1- Le débat de preuve :
A la suite d'un parcours dans la ville pour observer les différents éléments des façades de maison selon les époques historiques (travail mené en concertation avec les professeurs d'histoire et d'art plastiques), les professeurs ont construit une séquence ayant pour centre d'intérêt "Construire une maison : quels matériaux utiliser ?"
| connaissances | niveau | capacités |
| Analyse et conception de l'objet technique | ||
| Solutions techniques | 1 | Comparer, sur différents objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service. |
| Contexte social et économique | 1 | Identifier, de manière qualitative, l'influence d'un contexte social et économique sur la conception et la commercialisation d'un objet technique simple. |
| Les matériaux utilisés | ||
| Propriétés mécaniques et esthétiques d'une structure : résistance, déformation, esthétique | 2 | Mettre en relation, dans une structure, une ou des propriétés avec les formes, les matériaux et les efforts mis en jeu. |
| Origine des matières premières et disponibilité des matériaux | 1 | Identifier l'origine de matières premières et leur disponibilité. |
| Communication et gestion de l'information | ||
| Outils logiciels | 3 | Organiser des informations pour les utiliser. Produire, composer et diffuser des documents. |
Ils proposent aux élèves la situation-problème suivante :
En travaillant sur l'imaginaire des élèves au sujet des matériaux de construction et certaines de leurs propriétés, la situation proposée ici va interroger des certitudes sur la " résistance " d'un matériau, déranger ce qui peut apparaître comme une évidence et susciter la curiosité. Après s'être déterminé individuellement sur un matériau, des groupes de travail sont constitués. A l'aide d'une base documentaire, chaque groupe aura pour tâche de créer un document numérique présentant les avantages et les inconvénients de ce matériau pour la construction d'une habitation. Les documents créés sont présentés à l'ensemble de la classe, ce qui permet de rédiger une synthèse.
2- La situation problème associée à un travail autonome :
La plupart des villes situées sur un fleuve possèdent des ponts construits à des époques différentes et il est facile d'en observer les caractéristiques, la structure, les matériaux utilisés selon les époques. Aborder par la simple observation d'un ouvrage la stabilité de sa structure est plus difficile. C'est l'objectif du centre d'intérêt la stabilité d'une structure (Pourquoi un ouvrage ne s'effondre-t-il pas ?)
| connaissances | niveau | capacités |
| Analyse et conception de l'objet technique | ||
| Solutions techniques | 2 | Comparer, sur différents objets techniques, les solutions techniques retenues pour répondre à une même fonction de service.Modifier tout ou partie d'une structure d'un assemblage pour satisfaire une fonction de service donnée. |
| Croquis, schémas, codes | 2 | Traduire sous forme de croquis l'organisation structurelle d'un objet technique |
| Contexte social et économique | 1 | Identifier, de manière qualitative, l'influence d'un contexte social et économique sur la conception et la commercialisation d'un objet technique simple. |
| Les matériaux utilisés | ||
| Propriétés des matériaux : propriétés intrinsèques | 2 | Mettre en place et interpréter un essai pour définir, de façon qualitative, une propriété donnée |
| Propriétés mécaniques et esthétiques d'une structure : résistance, déformation, esthétique | 2 | Mettre en relation, dans une structure, une ou des propriétés avec les formes, les matériaux et les efforts mis en jeu. |
| Communication et gestion de l'information | ||
| Outils logiciels | 3 | Organiser des informations pour lesutiliser.Produire, composer et diffuser des documents |
La situation proposée ici se déroule en deux temps. Dans un premier temps, on propose aux élèves la planche documentaire suivante :
Chaque élève émet une hypothèse sur les causes de cet effondrement inattendu. Des groupes sont constitués pour un échange de points de vue et une première série de croquis illustrant les hypothèses émises (temps estimé : 20 min.)
Puis le professeur propose le document suivant :
Il s'agit d'orienter les recherches non plus vers les seuls matériaux mais le système constructif et donc la stabilité de la structure. L'effondrement du pont serait dû à la sécheresse de 1976 qui aurait provoqué le pourrissement des pieux de bois soumis à une alternance d'immersion et de sècheresse. Introduction à la stabilité d'une structure, cette entrée en matière permet une recherche sur les autres ponts de la ville, les principes de construction, les matériaux utilisés et peut préparer la réalisation de maquettes illustrant les principes découverts.