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OBSERVATOIRE SCIENCE ET TECHNOLOGIE (ST) Guide d’enseignement A 2 e année du 2 e cycle du secondaire SAÉ MARCHE À SUIVRE ET ÉVALUATION: CD1 – TECHNO C’EST ÉLECTRIQUE ! 13 Observatoire / Guide 11801-A DOSSIER DE L’ÉLÈVE DOCUMENTS DE TRAVAIL Le projet 1 La mise en contexte 3 La planification 9 La mise en œuvre 13 Le test final 14 DOCUMENTS D’ÉVALUATION Mon évaluation 16 La grille d’évaluation 17
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O B S E R V A T O I R ESCIENCE ET TECHNOLOGIE (ST)
Guide d’enseignement A2e année du 2e cycle du secondaire
SAÉ
MARCHE À SUIVRE ET ÉVALUATION: CD1 – TECHNO
C’EST
ÉLECTRIQUE !
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Observatoire / Guide11801-A
DOSSIER DE L’ÉLÈVE
DOCUMENTS DE TRAVAIL
Le projet 1
La mise en contexte 3
La planification 9
La mise en œuvre 13
Le test final 14
DOCUMENTS D’ÉVALUATION
Mon évaluation 16
La grille d’évaluation 17
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Le projet
Exp. Alexandra Plourde Dest. Étienne Morin Date lun. 2008-09-08 10 :55 Objet Projet : indicateur de niveau d’eau
Monsieur,
La semaine dernière, vous avez invité les étudiants en ingénierie électrique à vous soumettre un projet de conception et de fabrication technique en lien avec la problématique environnementale « eau potable ».
Vu l’intérêt soulevé par les systèmes de récupération d’eau de pluie dans les édifices publics, de plus en plus d’habitations en seront équipées. D’après moi, l’une des composantes importantes de ces systèmes, le réservoir, devra être pourvue d’un dispositif indiquant le niveau de l’eau recueillie. Mon projet consiste donc à concevoir et à construire un tel dispositif.
J’espère que mon projet satisfait à vos exigences et vous remercie de l’intérêt que vous prêterez à ma demande.
Meilleures salutations,
Alexandra Plourde, étudiante
Exp. Étienne Morin Dest. Alexandra Plourde Date lun. 2008-09-15 19 :55 Objet Projet : indicateur de niveau d’eau
Alexandra,
Un dispositif indiquant le volume d’eau de pluie récupérée dans un réservoir ! Quelle excellente façon de réduire la consommation d’eau potable et de contribuer au développement durable !
C’est donc avec grand plaisir que je superviserai la réalisation de votre projet. Toutefois, comme votre demande fournissait seulement les grandes lignes de votre projet, je joins à mon message un cahier des charges. Vous devrez bien sûr en respecter les contraintes.
Cordialement, Étienne Morin, professeur Département d’ingénierie
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Le projet (suite)
Dans cette mise en situation, vous jouerez le rôle d’Alexandra Plourde. À cette fin, vous élaborerez et fabriquerez le prototype d’un dispositif permettant de déterminer le volume d’eau dans un réservoir.
L’INDICATEUR DE NIVEAU D’EAU
Le cahier des charges
Fonction globale du prototype Le prototype doit permettre d’indiquer le volume d’eau dans un réservoir.
Contraintes matérielles Le prototype doit pouvoir indiquer au moins cinq volumes différents. Le prototype doit comporter un système électrique. Le prototype doit consommer le moins d’énergie électrique possible. Le système électrique doit pouvoir s’éteindre.
Contrainte humaine Le prototype doit pouvoir s’utiliser facilement.
Contrainte esthétique Le prototype doit être d’apparence soignée, sans toutefois être de forme finale.
Contraintes de sécurité Les arêtes de chaque pièce ne doivent pas être coupantes. L’utilisation du prototype doit être sécuritaire.
Contrainte financière L’utilisation responsable des matériaux doit être privilégiée.
Contrainte environnementale L’utilisation de matériaux recyclés doit être privilégiée.
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La mise en contexte Je m’interroge
1. a) Qu’est-ce qu’un circuit électrique ?
b) Qu’est-ce qui distingue le courant continu du courant alternatif ?
c) Citez une source de courant continu et une source de courant alternatif.
2. a) Qu’est-ce que la fonction alimentation ?
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La mise en contexte (suite)
b) Citez des exemples de composantes pouvant assurer la fonction alimentation. Notez le symbole de chacune des composantes. Indiquez aussi au moins un avantage et un inconvénient de ces composantes.
