Construire la voiture du futur en tenant compte de l'environnement

Faire en sorte à travers  un fil conducteur d'utiliser toutes les sciences pour répondre aux différents problèmes qui se posent tout au long de l'année dans le but de pouvoir finaliser le projet annuel « arriver à construire la maquette d'une voiture du futur la plus compatible possible avec le développement durable ».

Organisation pédagogique :

Pour y répondre, les élèves sont regroupés par petits groupes (2, 3 ou 4 en fonction du travail à réaliser). Ils tentent d'émettre des hypothèses et de trouver des moyens de résoudre le problème. Souvent, ils ont pour cela à mettre en place dispositif et protocole expérimental ou de recherche : lister le matériel ou les documents nécessaires et établir une démarche pour réaliser leur recherche. Un résultat final est attendu sous forme de réalisation expérimentale avec interprétation des résultats obtenus, ou sous forme de rédaction ou carte mentale, ou encore sous forme de création de maquette.

Évaluation : 

À la fin d'une séquence suffisamment importante, un « ce que je dois savoir » est distribué aux élèves en vue de l'évaluation. Elle se réalise en ligne sur l'espace numérique de travail. Un ensemble de questions aléatoires est soumis aux élèves dans un temps donné. Chaque élève est évalué individuellement et a la possibilité de refaire son évaluation la fois suivante pour améliorer ses résultats. 

L'objectif est d'inciter l'élève à être motivé, se forcer à approfondir ses connaissances, à se dépasser et surtout prendre conscience qu'il est capable.

Exemple d'activité : Les élèves disposent de « 5 systèmes moteurs » déjà étudiés précédemment (à air comprimé, associé à une cellule solaire, électrique à piles, électrique à pile à hydrogène et à inertie). 

Situation déclenchante : Quels sont, parmi ces 5 systèmes moteurs, ceux qui utiliseraient 80 % du temps pour stocker de l'énergie et 20 % du reste du temps pour rouler ?

Les étapes de résolution de ce problème demandées aux élèves :

• Faire le choix d'un moteur en émettant une hypothèse sur les capacités de ce moteur par rapport au problème posé.
• Réaliser un dessin à l'échelle (châssis, train avant et arrière) en tenant compte de la position du moteur.
• Faire valider et évaluer le dessin avec toutes les cotes indiquées par la professeur.
• Réalisation de la maquette en respectant des consignes précises (par exemple : interdiction de coller ou percer le moteur pour la fixer sur le châssis).
• Répondre au problème en testant le moteur, en chronométrant le temps de stockage de l'énergie par le véhicule, son temps de fonctionnement et en comparant avec les résultats des autres groupes.

Documents vidéos consultables :

• Présentation et ateliers des véhicules du futur : Systèmes_véhicules_Tours.mov - Durée 6’ 38
• Ateliers de fabrication des véhicules : Fabrications_Tours.mov - Durée 3’ 40
• Atelier de découpe du châssis véhicule : Découpe_Tours.mov - Durée 2’ 02
• Exemple d'évaluation sur l'espace numérique de travail : Évaluation_Tours_ENT.mov - Durée 2' 18