me Systmes constructifs 5 me Systmes constructifs 5

ème Systèmes constructifs 5

ème Systèmes constructifs 5 Sommaire : - Définition du système constructif Les approches du programme de 5ème - Les finalités du programme de 5ème Introduction avec le triangle de Jean HOUSSAYE et quelques explications sur les trois modèles pédagogiques - Définition de savoir, de compétence et de capacité - Définitions et différentiations entre séquence et séance Définitions du TP et du TD Exemples de séquences sur les cinq périodes de l’année scolaire Les attitudes développées au travers des activités proposées en technologie L’analyse et la conception de l’objet technique Les matériaux utilisés et l’évolution de l’objet technique La définition du lamellé-collé Comment amener l’élève à adhérer au lamellé-collé ? Quelques exemples de structures réelles en lamellé-collé Présentation du projet « Réalisation de ponts » Possibilités de présentation d’une suite de séances Structure d’une séquence et développement d’une séance clé significative avec différents démonstrateurs Quelques liens intéressants de kits tous prêts pour réaliser des ensembles en lamellé-collé Exemples divers de montages pratiques pour l’obtention de diverses pièces en lamellé-collé Exemples de réalisations en cours d’élèves de diverses pièces en lamellé-collé - Quelques livres et sources de référence pour enseigner la technologie Questions diverses et réponses Exercices pratiques de création ou d’élaboration de structures en lamellé-collé (plusieurs groupes de travail) D’après le Bulletin officiel spécial du ministère de l’éducation nationale en date du 28 août 2008 sur le site http: //www. education. gouv. fr

ème Systèmes constructifs 5 Définition du système constructif Les activités d’observation, de manipulation, d’expérimentation, de fabrication et d’assemblage d’objets techniques répondant à une situation problème sont le cœur de l’enseignement en technologie. Tout ceci est à la base de ce qui est appelé un système constructif, à savoir la réalisation d’un système existant à échelle réduite, à base de matériaux de substitution comme le carton, la ficelle, ou d’autres encore, voire même en vraie matière. - Elles sont une base didactique privilégiée pour accéder aux connaissances et capacités déclinées par approches dans le programme. Elles doivent mobiliser l’élève plus de deux tiers du temps consacré à l’enseignement de la technologie. - À partir de la classe de cinquième, l’approche « analyse et conception des objets techniques » succède à l’approche « analyse du fonctionnement » du programme de sixième. Elle s’enrichit pour prendre en compte les contraintes environnementales et socioéconomiques et les intégrer afin d’élargir la vision que l’élève peut avoir des objets techniques. - À chaque niveau, l’élève étudie au moins trois objets servant de support aux activités. Ces objets doivent répondre à un besoin réel. - Ils doivent faire appel chacun à des principes techniques différents, des énergies différentes et des matériaux différents. L’un d’eux donne lieu à une réalisation. Ces objets ne sont pas nécessairement les mêmes pour tous les élèves d’une même classe.

ème Systèmes constructifs 5 Les approches du programme de 5ème : En classe de cinquième, l’enseignement de la technologie prend appui sur le domaine d’application : « habitat et ouvrages » . Ainsi, l’élève est situé au cœur des objets techniques de son environnement (ouvrage d’art, habitation individuelle, équipements collectifs, monument, local industriel et/ou commercial, aménagement urbain, aménagements intérieurs…) dont il apprécie l’évolution dans le temps. Le logement, l’agencement des bâtiments publics et d’habitation, la construction d’ouvrages et d’ouvrages d’art, l’aménagement intérieur, l’isolation phonique et thermique, la stabilité des structures sont autant d’applications sur lesquelles il est pertinent de faire s’interroger l’élève. Les supports d’enseignement sont choisis par le professeur de façon à permettre une approche des principes techniques de base, des notions relatives à leur évolution technique, aux énergies et aux caractéristiques des matériaux traditionnels ou innovants utilisés. Les objets techniques retenus doivent privilégier la réflexion sur les structures et l’agencement.