Composante Symbole Avantage Inconvénient
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La mise en contexte (suite) 3. a) Qu’est-ce qui distingue la fonction conduction de la fonction isolation ?
b) Nommez une composante assurant la fonction conduction et indiquez son symbole, s’il y a lieu.
c) Nommez une composante assurant la fonction isolation. Indiquez son symbole, s’il y a lieu.
4. a) Qu’est-ce que la fonction protection ?
b) Nommez une composante assurant la fonction protection et indiquez son symbole.
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La mise en contexte (suite) 5. a) Qu’est-ce que la fonction commande ?
b) Qu’est-ce qui distingue un circuit ouvert d’un circuit fermé ?
c) Croyez-vous qu’il soit nécessaire d’insérer une composante assurant la fonction commande dans le dispositif que vous concevrez ? Précisez votre réponse.
6. a) Qu’est-ce que la fonction transformation d’énergie ?
b) Nommez des composantes électriques assurant la fonction transformation d’énergie. Précisez leur symbole, s’il y a lieu.
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La mise en contexte (suite) c) Parmi ces composantes, laquelle ou lesquelles pourriez-vous utiliser dans votre dispositif ?
Expliquez pourquoi.
Je dois
7. Reformulez le but du projet à réaliser.
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La mise en contexte (suite)
Je pense
8. D’après vous, quelle est la solution de conception la plus appropriée à votre indicateur de niveau d’eau ? Dessinez le schéma électrique de cet objet technique. Assurez-vous d’indiquer les composantes assurant le bon fonctionnement de votre indicateur.
Rétroaction Oui Non
Est-ce que je comprends bien les concepts en jeu dans cette situation ?
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La planification Je planifie
1. Dressez la liste du matériel et des matériaux dont vous aurez besoin pour construire votre prototype.
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La planification (suite) 2. Comment allez-vous calibrer votre dispositif afin de déterminer le volume d’eau dans le
réservoir ? Précisez votre réponse.
3. Quelles règles de sécurité devrez-vous respecter pendant que vous fabriquerez votre prototype ?
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La planification (suite)
4. Dessinez les schémas de construction de votre prototype. Assurez-vous d’y indiquer : le nom des pièces ; les organes de liaison à employer ; les matériaux à utiliser ; toute autre information utile.
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La planification (suite)
Rétroaction Oui Non
Ai-je envisagé différentes possibilités pour fabriquer chacune des pièces ?
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La mise en œuvre Je fabrique
1. Fabriquez votre prototype selon vos schémas de construction. Assurez-vous de noter et de justifier toutes les modifications que vous avez faites à vos schémas.
2. Pendant la fabrication de votre prototype, avez-vous travaillé de manière sécuritaire ? Justifiez votre réponse ; énoncez au moins deux éléments justificatifs.
Rétroaction Oui Non
Ai-je noté et justifié chacune des modifications apportées à mon plan d’action ?
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Le test final Je vérifie
Après avoir testé votre prototype, répondez aux questions qui suivent.
1. Votre prototype répond-il à la fonction globale du cahier des charges ? Justifiez votre réponse.
2. Votre prototype respecte-t-il toutes les contraintes du cahier des charges ? Si non, pourquoi ?
3. Avez-vous modifié votre plan d’action ? Pourquoi ?
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Le test final (suite) 4. Quelles difficultés avez-vous éprouvées pendant la fabrication de votre prototype ?
5. Quels sont les avantages de votre prototype ?
6. Quels sont les inconvénients de votre prototype ?
7. Quelles améliorations apporteriez-vous à votre prototype ?
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Mon évaluation Utilisez la grille de la page suivante pour vous évaluer. Inscrivez A, B, C, D ou E à l’endroit approprié du tableau.
CD1 Chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique.
Éléments observables
Moi
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Commentaires
1 La mise en contexte
Formulation du but et élaboration du schéma électrique
Avec aide
2 La planification
Pertinence des éléments du plan d’action : matériel et matériaux, et schémas de construction
Avec aide
3 La mise en œuvre
Respect des schémas de construction et des règles de sécurité
Avec aide
4 Le test final
Analyse du fonctionnement du prototype et propositions d’améliorations
Avec aide
* Critères d’évaluation 1 Représentation adéquate de la situation 2 Élaboration d’un plan d’action pertinent, adapté à la situation 3 Mise en œuvre adéquate du plan d’action 4 Élaboration de conclusions, d’explications ou de solutions pertinentes
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