Chariot d’intégration de satellite

Soutenance de mémoire – Fabien AUDRY - 19 avril 2004

Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

Démarche de la réflexion

Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

Points clés :

1. Problématique

2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme

3. Conception du modèle schématique animé

Le M.S.A a-t-il un rôle à jouer ?

Analyse des phénomènes cognitifs.

Pistes de remédiation : hypothèses.

Sommaire

Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

1.1 Orientations actuelles de la pédagogie de la construction mécanique :

Dualité ‘modèle – réel’

Enseignement organisé par centres d’intérêt

L’élève se confronte au réelvia un ou plusieurs modèle(s).

Le recours à des cycles d’apprentissage ciblés impose la définition :

d’objectifs clairs (liés au CI) ; d’une stratégie pédagogique :

scénario d’apprentissage, élaboration des documents ;

lissage des difficultés, réduction du nombre d’activités parasites.

1. Problématique

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Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

modélisation

1. Problématique

Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

Acquérir dessavoirs

Se confronter à un système

Résoudre une « situation – problème »

1.2 La phase de modélisation cinématique :

Appropriation de la cinématique du mécanisme étudié :

• préalable souvent indispensable,• source de parasitage (temps, concentration).

modélisationmodélisationparasiteparasite

parasite

parasite

parasite

parasite

parasite

parasite

2/3Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

3/3

1.3 Le M.S.A a-t-il un rôle à jouer dans la pédagogie de la construction mécanique ?

Questions clés :

Le M.S.A constitue-t-il un parasitage supplémentaire ?

Le M.S.A peut-il contribuer à mobiliser les ressources intellectuelles de l’élève au service du ou des CI du cycle d’apprentissage ?

1. Problématique

Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

2.1 Le schéma cinématique, indicateur des difficultés rencontrées par l’élève ?

Hypothèse : élève maîtrisant

Dessin d’ensemble Graphe des liaisons

Schéma cinématique

?

?

?

la schématisation cinématique :bien

1/3

2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme

Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

2.1 Le schéma cinématique, indicateur des difficultés rencontrées par l’élève ?

Hypothèse : élève maîtrisant

Dessin d’ensemble Graphe des liaisons

Schéma cinématique

?

?

??

?

?

mal la schématisation cinématique :

1/3

2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme

Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme

Erreurs rencontrées Classification desErreurs rencontrées

Problèmes cognitifsassociés

Erreursd’identification

Erreurs detypographie

Erreurs detopographie

Problèmecognitif 1

Problèmecognitif 2

Démarche de l’étude

2.2 Interprétation des difficultés rencontrées d’un point de vue cognitif

2/3Démarche – Fabien AUDRY – juillet 2004

Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

2. Appropriation de la cinématique d’un mécanisme

2.2 Interprétation des difficultés rencontrées d’un point de vue cognitif

Deux problèmes cognitifs identifiés

‘Le paradoxe du schéma cinématique’

Problème d’analogie entre la géométrie du ‘réel’ et celle du schéma cinématique.

Contradiction apparente entre les termes définissant l’outil :• ‘schéma’ : représentation statique,• ‘cinématique’ : notion de mouvement.

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Problème de conceptualisation : association des possibilités de mouvement dans l’espace à une représentation schématique plane.

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3. Conception du modèle schématique animé

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3.1 Genèse, première utilisation du M.S.A

Objectifs opérationnels :• Observation et détermination du rapport de réduction,

• Schématisation cinématique d’un engrenage (cyl. à d.d.)

Activité de travaux pratiques :

Transmission de puissance par engrenages

Engrenages cylindriques à denture droite

Winch Lewmar ® :

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Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

3. Conception du modèle schématique animé

Difficultés envisagées :

• roues à cliquets,

• phases de fonctionnement,

• appropriation

3.1 Genèse, première utilisation du M.S.A

Remédiations associées :

AMMI :

‘schéma animé’ :

schéma cinématique partiel :

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Si les vidéos ou photos n’apparaissent pas, ou sont animées de manière curieuse, vous pourrez les trouver dans les dossiers

‘images’ et ‘vidéos’ du répertoire ‘diaporamas’. (diaporama conçu sous la version 2003 de PowerPoint ®)

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Utilisation d’un modèle schématique animé dans la pédagogie de la construction mécanique

3. Conception du modèle schématique animé

3.2 Conception du modèle schématique animé

Formes générales :• dépouillement• analogie / schéma normalisé• aspect non filaire

Formes accessoires :• indicateurs de position• symbolisation des filets• bases de vecteurs

Couleurs :• Correspondance maquette / MSA / schéma

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3. Conception du modèle schématique animé

3.3 Récapitulatif

Objectifs initiaux :• analogie géométries ‘réelle’ / schématique• analogie mouvements 3D / schéma plan

Intérêt / animation maquette numérique :• effet d’échelle• taille et complexité moindres• ‘animation manuelle’ facilitée

Intérêt / schéma cinématique normalisé :• visualisation des mouvements !• interactivité• résolution des ambiguïtés (positions relatives des liaisons)

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Animations !