ème Systèmes constructifs 5 Programme de 5ème (extrait du programme Techno 2008 : Programme de technologie du collège. Textes officiels. Texte de référence : arrêté du 9 juillet 2008 BO spécial n° 6 du 28 août 2008) : Les finalités : • identifier et décrire les principes et les solutions techniques propres aux objets techniques 1 de l’environnement de l’élève ; • conduire une démarche technologique qui se caractérise par un mode de raisonnement fait de transpositions, de similitudes de problématiques et d’analogies tout en tenant compte des contraintes techniques et socio-économiques ; • savoir que la conception et la réalisation des produits prennent appui sur des avancées technologiques et des fondements scientifiques qui s’alimentent mutuellement et contribuent à la recherche permanente de l’innovation ; • comprendre les interactions entre les produits et leur environnement dans un monde où l’ergonomie, la sécurité et l’impact environnemental sont devenus déterminants ; • mettre en œuvre des moyens technologiques (micro-ordinateurs connectés aux réseaux numériques, outils et équipements automatiques, matériels de production, ressources multimédias…) de façon raisonnée ; • situer les évolutions technologiques dans la chronologie des découvertes et des innovations et dans les changements de la société.

ème Systèmes constructifs 5 Introduction avec le triangle pédagogique de Jean HOUSSAYE Professeur en sciences de l'éducation à l'Université de Rouen et responsable du laboratoire CIVIIC. modèle Transmissif SAVOIR modèle Constructiviste ct iq t en pr e ag di s is da (pédagogie par l’apprentissage) ap ue (pédagogie traditionnelle) pédagogie APPRENANT ENSEIGNANT Démarche d’investigation modèle Béhavioriste (comportement observable) http: //www. educnet. education. fr/bd/competice/superieur/competice/libre/qualification/q 3 a. php

ème Systèmes constructifs 5 Les trois axes du triangle pédagogique de Jean HOUSSAYE : Axe enseignant – savoir (modèle transmissif) Axe enseignant – savoir · S’il est trop fort, (ex. cours magistral), l’enseignant est centré sur la matière, l’apprenant est oublié, s’installe dans la passivité ou chahute. · S’il est trop faible, les contenus manquent. Axe apprenant – savoir (modèle constructiviste) Axe apprenant – savoir · S’il est dominant, le rôle du professeur est celui de guide. C’est le cas de la pédagogie de la découverte ou de type constructiviste. · S’il est trop fort, il y a risque de considérer que l’auto formation est systématiquement adaptée et donc d’exclure l’enseignant. · S’il est trop faible, l’élève est en insécurité car sa dynamique personnelle est niée. Axe enseignant – apprenant (modèle béhavioriste) Axe enseignant – apprenant · Favorise la prise en compte de l’apprenant, de ses capacités d’attention, de son rythme de travail, des différences de niveau… · Si le pôle est trop fort, il y a d’une part risque de dérive psychologique et d’autre part, risque "d’oublier" le savoir, le contenu. · S’il est trop faible, l’apprenant est nié par rapport à ses besoins. Chaque enseignant privilégie l’un de ces axes, et ceci est inévitable. L’idéal serait que chaque enseignant adapte sa pédagogie en fonction des élèves qu’il a devant lui et au cas par cas. Cependant, en technologie, c’est la pédagogie par l’apprentissage, et donc la démarche d’investigation qui est à privilégier, surtout avec les nouveaux programmes qui favorisent le modèle constructiviste.

ème Systèmes constructifs 5 Un petit clin d’œil de Confucius qui disait : « J’entends et j’oublie; Je vois et je me souviens, Je fais et je comprends » Penseur de l’ancienne chine (551 à 479 av. J. -C. ). On dit aussi que généralement, on retient : 10% de ce qu’on lit, 20% de ce qu’on entend, 30% de ce qu’on voit, 50% de ce qu’on voit et entend, 80% de ce qu’on dit, 90% de ce qu’on fait. C’est donc la pédagogie par l’apprentissage, et donc la démarche d’investigation qui est à privilégier, surtout avec les nouveaux programmes qui favorisent le modèle constructiviste.

ème Systèmes constructifs 5 Définitions de savoir, de compétence et de capacité : La compétence est la mise en œuvre judicieuse de connaissances (savoirs), d’attitudes (savoir-être) et de capacités (savoir-faire) pour résoudre des familles de problèmes. Chaque capacité peut être caractérisée par un niveau de complexité ou niveau taxonomique fixé par une échelle (il existe de nombreuses taxonomies, mais on peut retenir l’échelle de Bloom qui compte 6 niveaux). L’enseignement de la Technologie retient trois niveaux, à savoir : 1 : je sais (connaître des faits) 2 : je sais en parler (citer des faits ou des concepts) 3 : je sais faire (exploiter des faits et des méthodes) Il est possible d’expliciter les compétences de deux manières différentes, à savoir : - Soit avec le principe des 3 C : Compétence = Connaissances + Capacités + Comportement - Ou encore avec le principe des 3 S : Compétence = Savoirs + Savoir-faire + Savoir-être

