Cycle 4 - Classe de 3ème EPI Transition écologique et

Cycle 4 - Classe de 3ème
EPI Transition écologique et développement durable
Problématique : « Comment alimenter en énergie électrique un local situé en milieu isolé ?»
1. Présentation
Le projet est piloté par les professeurs de technologie avec l’intervention d’enseignants en Maths, Phys-Chim, SVT,
Hist-Géo, Arts-Plast et le CDI (On peut inclure l’Anglais pour le vocabulaire technique).
Le projet d’inscrit dans le cadre de la démarche de projet technologique, comme dans le cas des précédents
programme. Les élèves travaillent en îlots et collaborent pour mener le projet à terme. Chaque équipe doit finaliser
le projet en :
- réalisant un prototype qui répond au problème posé tout en respectant le cahier des charges,
- Présentant à l’oral les principales étapes de leur projet sur un support multimédia
2. Exemple de progression
Basée sur la méthode d’un enseignement explicite, la progression peut être découpée en 10 séquences de durée
variable. Chaque séquence correspond à une étape du projet.
Chaque séquence se décline en :
 Un dossier d’investigation : est Présenté aux élèves sous forme de « cahier d’investigations ». Il représente
le fil conducteur qui les guide de leurs recherches et la trace écrite des résultats de leurs investigations. Les
élèves disposent de ressources papiers et numériques nécessaires. Il s’agit d’un travail en autonomie mais
l’enseignant questionne, interagit avec les élèves pour vérifier leur compréhension. Les élèves sont donc
incités à justifier leurs réponses puis à les valider collectivement, ce qui favorise leur implication.
 Revue de projet : compte-rendu d’investigation écrit et présenté à l’oral (1 à 2 équipes par séquence).
 Fiche connaissance : permet de structurer les apprentissages et préciser les compétences et les
connaissances visées (enseignement frontal)
 Evaluation : Etude de cas
3. Présentation générale du contenu
Dossier 1 : Présentation du projet (Technologie, SVT)
 Etudier le projet soumis, identifier la problématique, recenser les actions à mettre en œuvre pour faire
aboutir le projet et les regrouper en étapes (Etude du dossier, recherches et choix de solutions, conception,
réalisation…)
Dossier 2 : Organisation des équipes collaborative– Planification prévisionnelle (technologie, CDI)
 Constituer les îlots (groupes, matériels, ressources…..)
 Rédiger d’un planning prévisionnel des principales étapes
 Etudier les différents moyens de communication à distance (stockage, partage, échanges de documents….)
et choisir le support le mieux adapté à la conduite d’un projet collaboratif (plateforme chamilo ou « cloud »)
Dossier 3 : Communication – Diffusion (technologie, CDI)
 Choisir un support qui permet de produire un document multimédia afin de communiquer à l’oral et à
distance.
Dossier 4 : Appropriation du cahier des charges (technologie)
 Formuler clairement le besoin, identifier les fonctions de service attendues et les contraintes à respecter.
 Repérer les contraintes qui sont liées au respect de l’environnement et au développement durable
 Compléter un cahier des charges en précisant les critères et les niveaux correspondant aux contraintes
imposées

