LES MATRIAUX EN CLASSE DE 6me 6h00 Regroupement LOIRE

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LES MATÉRIAUX EN CLASSE DE 6ème (6h00)
Regroupement LOIRE

• Les Matériaux
• Aspect technique
• Aspect économique
• Cycle de vie
• Évaluations

Observer, expérimenter, comprendre, classer,
concevoir synthétiser
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LES MATÉRIAUX (6h00) Regroupement LOIRE
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LES MATÉRIAUX (6h00)
La technologie désigne lensemble des
connaissances et des pratiques mises en oeuvre
pour offrir à des usagers des produits ou des
services. L'idée majeure est de partir de
l'objet pour en arriver aux matériaux et non pas
de faire un cours sur les matériaux ! Idée
générale pourquoi tel objet est constitué de
tel(s) matériau(x) ? L'objet technique est
composé de matériaux, eux même sélectionnés par
rapport à des critères mécaniques, physiques et
économiques A partir des matériaux constitutifs
des objets étudiés, on construit une typologie
simple permettant didentifier une famille de
matériaux. La découverte des matériaux se fait à
partir dune approche élémentaire de leurs
propriétés et de leurs possibilités de
transformation. Les matériaux jouent un rôle dans
le fonctionnement de lobjet, sa durabilité, son
esthétique. Ils sont au centre des préoccupations
liées au développement durable et à
lécologie. Sur les autres niveaux du collège,
cette démarche se poursuit et est approfondie
pour aboutir au choix dun matériau dans une
solution constructive Observer, expérimenter,
classer, comprendre, concevoir synthétiser
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Les Matériaux

• Évaluation diagnostique
• Les différentes familles

On pourra profiter de cette séquence sur les
matériaux pour parler de la fonction d'usage et
d'estime de lobjet technique. Fonction dusage
(service rendu par le produit) du point de vue de
lutilisateur. La fonction dusage résulte dune
ou plusieurs fonctions de lobjet technique. Liée
directement à lutilisation du produit, elle est
ressentie de la même manière dun utilisateur à
lautre. Elle traduit la partie rationnelle du
besoin . (Norme FD X 150 101). Différents
exemples pourront être proposés, montrant que le
choix des matériaux constituant un produit est
totalement dépendant de la fonction dusage
(conditions de résistance mécanique). Fonction
destime Elle est liée au goût des utilisateurs
et peut être ressentie dune manière différente
dun utilisateur à lautre. Elle traduit la
partie subjective du besoin . (Norme FD X 150 -
101). La fonction destime est en rapport étroit
avec la stylique (design) de lobjet (formes,
matières, niveaux de performance technique des
produits dune gamme, modes, styles de vie,
.). Lors de lachat, leffet de séduction peut
influencer le consommateur. La forme de lobjet
nest pas uniquement déterminée par des
fonctions techniques. Lesthétique, les effets de
mode détiennent une place importante et
influencent lachat. Différents exemples pourront
être proposés, montrant que le choix des
matériaux constituant un produit peut-être lié
uniquement à la fonction destime (aluminium
anodisé).
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Évaluation diagnostique
ACTIVITÉS On recherchera simplement, et ce dans
le cadre d'une discussion ouverte avec les élèves
(brainstorming), à cerner leurs connaissances
(les élèves ayant participé dans le primaire aux
opérations de type " main à la pâte" ont de
bonnes notions) avec en arrière plan l'éducation
à la citoyenneté (écoute et respect de l'autre,
prise de parole en public, argumentation) -
Qu'est ce qu'est un matériau (différence avec une
matière) ? - D'où viennent les matériaux ? -
Existe-t-il différents matériaux ? - Pourquoi
utilise-t-on un matériau plutôt qu'un autre ? -
Critères de choix?
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En respectant les niveaux de maîtrise attendus
Lélève décode la problématique (ensemble des
problèmes soulevé par le groupe (brainstorming,
échange et interrogations collectives) au travers
des activités menées en classe (approche
citoyenne de léchange).
Évaluation formative Elle accompagne et guide
lélève dans son parcours de formation.
Évaluation sommative En fin dapprentissage,
elle valide les acquis des élèves en respectant
le niveau de maîtrise attendu. Elle sappuie sur
la fiche de structuration.
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Les différentes familles
On partira de lobjet pour appréhender les
matériaux.
ACTIVITÉS A partir d'un ou plusieurs objets
techniques liés au domaine des transports (vélo,
trottinette, roller) et de catalogues de
fournisseurs, on demande aux élèves de rechercher
les différences notables entre les objets. Par
exemple, pour le vélo - fonction dusage
principale (vtt, vtc, course, enfant , etc. afin
de définir par exemple des critères de poids,
rigidité, etc.) - coût des vélos -
matériaux employés. On démontrera par
investigation quil y a corrélation entre "la
fonction, les matériaux et le coût du produit
fini .
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Aspect technique

