :
Sketchup-Bibliotheque_Local (1)
Modélisation avec Sketchup
Réaliser la modélisation 3D avec le logiciel Sketchup
RESSOURCE-sketchup_containeur_sketchup
Etape 3 : Modélisation avec Sketchup
Réaliser la modélisation 3D avec le logiciel Sketchup.
Voir ci dessous photo
Télécharger les éléments à insérer : lien Zip.
Ressources supplémentaires :
ANCIENNE VERSION
Le besoin dans le cahier des charges
exemple objet technique le stylo
Les concepteurs résument dans un document le besoin, les contraintes et les normes que l’objet technique doit respecter.
Ce document est le cahier des charges.
Les performances à atteindre doivent être définies et chaque fonction technique doit être caractérisée avec des critères mesurables ou observables.
Le cahier des charges prends aussi en compte la fin de vie de l’objet technique.
A lire impérativement pour bien comprendre la signification de CDCF.
Comprendre un cahier des charges
Qu’est-ce qu’un cahier des charges ?
Pour créer un objet technique parfaitement adapté, il faut réfléchir au besoin pour lequel l’objet est créé puis imaginer dans quelles conditions il sera utilisé.
Tous ces renseignements sont consignés dans un cahier des charges. Ce document sera ensuite utilisé par les ingénieurs pour concevoir ce nouvel objet technique.
1- La fonction principale
La fonction qui répond directement au besoin est la fonction d’usage. C’est la fonction pour laquelle l’objet est créé. Dans un cahier des charges, elle s’appelle la fonction principale de l’objet.
Par exemple après transformation, la fonction principale du conteneur sera : Permettre à un étudiant de se loger dans de bonnes conditions.
2- Les fonctions et les contraintes
Pour être parfaitement adapté à son usage et à son environnement, l’objet devra aussi assurer d’autres fonctions et respecter des contraintes.
Par exemple, pour un logement parfaitement adapté, l’aménagement du conteneur devra respecter d’autres exigences comme :
- le coût final
- le niveau de confort attendu
- son impact sur l’environnement
- les délais de fabrication
- l’esthétique de l’aménagement
Ces exigences vont devenir des fonctions (l’objet permet de…) ou des contraintes (l’objet doit…) :
- Être d’un coût raisonnable
- Apporter un confort suffisant pour une vie étudiante
- Respecter le développement durable
- Être disponible rapidement
- Avoir une esthétique jeune
En résumé :
Le cahier des charges fonctionnel (CdCF) est un document dans lequel le demandeur d’un objet technique exprime son besoin. Il est utilisé par les ingénieurs qui conçoivent (= qui créent) le nouvel objet technique.
Il contient tous les renseignements nécessaires pour concevoir ce nouvel objet :
- la fonction principale (ou fonction d’usage)
- les fonctions à assurer
- les contraintes à respecter
C’est un contrat : l’objet fini doit être conforme au cahier des charges.
Quel est l’intérêt de rédiger un cahier des charges avant de rechercher une solution ? EXPLICATION
Pour exprimer le besoin. Le besoin auquel doit répondre un objet est exprimé à partir des études menées auprès des utilisateurs. Ces études permettent de connaître leurs insatisfactions et leurs attentes.
Les interacteurs (ancienne version de représentation, maintenant on utilise le sysml)
Il est possible de lister tous les éléments qui interagissent avec l’objet afin de déterminer les fonctions. On peut faire une carte mentale appelée graphe des interacteurs.
Exemple de graphe des interacteurs pour un stylo :
Caractérisation des fonctions
Enfin, les concepteurs précisent pour chaque fonction :
- les critères à apprécier (mesurables ou observables)
- les niveaux de performances à atteindre (objectifs chiffrés à atteindre ou normes à respecter)
Exemple de cahier des charges pour un stylo :
| Repères | Fonctions | Critères | Niveaux |
| FP1 | Permettre à l’utilisateur de laisser une trace sur un support avec sa main. | Visibilité Lisibilité |
1 m 50 cm |
| FC1 | S’adapter à la main de l’utilisateur. | Dimensions
Masse |
L < 150 mm Ø 8 mm < 10 g |
| FC2 | S’adapter au marché (être concurrentiel) | Prix | < 2 € |
| FC3 | Plaire aux utilisateurs | Couleurs Forme |
Minimum 4 couleurs Arrondies |
| FC4 | Respecter les normes de sécurité | Norme | ISO 27668 |
| FC5 | Respecter l’environnement | Norme | ISO 14021 |
Dans le cadre du cours de Technologie, notre classe de 5° doit imaginer un logement individuel, de petite taille et à prix raisonnable pour loger un étudiant. Nous allons le concevoir à partir d’un conteneur.
