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Un nouveau projet enthousiasmant a occupé les élèves de sciences et technologie de deuxième secondaire au cours des dernières semaines. Après s’être amusés avec les poulies, palans et leviers, garçons et filles se sont attaqués à la conception de petits avions qui, pour la plupart, ont réussi à prendre leur envol!
L’objectif poursuivi par les enseignants Franck Perret, Anne-Marie Cousineau et Alain Béliveau était de faire découvrir les étapes de la conception d’un objet technologique à travers l’expérimentation, ce qui rend toujours l’apprentissage plus attrayant. L’objet choisi était donc un petit avion fabriqué par les élèves, dans lequel serait placé un moteur; si l’avion était bien conçu, en fonction du poids du moteur, entre autres, il serait en mesure de faire trois fois le tour d’un poteau auquel il serait relié...
La recherche
Placés en équipe de deux partenaires, les élèves ont d’abord effectué des recherches sur internet pour découvrir des modèles d’avion, approfondir la théorie, etc. Ils ont eu ensuite quatre périodes pour concevoir leur avion. Cette opération s’est déroulée au laboratoire de technologie, qui a été entièrement rénové cette année pour offrir un espace de travail bien outillé, attrayant et sécuritaire.
Les plans et la préparation
Les équipes devaient préparer les plans détaillés de leur avion en effectuant certains calculs, principalement en fonction de la longueur des ailes par rapport au poids du moteur et du train d’atterrissage. Il leur fallait ensuite dessiner un gabarit précis, puis découper les pièces de l’avion dans des assiettes de styromousse. L’apparence de l’avion était au choix des conceptrices et concepteurs... Certains ont fait preuve de beaucoup d’imagination, par exemple en créant un avion « sapin »...
L’assemblage
Suivait alors l’assemblage de tous ces morceaux... Aux pièces découpées par les scientifiques s’ajoutaient des petits moteurs et hélices, ainsi que des trains d’atterrissage. Ceux-ci ont demandé beaucoup de minutieux travail de la part des techniciens du laboratoire, Denis Chénard et Gilles Roberge : ils ont fabriqué d'innombrables trains en styromousse auxquels ils ont patiemment fixé de petites roues. Denis et Gilles, souligne l’enseignant Franck Perret, ont d’ailleurs été d’une aide précieuse aux élèves dans toutes les étapes de ce projet.
La joie des créatrices!
L’expérimentation
Après le montage des avions est venu le moment très attendu de l’expérimentation. Les élèves étaient regroupés dans la cafétéria, bien dégagée de ses tables. Au centre, le poteau auquel l’avion est relié... On met le moteur en marche...
Un avion prêt à prendre son vol
Certains avions, dès le premier coup, prennent leur élan et s’envolent, pour effectuer les trois tours prévus autour du poteau, et même un peu plus... D’autres avions rugissent, avancent un petit peu, puis s’arrêtent, cloués au sol... Il faut alors étudier ce qui s’est passé, pour tenter de remédier à la situation en faisant quelques ajustements, et ensuite faire un nouvel essai, parfois couronné de succès... Cette étape de modification est la plus importante : c’est par essai et erreur que la science a toujours progressé... Si, dans l’ensemble, 60 à 70 % des équipes ont réussi à faire voler leur avion, le projet est tout de même réussi lorsqu’une équipe découvre pourquoi son avion n’a pas pu s’envoler ou réaliser ses trois tours.
Denis Chénard et quelques expérimentateurs...
Le dessin technique
Après la séance d’expérimentation, le travail n’est pas pour autant terminé : l’étape suivante consistait à découvrir le dessin technique en trois dimensions, à l’aide du logiciel SketchUp. Les équipes ont passé trois périodes au laboratoire d’informatique pour découvrir ce logiciel et réaliser un dessin détaillé de leur avion.
La version de base du logiciel SketchUp, de Google, peut être téléchargée gratuitement. C’est un logiciel simple, qui fournit à l’utilisateur les outils pour arriver, comme on peut le lire sur le site de Google, à « modéliser tout ce qui vous passe par la tête »... Il fonctionne en lien avec Google Earth et peut permettre, par exemple, d’aller ajouter un nouveau bâtiment au pied de la Tour Eiffel!
Les élèves ont eu droit à une formation interactive tout à fait étonnante. Franck Perret a préparé un cours pour apprendre à utiliser le logiciel à partir d’une capture d’écran de son propre ordinateur. Cela signifie que chaque élève, sur son propre ordinateur – au collège ou même de la maison! –, peut ouvrir la leçon qui apparaît comme un film : on entend l’enseignant donner des explications tandis que la vidéo présente l’ordinateur du prof sur lequel s’exécutent les consignes... L’élève peut donc, au fur et à mesure, à son propre rythme, essayer à son tour les diverses consignes et s’assurer qu’il comprend bien, puisqu’il sait exactement à quoi il doit arriver...
Curieux de voir à quoi cela peut ressembler? Il suffit de se transformer en élève... Le logiciel Google SketchUp 8 est accessible à cette adresse :
http://sketchup.google.com/intl/fr/download/
Et Franck Perret fournit gracieusement le lien permettant de suivre ses leçons. Il suffit d’aller sur edu.csjv.ca (ne pas mettre de www), de choisir « Wikis », puis « Sciences et techno sec 2 »... Les deux premières leçons permettent de concevoir une chaise; on peut ensuite suivre les leçons pour le dessin d’un avion.
Après avoir suivi les leçons, les élèves ont été en mesure de dessiner leur avion en trois dimensions, en respectant toutes les mesures. Le logiciel permet d’avoir des vues de tous les côtés : de face, de dos, de dessus, de côté, etc.
Et la conclusion...
Tout ce long travail s’est terminé par la remise d’un « Cahier des charges » retraçant, de façon détaillée, chacune des étapes du projet du début à la fin... Le projet, selon Franck, a captivé les élèves et fourni une belle occasion de rendre plus concret le passionnant univers des technologies...
Un réel travail de scientifique que n’aurait pas renié Leonard de Vinci lorsqu’il expérimentait lui-même ses objets volants...
Marie Douville
Dam'dou rédaction - conception
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