Séance
Comment concevoir de nouvelles pales pour une mini-éolienne ?
Lors de cette séance, les élèves sont amenés à comprendre le rôle de l’étape de conception dans une démarche de fabrication de produit. Puis ils se placeront dans un bureau d’études qui a la charge de la conception de pales d’éoliennes. Les élèves disposeront d’un cahier des charges fonctionnel avec les fonctions et les critères d’appréciation dans le but d’améliorer la production électrique de ces pales. Ils établiront en groupe une carte heuristique des solutions envisageables. Ils dessineront et/ou modéliseront en 3D la solution choisie.
Mise en situation
- 15 min -
- En classe entière - Apprendre
Activité de l’élève
Les élèves sont amenés à réfléchir à la démarche projet appliquée à l’amélioration des éoliennes.
En classe entière, ils listent les différentes étapes, échangent à l’oral et placent l’étape de la conception sur le document De l’idée au produit : toutes les étapes d’une chaîne de fabrication industrielle. Ensuite les élèves reçoivent un apport de connaissance sur le cycle de vie d’une éolienne.
Consigne
Listez les étapes nécessaires à la fabrication d’une éolienne. Préciser le rôle de la conception.
Placer cette étape sur le document De l’idée au produit : toutes les étapes d’une chaîne de fabrication industrielle.
Rôle de l’enseignant
Il échange avec les élèves et complète le document sur la démarche de projet.
Il présente le cycle de vie d’une éolienne, à partir du document joint.
Production attendue
Une liste des étapes de fabrication.
Voici quelques éléments de réponse : Expression du besoin > Rédaction du cahier des charges > Recherche de solutions > Choix de solutions > Modélisation et simulation numérique > Production, réalisation des pièces > Validation du prototype > Présentation finale du projet.
Mise en situation
- 15 min -
- En classe entière - Apprendre
Activité de l’élève
Un nouveau parc éolien va être implanté à Courseulles-sur-Mer en Normandie en face les plages du débarquement. Il faut en réduire l’impact visuel et ne pas augmenter le nombre d’éoliennes.
Les élèves font partie du bureau d’étude qui est en charge de l’implantation de ce parc. Ils doivent modifier les pales en fonction du nouveau cahier des charges. Ils répondent aux questions du quiz à partir des éléments expliqués par l’enseignant sur le cahier des charges.
Consigne
Répondez aux questions du quiz avec les éléments du cahier des charges fournis par l’enseignant.Rôle de l’enseignant
L’enseignant projette le modèle 3D de l’éolienne existante.
Il complète avec la classe entière le quiz de la Quizinière, projeté au tableau.
Conseil à l’enseignant
Une version papier du quiz est aussi disponible et peut être distribué aux élèves.
Ressource montrant le rotor d'origine (pales + moyeu) en 2 dimensions sous format .stl et .erptFichiers à télécharger
Modélisation du rotor avec pale d’origine [zip - 209.19 KB]
Production attendue
Quiz rempliMise en situation
- 15 min -
- En groupe - Apprendre
Activité de l’élève
Les élèves sont invités à réaliser une carte heuristique de recherche de solutions.
Puis en groupe, ils débattent des solutions à retenir.
Consigne
Complétez la carte heuristique des solutions pour répondre au cahier des charges.
Choisissez en entourant ou surlignant les critères qui vous paraissent les plus pertinents, après une éventuelle recherche sur Internet.
Rôle de l’enseignant
L’enseignant démarre avec les élèves la carte heuristique et élabore une branche entière.
Il guide les élèves pour la recherche ou les aide à exploiter le document Informations techniques sur la puissance.
L’enseignant pourra aussi s’appuyer sur les documents Le catalogue de prix des matériaux et Liste de matériel.
Conseil à l’enseignant
Pour la carte heuristique, les élèves utiliseront le format approprié mis à disposition Freemind ou Pdf.
Production attendue
Carte heuristiqueRestitution
- 30 min -
- En groupe - Communiquer