méca 3 TECHNOLOGIE 136 MARS 2005 méca AMMI répartition des savoirs au sein
méca 3 TECHNOLOGIE 136 MARS 2005 méca AMMI répartition des savoirs au sein du groupe de TP, gain de temps et diminution du nombre de questions pendant la manipulation. Ces trois points sont de réels atouts pour l’apprentissage en TP ; ils améliorent l’efficacité et l’autonomie des élèves. Mais l’utilisa tion des AMMI peut également engendrer des difficultés, quant à la pérennité des savoirs et la tendance à la passivité due à un retard de l’activité de manipulation. Ces constats demeurent en partie valables – même si les logiciels de développement et notre savoir-faire ont évolué depuis. L’élaboration des TP doit en tenir compte. La manipulation, qui reste l’essence même de la pédagogie inductive, favorise l’acquisition ; la réflexion, nécessaire à tout apprentissage, favorise la compréhension. Une AMMI doit résolument être un provocateur d’activités intellectuelles et manuelles et non pas une forme d’assistanat. Partons donc à la découverte d’un des TP présents sur le cédérom d’iTP-scie : « Modélisation d’un mécanisme ». La modéli sation cinématique est une étape clé de l’étude des comportements mécaniques – parfois faite, à tort, sur des mécanismes statiques ou aux comportements différents selon les phases d’usage. Le schéma cinématique, pourquoi ? Le schéma cinématique est un outil de représentation utilisé soit en phase de création, pour exprimer une idée de mécanisme, soit en phase d’analyse d’un existant pour le modéliser. iTP-scie, du réel aux modèles sans souci… LUC NADALON, JACQUES RIOT1 Après une première présentation du cédérom iTP-scie de la société Festo dans le numéro 134 de Technologie, les auteurs nous dévoilent davantage le produit avec une découverte du contenu pédagogique d’un de ses TP. Ils ont choisi d’aborder la modélisation cinématique des mécanismes. Pour les élèves, un thème difficile, dont le multimédia facilite l’appréhension, grâce notamment aux plans interactifs, au morphing et à la « Schématrice ». Mais aide ne veut pas dire assistanat… 2 La démarche de résolution de problème 3 Les moyens classiques de modélisation D ans le dossier spécial du dernier numéro de Technologie étaient présentées la structure des TP multimédias interactifs et leur utilisation globale autour de centres d’intérêt, outils d’organisation des progressions et des activités 1 page 33. Nous allons ici, au travers de l’exemple d’iTP-scie de la société Festo Didactic, présenter l’utilisation des AMMI (Aides MultiMédias Interactives) et des outils associés pour démontrer leur efficience pédagogique. Cette présentation ne se limitera pas à une simple description du contenu du cédérom, mais va explorer un des TP qu’il propose, afin de mettre en évidence la démarche pédagogique de cette aide multimédia. L’article d’Yves Cartonnet, dans ce dossier spécial, nous dévoi lait les avantages et les inconvénients des aides multimédias quant à la capacité d’apprentissage et de réflexion. Les résultats de l’étude – réalisée il y a quelques années – montraient l’apport des AMMI, au moins pour une certaine population : meilleure 1. Professeurs de construction, respectivement au lycée Gustave-Eiffel de Cachan (94) et au lycée Jean-Macé de Vitry-sur-Seine (94). MARS 2005 TECHNOLOGIE 136 33 Dans le cas qui nous concerne, en prébac, nous sommes tou jours dans l’analyse d’un existant. Par conséquent, le schéma cinématique doit s’inscrire dans une démarche de résolution d’un problème technique 2 . À l’ère des maquettes numériques, certains – élèves ou pro fesseurs – se demandent si le passage au modèle exprimé par le schéma conserve une utilité. Preuve en est, on nomme souvent la maquette numérique « modèle », car elle idéalise les surfaces. Mais, si le modèle 3D encourage la curiosité, par la possibilité immédiate qu’il offre de visualiser et d’animer un mécanisme, d’en repérer des constituants, d’en observer l’intérieur, l’intérêt majeur de la schématisation est de simplifier le mécanisme pour n’en conserver que le modèle cinématique. Ce schéma exprime un principe générique, indépendant du contexte, et devrait faci liter la compréhension du fonctionnement si l’élève savait réali ser aisément ce passage