Programme 5è 2009	HABITAT ET OUVRAGE
1 - L’environnement construit du collège	Comment est construit l’environnement du collège ?	2 X 2 séances	Percevoir les fonctions assurées par les objets techniques de notre environnement - Collecter, classer, gérer des fichiers permet de distinguer les fonctions et d’énoncer les caractéristiques des matériels et logiciels Montrer qu’il y a évolution des besoins, principes techniques et choix artistiques, tout en repérant les matériaux par leur aspect et leur disponibilité sur le plan local.
1 Identifier des fonctions assurées par un objet technique (1) - Fonction	tendances artistiques 4 Identifier l’évolution des besoins (1) – Evolution d’objets contexte historique et socio économiques	Investigation	1 Quelles fonctions techniques sont repérables ? 2 4 Quels sont les matières premières utilisées et leur évolution ? Matériaux des façades, huisseries, toitures,… Formes des ouvrages 3 Quelles personnalités ont participé aux grandes réalisations connues ? - couleurs, décor, moulures, ornements … 4 5 Comment ont évolué les besoins et les principes techniques au cours du temps ? différences de structures, surfaces, volumes, d’un ouvrage à l’autre dans la même famille
2 Identifier l’origine des matières premières et leur disponibilité (1) – Origine des matières premières	5 Repérer sur une famille d’objets techniques, l’évolution des principes techniques ou des choix artistiques (1) – Evolution des styles en fonction des principes techniques et des	Activités :	-Rechercher dates de construction de certains édifices ou ouvrages listés au préalable -Observer et comparer les fonctions assurées, des principes techniques -Repérer les matériaux par leur aspect -Identifier des choix artistiques -Réaliser des photos numériques, recherches sur internet, saisie de données
3 Associer les grands inventeurs, ingénieurs et artistes et leurs réalisations (1) – Evolution des styles en fonction des principes techniques et des tendances artistiques	6 Distinguer les fonctions et énoncer les caractéristiques essentielles des matériels et logiciels d’un environnement informatique (2) – Environnement informatique 7 Identifier les principes de base de l’organisation du réseau	Supports :	bâtiment d’habitation, Hôtel de ville, gare, , ouvrage d’art, voiries, local d’entreprise – Liste d’OT à étudier – images numériques -
2 – Des fonctions assurées par les ouvrages aux solutions techniques	Quelles sont les particularités des ouvrages de notre environnement ?	2 X 4 séances	- A partir des fonctions de service à remplir par l’objet technique, identifier la solution technique retenue et la mettre en relation avec les contraintes à respecter – Prendre en compte l’influence de l’évolution des outils, machines, contraintes (éco, social, environnement…), origine des matières premières et leur disponibilité dans le choix de solutions techniques.
1a Identifier la solution technique retenue pour réaliser une fonction de service (1) – Solutions techniques	2c Identifier de manière qualitative, l’influence d’un contexte social et économique sur la conception et la commercialisation d’un objet technique simple (1) – Contexte social et économique	Investigation	1 Pourquoi les batiments sont-ils aussi différents ? Qu’est-ce qui différencie les ouvrages d’art ? 2 Quels choix ont été faits pour la création des batiments de la ville ? 3 4 5 Comment peut-on construire un mur à travers les âges ?
1b Comparer, sur divers objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service (1) – Solutions techniques	3 Différencier outil et machine (1) – Evolution des outils et machines	Activités :	Repérer solutions techniques sur des objets réels Rechercher et collecter des informations sur des objets réels, web, docs Observer les influences artistiques Réaliser un affichage présentant les différentes structures et ouvrages du quartier. Y associer les techniques et matériaux de construction utilisés.
