SPT 5 : Concevons un skate-park

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Compétences mobiliséesPlus de détails [doc]

  • Observer

  • Émettre des hypothèses

  • Réaliser

  • Réguler

  • Structurer

Domaine(s) Plus de détails [pdf]

  • Technologie des matériaux

  • Structures et mécanismes

  • Technique de production et de processus

Portes d'entrée Plus de détails [doc]

  • Concevoir et réaliser un objet en vue d'une performance déterminée

  • Agir afin de supprimer le dysfonctionnement d'un système

  • Transformer un objet ou un système existant afin qu'il atteigne une performance déterminée

Coût estimé

  • Moins de 1 € par élève

  • Les logiciels sont gratuits

Matériaux de base

  • Carton gris

  • Baguette de bois

  • Cordelettes

  • ...

Outillage nécessaire

Mise en situation

A l'école, un conseil des élèves est organisé le premier vendredi de chaque trimestre. Lors de la dernière séance, il a été dit qu'il manquait d'activités sportives originales dans l'école. La direction a demandé à chaque classe d'EPT de déposer un projet lors de la prochaine réunion.

Nous avons justement cinq éléments séparés d'un skatepark que nous pourrions utiliser pour nous inspirer et ainsi créer notre parcours sportif. Axel Cruysberghs, lors d'une émission télévisée, annonçait qu'un bon skatepark devait permettre de réaliser au minimum cinq figures acrobatiques de suite.

Le projet de notre classe est donc de réaliser la maquette qui sera présentée lors du prochain conseil des élèves et...

si le projet est accepté, peut-être pourrons-nous inviter Axel lors de l'inauguration.

Étape 1 : Appropriation

[doc] Les codes de la colonne de gauche correspondent aux compétences mobilisées à chaque étape.

C1.1

C1.2

  • Les élèves reçoivent et complètent individuellement la fiche d'appropriation (annexe 5.01).

  • L'enseignant interroge la classe pour faire émerger les difficultés à répondre à certaines questions et une réflexion collective permet de se projeter sur les travaux de recherche.

  • Les élèves recherchent individuellement sur internet et/ou dans des livres des informations sur Axel Cruysberghs ainsi que les informations relatives à la mission.

  • En devoir : les élèves sont invités à apporter des photos de skateparks et doivent également lister les premiers constats (points forts et points faibles) afin d'éclairer le groupe classe.

    Remarque : les photos peuvent être réalisées, téléchargées, découpées...

Annexe 5.01 [doc]

Formalisation des élèves

  • Les élèves complètent le document d'appropriation (annexe 5.01).

  • Les élèves réalisent en devoir une liste des points positifs et négatifs des différents éléments d'un skatepark.

Trucs et astuces

Étape 2 : Analyse des moyens à disposition

C2.3

C2.4

C2.5

  • La classe se met en réflexion collégiale :

    • Trois élèves sont rédacteurs...

      • le premier centralise les éléments importants

      • le second note ce qu'il faut éviter (points négatifs)

      • le troisième note ce qu'il faut favoriser (points positifs)

    • Le professeur anime une discussion collégiale afin de centraliser les informations récoltées par le devoir.

    • Les trois rédacteurs collaborent en réalisant un document de synthèse dans un Google Docs.

Formalisation des élèves

  • Les élèves poursuivent de compléter l'annexe 1 (consignes, contraintes, matériel, matériaux, temps).

  • Un Google Docs est créé et l'ensemble de la classe y a accès.

Trucs et astuces

Étape 3 : Données techniques des modules

C3.3

C3.4

C5.1

C5.2

C5.3

  • Des groupes de travail sont constitués afin de rechercher les données techniques des différents modules qui apparaissent dans les ressources (longueurs, largeurs, hauteurs, angles, courbes...) :

    • Groupe de lecture et mesurage sur les croquis à disposition

    • Groupe de recherches spécifiques sur internet

    • Groupe de lecture de modules stockés dans une bibliothèque de dessin (Sketchup, 123Cad...)

    • Groupe d'analyse de modules à disposition (maquettes) qui seront tracés par superposition sur une feuille afin de rechercher les angles et les courbes

  • L'enseignant aide les équipes dans la recherche d'informations et plus spécifiquement sur les angles et les courbes.

  • L'enseignant distribue un document (Annexe 5.02) avec, d'une part, différents angles que les élèves doivent mesurer au rapporteur et d'autre part, différentes courbes pour lesquelles les élèves doivent rechercher le point de centre. Certaines courbes ont leur point de centre sur la feuille et d'autres très loin. Les élèves doivent pour les premières, retrouver le point de centre au compas et pour les autres, par calcul (la formule reprise dans trucs et astuces peut être expliquée et démontrée au travers d'un exercice de mesurage au sol + calcul du rayon ou intégrée dans un tableau Excel dans lequel les élèves devront encoder les différentes données).

  • Quelques vidéos sur la réalisation et l'utilisation de la corde à 13 nœuds sont projetées :

  • Chaque groupe doit réaliser sa corde à 13 nœuds en respectant une coudée.

  • Une activité est réalisée à l'extérieur :

    • Recherche d'angles à l'aide des cordes à 13 nœuds réalisées par les groupes

    • Traçage de grandes courbes à l'aide de baguettes en bois et de cordes

  • Mise en commun collégiale des angles, rayons et autres dimensions qui semblent récurrentes dans les modules de skatepark observé.

Annexe 5.02 [doc]

Alternative

  • L'activité à l'extérieur peut être organisée à côté d'un skatepark. Ainsi, en complément, les élèves peuvent à l'aide des cordes, des mètres et de la formule, calculer le point de centre de différents arcs et estimer dans l'espace où se situe ce point.