ème Systèmes constructifs 5 Définition et différentiation de séquence et de séance : - Une séance est le déploiement d’une situation d’apprentissage (ou d’évaluation) dans un créneau temporel institutionnel - une séquence est une suite cohérente de séances - une séquence peut être adossée à un centre d’intérêt afin de focaliser les apprentissages sur une thématique unique pour créer un fil conducteur et faciliter les synthèses La séquence est donc un cycle qui débute par des objectifs pédagogiques et se termine par synthèse et une évaluation. Apprentissage Structuration Synthèse Evaluation Apprentissage Structuration Synthèse Pour faire simple, la séquence commence avec les fondamentaux (notions de base acquises ou encore à acquérir ou à consolider), se poursuit ensuite par différents TP ou TD (TP 1, TP 2, TP 3…), pour se terminer par une synthèse/évaluation.

ème Systèmes constructifs 5 Définition du TP et du TD : TP : Les travaux pratiques (TP) sont des activités pendant lesquelles l'élève est autonome. Il se procure les renseignements nécessaires, seul, dans : son cours, un dossier ressource, une bibliothèque. . . Le TP est l'outil le plus utilisé pour mettre en œuvre une démarche déductive. On parle alors de TP d'apprentissage. TD : Les travaux dirigés (TD) sont des activités pendant lesquelles l'élève est guidé ponctuellement par le professeur. Tous les élèves ont la même activité. Le déroulement du TD est séquencé pour permettre au professeur de corriger un point particulier, d'effectuer une synthèse, d'apporter des informations. . .

ème Systèmes constructifs 5 Un exemple pour les 5 périodes (séquences) sur l’année scolaire :

ème Systèmes constructifs 5 Les attitudes développées au travers des activités proposées en technologie : Ø l’intérêt pour les progrès scientifiques et techniques ; Ø la conscience des implications éthiques de ces changements ; Ø le goût du raisonnement fondé sur des arguments dont la validité est à prouver ; Ø le respect des règles élémentaires de sécurité ; Ø la responsabilité face à l’environnement, au monde vivant, à la santé ; Ø le travail en groupe qui nécessite de prendre en compte l’avis des autres, d’échanger, d’informer… de s’évaluer. Au même titre que les autres disciplines, la technologie développe : Ø Ø Ø la curiosité et l'esprit critique ; le sens de l’observation ; la rigueur et la précision ; le respect de soi et celui des autres ; l'ouverture à la communication, au dialogue, au débat.

ème Systèmes constructifs 5 1. L’analyse et la conception de l’objet technique : À partir de la Niveau classe de cinquième, l’élève va acquérir, toujours selon une Capacités Commentaires 1 Identifier des fonctions assurées par un objet technique. Il s’agit de repérer quelques éléments facilement identifiables démarche d’investigation ou de résolution de problèmes techniques, des permettant de réaliser une fonction particulière. Cette connaissance doit être introduite dans le contexte de compétences, lui permettant de passer progressivement de l’analyse à la l’objet technique étudié. Solutions techniques. Identifier la solution technique retenue pour réaliser une fonction Les solutions techniques sont étudiées en rapport conception. 1 de service. avec les fonctions de service de l’objet technique. 1 Comparer, sur différents objets techniques, les solutions Ces modifications ou réalisations d’agencement La représentation des solutions techniques peut se faire sous forme de techniques retenues pour répondre à une même fonction de doivent être sous-tendues par une réflexion préalable service. liée éventuellement à l’évolution du besoin ou des solutions croquis ou de schémas à main levée si leur lecture est univoque. 2 Modifier tout ou partie d’une structure ou d’un assemblage pour techniques retenues pour répondre à ce besoin ou pour satisfaire une fonction de service donnée. respecter des contraintes clairement L’utilisation du modèle numérique 3 D doit être présentée comme offrant une 3 Réaliser cette modification à l’aide d’un logiciel. identifiées. Contraintes : bonne perception 1 Mettre en relation les contraintes à respecter et les solutions La relation entre les contraintes et les solutions du réel et une grande facilité de modifications de forme, - liées au techniques retenues. techniques peut-être abordée selon deux approches : fonctionnement ; 1 Relier les choix esthétiques au style artistique en vigueur au - l’analyse d’une ou plusieurs solutions techniques d’aspect et de structure. - liées à la durée de moment de la création. conduit à l’identification d’une ou plusieurs Connaissances Fonction. vie ; - liées à la sécurité ; - liées à l’esthétique et l’ergonomie ; - liées au développement durable. Contexte social et économique. contraintes que ces solutions permettent de respecter ; - une ou plusieurs contraintes étant énoncées, l’analyse de l’objet technique doit permettre d’identifier les solutions techniques qui ont permis de respecter ces contraintes. 1 Identifier, de manière qualitative , l’influence d’un contexte social Toutes les contraintes citées ne sont pas systématiquement à et économique sur la conception et la commercialisation d’un prendre en compte dans l’étude de l’objet technique simple. Croquis, schéma, codes de représentation. 2 1 Traduire sous forme de croquis l’organisation structurelle d’un objet technique. Traduire sous forme de schéma les fonctions assurées par un objet technique. Modélisation du réel (maquette, modèles géométrique et numérique) et représentation en conception assistée par ordinateur. 3 2 2 Réaliser la maquette numérique d’un volume élémentaire. Modifier une représentation numérique d’un volume simple avec un logiciel de conception assistée par ordinateur. Associer une représentation 3 D à une représentation 2 D. Le croquis doit permettre à l’élève d’exprimer sa compréhension et sa vision de l’objet technique. Les croquis peuvent être légendés. Les différents schémas réalisés, leur comparaison et l’échange d’informations doivent permettre de faire émerger le besoin d’un code de représentation partagé. Il ne s’agit en aucune façon d’enseigner une codification ou des règles de dessin. La création ou la modification d’une maquette numérique d’un objet technique peut se faire avec différents types de logiciels : volumique, orienté objet. Il s’agit de faire prendre conscience à l’élève que la représentation d’un élément d’un objet technique impose une réflexion préalable pour déterminer les différentes opérations à réaliser. Une représentation numérique n’est pas une fin en soi, mais s’intègre dans l’analyse d’un objet technique.