2a Mettre en relation les contraintes à respecter et les solutions techniques retenues (1) - Contraintes	4 Mettre en relation une tâche avec différents outils et machines utilisées au cours des âges (1) – Evolution des outils et machines	Supports :	Ponts, passerelles, batiments Site de la ville, du quartier et son évolution prévue
2b Relier les choix esthétiques au style artistique en vigueur au moment de la création (1) – Contraintes	5 Rechercher, recenser, sélectionner, organiser des informations pour les utiliser (1) – Moteur de recherche, mot clé
3 – Stabilité d’une structure	Pourquoi un ouvrage ne s’effondre t-il pas ?	3 X 2 séances	- Montrer les principes utilisés pour assurer la stabilité d’une structure, l’impact des contraintes dimensionnelles (nombre de pentes, angles, …), les caractéristiques des matériaux utilisés (masse, dimension, …, en réalisant des maquettes
1 Traduire l’organisation structurelle d’un objet technique (croquis) (2)– Croquis, schéma, codes	5 Mettre en relation, dans une structure, une ou des propriétés avec les formes, les matériaux et les efforts mis en jeu (2) – Propriété mécaniques et esthétiques	Investigation	1 Quels principes sont utilisés pour assurer la stabilité d’une structure ? Comment tient la construction ? 2 3 Sur quoi doit-on intervenir pour modifier la structure ? 4 Pourquoi l’OT ne rouille pas, ou ne se dégrade pas ? Pourquoi l’OT reste stable malgré sa taille, son poids, … ? 5 Quel est l’impact du choix de la forme dans la stabilité de la strucutre ? (arc, voute, …)- Principes généraux de construction (métallique ou bois, arc, voutes, …), 6 Quelles seraient les conséquences d’une transformation ou d’un recyclage ? Matériaux utilisés, formes à donner à ces matériaux 7 Quelles sont les informations apportées par la maquette, le prototype ?
2 Modifier une structure ou un assemblage pour satisfaire une fonction de service (2)– Solution technique	6 Identifier l’impact d’une transformation et d’un recyclage en terme de développement durable	Activités :	Etudier la structure d’un pont – Déterminer les contraintes devant être prises en compte (cdcf simple) – Utiliser les données (photos, plans, …) pour créer à l’aide d’un logiciel (sketchup) une maquette numérique du pont – Créer un document de présentation simple du travail réalisé
3a Réaliser la maquette numérique d’un volume élémentaire (3) – Modélisation du réel 3b Modifier une représentation numérique d’un volume simple avec un logiciel de CAO (2) – Modélisation du réel	7 Distinguer l’usage d’une maquette et d’un prototype dans le développement d’un objet technique (2) – Prototype, maquette	Supports :	OT choisi Espace ouvert ou fermé non maçonné (construction métalllique ou bois) à couvrir – Contraintes à analyser (forme, existant, fonction) – croquis – plans – données de l’environnement (orientation, vent dominant) – logiciel volumétrique – maquette de l’OT – Logiciel office -
4a Mettre en place et interpréter un essai pour définir, de façon qualitative, une propriété donnée (2) – Propriété des matériaux 4b Associer le matériau de l’OT à la matière première	8 Organiser des informations pour les utiliser, produire, composer et diffuser des documents (3) – Outils logiciels
4 – Réalisation d’ une maquette structurelle	Comment franchir un obstacle par une voie de passage ou de circulation ?	3 X 3 séances	- Mettre en évidence le principe utilisé pour assurer la stabilité de la structure et prendre en compte les contraintes (recherches documentaires), en élaborant une partie du dossier. - Utiliser une maquette didactique pour voir le rôle d’une clé de voute, la prise au vent et déformation, variation de température et déformation …
1 Comparer, sur divers objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service (1) – Solution technique	5 Mettre en place et interpréter un essai pour définir, de façon qualitative, une propriété donnée (2) – Propriétés des matériaux	Investigation	1 Comment pourrait-on franchir la rivière voisine ?Les solutions techniques qui répondent au besoin Les contraintes à respecter 2 Comment noter les références de l’auteur du doc ? 3 4 Quels moyens techniques peuvent permettre la mise en œuvre d’un schéma puis d’une maquette (échelle, prise au vent, température, déformation, taille, poids, …) 5 Qu’est-ce qui caractérise un matériau donné ? 6 Comment classer par famille les matériaux des OT étudiés ? 7 Pourquoi choisir tel ou tel matériau ? 10 11 Pourquoi passer par une organisation des actions sur un planning plutôt que de passer directement à la réalisation ? 12 Quelles sont les règles à respecter pour conduire la mise en œuvre d’un projet ? 13 14 Quels sont les textes de loi à respecter ? Que faire ?
