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Conception de moulins à eau Page 1 sur 11 Elaboré par IEEE dans le cadre de Try

Conception de moulins à eau Page 1 sur 11 Elaboré par IEEE dans le cadre de TryEngineering www.tryengineering.org Conception de moulins à eau Présenté par TryEngineering – www.tryengineering.org Objet de la leçon Cette leçon explique comment les moulins à eau génèrent de l’électricité. En équipes, les élèves conçoivent et construisent, à l’aide de matériaux courants, un moulin à eau opérationnel qu’ils testeront dans un bac. Les moulins ainsi conçus doivent être capables de tourner pendant trois minutes d’affilée. En activité facultative, les élèves plus âgés peuvent mettre au point un système d’engrenages actionné par le moulin à eau. Les élèves évaluent ensuite l’efficacité de leur moulin et de ceux des autres équipes, avant de présenter leurs observations à la classe. Sommaire de la leçon La leçon « Conception de moulins à eau » explique comment les moulins à eau ont permis d’exploiter l’énergie hydraulique au fil des siècles. Les élèves travaillent en équipes d’« ingénieurs » pour concevoir et construire leur propre moulin à eau, à l’aide de matériaux d’usage courant. Ils testent leur moulin, évaluent leurs résultats, puis présentent leur concept à la classe. Niveaux d’âge 8 à 18 ans. Objectifs Etudier la conception technique. Etudier la planification et la construction. Apprendre le travail d’équipe et la résolution des problèmes en groupes. Résultats escomptés à la fin de la leçon Au terme de cette activité, les élèves devraient acquérir une compréhension des sujets suivants : l’ingénierie et la conception des structures la résolution des problèmes le travail d’équipe Activités de la leçon Les élèves étudient comment les moulins à eau sont utilisés depuis des siècles pour exploiter l’énergie hydraulique. Les élèves travaillent en équipes pour concevoir et construire leur propre moulin à eau à l’aide de matériaux d’usage courant, puis testent leur moulin, évaluent leurs résultats et ceux des autres équipes, avant de présenter leur concept à la classe. Conception de moulins à eau Page 2 sur 11 Elaboré par IEEE dans le cadre de TryEngineering www.tryengineering.org Ressources/Matériaux Documents de ressource aux enseignants (en pièces jointes) Feuilles de travail des élèves (en pièces jointes) Fiches de ressource aux élèves (en pièces jointes) Alignement sur les structures des programmes scolaires Voir la fiche ci-jointe décrivant l’alignement des programmes scolaires. Liens Internet (en anglais) TryEngineering (www.tryengineering.org) (en anglais) Découverte des roues hydrauliques (www.waterwheelfactory.com) Institut d’études géologiques des Etats-Unis : l’énergie hydroélectrique (http://ga.water .usgs.gov/edu/hyhowworks.html) Société pour la préservation des vieux moulins (www.spoom.org) Société molinologique internationale (www.molinology.org) ITEA Standards for Technological Literacy: Content for the Study of Technology (www.iteaconnect.org/TAA) National Science Education Standards (www.nsta.org/standards) Lecture supplémentaire (en anglais) Cathedral, Forge and Waterwheel: Technology and Invention in the Middle Ages (ISBN: 0060925817) Windmills and Waterwheels Explained (ISBN: 1846740118) Activité d’écriture facultative Rédigez une dissertation ou un paragraphe décrivant comment l’ingénierie a permis de réduire le travail humain à travers les siècles. Conception de moulins à eau Page 3 sur 11 Elaboré par IEEE dans le cadre de TryEngineering www.tryengineering.org Conception de moulins à eau Pour les enseignants : Alignement sur les structures des programmes scolaires Remarque : Tous les plans de leçons de cette série sont alignés sur les normes nationales pour l’enseignement des sciences (National Science Education Standards), établies par le Conseil national de recherche des Etats-Unis (National Research Council) et approuvées par l’Association nationale des enseignants des sciences des Etats-Unis (National Science Teachers Association), et le cas échéant, sur les normes internationales d’enseignement de la technologie pour l’alphabétisation technologique (International Technology Education Association's Standards for Technological Literacy) ou sur les principes et normes en matière de mathématiques scolaires établis par le Conseil national américain des enseignants en mathématiques (National Council of Teachers of Mathematics' Principals and Standards for School Mathematics). Normes nationales pour l’enseignement des sciences de la maternelle au primaire (4 à 9 ans) NORME DE CONTENU A : Enquête scientifique Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir : Les aptitudes nécessaires pour réaliser des enquêtes scientifiques NORME DE CONTENU B : Sciences physiques Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir une compréhension de : La position et du mouvement