• Caractéristiques physico-chimiques
• La conception

Activités Lélève investigateur aborde
simplement et de manière ludique les aspects
techniques expérimentations, tests, recherche
sur le web, vidéo, tableau à remplir, etc. Il se
place comme observateur, analyste puis
concepteur. Le but sera la mise en concordance
entre le(s) matériau(x), l'objet et sa
fonction. De plus une recherche des définitions
des "mots clés" sera envisageable via divers
supports (livres, web, etc.).
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Caractéristiques physico-chimiques
Comment ? Par des test simples, observations
ludiques, d'où l on peut faire ressortir par
investigation et expérimentation les
caractéristiques physico-chimiques des matériaux
"simples" (acier, alliages divers, bois,
matériaux plastiques, caoutchouc, etc.)
constituant lobjet - conductibilité
électrique et thermique - dureté -
usinabilité (pliage) et recherche sur des
documents divers des modes d'obtention
(moulage, extrusion, etc.) - approche simple
de la RdM (élasticité/rigidité sur échantillons
de matériaux en feuilles) - masse volumique
- corrosion - magnétisme - façonnage et
usinabilité. L'élève pourra largement utiliser
les TICE. Par exemple, procéder à des recherches
de données sur le Web, remplir un tableau
reprenant les caractéristiques principales des
matériaux constituant le produit étudié, rentrer
des donnés dans un tableur, classer en fonction
de critères les matériaux, classer par familles
(animale, végétale).
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La conception
Dans quel cas utilise-t-on un matériau ? Quel
sont les critères de choix ? Que recherche-t-on
en employant un matériau plutôt qu'un autre ?
Notions d'ECO-CONCEPTION, partie intégrante de
la conception (des nouveaux matériaux se créent
tous les jours !). Schéma simplifié
Fonction-------gtcahier des charges-------gtcritère
s économiques --------gt choix du process de
fabrication et/ou choix des matériaux. En
fonction du produit étudié et des critères cités,
on nutilisera pas les mêmes matériaux (fenêtre à
verre hydrophobe pour ne plus nettoyer par
exemple). On reprendra largement le catalogue du
fournisseur du produit étudié afin de mettre en
parallèle "problématique, solution technique,
matériaux et coût , sans négliger la fonction
d'estime du produit. Pourquoi le Concepteur
a-t-il choisi ces matériaux ? Critères?
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Aspect économique
Activités envisageable (TIC) Recherche
simplifiée sur le web du coût de quelques
matériaux "courants" - acier - aluminium
- cuivre - inox - etc. On rebondira,
bien sûr, sur le catalogue vélo Idem avec des
coûts de mise en uvre en fonction des MO.
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Cycle de vie

• Naissance
• Recyclage

• Thèmes approchés
• approche  simplifiée  des matériaux (pas de
  cours de physique/chimie !)
• éducation a la citoyenneté et à l'environnement
  
• éducation du consommateur (décodage dune
  notice)
• choix de l'objet par rapport à son "coefficient
  environnemental" (produit électrique classe A,
  matériaux recyclables ou dégradables, etc.).

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Naissance
Activités envisageable (TIC) D'où viennent les
matériaux (les différentes filières) -
alliages - composites - verre -
matériaux souples - etc. Recherche sur le web
et sur des livres, documents pré-remplis à trous,
tableau, etc.
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RECYCLAGE

• Le tri et la valorisation des matériaux
• Activités envisageable (TIC)
• étude des différentes filières de récupération
  et de recyclage que devient le produit et donc
  ses constituants en fin de vie ?
• la jante alu ou acier, que devient elle ?
  A-t-elle une deuxième vie ?
• le recyclage est il une source naturelle
  d'approvisionnement du produit ?
• le recyclage  au quotidien   comment les
  élèves sont éco-citoyens dans leur commune,
  quelle politique est mise en place pour gérer les
  déchets (plusieurs bacs, sacs, collecte du verre)
  ?
• consultation de sites web ademe, sita,
  paperec, coved, eco-emballage.
• Recherche des logos et explications

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Évaluation des compétences
Dans tous les cas, il est primordial d'informer
l'élève sur - la raison pour laquelle on
aborde les matériaux - sur quoi il sera
interrogé. Lévaluation écrite ou orale portera
sur les connaissances formalisées lors de la
séance de synthèse terminant la séquence. Elle
seront consignées sur des fiches de synthèse
(lélève écrit ce quil doit retenir
dessentiel). La part de "savoir être" au sein
du groupe ou de la classe devra être évaluée (un
élève très moyen en terme de connaissances
acquises, mais qui saura gérer et émuler un
groupe, devra avoir une bonne note).

• Exigible La compétence est acquise si lélève
  sait mettre en uvre, seul ou en groupe, les
  procédures nécessaires pour
• - reconnaître les différentes familles de
  matériaux constitutives dun objet
• - les citer et préciser les caractéristiques
  principales de ces matériaux.

Structuration Je retiens que tout matériau se
classe par famille et se reconnaît par ses
caractéristiques mécaniques et physiques qui sont