Thème  Aménager un espace : un conteneur en logement étudiant ?

Compétence du cycle

CT 1.3 – Rechercher des solutions techniques à un problème posé, expliciter ses choix et les communiquer en argumentant. Thème : Aménager un espace.

CT 2.1 – Identifier un besoin et énoncer un problème technique, identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes.

Epi alimentation dans l’espace. Se nourrir est un besoin vital.

Tous les objets techniques répondent à un besoin. Pour créer ou améliorer un produit ou service, il est important de bien déterminer ce besoin. Comment faire ?

Séquence

Aménager un espace habitable avec un conteneur

Problématique

Séance 1/2 : Quelle solution de logement alternatif pour un étudiant ?

Cycle 4

1ère année

Thème : Aménager un espace
Situation déclenchante : Est-il facile de se loger aujourd’hui en France ? Comment se loger lorsque l’on a 20 ans, étudiant dans de grandes universités, donc dans de grandes villes, et avec peu de revenus ? Quels sont les différents types de logements disponibles ?
Démarche d’investigation et de recherche documentaire :

Activité 1 : Identifier un besoin sociétal de logements dans les grandes villes universitaires.

Activité 2 : Comment rendre le conteneur habitable ?

Séance 1 / Activité 1 : Identifier un besoin sociétal  de logements dans les grandes villes universitaires. Analyse documentaire vidéo 4 min.
1)La situation du logement en France.

Problème à résoudre :

  • Qui va utiliser le conteneur ? Pourquoi ?
donner votre avis en argumentant sur ce besoin sociétal.
 Comme la société de construction au havre, tu dois concevoir un logement confortable pour un étudiant, en proposant l’aménagement intérieur d’un conteneur (container en anglais) :
• Quels besoins doit-on satisfaire ?
• Quelles contraintes doit-on respecter ?
Que faut-il que le conteneur respecte pour vivre dans de bonnes conditions ?

Qu’est ce qu’un besoin ?

Le besoin des utilisateurs

Les entreprises réalisent régulièrement des enquêtes de satisfaction afin de mieux connaître les besoins de ses clients.
Ainsi, les fonctions principales d’un nouvel objet ou service sont redéfinies.
La satisfaction des utilisateurs peut être vérifiée à travers des tests de performance ou des enquêtes.

L’environnement économique et sociétal

Le contexte économique et sociétal fait évoluer les besoins des utilisateurs. À cela, s’ajoutent les normes définies par des institutions reconnues et sont imposées à tous les fabricants.
Les normes ont pour but de favoriser les échanges commerciaux tout en garantissant la sécurité des utilisateurs. Il faut ainsi adapter les objets techniques à ces nouvelles contraintes.

Le besoin dans le cahier des charges

Les concepteurs résument dans un document le besoinles contraintes et les normes que l’objet technique doit respecter.
Ce document est le cahier des charges.
Les performances à atteindre doivent être définies et chaque fonction technique doit être caractérisée avec des critères mesurables ou observables.
Le cahier des charges prends aussi en compte la fin de vie de l’objet technique.

Situation de départ (rappel) ce que nous avons remarqué… Les étudiants rencontrent des difficultés pour se loger : peu de logement, logement inadapté par leur taille, leur aménagement, leur vétusté. Un logement qui leur assure sécurité et confort leur est indispensable.

Activité 1bis : Exprimer Le besoin

besoin

-Quels sont les besoins de l’étudiant dans un logement (les lister) ?

-Propose des solutions permettant de remplir les différentes fonctions du logement, comme dans l’exemple ci-dessous :

ce tableau est imprimable sur l’act1 conteneur.

Quel est l’intérêt de rédiger un cahier des charges avant de rechercher une solution ? .

 

Pour exprimer le besoin.  Le besoin auquel doit répondre un objet est exprimé à partir des études menées auprès des utilisateurs. Ces études permettent de connaître leurs insatisfactions et leurs attentes.

Je peux aussi utiliser la bête à cornes en répondant aux trois questions suivantes : 1. A qui le conteneur rend-il service ?      2.Sur quoi agit-il ?      3. Dans quel but le concevoir ?

Exemple de bête à corne.

Les interacteurs

Il est possible de lister tous les éléments qui interagissent avec l’objet afin de déterminer les fonctions. On peut faire une carte mentale appelée graphe des interacteurs.

