On articule svp - 3 juillet

Démarche de conception technologique

On articule svp!

Éléments de la PDA touchés

Science et technologie

3e ou 4e secondaire

Compétences concernées

4e secondaire

Sciences et techno

FICHE TECHNIQUE

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RÉCIT MST

Cette présentation est mise à disposition par le RÉCIT MST, sauf exception, selon les termes de la Licence CC BY-NC-SA, 4.0 internationale.

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Évaluation

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Info express - Texte

Réalisation

Info express - Audio

Intégration

Préparation

Piste pédagogique

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On articule svp !

Intention de la PEPPIT

Intégration du numérique

Intention de la PEPPIT

Micro autoformation pour l'enseignant

Accompagner l'enseignant pour

• développer ses compétences en pilotage d'une démarche de conception technologique;
• utiliser le numérique - la robotique (pour aller plus loin).

Compétences professionnelles

• Planifier les situations d’enseignement et d’apprentissage
• Mettre en œuvre les situations d’enseignement et d’apprentissage
• Évaluer les apprentissages
• Soutenir le plaisir d’apprendre
• Mobiliser le numérique

On articule SVP !

Vidéo d'introduction

Test diagnostique

Science et technologie

Cahier de l'élève

3e ou 4e secondaire

Démarche de conception interactive

Grillettes

Grille d'autoévaluation

Évaluation

Évaluation

Planification

Évaluer une compétence

Compétences et critères

En cours d'apprentissage

En fin d'apprentissage

Importance de la planification

Conception technologique

Évaluer une démarche de conception

Cible d'apprentissage

RégulationAutévaluation

Rétroaction

Question 1

Testez vos connaissances avec l'aventure cérébrale !

Phase de préparation

Contexte de la tâche

Intention pédagogique de l'activité

Concepts préalables

Réfléchir pour mieux agir

S'assurer que les élèves comprennent:

• les concepts d'ingénierie mécanique (et électrique);

• le fonctionnement d'une articulation.

Tâche de conception et Taxonomie de Bloom

Se donner une intention pédagogique claire permet de bien communiquer les attentes aux élèves et de leur fournir une cible d'apprentissage dès le début de l'activité. Appliquer les différents concepts d’ingénierie mécanique (et électrique) à travers la conception d’un pantin qui représente une articulation du corps humain.

Comment l'enseigner ?

Travail seul ou en équipe ?

Pour aller plus loin

Test diagnostique

Repères culturels

Les cibles d'apprentissage (rappel)

Ne pas oublierRétroaction en cours d'apprentissage - Régulation

Phase de réalisation

Présentation

TâcheCibles Attentes

Durant la tâche

Régulation RétroactionDifférenciation - Offrir des choix

Tâche diagnostique

Intégration

Tâche

Présentation de l'activité

Production

Connaissances antérieures

Concepts préalables (Test diagnostique)

Durée: 10 minutes

Question 4

Question 3

Testez vos connaissances avec l'aventure cérébrale !

La compétence numérique

Outils pour l'intégration du numérique

Autoformations

Robotiser le pantin

Matériel numérique à prévoir

Le programme de formation et la compétence numérique

Question 5

Question 6

Testez vos connaissances avec l'aventure cérébrale !

Synthèse

Réflexion

L'autoévaluation est une activité réflexive. Partager la grille d'évaluation lors de la présentation de l'activité. Ainsi, les attentes sont claires et l'élève peut s'autoréguler en cours de production et s'assurer qu'il rencontre les attentes avant l'évaluation de fin d'apprentissage.

L'élève complète le cahier

Formulaire réflexif

Phase d'intégration

Production

Causerie

Objet technique

Dialogue entre les élèves

Démarche de conception technologique

Causerie scientifique

Évaluation par les pairs

Activité des 3 P

Écrivez nous: Suivez-nous:

equipemst@recit.qc.ca

Aide en ligne:

Venez nous voir à l'ECV Tous les mercredis 9h à 11h30

INFO EXPRESS

LA COMPÉTENCE NUMÉRIQUE ET LE PFEQ La littératie numérique en Mathématique et en Science et technologie Les dimensions de la compétence numérique en lien avec le contexte de l'activité pédagogique proposée:

Science et technologie

• Les dimensions qui sont mobilisées dans une activité de conception technologique et fabrication

INFO EXPRESS

Repères culturels

Les repères culturels peuvent servir à la mise en contexte afin de capter l'intérêt des élèves, d'activer les connaissances antérieures ou même d'alimenter une causerie scientifique.

Histoire d'outils artisanaux

Robotique et composants électroniques: Les premiers mécanismes

INFO EXPRESS

Afin d'ajouter des types de production, voir les autoformations suivantes sur campus.recit.qc.ca:

• Croquis-note;
• Dessin 3D;
• Représentation et analyse de données en science et technolgie;
• Apprendre et évaluer autrement en science et technologie;
• Science et techno autrement : l'oral et le numérique s'en mêlent!;
• Les questionnaires interactifs en soutien à l'apprentissage.