ème Systèmes constructifs 5 2. Les matériaux utilisés : La découverte des matériaux, initiée en classe de sixième, s’enrichit en Niveau Capacités cinquième grâce à l’étude de nouveaux supports Commentaires d’enseignement issus du 2 Mettre en place et interpréter un essai pour définir, de façon Les propriétés mécaniques des matériaux sont : qualitative, une propriété donnée. dureté, résistance mécanique, résistance à la déformation domaine de l’habitat et des ouvrages. L’étude de nouveaux matériaux permet 2 Classer de manière qualitative plusieurs matériaux selon une plastique (pliage, formage), aptitude au soudage et au collage. propriété simple à respecter. Les essais, qui mettent en évidence les propriétés de découvrir de nouvelles propriétés, de nouvelles possibilités de matériaux ne doivent pas être une fin en soi, ils doivent être replacés dans le contexte de l’objet technique étudié et en transformation. Les matériaux métalliques, céramiques, organiques et rapport direct avec les fonctions de service attendues. Propriétés mécaniques et 2 Mettre en relation, dans une structure, une ou des propriétés Les propriétés des matériaux et des structures sont présentées composites sont abordés dans le contexte de l’étude d’un objet technique esthétiques d’une structure : avec les formes, les matériaux et les efforts mis en jeu. sous l’angle qualitatif, l’aspect quantitatif n’étant précisé que - résistance ; lorsque cela est particulièrement significatif. - déformation ; présent dans le laboratoire ou dans l’environnement de l’élève. Connaissances Propriétés des matériaux : - propriétés intrinsèques (aspect physique, propriétés mécaniques, acoustiques, thermiques). - esthétique. Origine des matières premières et disponibilité des matériaux. 1 1 1 Identifier l’origine des matières premières et leur disponibilité. Associer le matériau de l’objet technique à la (ou aux) matière(s) première(s). Identifier l’impact d’une transformation et d’un recyclage en termes de développement durable. À cette occasion, on pourra aborder la disponibilité géographique des matières premières et la conséquence sur le choix de certains matériaux en fonction des régions. Le champ d’application peut être élargi avec les matériaux rencontrés en sixième. 4. L’évolution de l’objet technique : Dans le prolongement de l’étude de l’évolution des objets techniques en classe Niveau Capacités Commentaires de sixième, cette approche a pour but d’amener l’élève à mieux appréhender les 1 Identifier l’évolution des besoins. Cette capacité s’applique à des objets techniques réalisant la même fonction mais construits et utilisés à des époques évolutions des habitats et ouvrages au cours du temps, en élargissant sa vision différentes. 1 Repérer sur une famille d’objets techniques, l’évolution des Il ne s’agit pas de faire un inventaire exhaustif des grands historique des productions et constructions imaginées et réalisées par l’homme. principes techniques ou des choix artistiques. inventeurs, ingénieurs ou artistes mais de sensibiliser l’élève à 1 Associer les grands inventeurs, ingénieurs et artistes et leurs la relation « personnage – époque – principe technique » . Les investigations sur les objets techniques réels doivent permettre de bien réalisations. Évolution des outils et des machines. Différencier outil et machine. Cette activité est menée en priorité à partir d’observations percevoir qu’une 11 solution est un compromis à un moment donné en fonction Mettre en relation une tâche avec différents outils et machines d’objets réels, de maquettes fidèles et de recherches utilisées au cours des âges. documentaires. notamment de l’état des sciences et des techniques disponibles. Connaissances Évolution d’objets techniques dans un contexte historique et socio économique. Évolution des styles en fonction des principes techniques et des tendances artistiques.