Exemple de graphe des interacteurs pour un stylo :

Caractérisation des fonctions

Enfin, les concepteurs précisent pour chaque fonction :

  • les critères à apprécier (mesurables ou observables)
  • les niveaux de performances à atteindre (objectifs chiffrés à atteindre ou normes à respecter)

Exemple de cahier des charges pour un stylo :

Repères Fonctions Critères Niveaux
FP1 Permettre à l’utilisateur de laisser une trace sur un support avec sa main. Visibilité
Lisibilité
1 m
50 cm
FC1 S’adapter à la main de l’utilisateur. Dimensions

Masse

L < 150 mm
Ø 8 mm
< 10 g
FC2 S’adapter au marché (être concurrentiel) Prix < 2 €
FC3 Plaire aux utilisateurs Couleurs
Forme
Minimum 4 couleurs
Arrondies
FC4 Respecter les normes de sécurité Norme ISO 27668
FC5 Respecter l’environnement Norme ISO 14021

Dans le cadre du cours de Technologie, notre classe de 5° doit imaginer un logement individuel, de petite taille et à prix raisonnable pour loger un étudiant. Nous allons le concevoir à partir d’un conteneur.

Le conteneur est en acier.

Ses dimensions sont : L = 12 m l = 2,5 m H = 2,6 m

TRAVAIL DU GROUPE

1. Ecrire sur votre feuille : 1. Exprimer le besoin

2. Lire le Cahier des Charges Fonctionnel (CDCF) du conteneur : Lien téléchargeable

CDCF_Exprimer_le_besoin_Eleve

CDCF_Exprimer_les_fonctions_Eleve (1)

3. Tracer et compléter l’outil « Bête à cornes » sur votre feuille en répondant aux 3 questions :

1. A qui le conteneur rend-il service ?      2.Sur quoi agit-il ?      3. Dans quel but le concevoir ?

Votre groupe doit maintenant repérer quelles sont les fonctions que doit assurer le conteneur.

TRAVAIL DU GROUPE

1. Ecrire sur votre feuille :

2. La fonction principale et les fonctions contraintes

3. Tracer et compléter l’outil « Pieuvre« , sur votre feuille.

4. Compléter le tableau des contraintes donné par l’enseignant. Lien téléchargeable

CDCF_Tableau_des_contraintes

Le Cahier des Charges Fonctionnel (CDCF) définitif corrigé :

Exprimer le besoin – La bête à cornes

Exprimer les fonctions – La pieuvre

séance 2 / Activité 2 : Comment rendre le conteneur habitable ?

Le conteneur doit :

  • Permettre l’accès aux différents espaces de vie.
  • Avoir une bonne luminosité quel que soit l’heure.
  • Se protéger des éléments extérieurs.
  • Etre raccordé à différents réseaux.

Ces 4 fonctions sont appelées des fonctions de service.

L’architecte les a trouvées en se posant la question : « Comment rendre le container habitable ? Quels services doit-il rendre à l’étudiant ? »

Ensuite, l’architecte doit réfléchir précisément à l’aménagement intérieur du conteneur. Pour bien comprendre ce qu’il doit concevoir, il va détailler chacune des fonctions de services.Il imagine donc des fonctions plus précises qui sont les fonctions techniques.

Votre équipe d’architectes doit proposer des solutions techniques pour les fonctions techniques retenues.

TRAVAIL DU GROUPE

Pour choisir les solutions techniques, vous devez tenir compte de certaines obligations, du cahier des charges.

Pour organiser vos idées, vous pouvez présenter vos résultats avec un logiciel de carte mentale (heuristique).

Xmind : créer une carte mentale (exemple)

reprendre le cahier des charges :

Ensuite, l’architecte doit réfléchir précisément à l’aménagement intérieur du conteneur. Pour bien comprendre ce qu’il doit concevoir, il va détailler chacune des fonctions de services.

Il imagine donc des fonctions plus précises qui sont les fonctions techniques. 

Votre équipe d’architectes doit proposer des solutions techniques pour 1 des fonctions techniques retenues.

TRAVAIL DU GROUPE

Pour choisir les solutions techniques, vous devez tenir compte de certaines obligations, aussi appelées contraintes qui limitent vos choix.

Pour organiser vos idées, vous présenterez vos résultats avec un logiciel de carte mentale (heuristique) xmind, comme l’exemple vidéo sur xmind (à faire à la maison),  uniquement  pour la fonction de services :

  • FS1 Permettre l’accès aux différents espaces de vie.