Et si les élèves créaient des questionnaires interactifs pour démontrer leur compréhension?

INFO EXPRESS

Compétences touchées

Compétence disciplinaire CD 1: Chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d'ordre scientifique ou technologique Critères

• Représentation adéquate de la situation
• Élabore un plan d’action pertinent
• Mettre en œuvre les étapes planifiées
• Élaboration de solutions pertinentes

Compétence numérique Dimension 10: Résoudre une variété de problèemes avec le numérique Dimension 12: Innover et faire preuve de créativité avec le numérique, si le pantin est robotisé

INFO EXPRESS

Des grillettes (par critère) et une grille d'autoévaluation (saisie d'écran ci-dessous) sont disponible dans le cahier de l'élève.

Nous vous offrons également cette grille supplémentaire.

L'aventure cérébrale

Author's Name

Piste pédagogique

Dans cette conception, le pantin, on pourrait le robotiser à l'aide d'un robot ou d'un microcontrôleur comme micro:bit. Le pantin pourrait se mettre à bouger à la condition que quelque chose s'approche de lui ou encore lorsqu'il entend un son fort. Dans cet exemple d'enrichissement, les circuits pourraient être ajoutés à l'intention pédagogique. De plus, on peut imaginer que les élèves puissent dessiner en 2D ou en 3D (et imprimer) une partie du pantin.

Attention! Ces ajouts à la tâche peuvent se faire dans sa deuxième année d'utilisation, afin de vous laisser le temps de vous l'approprier. Vous pourrez alors prendre le temps de vous former aux divers outils numériques nécessaires.

PISTE PÉDAGOGIQUE

L'utilisation d'un formulaire réflexif aide à rendre visible pour l'enseignant, ce qui se passe dans la tête de l'élève.Exemples de questions pour amener l'élève à faire de la métacognition:

• Qu'est-ce que je retiens de cette activité?
• Quels sont mes apprentissages?

INFO EXPRESS

Compétence disciplinaire 1: Chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d'ordre scientifique ou technologique. Compétence numérique Dimension 10 : Résoudre une variété de problèmes avec le numérique Compétence numérique (si le pantin est robotisé) Dimension 12 : Innover et faire preuve de créativité avec le numérique

Ce schéma publié sur Alloprof peut vous aider à planifier la tâche avec vos élèves. Nous vous suggérons, afin d'appliquer la triangulation, de placer dans votre planification des moments de jasette de grand groupe afin de permettre aux élèves de s'entraider tout en vous permettant d'observer vos élèves.

Cadre de référence de la compétence numérique

Référentiel de compétences professionnelles

L'aventure cérébrale

Author's Name

contexte de la tâche

Mise en situation Activité d'apprentissage mettant à profit la démarche de conception technologique pour la fabrication d'un pantin articulé. Production attendue Pantin articulé mécaniquement ou robotisé.

Pistes pédagogiques

Travail seul ou en équipe? Cela dépend de l'intention et du type d'évaluation (en cours d'apprentissage ou en fin d'apprentissage). Le travail d'équipe favorise l'apprentissage par la collaboration qui est une compétence prioritaire à développer au 21e siècle. Elle permet de bien préparer les élèves aux exigences des emplois de demain. «... Il s'agit également d'être capable de gérer le temps efficacement et le compromis pour apprendre tout au long de la vie (autonomie et apprendre à apprendre). Aussi, travailler avec les autres, de manière appropriée et productive, en employant l'intelligence collective (planification) et en créant des liens pour gérer les différences culturelles (gestion et résolution de conflits) afin d'augmenter l'innovation et la qualité du travail avec un sens de responsabilité, de promptitude et d'éthique comme preuve d'un exercice citoyen conscient d'engagement avec la société.»

Référence: Romero, M. (2017). Les compétences pour le XXIe siècle. Usages créatifs du numérique pour l’apprentissage au XXIe siècle, 15-28.

INFO EXPRESS

Activer les mécanismes à l'aide d'un robot (micro:bit, spike...).Logiciel de dessin 2D ou 3D.

PISTE PÉDAGOGIQUE

« Le dialogue est perçu comme un outil essentiel à l'apprentissage, et les élèves s'expriment tout au long d'un échange, pas seulement « à la fin ». Les enseignants peuvent apprendre beaucoup sur l'apprentissage des élèves en écoutant leurs réflexions exprimées à voix haute.» Source: Hattie, J., L'apprentissage visible pour les enseignants : connaître son impact pour maximiser le rendement des élèves, (2017). p.107.