de la maquette au modèle. Ce sera l’un des apports du multimédia. Dans tous les cas, retenons que la modélisation, dans une démarche inductive, est le seul moyen de formaliser des connais- sances transversales. Le schéma cinématique, comment ? Les moyens classiques de modélisation Ce sont 3 : La manipulation de l’objet réel (démonté), l’essence même des activités de TP ; La lecture de plans 2D, pour observer l’intérieur des méca nismes, un détail d’assemblage, une surface d’appui, etc. ; La manipulation de modèles 3D, pour évaluer l’aspect spa tial des liaisons, voir les volumes et les mouvements de pièces. Ce sont déjà des modèles associés à l’objet réel ; L’utilisation d’un tableau de définition des liaisons norma- lisées, disponible, figé, dans des ouvrages de référence ou, animé, en HTML. Ces schémas et la syntaxe associée sont l’étape clé de la for malisation du savoir. La démarche originale de modélisation élaborée dans le TP L’utilisation combinée du réel, du modèle 3D du plan 2D va générer un processus bouclé de questions-réponses : Je manipule quoi ? 1 La matrice des centres d’intérêt d’iTP-scie Le réel technologique Les outils de modélisation Technico- économiques Fonctionnels et de fonctionnement Représentation du réel Comportement mécanique CI 1 CI 2 CI 3 CI 4 CI 5 CI 6 CI 7 CI 8 CI 9 CI 10 CI 11 CI 12 CI 13 CI 14 CI 15 CI 16 CI 17 CI 18 CI 19-1 CI 19-2 CI 20 Les assemblages (encastrement) Les guidages en rotation Les guidages en translation L’étanchéité et la lubrification La transmission du mouvement La transformation du mouvement La motorisation des systèmes (mécanique, pneumatique, électrique, hydraulique) Les matériaux La relation produit – procédé – matériau Le cahier des charges fonctionnel La compétitivité des produits industriels Les outils d’analyse et de description La modélisation et la caractérisation des liaisons mécaniques L’analyse morphologique et la représentation du réel Les techniques et les outils de représentation La définition de produit La modélisation des actions mécaniques La comportement statique des mécanismes Le comportement cinématique des mécanismes Comportement dynamique, énergétique Comportement des matériaux TP 1 CI cible Savoir + CI outil TP 2 CI cible Savoir + CI outil CI 14 CI 15 TP 2 (autre utilisation) CI cible CI outil CI 14 CI 15 TP 3 CI cible Savoir + CI outil TP 3 (autre utilisation) CI cible CI outil CI 19 TP 4 CI cible Test synthèse Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + Savoir + TP 4 (autre utilisation) CI cible CI outil CI 19 " " " " " " "" "" " ! " " ! 4 La démarche de modélisation du TP 3 TECHNOLOGIE 136 MARS 2005 Je constate quoi ? Je modélise comment ? Mon modèle est-il suffisamment proche du réel ? 4 L’AMMI se comporte ici comme une aide au franchissement des étapes difficiles de la modélisation 5 . Le TP 2 « Modélisation des liaisons mécaniques » Centre d’intérêt cible : CI 13, « modélisation et caractérisation des liaisons mécaniques » Représentation symbolique des liaisons Graphe des liaisons Caractérisation d’une liaison par les efforts transmissibles Caractérisation technique d’une liaison Centre d’intérêt outil : « techniques et outils de représentation » Durée : 2 heures Niveau : 1re STI (milieu d’année) 5 Les étapes de la modélisation Étapes Description de l’activité Solutions multimédias d’iTP-scie Identifier les groupes isocinématiques Regrouper les pièces en identifiant des ensembles liés complètement Plan 2D interactif + objet réel Identifier la nature des contacts Identifier la nature géométrique des surfaces des pièces et déterminer leur zone commune (point, droite, plan, cylindre, sphère) Manipulation des pièces de l’objet réel démonté Manipulation des pièces de la maquette numérique 3D Modéliser les contacts Passer de la géométrie au modèle associé (la droite est-elle représentative d’une linéaire rectiligne ou d’un point ?) Confrontation de la manipulation des pièces réelles avec la manipulation de la maquette numérique 3D + corrigé Choisir la liaison normalisée associée uploads/Finance/ article-technologie-mars2005-itpscie.pdf
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- Publié le Mar 08, 2021
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