Compléter votre carte mentale avec tous vos choix.

Travailler en groupe, répartir le travail à faire pour être plus efficace et gagner du temps.

Certains groupes présenteront leur carte mentale à l’oral. Il faudra donc l’imprimer.

Restitution 

Chaque rapporteur présente les résultats du travail à la classe, afin de réaliser une synthèse collective.

correction SF1 carte mentale 

A VENIR ….

 

Structuration

La structuration se fait à partir des fiches de connaissances et/ou à partir des travaux des élèves.

J’ai réussi mon travail si…

 

– J’ai proposé le cahier des charges de mon logement étudiant

* A partir des besoins de l’étudiant, j’ai identifié au moins 5 besoins principaux du logement

* J’ai identifié au moins 3 contraintes à respecter

– J’ai présenté mon cahier des charges sous forme d’une carte heuristique avec ou sans aide

À retenir

  • Un besoin est une satisfaction que l’utilisateur attends d’un objet technique.
  • Les contraintes précisées dans le cahier des charges sont les caractéristiques que l’objet technique doit assurer.
  • Un cahier des charges est un document définissant le besoin attendu. Il indique les fonctions et les contraintes d’un objet technique. Pour chaque critère, des niveaux de performances doivent être définis.
  • Une norme est un ensemble de règles que les fabricants doivent appliquer au niveau international, européen ou national.
EVALUATION : ETUDE DU BESOIN ET CDCF d’un o.t 

EPI 5e Alimentation : Problématique : comment vivre et se nourrir dans un espace clos en apesanteur ?

A coller EPI 5e Alimentation

Vivre en apesanteur représente son lot de défis quotidiens. Après tout, le corps humain est conçu pour fonctionner sous l’effet de la gravité terrestre ! Heureusement, les astronautes s’adaptent rapidement à la vie en orbite. Explorez les différents aspects de leur quotidien à bord de la Station spatiale internationale ISS.

Ils doivent avoir une alimentation soigneusement planifiée afin de satisfaire tous leurs besoins nutritionnels et faire de l’exercice pour rester en forme à bord de la Station. Par exemple, tout doit être fixé ou amarré pour éviter de flotter et de dériver en raison de la microgravité propre à l’espace.

Concours DE DESSIN : Imagine ta vie dans un vaisseau spatial, espace clos en apesanteur !

vidéos ressources :

Vivre dans l’espace

http://www.asc-csa.gc.ca/fra/astronautes/vivre-dans-l-espace/default.asp

Les différents aspects de la vie quotidienne en orbite : alimentation, sommeil, activité physique, hygiène et détente. Explorez les différents aspects de leur quotidien à bord de la Station spatiale internationale.

Des aliments déshydratés et des boissons sont également à disposition et peuvent être reconstitués en y ajoutant de l’eau. Les spationautes utilisent des seringues pour réhydrater les portions individuelles de nourriture afin d’éviter tout gaspillage, l’eau étant un bien précieux dans l’espace. Transporter de l’eau vers l’ISS coûte très cher, elle est donc recyclée dans la cabine elle-même par condensation. La préférence est donnée au dentifrice qui ne mousse pas et les astronautes se lavent avec des lingettes car l’eau doit être utilisée avec modération. À leur retour sur Terre, ils pourront se doucher à nouveau.

La vie à bord de la Station

Les aliments doivent répondre à certains critères pour se retrouver en orbite :

  • Compacts : L’espace est très limité à bord de la SSI.
  • Légers : L’envoi de produits en orbite est extrêmement coûteux.
  • Nutritifs : Les aliments doivent contribuer à la saine alimentation de l’équipage.
  • Savoureux : Le sens du goût des astronautes est diminué en apesanteur.
  • Collants ou humides : Les miettes et les particules flottent librement sans gravité.
  • Traités ou pasteurisés : La nourriture doit se conserver au moins pour toute la durée d’une mission.

Les cinq étapes d’un repas

Voici le rituel habituel entourant les repas dans la SSI.

  1. Réchauffer le repas dans le four à conduction ou le réhydrater selon les indications.
  2. Préparer la boisson en la réhydratant avec de l’eau chaude ou froide.
  3. Couper l’emballage du repas avec des ciseaux.
  4. Manger le repas dans l’emballage et boire avec une paille adaptée.
  5. Attraper la nourriture fugitive avec un ustensile… ou avec la bouche!
https://www.scienceinschool.org/fr/2008/issue10/iss
Se nourrir fait partie des besoins vitaux de tout être vivant. Les astronautes ne peuvent donc pas y couper, même dans l’espace. Découvrez, grâce au Cnes, les techniques pour s’alimenter à bord de la Station spatiale internationale.