GRILLE D'AUTOÉVALUATION

La grille d'autoévaluation est disponible et modifiable. Se faire une copie du cahier de l'élève.

PISTE PÉDAGOGIQUE Pour évaluer une compétence en fin d'apprentissage, il faut s'assurer de considérer les critères visés à l'aide d'un outil contenant les attentes communiquées à l'élève au début de l'activité. Exemple d'outils:

• Formulaire
• Grille descriptive (Devoirs dans Teams, Moodle ...)
• Grille d'observation
• Liste à cocher

Pistes pédagogiques

Selon nous :

• La durée de la tâche peut être variable;
• Certains préliminaires sont importants:
• Avoir et analyser la grille descriptive avant le projet avec les élèves;
• Prendre le temps de faire le tour et d'expliquer le cahier de l'élève.
• L'activité peut se faire en classe (pas nécessaire d’être en atelier);
• De faire confiance aux élèves dans leur conception est une pratique gagnante (prototype nécessairement imparfait) - après tout ça fait partie du processus d'apprentissage;
• Il est stratyégique de penser à profiter d'un moment approprié durant l'année pour mettre les élèves en action (avant ou au retour un long congé par exemple);
• Pour la mise en contexte, il est intéressant de profiter de l'intérêt des élèves ou de l’enseignant.

PISTE PÉDAGOGIQUE

La tâche d'évaluer est une tâche de très haut niveau cognitif. Elle est bénéfique au niveau de l'apprentissage et de l'intégration des nouveaux savoirs autant pour l'élève qui évalue que pour celui qui est évalué. Attention! Il faut toutefois installer un climat de confiance et de respect afin que chacun se sente bien et libre de faire la tâche d'évaluation.

L'aventure cérébrale

Cliquez sur les dimensions concernées du cadre de référence...

Dimension qui fait appel à l'ingéniosité de l'élève lors de sa conception.

Dimension qui permet à l'élève d'utiliser le numérique afin de trouver des solutions à l'aide du numérique lors de la conception du pantin robotisé.

INFO EXPRESS Cadre de référence de la compétence numérique Lors de l'application de différents concepts d'ingénierie mécanique (et électrique), à travers la conception d'un pantin robotisé qui représente une articulation du corps humain, les élèves développent particulièrement ces dimensions de la compétence numérique : 10. Résoudre une variété de problèmes avec le numérique12. Innover et faire preuve de créativité avec le numérique

L'aventure cérébrale

Pistes pédagogiques

Une référence incontournable à consulter pour tout savoir sur la démarche technologique: La démarche de conception technologique sur Alloprof. L'équipe de développement de la présente tâche en lien avec la conception technologique au secondaire a choisi ce type de grille, publiée par l'AESTQ dans ses guides évaluation. Nous vous suggérons de varier les types de traces amassées tout au long de la tâche. Voir ou revoir la triangulation.

PISTE PÉDAGOGIQUE

Activité des 3P: Pense - Parle - Partage Cette activité peut servir à réinvestir le travail sur le cycle du carbone comme amorce vers une autre tâche. Proposition d'amorce: Sur ton illustration (photo annotée) du cycle du carbone, explique comment certains facteurs peuvent avoir un effet important sur les changements climatiques.

• Pense: Les élèves réfléchissent et notent leurs idées en observant chacun leur image annotée.
• Parle: Échange des idées en petites équipes.
• Partage: Échange en grand groupe, chaque équipe partage son point de vue sur un facteur.

INFO EXPRESS

Les cibles d'apprentissage Appliquer les différents concepts d’ingénierie mécanique (et électrique si robotisé) à travers la conception d’un pantin qui représente une articulation du corps humain et qui respecte le cahier des charges. L'élève pourra démontrer:

• le choix des mécanismes avec justification;
• l'utilisation des machines-outils;
• l'explication du choix des matériaux;
• la compréhension des liens avec le système musculosquelettique;
• la capacité de robotiser (optionnel).

PISTE PÉDAGOGIQUE Offrir de la rétroaction aux élèves en cours de production est une façon informelle d'évaluer. Offrir de la rétroaction dans un cours délai ou durant une activité d'apprentissage est une façon très efficace d'aider l'élève à tenir compte de la rétroaction qui lui est offerte (Hattie, 2009). Ainsi l'élève peut améliorer la qualité de sa production et solidifier ses apprentissages. En cours de production, c'est l'élève qui doit se servir de la grille descriptive des attentes qui lui a été communiquée au début de l'activité. Ainsi il peut s'autoévaluer et réguler ses apprentissages tout en augmentant la qualité de sa production.