2 Identifier les sources (auteur,date,titre,lien …) (1) – Propriété intellectuelle	6 Classer de manière qualitative des matériaux selon une propriété simple à respecter (2) - Propriétés des matériaux
3a Traduire l’organisation structurelle d’un objet technique (croquis) (2) – Croquis, schéma, codes 3bModifier une structure, un assemblage, pour satisfaire une fonction de service donnée (2) – Solutions techniques	7 Mettre en relation, dans une structure, des propriétés avec les formes, matériaux et efforts mis en jeu (2) – propriétés mécaniques et esthétiques	Activités :	Etudier les ponts : Proposer une alternative (croquis puis maquette) – Réaliser des essais, des photos, des mesures. Chaque équipe fera des propositions en s’appuyant sur des photos, données ressources techniques (visite ?) Restituer le travail à l’oral et le communiquer en réseau
4a Réaliser la maquette numérique d’un volume élémentaire (3) – Modélisation du réel 4b Modifier une représentation numérique d’un volume simple avec un logiciel de CAO (2) – Modélisation du réel	8 Participer à la réalisation de la maquette d’un objet technique (3) – Prototype, maquette	Supports :	Pont, web, photos Planche support Matériaux – papier maché, grillage, PVC, carton, bois Maquette Dossier informatique, papier
9 Associer les formes, l’aspect et la structure d’un composant à un procédé de réalisation (1) – Contraintes liées aux procédés de fabrication, de contrôle et de validation	12 Enoncer les contraintes de sécurité liées à la mise en œuvre d’un procédé de réalisation et Proposer un contrôle pour la réalisation future (pièce, assemblage, produit fini) (2) - Contraintes liées aux procédés de fabrication, de contrôle et de validation
10 Situer son action sur un planning de réalisation d’un objet technique (2) – Processus opératoire de réalisation	13 Identifier les droits d’utilisation et de partage des ressources, des outils numériques, et les risques encourus en cas de non respect (1) – Propriété intellectuelle
11 Justifier des antériorités des opérations de fabrication ou d’assemblage (2) – Antériorités et ordonnancement	14 Organiser des informations pour les utiliser, produire, composer et diffuser des documents (3) – Outils logiciels
5 – Organisation fonctionnelle	Comment est structurée une unité d’habitation ?	2 X 4 séances	- Divers objets techniques du logement permettent de comparer des solutions techniques pour répondre à une même fonction de service - Identifier des principes technologiques pour chauffer une habitation et d’appréhender la notion d’éco-citoyenneté (éteindre en sortant d’une pièce, entretenir la chaufferie, respecter les consignes de confort en température et luminosité des pièces, …),les matériaux, pertes énergétiques et l’impact environnemental induit, et propriétés acoustiques
1a Identifier des fonctions assurées par un objet technique (1) – Fonction	4 Repérer les transformations énergétiques (1) – Chaîne d’énergie	Investigation	La famille s’agrandit, la maison aussi : 1 Quelles sont les fonctions des pièces ? – Quelles sont les contraintes à respecter afin de retenir des solutions techniques ? 1 Quels matériaux permettent de réduire les pertes d’énergie ? 2 Quelles transformations peut-on mettre en œuvre pour répondre à de nouveaux besoins ? 3 Quel était le style artistique au moment de la création ? Quels sont les choix esthétiques réalisés ? y sont-ils conformes ? 4 Comment s’est transformée l’énergie ? 5 Quelles sont les énergies d’entrée, de sortie ? 6 Quels sont les éléments de la chaine d’énergie ? et commeent circule l’énergie pour faire fonctionner l’OT ? 7 Quelles mesures permettraient de réduire les pertes énergétiques et quel serait l’impact sur l’environnement ?
