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Partie 1 – Étape par étape

  1. InstruireDemandez à chaque équipe d’utiliser les cartes de défi pour explorer le pendule.

    Les cartes de défi du pendule sont présentées. Le titre indique Pendulum Challenges - VEX GO Pendulum Kerplunk Game Unit - Lab 1. Le défi 1 est représenté à gauche et se lit comme suit : « Votre pendule peut-il osciller d'avant en arrière ? Jusqu'à quel point? Mesurer en centimètres. Le défi 2 est représenté à droite et indique « Votre pendule peut-il osciller vers l'avant et vers l'arrière ? Enquêtez et discutez avec votre équipe pourquoi ou pourquoi pas.
    Cartes de Défi du Pendule

     

  2. ModèleModèle comment utiliser le pendule. Regardez l'animation ci-dessous pour voir comment le pendule oscille d'un côté à l'autre et peut être mesuré par rapport au rapporteur.

    Montrez également aux groupes comment utiliser l'organisateur de processus de conception technique pour dessiner des images et prendre des notes pendant le processus.

    Exemple d'organisateur de processus de conception technique complété pour le groupe A. Il y a trois zones à documenter qui sont disposées en triangle, avec des flèches entre elles indiquant le processus cyclique. En haut, on peut lire « Poser des questions et définir le problème » et deux questions sont écrites : Comment puis-je améliorer le pendule ? et comment puis-je supprimer des pièces. Le deuxième en bas à droite indique « Planifier et concevoir la solution » et comporte 3 étapes écrites, à savoir : 1. Retirez les deux entretoises, 2. Remplacez l'entretoise bleue par l'entretoise jaune, et 3, déplacez l'entretoise jaune vers le haut. La troisième zone en bas à gauche indique « Tester et améliorer » et comporte un croquis de la construction du pendule avec des cercles rouges indiquant où les entretoises seraient modifiées.
    Utilisation de l'organisateur de processus de conception technique

     

  3. AnimerAnimez une discussion pour les élèves sur la façon de travailler en équipe avec les cartes Pendulum Challenge.

    Un groupe de six enfants se tiennent en rang avec des expressions réfléchies sur leurs visages. Une bulle de pensée partagée au-dessus de leur tête représente la construction du pendule, indiquant qu'ils réfléchissent à son fonctionnement.
    Discuter des changements apportés au pendule
    • Est-ce que tout le monde a un travail ? Qui est le journaliste ? Qui est le constructeur ?
    • Que se passe-t-il lorsque quelque chose ne fonctionne pas ? Que feriez-vous?
    • Utiliser le processus itératif signifie échouer et continuer à travailler, tout en réfléchissant à ce qu’il faut ajouter ou supprimer pour réussir. Comment pensez-vous que nous pourrions appliquer ce processus aux cartes Pendulum Challenge ?
    • Quelle est la première étape que votre équipe fera lorsque vous recevrez les cartes Pendulum Challenge ?
    • Avez-vous tout le matériel dont vous avez besoin, comme un organisateur et un crayon ou un stylo pour écrire ?
  4. RappelRappelez aux groupes de travailler en équipe pendant l’activité de la carte défi. Les élèves peuvent avoir des questions pendant l'activité.

    Un dessin de deux étudiants travaillant ensemble avec le pendule, indiquant le travail d'équipe entre les membres du groupe.
    Travailler en équipe

    Laissez les élèves se débattre et rappelez-leur qu’en utilisant le processus itératif, ils risquent de ne pas obtenir ce qu’ils veulent la première fois. Fournissez un échafaudage avec des mesures si nécessaire, mais permettez aux élèves de sentir qu'ils ont trouvé une solution lorsque cela est possible.

  5. DemanderDemandez aux élèves de réfléchir à la manière dont les pendules ont été utilisés comme une machine simple dans l’histoire et aujourd’hui.
    • Comment un scientifique pourrait-il utiliser cet outil ?
    • Comment pensez-vous qu’un pendule pourrait être utilisé pour résoudre un problème ?
    • Cet outil pourrait-il encore être utilisé aujourd’hui ?
    • Comment pourriez-vous utiliser un pendule dans votre vie quotidienne ?

Pause à mi-jeu & Discussion de groupe

Dès que chaque groupe a accompli la carte Défi Pendule n°5, réunissez-vous pour une conversation.