http://techno-flash.com/animations/cahier_des_charges/cahier_des_charges_fonctionnel.html
CONSOLIDATION
Jeu ludique : les contraintes.
https://learningapps.org/view9299266
https://learningapps.org/view9300513
https://learningapps.org/view9300636
Fiche connaissance :
FC-Cahier des Charges, approche classique
Application :
Correction-cdcf stylo (disponible)
Correction-cdcf refrigerateur (disponible)
séance 2 / Activité 2 : Comment rendre le conteneur habitable ?
Le conteneur doit :
- Permettre l’accès aux différents espaces de vie.
- Avoir une bonne luminosité quel que soit l’heure.
- Se protéger des éléments extérieurs.
- Etre raccordé à différents réseaux.
Ces 4 fonctions sont appelées des fonctions de service.
L’architecte les a trouvées en se posant la question : « Comment rendre le container habitable ? Quels services doit-il rendre à l’étudiant ? »
Ensuite, l’architecte doit réfléchir précisément à l’aménagement intérieur du conteneur. Pour bien comprendre ce qu’il doit concevoir, il va détailler chacune des fonctions de services.Il imagine donc des fonctions plus précises qui sont les fonctions techniques.
Votre équipe d’architectes doit proposer des solutions techniques pour les fonctions techniques retenues.
TRAVAIL DU GROUPE
Pour choisir les solutions techniques, vous devez tenir compte de certaines obligations, du cahier des charges.
Pour organiser vos idées, vous pouvez présenter vos résultats avec un logiciel de carte mentale (heuristique).
Xmind : créer une carte mentale (exemple)
reprendre le cahier des charges :
Ensuite, l’architecte doit réfléchir précisément à l’aménagement intérieur du conteneur. Pour bien comprendre ce qu’il doit concevoir, il va détailler chacune des fonctions de services.
Il imagine donc des fonctions plus précises qui sont les fonctions techniques.
Votre équipe d’architectes doit proposer des solutions techniques pour 1 des fonctions techniques retenues.
TRAVAIL DU GROUPE
Pour choisir les solutions techniques, vous devez tenir compte de certaines obligations, aussi appelées contraintes qui limitent vos choix.
Pour organiser vos idées, vous présenterez vos résultats avec un logiciel de carte mentale (heuristique) xmind, comme l’exemple vidéo sur xmind (à faire à la maison), uniquement pour la fonction de services :
- FS1 Permettre l’accès aux différents espaces de vie.
Compléter votre carte mentale avec tous vos choix.
Travailler en groupe, répartir le travail à faire pour être plus efficace et gagner du temps.
Certains groupes présenteront leur carte mentale à l’oral. Il faudra donc l’imprimer.
Restitution
Chaque rapporteur présente les résultats du travail à la classe, afin de réaliser une synthèse collective.
correction SF1 carte mentale en classe
voir en bas de page. Exemple de correction élève.
Structuration
La structuration se fait à partir des fiches de connaissances et/ou à partir des travaux des élèves.
| – J’ai proposé le cahier des charges de mon logement étudiant
* A partir des besoins de l’étudiant, j’ai identifié au moins 5 besoins principaux du logement * J’ai identifié au moins 3 contraintes à respecter – J’ai présenté mon cahier des charges sous forme d’une carte heuristique avec ou sans aide |
(révision) module COMPRENDRE : Des fonctions techniques aux solutions techniques cycle3
Pour ouvrir le module, aller sur internet, taper https://edu.tactileo.fr/go/ puis saisir le code 6SC8 et pseudo (exemple marie6e1)
CONSOLIDATION : diaporama cours révision sur le cdcf
bien lire le diaporama pour comprendre la leçon.
Appropriation de la situation
Votre équipe d’architectes possède :
- le cahier des charges (qui définit le besoin et les contraintes)
- les fonctions techniques et les solutions techniques correspondantes pour rendre le conteneur habitable
Quelle est l’étape suivante ? Organiser l’aménagement intérieur
Séance 3 : Comment représenter le conteneur à l’aide d’un dessin technique ?