ème Systèmes constructifs 5 Définition du lamellé-collé : Le lamellé-collé ou bois lamellé est un procédé de fabrication consistant à coller des lamelles, généralement de bois, avec les fibres du matériau dans le même sens. Son intérêt est d'une part la fabrication d'une pièce de grande dimension ou de formes particulières qui n'auraient pu être obtenues par utilisation du même matériau sans transformation, d'autre part l'amélioration de la résistance mécanique par rapport à une pièce de bois massif (grâce au triage et à la purge des défauts). http: //fr. wikipedia. org/wiki/Lamell%C 3%A 9 -coll%C 3%A 9

ème Systèmes constructifs 5 Comment amener l’élève à adhérer au lamellé-collé ? La meilleure méthode à mon sens, reste celle qui est de poser une problématique à l’élève, c’est-à-dire lui raconter une histoire sur le produit auquel il doit adhérer, et en quelque sorte, lui poser un problème pour provoquer une situation déclenchante. Les étapes du cycle de vie d’un produit associées à l’histoire racontée peuvent également aider l’enseignant dans sa démarche d’investigation, toujours en jouant sur cette fameuse situation déclenchante. Quelques exemples de situations déclenchantes : - Et si demain, il n’y avait plus d’électricité ? - Et si mon téléphone portable ne mémorisait plus mes contacts ou ne fonctionnait plus ? - Et si demain, il n’y avait plus d’Internet ? - Et si ma console de jeux et/ou mon ordinateur ne fonctionnaient plus ? - Et si le chauffage de la salle de classe ou de ma chambre ne fonctionnait plus ? - Et si on construisait des ponts ou d’autres structures en bois avec des formes courbes ?

ème Systèmes constructifs 5 Comment amener l’élève à adhérer au lamellé-collé ? Deux démarches permettent d’arriver à une situation d’apprentissage, à savoir la démarche fonctionnelle et la démarche intuitive. Néanmoins, la démarche intuitive est dans ce cas celle qui convient le mieux, car elle incite l’élève à expérimenter, découvrir, tester, analyser, modifier, tester à nouveau, … : Démarche fonctionnelle Capacités Support (objet étudié) Démarche intuitive Ensuite, en parallèle, lui faire recher des exemples concrets de structures existantes en lamellé-collé, lui permettant de s’approprier la technique initiale et tous ses dérivés.

ème Systèmes constructifs 5 Quelques exemples de structures réelles en lamellé-collé Le pont piéton en bois lamellé-collé à SCHWANBERG (Autriche) Une charpente en bois lamellé-collé Un pont en bois lamellé-collé La charpente en bois lamellé-collé du centre Vienna en Autriche

ème Systèmes constructifs 5 D’autres exemples de structures réelles en lamellé-collé Les meubles aussi peuvent faire appel au lamellé-collé ! Le stade intérieur TELUS-Université Laval Une préparation de pré-cintrage pour une future forme en lamellécollé Quelques exemples de réalisations détournées de ponts possibles avec les élèves

ème Systèmes constructifs 5 Des exemples de montages de réalisations en lamellé-collé Et le bâtiment peut aussi faire appel au lamellé-collé comme ici pour un escalier ! L’aviation peut aussi faire appel au lamellé-collé ! http: //trainclassix. e-monsite. com/album/construction-du-fuselage/contrecollage-des-lisses-d-un-flan. html

ème Systèmes constructifs 5 Des exemples de montages de réalisations en lamellé-collé Metropol Parasol à Séville ! (Andalousie, Espagne) Metropol Parasol, une structure en bois de l'architecte Berlinois Jürgen Mayer-Hermann, un projet pharaonique !