des objets NORME DE CONTENU E : Science et technologie Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir : Des aptitudes de conception technologique NORME DE CONTENU F : La science d’un point de vue personnel et social Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir une compréhension de : La science et de la technologie dans les enjeux locaux NORME DE CONTENU G : Histoire et nature de la science Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir une compréhension de : La science en tant qu’aventure humaine Normes nationales pour l’enseignement des sciences de la CM2 à la quatrième (10 à 14 ans) NORME DE CONTENU A : Enquête scientifique Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir : Les aptitudes nécessaires pour réaliser des enquêtes scientifiques NORME DE CONTENU B : Sciences physiques Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir une compréhension : Des mouvements et des forces Du transfert d’énergie NORME DE CONTENU E : Science et technologie Au terme des activités effectuées de la CM2 à la quatrième, tous les élèves devraient acquérir : Des aptitudes de conception technologique NORME DE CONTENU F : La science d’un point de vue personnel et social Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir une compréhension de : La science et de la technologie dans la société Conception de moulins à eau Page 4 sur 11 Elaboré par IEEE dans le cadre de TryEngineering www.tryengineering.org Pour les enseignants : Alignement sur les structures des programmes scolaires (suite) Normes nationales pour l’enseignement des sciences de la troisième à la terminale (14 à 18 ans) NORME DE CONTENU A : Enquête scientifique Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir : Les aptitudes nécessaires pour réaliser des enquêtes scientifiques NORME DE CONTENU B : Sciences physiques Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir une compréhension : Des mouvements et des forces Des interactions entre l’énergie et la matière NORME DE CONTENU E : Science et technologie Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir : Des aptitudes de conception technologique NORME DE CONTENU F : La science d’un point de vue personnel et social Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir une compréhension : Des ressources naturelles De la science et de la technologie dans les enjeux locaux, nationaux et mondiaux NORME DE CONTENU G : Histoire et nature de la science Au terme de leurs activités, tous les élèves devraient acquérir une compréhension : Des perspectives historiques Normes pour l’alphabétisation technologique – Tous âges La nature de la technologie Norme 2 : Les élèves acquerront une compréhension des concepts fondamentaux de la technologie. Norme 3 : Les élèves acquerront une compréhension des relations entre les technologies et des liens entre la technologie et d’autres champs d’étude. Technologie et société Norme 4 : Les élèves acquerront une compréhension des effets culturels, sociaux, économiques et politiques de la technologie. Norme 5 : Les élèves acquerront une compréhension des effets de la technologie sur l’environnement. Conception Norme 9 : Les élèves acquerront une compréhension de la conception technique. Norme 10 : Les élèves acquerront une compréhension du rôle de la recherche des défaillances, de la recherche et du développement, de l’invention et de l’innovation, et de l’expérimentation dans la résolution des problèmes. Aptitudes pour un monde technologique Norme 11 : Les élèves acquerront des aptitudes d’application du processus de conception. Norme 13 : Les élèves acquerront des aptitudes d’évaluation de l’impact des produits et systèmes. Le monde, objet de conception Norme 16 : Les élèves acquerront une compréhension et des aptitudes de sélection et d’utilisation des technologies énergétiques et électriques. Norme 20 : Les élèves acquerront une compréhension et des aptitudes de sélection et d’utilisation des technologies de construction. Conception de moulins à eau Page 5 sur 11 Elaboré par IEEE dans le cadre de TryEngineering www.tryengineering.org Conception de moulins à eau Pour les enseignants : Ressource aux enseignants But de la leçon Cette leçon explique comment les moulins à eau génèrent de l’électricité. En équipes, les élèves conçoivent et construisent, à l’aide de matériaux courants, un moulin à eau opérationnel qu’ils testeront dans un bac. Les moulins ainsi conçus doivent être capables de tourner pendant trois minutes d’affilée. En activité facultative, les élèves plus âgés peuvent mettre au point un système d’engrenages actionné par le moulin à eau. Les élèves évaluent ensuite l’efficacité de leur moulin et de ceux des autres équipes, avant de présenter leurs observations à la classe. Objectifs de la leçon Etudier la conception technique. Etudier la planification et la uploads/Science et Technologie/ comment-fabriquer-le-moulin-electrique-11-pdf.pdf