Evaluer les dépenses énergétiques des astronautes pour proposer un menu adapté n’est pas une tâche facile. C’est pourquoi le Cnes étudie en permanence, avec le programme Énergie, les besoins nutritionnels des Hommes à bord de la Station. Les mesures sont faites sur une longue durée afin d’adapter le stock de nourriture et de permettre ainsi une bonne santé des astronautespendant toute la durée du vol.

Aujourd’hui, la nourriture fournie dans l’espace est principalement de provenance russe ou américaine. Le Cnes propose aussi dans le cadre de son étude un menu particulier, développé avec l’aide du chef Alain Ducasse. Celui-ci propose 25 recettes, comme par exemple le canard aux câpres, le fondant aux pommes ou encore la ratatouille.

https://www.futura-sciences.com/sciences/videos/diner-extraterrestre-mange-t-on-bord-iss-1739/

voir video : Dîner extraterrestre : que mange-t-on à bord de l’ISS ?

EVALUATION
 EVALUATION TECHNOLOGIE 5eme LE BESOIN

CONSOLIDATION : diaporama cours révision sur le cdcf

https://slideplayer.fr/slide/1139714/

FICHE CONNAISSANCE :

Appropriation de la situation

Votre équipe d’architectes possède :

  • le cahier des charges (qui définit le besoin et les contraintes)
  • les fonctions techniques et les solutions techniques correspondantes pour rendre le conteneur habitable

Quelle est l’étape suivante ? Organiser l’aménagement intérieur

Séance 3 : Comment représenter le conteneur à l’aide d’un dessin technique ?

RAPPEL . DESSIN TECHNIQUE TECHNOFLASH

OBJECTIF : Dessiner les plans du conteneur en taille réduite.

TP_plan container

Votre équipe d’architectes doit proposer un plan de l’agencement intérieur du conteneur en respectant  les contraintes du cahier des charges. Comment faire ?

Rappel des dimensions du conteneur :L = 12 m    l = 2,50 m     H = 2,60 m

 J’ai réussi mon travail si…
– J’ai choisi au moins une solution technique pour répondre à chaque fonction technique

– J’ai respecté les contraintes du CDC

– J’ai représenté ma solution à l’aide d’un dessin technique

* Mon dessin est propre

* Mon dessin est à l’échelle

* Mon dessin représente toutes les solutions choisies

Rappel sur les échelles : Act de mesure de mobiliers

Aide COUP DE POUCE

aide-container-plan

FICHE CONNAISSANCE :

FC CROQUIS CAO

EVALUATION TP MAQUETTE REPRESENTATION 2D

Valider la solution SUR ORDINATEUR

Comment représenter le conteneur  avec un logiciel adapté CAO (sketchup) ?

Révision de base ( si besoin)

 si aucune notion : réaliser une maison

Cette activité est importante pour bien comprendre les outils de base su logiciels CAO.

(Elle pourra être noté). entrainez vous en salle informatique ou à la maison.

ressources :

SketchUp2016-memento

Sketchup-Bibliotheque_Local (1)

Sketchup-exportation2D

Modélisation avec Sketchup

Réaliser la modélisation 3D avec le logiciel Sketchup

RESSOURCE-sketchup_containeur_sketchup

Gardez bien votre version plan de votre conteneur.

Séance 4 : Comment respecter le CDCF et aménager le conteneur pour se loger confortablement ?

Pour notre situation le prêt mobilier étudiant obtenu sera de 5000 euros.

Il faudra respecter le coût lors de vos recherches dans la bibliothèque de composants.

Choisis dans le catalogue ci-joint des solutions pour répondre au cahier des charges

– Argumente tes choix

TP Comment respecter le CDCF et aménager le conteneur pour se loger confortablement

CATALOGUE ELEMENTS CONTENEURSCatalogue (2)

Notions : Savoir utiliser quelques notions économiques et budgétaires de base

Vous devez réaliser un tableau récapitulatif sur un tableur  pour calculer vos dépenses afin de ne pas depasser le budget du CDCF soit 5000 EUROS.

en indiquant le produit, le coût, la quantité et le total des dépenses.

UTILISATION D’UN TABLEUR

exemple :