ème Systèmes constructifs 5 Présentation du projet « Réalisation de ponts » : - Présentation du projet - Décomposition en groupes de travail (6 groupes pour une classe d’environ 26 à 27 élèves, ce qui correspond à des groupes d’environ 4 à 5 élèves) - Présentation de la problématique « Comment tiennent les ponts ? » - Faire choisir un pont à chaque groupe d’élève en imposant par exemple la fabrication à un moins un tiers de la classe d’un pont en bois - Mettre l’élève face à un questionnement ou une situation déclenchante du style « Et si on enlevait un élément du pont, que se passerait-il ? » - Questionner l’élève (le groupe) sur la technologie employée dans le type de pont choisi - Questionner l’élève sur les formes obtenues et les procédés utilisés pour les obtenir - Faire recher des matériaux de substitution pour la réalisation des ponts autres qu’en bois - Faire recher les différents procédés de réalisation de ponts en bois et faire expérimenter des modes de mise en forme sur des échantillons de différents morceaux de bois (bois naturel, bois travaillé en barres carrées, lamelles de bois provenant de cageots ou autres provenances, bois en plaques contreplaquées, sciure de bois pressée et collée, …)

ème Systèmes constructifs 5 Possibilités de présentation d’une suite de séances : Il faut provoquer une situation déclenchante (en contradiction par exemple avec les matériaux utilisés initialement ou des idées préconçues) : comment obtenir une forme spécifique associant rigidité, souplesse, facilité de mise en œuvre, esthétique et durable dans un matériau naturel ou reconstitué comme le carton ou le papier ? Il est ensuite possible de rajouter le terme « en bois » dans le cas d’un objectif final de réalisation en lamellé-collé. Il faut laisser les élèves recher des formes particulières dans divers matériaux et comparer ces derniers pour savoir s’ils sont naturels ou non et peuvent être travaillés comme il se devrait. Après qu’ils se soient arrêtés sur le choix du bois, leur proposer de travailler divers échantillons et morceaux en leur demandant comment ils feraient pour leur donner une forme particulière qui puisse perdurer dans le temps, puis les faire recher des exemples sur des structures existantes, puis les faire analyser le(s) procédé(s) de réalisation/fabrication. Afin de leur faire réaliser un premier prototype, ou une forme arrêtée en lamellé-collé, il est possible au départ de leur fournir des plaques de bois, des clous, des marteaux, de la ficelle pour réaliser des gabarits, et les laisser faire, mais en donnant quelques directives. Différents types de bois pouvant être utilisés : pin, sapin, balsa, samba, bois de cageots, …

ème Systèmes constructifs 5 Structure d’une séquence et développement de séances clé significatives avec différents exemples ou démonstrateurs : Afin de pouvoir structurer une séquence, il faut amener une idée provoquant la fameuse situation déclenchante. Par exemple, dans mon cas, le fait de réaliser une structure généralement réalisée en matériaux comme le béton, l’acier ou même la pierre à être repensée, conçue puis réalisée avec du bois. Il faut amener l’élève à recher par lui-même les différentes structures réalisées aussi bien dans tout ce qui peut toucher le mobilier que des constructions plus massives comme des ponts, des éléments porteurs, mettant en œuvre des efforts considérables, tout en obtenant des formes particulières et même parfois extraordinaires. L’élève doit ensuite être en mesure se s’approprier le mode de conception et réalisation d’une structure en lamellé-collé, tout en étant en contradiction avec l’idée initiale qu’un matériau collé est souvent dans son esprit quelque chose de moins solide qu’un élément constitué d’un seul tenant ! Enfin, il va devoir concevoir puis réaliser une structure en réinvestissant toutes ses recherches et analyses faites en cours avec son groupe de travail. Pour terminer, il devra présenter la structure complète avec son groupe devant la classe, en faisant apparaître toutes les caractéristiques intrinsèques de la réalisation en lamellécollé.

ème Systèmes constructifs 5 Structure d’une séquence et développement de séances clé significatives avec différents exemples ou démonstrateurs : Il serait également intéressant de faire construire et réaliser une poutre droite sur le même principe du lamellé-collé. L’élève devra alors concevoir le montage pour l’obtention de cette poutre, puis la mettre en pression avec un montage spécifique ou un procédé permettant de mesurer sa déformation sous une certaine charge. Il comparera alors la déformation à celle d’une autre poutre en bois plein, et sera peut-être même amené à constater la rupture de cette dernière, bien moins résistante que celle en lamellé-collé. De même, il pourra comparer la poutre réalisée avec d’autres matériaux et/ou d’autres profilés, et ce afin de pouvoir conclure et faire apprécier cette technologie qui revient après plusieurs années d’oubli. Enfin, il pourra également démontrer l’intérêt de cette technologie pour obtenir des formes particulières difficilement réalisables avec les autres procédés et matériaux.