Référence: Comment fournir la rétroaction aux élèves? Hattie, J., Visible learning, 2009

INFO EXPRESS

L'univers technologiqueLangage des lignes Tracés géométriques Coupes Cotation Ingénierie mécanique Liaisons types des pièces mécaniques Caractéristiques des liaisons des pièces mécaniques Fonctions types Fonction, composantes et utilisation des systèmes de transmission du mouvement Construction et particularités du mouvement des systèmes de transformation du mouvement Si robotisé Ingénierie électrique Fonction d’alimentation Fonction de conduction, d’isolation et de protection Fonction de commande Fonction de transformation de l’énergie (électricité, lumière, chaleur, vibration, magnétisme)

GRILLE D'ÉVALUATION

La grille d'évaluation est disponible et modifiable. Se faire une copie du cahier de l'élève.

PISTES PÉDAGOGIQUES

Démarche de conception technologique

• Comparer son pantin avec les autres et discuter des problèmes rencontrés sur l'utilisation des outils, sur les principes technologiques, et des pistes de solution pour la prochaine conception.
• Faire évaluer la performance, les qualités et défauts du pantin.
• Analyser les choix des matériaux en vue d'une amélioration possible.
• Les apprentissages faits au sujet de la démarche de conception peuvent être réinvestis lors d'une autre activité de conception d'objet technique. Ainsi, les élèves deviennent de plus en plus autonomes et pourront davantage mobiliser leurs connaissances et démontrer leur compétence.

INFO EXPRESS

Planification (4 périodes) *Les durées sont approximatives et à titre de suggestion seulement. Cette planification doit être ajustée pour un établissement où les périodes sont de 75 minutes. Exemple d'échéancier à donner aux élèves afin de les aider à organiser leur temps. À vous d'ajuster les périodes pour votre intention pédagogique. 1 période: Élaboration des idées 1 période : Monter le pantin 2 périodes: Système électrique + transmission de mouvement

INFO EXPRESS

Conception de l'objet technique:Pantin articulé mécaniquement ou robotisé.

PISTE PÉDAGOGIQUE

Réinvestir la photo annotée dans une causerie comme amorce vers une autre activité. Univers matériel

• Changements climatiques
• Changements chimiques: Combustion - Respiration

Terre et espace

• Atmosphère: Effet de serre
• Lithosphère: Fonte du pergélisol - Combustibles fossiles
• Hydrosphère: Dissolution dans l'eau

Pistes pédagogiques

Références: Anderson et al., Taxonomie de Bloom révisée , wikitedia Prof innovant, Taxonomie de Bloom révisée : verbes d’action

PISTE PÉDAGOGIQUE

Ne pas sous estimer la valeur pédagogique de l'évaluation par les pairs. Évaluer le travail d'un camarade est une tâche de très haut niveau cognitif et affectif. Des adaptations peuvent être faites en fonction de la clientèle. Certains élèves pourraient être mal à l'aise de montrer son travail ou de commenter celui d'un autre. Conseils et astuces : Nous vous proposons d'évaluer incognito ou éviter de prononcer le mot "évaluation". Parler plutôt d'échanges et d'améliorations.

PISTES PÉDAGOGIQUES

Les cicles d'apprentissages

Démontrer la capacité de:

• faire des choix de mécanismes et les justifier
• utiliser les machines-outils (affiches utilisables)
• expliquer le choix des matériaux
• faire des liens avec le système musculosquelettique
• robotiser

Appliquer les différents concepts d’ingénierie mécanique (et électrique) à travers la conception d’un pantin qui représente une articulation du corps humain et qui respecte le cahier des charges.

Établir des cibles d'apprentissage claires et la communiquer aux élèves en prenant le temps de regarder la grille d'évaluation avec eux.

Garder les cibles visibles en tout temps afin que l'élève puisse s'ajuster en cours d'apprentissage.

Pistes pédagogiques

Pour aller plus loinAfin d'ajouter des types de production. voir les autoformations suivantes sur Campus RÉCIT : Croquis-note, Dessin 3D, Représentation et analyse de données, Apprendre et évaluer autrement en science et technologie, Science et techno autrement : l'oral et le numérique s'en mêlent! ou Les questionnaires interactifs en soutien à l'apprentissage. Et si les élèves créaient des questionnaires interactifs pour démontrer leur compréhension?

L'aventure cérébrale

PISTE PÉDAGOGIQUE Afin de bien planifier, il faut:

• Avoir en tête la cible d'apprentissage
• Se questionner sur le COMMENT on évaluera les apprentissages
• Se questionner sur le QUAND on évaluera (Rétroaction, productions, formatif, sommatif...)

Différenciation Une bonne planification permet de bien articuler les différentes activités de différenciation ou d'enrichissement. Ces activités permettent de pouvoir s'attarder à faire une rétroaction de qualité en cours d'apprentissage. Échéancier

• Prévoir des moments en cours d'apprentissage pour offrir de la rétroaction et aider l'élève dans sa démarche de conception.
• Prévoir une date de remise de la synthèse dans le cahier de l'élève.