Dossier 5 : Choix d’une solution énergétique en fonction du CDC (technologie, SVT, Hist-Géo, CDI)
 Identifier les sources d’énergies possibles en milieux isolés (Biomasse, éolien, photovoltaïque, géothermie,
mini-hydraulique, Pétrole…) en tenant compte de la situation géographique et climatique.
 Faire le lien entre la disponibilité des ressources et la production d’énergie
 Choisir la ou les solutions qui respectent les contraintes du cahier des charges.
!!!! Les dossiers d’investigations qui suivent 6-7-8 vont dépendre des choix des équipes. Selon le choix de source
d’énergie retenue
Dossier 6 : Recherches et choix de solutions techniques pour optimiser la production d’électricité (Technologie,
Maths, Physique-Chimie, Arts plastiques
Dossier 6 a
Choix photovoltaïque
Dossier 6b
Choix éolien
Dossier 6c
choix mini-hydraulique
Questionnement
-Comment ça fonctionne ?
-Quel support ?
-Avec quels matériaux
-Comment le positionner par
rapport au soleil dans le but
d’optimiser la production
-Quel design
Questionnement :
-Comment ça fonctionne
-Quel type d’éolienne
-Combien de pales
-Quelle forme de pale
-Quel design
-Avec quels matériaux
Questionnement :
-Comment ça fonctionne
-Quel type de roue à aube
-Quelle forme
-Avec quels matériaux
-Quel design
Recherche et choix de solutions
Inclure une dimension artistique dans l’objet à réaliser (Arts plastiques)
Dossier 7 : Conception (Technologie, Maths, Physique-Chimie, Arts plastiques)
Dossier 7a
Choix photovoltaïque
Dossier 7b
Choix éolien
Dossier 7c
choix mini-hydraulique
Conception support orientable
-Croquis, dessins, cotations sur
papier
-Réalisation maquette
numérique (solidworks)
Conception de pales
-Croquis, dessins, cotations sur
papier
-Réalisation maquette
numérique (solidworks)
Conception de roue à aube
-Croquis, dessins, cotations sur
papier
-Réalisation maquette
Dossier 8 Réalisation et test (technologie, Maths, Physique-Chimie)
Dossier 8a
Choix photovoltaïque
Dossier 8b
Choix éolien
Dossier 8c
choix mini-hydraulique
-Réalisation du support
photovoltaïque par impression
3D
-Programmation sur arduino
de l’orientation et l’inclinaison
du support photovoltaïque en
fonction de la position du
soleil.
-Montage de l’installation
électrique en incluant le circuit
de stockage
-Test et validation
-Réalisation de pâles
d’éolienne par impression 3D
ou UPA
-Programmation sur arduino
de la mise à l’arrêt de
l’éolienne par vent fort
-Montage de l’installation
électrique en incluant le circuit
de stockage
-Test et validation
-Réalisation d’une roue à aube
photovoltaïque par impression
3D
-Programmation sur arduino
de la mise en marche et arrêt
automatique entre minuit et
6h
-Montage de l’installation
électrique
-Test et validation
Réalisations artistiques sur ces objets techniques (Arts plastiques)
possibilité de mixer éolien et solaire en réalisant des
branchements avec des module de couplage (série, dérivation …)

Dossier 9 : Cahier des charges pour finaliser la présentation orale (technologie).
Présentation orale du projet sur un support multimédia (diaporama, prezi, montage vidéo……)
Les modules tampons
(toutes les disciplines peuvent produire des dossiers)
Etant donné que la partie réalisation prend du temps et que l’impression 3D est particulièrement chronophage, on
peut utiliser des dossiers indépendants de la planification mais qui restent en lien avec le sujet. Cela permet aux
élèves de rester en activité durant les moments d’usinage et maintenir un climat de travail.
Ces modules se présentent sous forme de ressources extraites de publications scientifiques et techniques (SV-junior,
Comment ça marche, c’est pas sorcier ….)
Il s’agit d’une lecture de documents (ou visualisation d’une vidéo) en autonomie et guidée par un questionnement
structuré et ordonné qui doit amener les élèves à produire une réflexion sur un sujet d’actualité portant sur les
thèmes suivants :
 Evolution des objets techniques (inventions, innovations)
 Veille technologique
 Développement durable
 Gestion des déchets
Ces dossiers sont à faire en totale autonomie et doivent être finalisés par la production d’un compte-rendu de
recherches sur un support numérique
Dossier 10 : Histoire et évolution des objets
 10a -Histoire et évolution des éoliennes,
 10b Histoire et Evolution du photovoltaïque
Dossier 11 : Veille technologique
 11a-Les énergies du futur
 11b-Les solutions technologiques pour lutter contre le réchauffement climatique
Dossier 12 : Développement durable
 12a-La gestion des déchets électroniques et la réfaction des ressources
 12b-Les moyens techniques pour économiser l’énergie