ème Systèmes constructifs 5 Exemple de structure d’une séquence et de plusieurs séances :

ème Systèmes constructifs 5 Quelques séances clé significatives avec différents exemples ou démonstrateurs : Pour illustrer quelques séances, voici quelques activités de recherche, d’analyses, de comparaison des systèmes constructifs en lamellé-collé par rapport à d’autres structures existantes dans des matériaux plus traditionnellement utilisés comme le béton, l’acier, … L’élève est ensuite amené à concevoir, puis réaliser une structure basée sur le principe du lamellé-collé, en reprenant ses bases et en les adaptant à sa création avec le groupe.

ème Systèmes constructifs 5 Quelques séances clé significatives avec différents exemples ou démonstrateurs : Les recherches sur Internet, suivies de quelques expérimentations à l’initiative des élèves, faites par exemple dans du carton de récupération…

ème Systèmes constructifs 5 Quelques séances clé significatives avec différents exemples ou démonstrateurs : Les premières esquisses, puis les croquis pour comme ici réaliser le pont du Millenium de Londres. Même les Smartphones sont utilisés pour arriver au résultat escompté !

ème Systèmes constructifs 5 Quelques séances clé significatives avec différents exemples ou démonstrateurs : Les premiers essais avec quelques prototypes réalisés, avant de concevoir, puis réaliser son propre pont !

ème Systèmes constructifs 5 Quelques séances clé significatives avec différents exemples ou démonstrateurs : Après ces réalisations, il peut aussi y avoir certains comparatifs de structures, avec des outils ou même des profilés spécifiques, comme ici, avec cet exemple du banc de flexion POLYTECH ou avec la mallette de poutres JEULIN. Il est possible d’imaginer toutes sortes de contraintes, comme la flexion, la torsion, la résistance dans le temps à certains effets du climat (oxydation accélérée de certains matériaux par rapport à d’autres, température induisant la dilatation ou la rétractation de certains matériaux, …)

ème Systèmes constructifs 5 Quelques exemples d’utilisation d’un banc de déformation : Un autre exemple de mesure de déformation de poutres après réalisation. Ici, la déformation d’une lame de bois sous un effort constant. Outre le fait de pouvoir mesurer cette déformation avec une règle, l’élève peut relever la courbe induite sur une feuille, avec une couleur définie, puis la comparer à d’autres formes ou matériaux, en utilisant à chaque fois d’autres couleurs. L’influence du type de matériau, son positionnement (sur la tranche, à plat, …) peuvent aussi faire comprendre à l’élève l’importance de l’orientation d’une poutre dans une construction (charpente de maison, …).

ème Systèmes constructifs 5 Quelques séances clé significatives avec différents exemples ou démonstrateurs : Il est également possible de charger une structure et voir sa résistance par rapport à d’autres, et son comportement dans tous les axes, comme par exemple pour faire également apparaître l’importance des fondations d’une construction, ou du dimensionnement des culées d’un pont en fonction de son architecture, mais également de la nature du sol, …

ème Systèmes constructifs 5 Quelques liens intéressants de kits tous prêts pour réaliser des ensembles en lamellé-collé : - Le gymnase – Académie de Poitiers Le sujet proposé concerne la réalisation collective de la maquette d’un gymnase. De par le nombre important de pièces et de sous-ensembles, le choix du professeur s’est porté vers une réalisation collective menée sur 3 classes. Chaque classe est divisée en six équipes et chaque classe participe à l’avancement du « chantier de la maquette » . - Investi’ poutres - Polydis Elle permet de faire travailler 3 équipes d'élèves sur différends types de poutres. -en lamellées collées -en béton et béton armé - et la réalisation de différents profils de poutres T, I , U

ème Systèmes constructifs 5 Exemples divers de montages pratiques pour l’obtention de diverses pièces en lamellé-collé : - Le montage sur plateau lisse : Le gabarit est formé après traçage de la forme à obtenir, puis réalisé à partir de clous espacés donnant la forme finale de la pièce en lamellé collé. Ce dernier est généralement utilisé pour réaliser un prototype (pédagogie de la découverte ou de type constructiviste) et avoir la possibilité de modifier au dernier moment. - Le montage dans un gabarit : Ce dernier est spécialement étudié et conçu pour obtenir la forme finale désirée, et est généralement conçu et réalisé pour obtenir plusieurs pièces de même forme et de mêmes dimensions, comme par exemple la maquette d’un gymnase, ou d’un ouvrage reprenant plusieurs fois la même pièce.