1b Mettre en relation les contraintes à respecter et les solutions techniques retenues (1) – Contraintes	5 Repérer, sur un objet technique, les énergies d’entrée et de sortie (2) – Chaîne d’énergie	Activités :	Définir les fonctions des pièces d’une habitation,les matériaux utilisés permettant de réduire les pertes d’énergie, les éléments assurant la sécurité des personnes Présenter la notion d’éco-citoyenneté (éteindre la lumière, entretenir la chaudière, température, luminosité, …)- Visite de locaux – Enquête et recherches d’informations, web Restituer des informations Expérimentation sur du matériel didactique pour les énergies
1c Classer de manière qualita tive des matériaux selon une propriété simple à respecter (2) – Propriétés des matériaux	6 Identifier sur un objet technique, les éléments de la chaîne d’énergie et les repérer sur un schéma structurel (1) – Chaîne d’énergie
2a Modifier une structure ou un assemblage pour satisfaire une fonction de service donnée (2 ) Solutions techniques 2b Réaliser cette modification à l’aide d’un logiciel (3) – Solutions techniques	7a Identifier des solutions qui permettent de réduire les pertes énergétiques (1) – Economie d’énergie, pertes 7b Caractériser l’impact environnemental de ces économies (1) – Economie d’énergie, pertes	Supports :	Plan de maison Logiciel (sketchup ou sweet home) DVD Ressources Schéma structurel de départ Internet
3 Relier les choix esthétiques au style artistique en vigueur au moment de la création (1) Contraintes	8 Entrer dans un ENT identifier les services pour un travail collectif et utiliser les principales fonctions des outils d’un ENT (3) – Outils de base
6 – Agencement, aménagement	Comment agencer un espace ?	3X2séances	Identifier les solutions d’aménagement en relation avec les fonctions de service à assurer, l’implantation des appareils de confort et les énergies d’entrée et transformations énergétiques, à l’aide de logiciels adaptés.
1 Identifier des fonctions assurées par un objet technique (1) – Fonction	6 Identifier sur un objet technique, des éléments de la chaîne d’énergie et les repérer sur un schéma structurel (1) – Chaîne d’énergie	Investigation	1 2 Quelles sont les fonctions assurées par l’OT et comment évaluer les contraintes de transformation ? 3 Quels sont les éléments visuels permettant de faire le lien entre le 2D et le 3D ? Quels styles artistiques sont en vigueur 4 5 Quelles sont les énergies utilisées dans l’OT ? Quelles sontles transformations énergétiques que l’on constate ? 6 Comment circule l’énergie utilisée pour faire fonctionner l’OT ? 7 Comment implanter les appareils de confort, …afin de réduire l’impact sur l’environnement ? 8 Quels outils et moyens techniques doit-on déployer pour mettre en œuvre dans la réalité des modifications apportées à l’OT ?
2 Mettre en relation les contraintes à respecter et les solutions techniques retenues (1) – Contraintes	7a Identifier des solutions qui permettent de réduire les pertes énergétiques (1) – Economie d’énergie, pertes 7b Caractériser l’impact environnemental de ces économies (1) – Economie d’énergie, pertes	Activités :	Etudier le plan d’une maison – Modifier les données pour répondre à une nouvelle fonction, créer une salle de bain, ou un scellier Proposer des modifications en passant par un croquis puis un logiciel permettant de créer une maquette 3D Propositions – Mise en situation (prendre des mesures, assembler des volumes, organiser l’implantation des éléments, et des appareils de confort
3a Associer une représentation 3D à un représentation 2D (2) – Modélisation du réel Echelles 3c Réaliser la maquette numérique d’un volume élémentaire (3) – Modélisation du réel 3d Relier les choix esthétiques au style artistique en vigueur au moment de la création (1) – Contraintes	8a Modifier une représentation numérique d’un volume simple avec un logiciel de CAO (2) – Modélisation du réel 8b Réaliser cette modification à l’aide d’un logiciel (3) – Solutions techniques	Supports :	OT Maquette Google sketchup ou logiciel sweet home Appareils de mesure
3b Relever des dimensions sur l’objet technique réel et les adapter à la réalisation d’un maquette ou d’un plan (3) -
4 Repérer les transformations énergétiques (1) – Chaîne d’énergie	8c Transférer les données d’un plan sur une maquette ou dans la réalité (3) - Echelles
5 Repérer, sur un objet technique, les énergies d’entrée et de sortie (2) – Chaîne d’énergie	9 Entrer dans un ENT, identifier les services pour un trvail collectif et utiliser les principales fonctionnalités des outils propres à un ENT (3) – Outils de base