Projet "Train automatique"
Le projet "Train automatique"
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Le projet "Train automatique" est à destination des 6ème et permet de travailler différentes compétences du CYCLE 3.
Le projet consisterait à imaginer et réaliser un prototype d'un Train fonctionnant automatiquement. Un cahier des charges préciserait les attentes pour la conception du véhicule, l'algorithme de fonctionnement pour rendre le fonctionnement du train automatique.
Grâce au Pack Lego WeDo 2.0, on donc peut créer le prototype, programmer le fonctionnement de ce train automatique. |
Référence au texte officiel et exemples d'exploitations pédagogiques
Exemple de Problème sociétal
Les trains sont des moyens de transport en constante évolution, le train du futur sera certainement sans conducteur.
"Comment créer le train du futur et comment assurer son pilotage sans conducteur ?"
Exemples d'exploitations pédagogiques
Thème 1 - Matière, mouvement, énergie, information
| Eléments du programme | Problèmes technologiques | Activités élèves | Ressources |
MMEI-3- Identifier différentes sources d'énergies et connaître quelques conversions d'énergie
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Grâce à quelles énergies fonctionne ce type de véhicule et comment elles se transforment ? | Identifier les énergies utilisées et ses formes en observant le prototype de base |
-Trains d'exemples -Prototype de base en fonctionnement |
MMEI-3 - Reconnaître les situations où l'énergie est stockée, transformée, utilisée.
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Comment est transmise l'énergie des batteries aux roues ? |
Observer le véhicule de base et identifier les composants de la chaine d'énergie Classer les composants suivant leurs fonctions |
Prototype de base en fonctionnement Exemple chaine d'énergie |
MMEI-4 - Identifier un signal et une information
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Comment le véhicule averti qu'il arrive ou quitte la gare ? | Identifier les signaux et information que doit fournir le véhicule pendant son fonctionnement |
Cahier des charges Vidéo de train en fonctionnement |
Thème 3 - Matériaux et objets techniques
| Eléments du programme | Problèmes technologiques | Activités élèves | Ressources |
MOT-1- Repérer les évolutions d'un objet dans différents contextes (historique, économique, culturel)
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Comment s'est effectuée l'évolution des trains de chemin de fer ? Pourquoi a-t-on inventé le train ? |
-Rechercher les évolutions marquantes des trains dans l'histoire -Identifier les raisons qui ont fait évoluer les trains |
-Recherches internet -Sélection de sites internet sur le thème |
MOT-2- Décrire le fonctionnement d'objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions
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A quoi sert l'objet technique ? Comment doit fonctionner l'objet technique ? Comment ont été choisies les solutions techniques du train ? Comment réaliser la transmission permettant d'entrainer les roues du train ? |
-Identifier le besoin, les fonctions à assurer et les choix esthétiques du véhicule à réaliser -Rechercher et identifier des solutions techniques pour le support du moteur, pour la transmission, pour la rotation de l'axe des roues -Décrire graphiquement les fonctions techniques et solutions techniques du train - Expérimenter plusieurs mécanismes de transmission (courroie, engrenages ...), de rotation des roues |
-Cahier des charges -Ressources photos et vidéos sur des trains et transmissions de mouvement |
MOT-4 - Concevoir et produire tout ou partie d'un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin
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Comment respecter exactement le cahier des charges du train automatique à réaliser ? Comment représenter les idées du véhicule à créer ? Comment représenter la maquette numérique du véhicule ? Comment organiser la réalisation du véhicule ? Comment fabriquer le prototype ? Comment vérifier que le prototype respecte le cahier des charges ? |
-Repérer les contraintes à respecter dans le cahier des charges -Représenter avec un croquis la forme du véhicule - Représenter un schéma de la transmission -Démonter numériquement ou modifier la maquette numérique du véhicule - Réaliser la procédure de montage et de mise en fonctionnement du véhicule - Réaliser la notice du processus de communication entre la brique programmable et l'ordinateur -Tester le fonctionnement du véhicule avec son programme |
-Cahier des charges -Composants Lego WeDo 2.0 avec interface programmable, capteurs et actionneurs -Maquette numérique du véhicule Légo de base -Logiciel Lego Digital Designer -Exemple de planning ou processus -Piste d'essai avec des rails et avec des Kapla -Appareil de mesure mètre ruban |
MOT-5 - Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information
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Comment utiliser un ordinateur en réseau pour travailler ? Comment stocker les données des programmes ? Comment utiliser le logiciel Scratch pour programmer ? Comment expliquer le fonctionnement automatique du véhicule ? Comment connecter le véhicule ? |
-Utiliser l'environnement numérique de travail pour créer, modéliser, programmer, faire des rapports -Effectuer des recherches sur l'évolution du train -Stocker les fichiers de travail dans l'emplacement prévu du réseau -Utiliser le logiciel Scratch pour programmer le fonctionnement du véhicule |
-Ilot avec plusieurs postes informatiques -Connexion bluetooth - Logiciel Scratch - Logiciel Légo Digital Designer |
Exemple de prototype réalisé pour expérimentations
Algorithme de fonctionnement à partir du cahier des charges
Algorithme issu du Cahier des charges du train automatique :
Le train doit fonctionner de manière automatique, après le lancement du programme :
1 - Hors de la gare : Le train fonctionne à 80% de sa puissance, et l'on doit entendre le bruit du train.
2 - lorsqu'il approche de la gare, grace à un détecteur placé sur le coté, il doit ralentir à 50% de sa puissance
3 - Arrivé en gare, le train s'arrête tout seul après avoir rencontré un détecteur placé sur le coté.
4 - Dans la gare, le train reste immobile un certain temps pour que les voyageurs descendent et montent
5 - Départ du train, un sifflet se fait entendre, puis le train s'élance à une puissance de 80%, et l'on doit entendre le bruit du train.
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Algorithme à partir de l'application constructeur Lego WeDo :
Gestion du son du train
Gestion des mouvements du train |
Algorithme à partir de Scratch 2 :
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