Formalisation des élèves

  • Les élèves notent les valeurs qui semblent récurrentes (angles, rayons, distances entre les éléments).

Trucs et astuces

  • Formule pour trouver le rayon d'un arc : Rayon = (corde²/ 8 x flèche) + flèche/2

    Cette formule peut être intégrée dans un tableau Excel où les élèves n'ont plus qu'à encoder leurs données et lire le résultat.

  • Favoriser la collaboration avec le prof de math.

Étape 4 : Imaginer un module personnel

C3.2

  • Chaque élève imagine un module personnel et réalise un croquis coté en tenant compte des informations recensées.

Formalisation des élèves

  • Les élèves réalisent un croquis coté.

Étape 5 : Réalisation de la maquette d'un module

C1.3

C5.1

C3.1

C3.3

C3.4

  • Les élèves mesurent collégialement un hypothétique emplacement de skatepark dans la cour.

  • L'enseignant donne les dimensions maximales de la maquette à présenter au conseil des élèves.

  • Individuellement, les élèves recherchent l'échelle la mieux adaptée pour la maquette.

  • Collégialement, les échelles trouvées sont analysées et un choix est fait.

  • L'enseignant interroge la classe afin de faire remémorer la technique de mise à l'échelle d'un élément.

  • L'enseignant présente le logiciel 123 Cad et fait une rapide démonstration.

  • Les élèves conçoivent individuellement leur module sur 123 Cad .

  • Facultatif : l'enseignant analyse les différents projets et définit ceux qui seront réalisés sur l'imprimante 3D.

  • Les élèves réalisent leur module → un temps est imposé par l'enseignant et seuls les modules terminés à temps seront utilisés par la suite.

  • Les modules qui ne seront pas terminés à temps en classe pourront être réalisés à la maison (sans obligation).

Alternatives

  • Le logiciel Sketchup peut remplacer 123 Cad.

  • La prise de mesures dans la cour peut être remplacée par la lecture collégiale d'un plan.

  • La réalisation avec l'imprimante 3D peut être remplacée par :

    • une réalisation en carton à l'aide du logiciel 123D-maker

    • une impression de développement d'un solide par l'application Pepakura

    • une impression papier depuis Sketchup avec réalisation du module par pliage et collage

    • une réalisation complète par dessin sur papier cartonné ou carton plume (découpé, plié et collé)

    • l'usinage de blocs légers tels que polystyrène expansé, oasis (mousse des fleuristes)...

  • Tous les modules ne doivent pas être réalisés. Les élèves peuvent travailler en binôme lorsque les modules sont similaires.

Formalisation des élèves

  • Les élèves notent dans leur cours la méthode de transposition à l'échelle.

  • Les élèves réalisent leur module sur un logiciel adapté.

Trucs et astuces

Étape 6 : Analyse comparative des modules et création du skatepark

C2.3

C2.4

C2.5

  • Les élèves présentent collégialement leur module et apportent des explications sur l'intérêt dans le skatepark.

  • Les élèves mesurent la plaque que l'enseignant dépose et qui servira de support pour la maquette du skatepark.

  • Par groupes, les élèves modélisent leur skatepark → le temps est imposé :

    • Ils délimitent la surface du skatepark (grandeur réelle ou à l'échelle)

    • Ils y positionnent les modules de leur choix en les laissant à disposition de tous les groupes

  • Chaque groupe, en s'appuyant sur sa modélisation présente à la classe leur projet en déposant, cette fois, les modules sur la plaque support :

    • Collégialement, les élèves s'expriment sur les points forts et faibles

    • Un binôme a pour mission de garder la mémoire des présentations (ils peuvent dessiner, photographier, enregistrer, filmer...)

    • Un binôme a pour mission de noter les points positifs et négatifs évoqués

Formalisation des élèves

  • Les élèves modélisent leur conception de skatepark.

  • Un binôme garantit la mémoire des présentations.

  • Un binôme recense les points forts et faibles des présentations.

Trucs et astuces

  • Lorsqu'il est difficile d'obtenir un consensus, favoriser le vote.

Étape 7 : Réalisation du skatepark

C3.3

C3.4

C4.1

C4.2

C5.4

  • En synthèse, les rédacteurs rappellent les points forts et faibles qui ont été avancés.

  • Un élève est désigné « animateur de négociation ».

  • Collégialement, une négociation est engagée afin de soit :

    • Décider de la conception qui est la plus intéressante, auquel cas les gardiens de la mémoire donneront les instructions pour réaliser la maquette à l'identique

    • Réaliser une nouvelle conception qui tenterait de garder un maximum de points forts listés

  • Le skatepark est réalisé collégialement.

Étape 8 : Le sport et l'histoire

  • Le document « le sport et l'histoire » est distribué (annexe 5.03).

  • La vidéo sur l'histoire du skateboard est projetée : https://www.youtube.com/watch?v=EQdjrvpJ-Fk.

  • Les élèves complètent la première partie du document « annexe 5.03 ».

  • En devoir, les élèves réalisent un petit dossier (un recto A4) en respectant les consignes de l'annexe 5.03.

Annexe 5.03 [doc]

Alternative

  • Le devoir pourrait être remplacé par un travail de recherche :

    • En classe, collégialement, une réflexion est engagée sur cette demande : « Peux-tu inventer un nouveau sport ? »

    • Les idées sont notées par tous

Formalisation des élèves

  • Les élèves répondent aux questions en visionnant la vidéo.

  • Les élèves réalisent un dossier sur l'histoire d'un sport.