  • Qu'est-ce que votre équipe a découvert grâce aux défis du pendule ? Quelle a été la tâche la plus difficile à laquelle vous avez été confronté ?
  • Quel aperçu votre équipe a-t-elle sur une ou deux des cartes de défi ? Comment pouvons-nous nous entraider ? Quels types de conseils généraux pourriez-vous donner aux autres équipes de la classe ?

Partie 2 – Étape par étape

  1. InstruireDemandez à chaque groupe de continuer à utiliser les cartes Défi pour explorer le Pendule.

    Les cartes de défi du pendule sont présentées. Le titre indique Pendulum Challenges - VEX GO Pendulum Kerplunk Game Unit - Lab 1. Le défi 1 est représenté à gauche et se lit comme suit : « Votre pendule peut-il osciller d'avant en arrière ? Jusqu'à quel point? Mesurer en centimètres. Le défi 2 est représenté à droite et indique « Votre pendule peut-il osciller vers l'avant et vers l'arrière ? Enquêtez et discutez avec votre équipe pourquoi ou pourquoi pas.
    Cartes de Défi du Pendule

     

  2. ModèleModèle permettant aux élèves de démonter certaines pièces du pendule à l'aide de l'extracteur de goupilles.

    Modèle pour les étudiants expliquant comment tester, échouer et tester à nouveau en utilisant différents éléments supplémentaires. Permettez aux élèves de poser des questions sur la façon d’échouer et de réessayer. Modélisez la manière dont les membres de l’équipe ont des emplois différents, comme celui de journaliste ou de constructeur. Grâce à ces tâches, les élèves peuvent tester ou construire leur création à partir des cartes défis. Modèle de comment écrire sur l'organiseur. Modélisez comment visualiser ce qui pourrait arriver s'ils ajoutaient une pièce VEX ou en retiraient une. Regardez l'animation ci-dessous pour voir comment utiliser l'outil Pin pour soulever des pièces si nécessaire.

  3. AnimerAnimez une discussion pour les élèves sur le processus d'ingénierie en posant les questions suivantes :
    • Comment pouvez-vous utiliser le processus d’ingénierie dans les cartes de défi ultérieures pour aider à trouver une solution ?
    • L’échec fait-il partie du processus d’ingénierie et de conception ?
    • Quelles questions avez-vous encore sur le processus d’ingénierie et de conception ?

    Exemple d'organisateur de processus de conception technique complété pour le groupe A. Il y a trois zones à documenter qui sont disposées en triangle, avec des flèches entre elles indiquant le processus cyclique. En haut, on peut lire « Poser des questions et définir le problème » et deux questions sont écrites : Comment puis-je améliorer le pendule ? et comment puis-je supprimer des pièces. Le deuxième en bas à droite indique « Planifier et concevoir la solution » et comporte 3 étapes écrites, à savoir : 1. Retirez les deux entretoises, 2. Remplacez l'entretoise bleue par l'entretoise jaune, et 3, déplacez l'entretoise jaune vers le haut. La troisième zone en bas à gauche indique « Tester et améliorer » et comporte un croquis de la construction du pendule avec des cercles rouges indiquant où les entretoises seraient modifiées.
    Utilisation de l'organisateur de processus de conception technique

     

  4. RappelerRappeler aux groupes d'utiliser le processus itératif lorsque quelque chose dans leur conception ne fonctionne pas. Encouragez les élèves à comprendre qu’il est normal de faire des erreurs et qu’en fin de compte, chaque erreur mènera à un succès.

    Si un défi devient trop frustrant, fournissez un échafaudage en faisant des suggestions ou en proposant une solution. En se promenant et en observant, l’enseignant verra quels groupes progressent et quels groupes ont besoin de plus d’échafaudage. Permettre aux élèves de comprendre qu’il ne s’agit pas d’une course, mais plutôt d’une exploration, les aidera à se sentir en confiance face à l’activité.

  5. DemandezDemandez aux élèves de réfléchir à la manière dont les vrais ingénieurs conçoivent de nouvelles inventions.
    • Combien de fois faut-il aux designers pour réussir leurs créations ?
    • Quels types de techniques pensez-vous qu’ils utilisent pour faciliter le processus ?
    • Comment avez-vous utilisé les mêmes techniques aujourd’hui pour nous aider à construire nos ajouts au pendule ?
    • Pensez-vous que les ingénieurs travaillent en groupes comme nous le faisons aujourd’hui pour concevoir ?

Facultatif : Les équipes peuvent déconstruire leur pendule si nécessaire à ce stade de l'expérience. Ils utiliseront la même version dans les laboratoires suivants, il s'agit donc d'une option réservée aux enseignants.

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