Supports peda:Technologie - Projet OpenWoodChair avec Micro:bit

Origine du projet

Cette séquence pédagogique fait partie du projet pilote expérimental mené au Collège des Hautes Ourmes à Rennes (35). Ce projet mis en oeuvre du 14 janvier 2019 à juin 2020, est co-construit par le conseil départemental d'Ille et Vilaine, les collèges sélectionnés, leurs partenaires ainsi que l'association My Human Kit. Il vise à sensibiliser les collégiens au handicap via la fabrication numérique. Cette séquence a été co-construite avec Séverin Druart (professeur de technologie) et testé en classe de 5ème au Collège des Hautes Ourmes, Rennes.

Description de la séquence pédagogique

Démarche de projet cycle 4 ( testé en classe de 5ème) cours de technologie

Ce projet s'inspire de l'aide technique OpenWoodChair, une chaise roulante électrique faite à partir de matériaux de récupération développé par My Human Kit.

Les collégiens seront amenés à rechercher une solution technique pour commander à distance une maquette de l'OpenWoodChair.

Situation problème :

Une fois dans son lit, avant de dormir, un jeune en situation de handicap veut pouvoir mettre son fauteuil roulant électrique en charge sur sa borne pendant la nuit. Trouvez une solution peu coûteuse et adaptée à un enfant n’ayant pas de motricité fine.

Ressources existantes

Site Micro:bit https://microbit.org/fr/

Fonctionnalités de la carte Micro:bit https://microbit.org/fr/guide/features/

Documentation de l'éditeur de code Makecode https://makecode.microbit.org/docs

Site de l'éditeur de code Makecode https://makecode.microbit.org/

Site du logiciel de modélisation 3D Tinkercad https://www.tinkercad.com

Equipe encadrante

• Professeur

Participants

• classe entière organisée en six îlots

Matériel nécessaire

fabrication de 6 maquettes de l'OpenWoodChair

• 6 cartes Micro:Bit
• 6 shields Grove pour Micro:Bit
• 6 batteries 5000mAh
• 12 servo-moteurs à rotation continue
• 12 roues
• 6 Roues libres 3/8
• 12 câbles Grove
• contreplaqué ep.3mm
• filament pour impression 3D

matériel pour 6 télécommandes

• 6 cartes Micro:Bit
• 6 supports de piles LR03
• 12 piles LR03
• filament pour impression 3D

Outils nécessaires

• découpeuse laser :

fabrication des maquettes de l'OpenWoodChair par le professeur

• imprimante 3D :

fabrication des maquettes de l'OpenWoodChair par le professeur

fabrication des télécommandes par les élèves en classe

• ordinateur et connexion internet pour programmer sur le site Makecode

Fichiers source

Programme avec Makecode : Fichier:Technologie-openwoodchair-microbit-makecode.zip

Maquette :

• impression 3D
• découpe laser

Le fichier de découpe laser a été conçu pour du contre plaqué de 3mm d'épaisseur, des moteurs, des roues et une roue libre de dimensions suivantes :

• servo: 41 x 38 x 20 mm
• roue: Ø38 x 20 mm
• roue libre : 19 x 12,5 x 10 mm, diamètre bille: 3/8 ou 9,5 mm

Étapes d'assemblage :

Coût

Dans le cas où le collège n'aurait pas les moyens d'acheter le matériel, il est possible de se faire prêter des cartes et des shields micro:bit par la fondation "CGénial" dans le cadre de l'action "Yes we code"

https://www.cgenial.org/82-nos-actions/162-yes-we-code

• carte Micro:Bit = 20 €
• shields Grove pour Micro:Bit = 10,80 €
• batterie 5000mAh = 12 €
• Servo-moteur à rotation continue + roue S04NFW = 10 €
• Roue libre 3/8 = 2,20 €
• lot de 5 câbles Grove : 1,85 €
• plaque de contreplaqué de peuplier ep.3mm 2,5m x 1,22 m = 28,90 €
• 1 bobine de filament PLA = 13 €
• support de piles LR03 = 1,35 €
• 12 piles LR03 = 10 €

Coût total estimé pour une classe entière = 270,75 €

+ prêt des cartes et shields Micro:Bit par la fondation "CGénial" ou achat cartes et shields Micro:Bit (304,80 €)

+ éventuels frais de découpe laser dans un makerspace (Il est aussi possible d'adapter la maquette à sa fabrication par un CharlyRobot, ou autres fraiseuses à commande numérique)

Durée estimée

Fabrication des maquettes

deux jours

Durée de la séquence

classes test (5ème en classe entière) 8 séances de 1h30

Déroulé de la séquence pédagogique

• Reformulation de la problématique par les élèves

• Identification du besoin

• Lister les contraintes à respecter

• Structuration des compétences - trace écrite - évaluation

• Recherche de solutions sous forme de croquis, dessins, schéma, algorithme

• Structuration des compétences - trace écrite - évaluation

• Répartition des tâches au sein des îlots

• Mise en œuvre des solutions (modélisation 3D et programmation par blocs) - évaluation formative

• Évaluation sommative (programmation et modélisation 3D)

• Impression 3D, assemblage, test

• Communication - revue de projet