Guide méthodologique de conception d’un TP de construction mécanique

1. Guide méthodologique de conception d’un TP de construction mécanique Présentation d’une démarche type intégrant les fonctionnalités offertes par l’informatique

2. 1 - Référentiel et stratégie pédagogique Aides méthodologiques Assistances techniques 6 - Situation problème 8 – Scénario d’apprentissage 9 - Activités de l’élève Base de connaissances générales Base de données spécifiques 2 – Prérequis de l’élève 5 -Support technique ENVIRONNEMENT HYPERMEDIA POTENTIEL 4 - Formalisation des connaissances 3 – Objectif(s) de formation du TP 7 - Résolution du problème

3. Référentiel et stratégie • Repérage des points du référentiel méritant un traitement par TP (difficulté connue, complexité conceptuelle, …) • Identification des modèles « d’apprendre » les plus appropriés • Formalisation des Centres d’Intérêt

4. Objectif clairement identifié Objectif de formation • Identification de l’objectif de formation • Formalisation des objectifs intermédiaires • Liste des connaissances à retenir et à formaliser • Compatibilité entre objectifs et durée de la séance de formation Où dois je conduire l’élève ?

5. Support technique • Système technique représentatif des technologies actuelles, motivant. • Système pertinent par rapport à l’objectif de formation visé et au centre d’intérêt retenu • Système technique disponible et financièrement accessible

6. Support didactisé • Support technique adapté et modifié pour répondre aux besoins des manipulations prévues dans les activités de TP : • Manipulation, utilisation, analyse de la structure et du fonctionnement • Montage, démontage, observations, identification • Prises d’informations,relevés de performances, lois d’entrée - sortie… • Sécurisation des personnes et des biens…

7. Situation problème • Problématique technique posée à l’élève pour donner du sens aux activités et servir, du point de vue de l’élève, de fil conducteur aux apprentissages… • Plus le niveau de formation est « bas », plus elle est indispensable… • Exemple : « Diagnostiquer l’origine d’une fuite, identifier le composant défectueux et le commander » pour motiver l’élève sur le centre d’intérêt de l’étanchéité.

8. Activité(s) de l’éléve Phase d’action fondamentale, mobilisant les sens (toucher, ouie, vue), et caractéristique de l’apprentissage visé qui permet : • De développer, en termes d’activités d’élèves, la stratégie pédagogique retenue comme efficace et pertinente (Exemple : démonter pour découvrir une solution constructive, identifier un nouveau composant, comprendre le fonctionnement du système et justifier un matériau ... • De structurer les étapes de l’action, enrichir des investigations, proposer des détours « remédiateurs » si nécessaire : bâtir un scénario de formation répondant aux capacités de l’élève

9. Étape 1 TP3 Présentation Pb technique Question 1 … Question n Résolution Étape 2 Étape 3 Étape n-2 Étape n-1 Étape n Le scénario d’apprentissage Le scénario d’apprentissage est le dispositif qui conduira l’élève à construire et s’approprier des opérations mentales qu’il ne maîtrise pas encore.

10. Le scénario d’apprentissage • Scénario décrivant les activités proposées à l’élève, relevant de 3 catégories : • Parcours précis, linéaire et séquentiel, actions imposées : pas d’initiative laissée à l’apprenant (situation de la majorité des TP actuels). • Parcours mixte, alternant guidage précis et phases de recherche libre à partir d’une question ouverte (situation peu présente, faute de temps ?). • Parcours libre (mais « piloté » et validé par le professeur) amenant l’élève à explorer un environnement, poser des hypothèses, proposer des solutions et, après un arbitrage avec le professeur, à s’engager dans « son » parcours (situation trouvée dans les projets, mais non existante dans les TP).

11. Types de scénarios Situation d’arrivée Situation de départ Parcours précis Situation d’arrivée Situation de départ Parcours mixte Situation d’arrivée Situation de départ Parcours libre Avec des détours possibles ……

12. Aides méthodologiques • Modules d’aide proposés aux élèves en libre service, accessibles à tout moment du travail • Module proposant d’assister l’élève dans une démarche d’ordre : • technique : choisir un composant, définir une solution constructive… • scientifique : formuler une loi d’entrée-sortie d’un train épicycloïdal, déterminer la valeur d’un courant • méthodologique (démarche de construction d’un schéma, ..) • technico-économique : définir une planification, optimiser une gamme de fabrication

13. Assistances techniques • Modules d’assistance techniques relatifs à l’utilisation d’un outil, … • Exemples : • Identifier un composant dans une base de données techniques • Réaliser une mise à plat d’une pièce de tôlerie formée avec un module métier en CAO • Déclarer une macro étape dans un logiciel de programmation • …..

14. Base de connaissances générales • Bases de données relatives à un champ scientifique ou technique donné : génie mécanique, génie électrique, génie civil, optique, électricité, … • Réunit des renseignements de type scientifiques et techniques du niveau de formation considéré • Réalise un premier tri entre les informations brutes et innombrables disponibles sur Internet et les informations utiles et adaptées au niveau de l’apprenant • Permet d’augmenter librement la culture technique de l’apprenant en lui proposant un accès libre à des informations diverses… • Devrait être mise au point, pour un cycle donné, au niveau d’une équipe de professeurs, voire d’un établissement ou d’une académie. • Exemple en seconde ISI : • Lois et principes scientifiques • Les matériaux • Les procédés de transformation mécaniques • Les unités

15. Base de données spécifiques • Bases de données relatives au produit technique utilisé et aux objectifs de formation visés, comme : • la maquette numérique • les modes d’emploi, notice de maintenance du produit • une bibliothèque d’images et de films vidéo relatifs au produit et à son utilisation • des caractéristiques technico-économiques du produit • des catalogues et notices techniques relatifs à certains composants présents dans le produit • …

16. Formalisation des connaissances • Document spécifique, gardé par l’élève, résumant ce qu’il doit retenir et qui sera susceptible d’être évalué sommativement. • Ce document peut être : • Réalisé par le professeur et remis en fin de TP… avec le risque potentiel d’accumulation d’une « information » de plus, sans que l’élève en comprenne l’importance et fasse un lien avec le travail en cours. • Réalisé par l’élève, soit au fur et à mesure du travail, soit en bilan du TP… avec validation OBLIGATOIRE du professeur et le risque de devoir reformuler et corriger de nombreuse propositions… à réserver aux objectifs simples…

17. Exemple de fiche de formalisation Formalisation des connaissances • Réalisé par l’élève qui complète une trame proposée par le professeur, méthode qui allie un minimum de directivité dans la formalisation des connaissances à retenir (lesquelles, dans quel ordre) et un minimum d’initiative permettant à ,l’élève de s’approprier les connaissances identifiées comme importantes. • Dans tous les cas, cette fiche de formalisation des connaissance doit être rédigée complètement par le professeur très en amont de la préparation du TP, dès que les objectifs de formation sont identifiés.