ème Systèmes constructifs 5 Exemples divers de montages pratiques pour l’obtention de diverses pièces en lamellé-collé : - Le montage dans un gabarit : Les élèves encollent les lamelles et les incèrent progressivement dans le montage, puis mettent ce dernier en pression. On peut distinguer que les différentes lamelles se mettent en place tout au long du serrage. Après séchage, le résultat obtenu est conforme au produit recherché.

ème Systèmes constructifs 5 Exemples divers de montages pratiques pour l’obtention de diverses pièces en lamellé-collé : - Le montage sur plateau lisse : Les élèves dessinent la courbe à obtenir, en se servant par exemple une lame en PVC souple afin d’obtenir une trace constante et régulière. Ensuite, ils disposent la feuille sur un plateau lisse, et commencent à enfoncer les clous aux endroits stratégiques. Il n’est d’ailleurs pas exclu qu’ils commettent au départ quelques erreurs, ils s’en rendront compte ensuite lors de l’assemblage des lamelles de bois. Après quelques clous plus ou moins bien mis, ils peuvent vérifier la véracité de leur montage, et la forme logiquement à obtenir en fonction de la réalisation finale prévue. Après séchage, le résultat obtenu est logiquement conforme au produit recherché.

ème Systèmes constructifs 5 Exemples de réalisations en cours d’élèves de diverses pièces en lamellé-collé

ème Systèmes constructifs 5 Exemples de réalisations en cours d’élèves de diverses pièces en lamellé-collé

ème Systèmes constructifs 5 Exemples de réalisations en cours d’élèves de diverses pièces en lamellé-collé

ème Systèmes constructifs 5 Exemples de réalisations en cours d’élèves de diverses pièces en lamellé-collé

ème Systèmes constructifs 5 La restitution en cours avec un exposé sur la construction peut aussi amener l’élève à mieux comprendre l’intérêt d’une structure par rapport à une autre. Il peut même être amené à découvrir d’autres moyens de mise en œuvre de la structure.

ème Systèmes constructifs 5 La restitution en cours avec un exposé sur la construction peut aussi amener l’élève à mieux comprendre l’intérêt d’une structure par rapport à une autre. Il peut même être amené à découvrir d’autres moyens de mise en œuvre de la structure.

ème Systèmes constructifs 5 Exemples de réalisations de diverses pièces en lamellé-collé

ème Systèmes constructifs 5 Questions diverses et réponses

ème Systèmes constructifs 5 Exercices pratiques de création ou d’élaboration de structures en lamellé-collé (plusieurs groupes de travail)

ème Systèmes constructifs 5 Quelques livres et sources de référence pour enseigner la technologie : - Programmes d’enseignement de technologie (BO spécial n° 6 du 28 août 2008) - Ressources pour faire la classe en 6ème , 5ème , 4ème , 3ème DGESCO mai 2009 (Site EDUSCOL) - Réseau national : http: //ww 2. ac-poitiers. fr/rnrtechno/ - Site académique : http: //www. acstrasbourg. fr/sections/enseignements/secondaire/pedagogie/les_disciplines/technologie/view - Liste de sites sélectionnés - Bibliographie - Vidéothèque - Fournisseurs de matériels didactiques La démarche de projet De l’entreprise au collège de Delagrave Pédagogie et Formation ISBN : 2 -206 -08490 -2 La démarche d’investigation Les bases pour enseigner en technologie de Delagrave ISBN : 978 -2 -206 -01625 -2

ème Systèmes constructifs 5 Quelques sources locales permettant certaines exploitations et interventions en cours : - http: //www. ageka. fr/bois_lamelle_colle. php - http: //www. mathis. eu/ - http: //www. fibois-alsace. com/fr/bois-de-structure. html - http: //www. haas-weisrock. fr/hp 406/HAAS-WEISROCK-Construction-de-charpentes-bois-lamell. htm - http: //construction-charpente-bois-charpentier. charpente-gutzwiller. com/charpente-lamelle-colle-alsace. htm - … Quelques exemples d’utilisation du lamellé-collé :

ème Systèmes constructifs 5 Merci à vous tous !