RAPPEL . DESSIN TECHNIQUE TECHNOFLASH
http://techno-flash.com/animations/dessin_technique/dessin_technique.html
OBJECTIF : Dessiner les plans du conteneur en taille réduite.
Voir image plan de niveau + définition.
En dessous.
Votre équipe d’architectes doit proposer un plan de l’agencement intérieur du conteneur en respectant les contraintes du cahier des charges. Comment faire ?
Rappel des dimensions du conteneur : L = 12 m l = 2,50 m H = 2,60 m
| – J’ai choisi au moins une solution technique pour répondre à chaque fonction technique
– J’ai respecté les contraintes du CDC – J’ai représenté ma solution à l’aide d’un dessin technique * Mon dessin est propre * Mon dessin est à l’échelle * Mon dessin représente toutes les solutions choisies |
Rappel sur les échelles : Act de mesure de mobiliers
Aide COUP DE POUCE
FICHE CONNAISSANCE :
EVALUATION TP MAQUETTE REPRESENTATION 2D +intégration mobilier et calcul du coût ( en respectant un budget précis)
Valider la solution SUR ORDINATEUR en 3D
Comment représenter le conteneur avec un logiciel adapté CAO (sketchup) ?
Révision de base : réaliser une simple maison pour commencer.
Cette activité est importante pour bien comprendre les outils de base su logiciels CAO.
(Elle pourra être noté). entrainez vous en salle informatique ou à la maison.
ressources :
Sketchup-Bibliotheque_Local (1)
Modélisation avec Sketchup
Réaliser la modélisation 3D avec le logiciel Sketchup
RESSOURCE-sketchup_containeur_sketchup
Etape 3 : Modélisation avec Sketchup
Réaliser la modélisation 3D avec le logiciel Sketchup.
Voir ci dessous photo
Télécharger les éléments à insérer : lien Zip.
Ressources supplémentaires :
On peut aussi utiliser un autre logiciel :
Sweethome 3d
Démo : http://www.sweethome3d.com/SweetHome3DJSOnline.jsp?lang=fr
http://www.sweethome3d.com/fr/index.jsp
Composants :
http://www.sweethome3d.com/fr/importModels.jsp
Gardez bien votre version plan de votre conteneur.
Séance 4 : Comment respecter le CDCF et aménager le conteneur pour se loger confortablement ?
Pour notre situation le prêt mobilier étudiant obtenu sera de 4500 euros.
Il faudra respecter le coût lors de vos recherches dans la bibliothèque de composants.
Choisis dans le catalogue ci-joint ou autres catalogues donnés en classe, des solutions pour répondre au cahier des charges
– Argumente tes choix
TP Comment respecter le CDCF et aménager le conteneur pour se loger confortablement
CATALOGUE ELEMENTS CONTENEURSCatalogue (2)
Notions : Savoir utiliser quelques notions économiques et budgétaires de base
Vous devez réaliser un tableau récapitulatif sur un tableur pour calculer vos dépenses afin de ne pas depasser le budget du CDCF soit 4500 EUROS.
en indiquant le produit, le coût, la quantité et le total des dépenses.
TP DESSIN ressources pour la réalisation du croquis :
exemples de conteneurs habitat ( vidéo de 12 minutes) :
dessiner le votre avec un croquis simple en indiquant les matériaux utilisés. https://www.youtube.com/watch?v=eUzWFTkEjHQ&feature=emb_logo
https://www.youtube.com/watch?v=eUzWFTkEjHQ&feature=emb_logo
Regardez « L’ENSA : l’architecture et le paysage à l’honneur » sur YouTube
découvrir un métier : architecte
DM sur les métiers ( parcours avenir) sur la construction
Parcours avenir
Rappel : Le parcours Avenir est conçu pour permettre à chaque élève de la classe de 6ème à la classe de terminale de construire son parcours d’information d’orientation et de découverte du monde économique et professionnel. (Pour tout savoir du parcours Avenir)
Il permet aux élèves de découvrir le monde économique et professionnel par le biais de recherches d’informations…
Diverses compétences sont travaillées : apprendre à s’informer sur un métier bien sûr, travailler sur la composition d’une image, sélectionner l’information utile ou encore rédiger des textes concis…
Dans le cadre des activités du cours de Technologie, les élèves découvrent des pratiques et des techniques inspirées du monde professionnel et économique.