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Electricité

ETUDE D’UN OBJET TECHNIQUE :
LE SECHE-CHEVEUX

Analyse fonctionnelle

 

Matériel Sèche-cheveux usagés Eponge métallique Piles plates Fils électriques Moteurs (moteur Opitec R21, ref : 224.035) Hélices (Opitec, ou avec des bouts de papier placés en croisillons) Tournevis
Objectifs

 - faire émerger les représentations initiales sur la structure et le fonctionnement du sèche-cheveux.

 - en comprendre la structure et le fonctionnement.

 - apprendre à représenter la structure d’un objet sous forme de dessin puis sous forme de schéma.

 - mise en évidence de la production de chaleur par un fil métallique traversé par un courant.

 - mise en évidence de l’utilisation du moteur pour produire un mouvement.

Déroulement

Phase 1 :
consigne : dessiner le contour du sèche-cheveux et imaginer ce qui est à l’intérieur et en assure le fonctionnement.

Phase 2 :
Regard collectif et analyse des productions.

Phase 3 :
Démontage du sèche-cheveux. Dessin de la structure de l’objet. Essai d’explication du fonctionnement.

Phase 4 :
Expérimentations :

a) avec un fil électrique traversé par un courant.

Lorsque le courant passe, le fil métallique rougit et dégage de la chaleur.

b) avec un moteur et une hélice :

Quand le moteur est branché, l’hélice tourne.

Phase 5 :
Analyse fonctionnelle : la fonction principale du sèche-cheveux est de souffler de l’air froid ou chaud.
On peut le schématiser ainsi :

En plaçant les organes de manière logique, cette schématisation peut être détaillée, comme suit :

Résultats obtenus dans une classe  de cycle 3 Premières représentations, expliquées et dessinées, puis représentations après démontage.

Enfant A :

Enfant B :

Dessins :

Dans la première phase :
L'enfant A n'a pas d'idée précise de la manière dont fonctionne le sèche-cheveux, il met des roues dentées, le chauffage est extérieur à la machine et il a l'idée que l'électricité est produite par frottements.
L'enfant B voit un radiateur à convection d'air comme dispositif chauffant et confond interrupteur et turbines.

Extension de la démarche

On peut appliquer la même démarche d’étude et d’analyse fonctionnelle avec différents objets :

  • la boîte à musique
  • les jouets mécaniques
  • les jeux électriques (questions réponses)
  • lecteur de cassettes

Référence bibliographiques

" Objectif objet ", J Ponsart, CRDP de Reims, 1989

" Comment ça marche ? ", D Macaulay, Larousse 1989