Utiliser le système d'incendie du collège comme ressource pédagogique... - Technologie, Sciences de l’Ingénieur et des Techniques Industrielles

Utiliser le système d’incendie du collège comme ressource pédagogique...

Interview de Bernard Collet, professeur de technologie au collège de Saint-Martin-de-Fontenay (Calvados), qui a développé plusieurs séquences sur le système d’alarme incendie d’un collège. Il a aussi réalisé les maquettes programmables par des élèves. Ces ressources sont proposées en formation des contractuels mais peuvent être exploitées par tous les collègues de technologie collège.

, par MORIN Philippe

Bernard Collet, pourquoi avoir choisi ce thème ?
Je suis enseignant de technologie et accompagne aussi les contractuels dans leur formation. À ce titre, j’ai réfléchi à leur proposer une ressource matérielle et pédagogique s’appuyant sur un système automatisé présent dans tous les collèges : le système d’alarme d’incendie. Ainsi, l’ensemble des séquences peut être déployé quelque soit leur(s) affectation(s).
Bien évidemment, ces ressources s’adressent à tous les collègues, contractuels ou titulaires !

As-tu testé ces séquences avec des élèves ?
Oui, je les ai développées et testées avec mes élèves, sur le niveau 4e. Mais elles sont exploitables sur l’ensemble du cycle 4.

Peux-tu nous décrire les maquettes que tu as conçues ?
Elles sont volontairement simples et compactes : les collègues contractuels pourront les réaliser par eux-mêmes et les transporter facilement. Les modules "Grove" et la carte de commande sont eux disponibles dans un grand nombre de collèges.
Avec les collègues de mon établissement, nous en avons fabriqué sept identiques, de manière à ce que chaque îlot en ait une à disposition.

Elles se composent toutes :

  • d’une carte de commande de type "Arduino Uno" et son shield Grove ;
  • d’un capteur de température ;
  • d’un bouton-poussoir, pour simuler le déclencheur manuel de l’alarme ;
  • d’un buzzer, pour la sirène ;
  • de deux DEL vertes, reprenant le fonctionnement des blocs autonomes d’éclairage de sécurité ("B.A.E.S.") ;
  • d’un ventilateur 5V (le module Grove associé est juste un connecteur), simulant celui de la trappe de désenfumage.

Le système des portes coupe-feu n’est pas abordé ?
Justement, il fera l’objet d’une autre séquence "démarche de projet" supplémentaire dont l’objet sera l’étude et la conception de ce système sur une autre maquette.

Comment s’organisent les séquences ?
J’ai imaginé trois séquences sur ce thème de l’alarme incendie :

La mise en situation de la première séquence est réalisée grâce à l’animation Flash (Techmania, il est nécessaire d’installer l’extension Ruffle dans Firefox) et renvoie aux premiers exercices d’évacuation grandeur nature.
Puis, dans une modalité pédagogique d’investigation, les élèves découvrent le système réel de l’alarme en identifiant dans les couloirs du collège les éléments visibles du dispositif. Ils situent ces appareils sur un plan du collège.
La synthèse de cette première partie est issue de l’animation Flash (si quelqu’un en connait l’auteur, je pourrais le remercier ici...) :

Cette image sert aussi de base graphique à la maquette de l’alarme.

Une fois le contexte bien compris de tous les élèves, la deuxième séquence explore la programmation de la carte de commande, reliée aux capteurs et actionneurs installés sur la maquette pour simuler le fonctionnement global de l’alarme. Les activités sont progressives pour permettre de découvrir le logiciel mBlock, l’environnement Arduino + Grove. Les notions de capteurs et d’actionneurs sont abordées, ainsi que la différence entre les modules numériques et analogiques.

Le document élève pour ces deux premières séquences :
info document -  PDF - 449.8 ko

La troisième séquence est celle portant sur le système des portes coupe-feu. Elle permet de mettre en œuvre une démarche de projet. Gilles Galipot (@gillesgalipot, enseignant au collège Irène Joliot-Curie du Havre) m’a apporté son expertise et son expérience pour la mise en œuvre de ce type de démarche.
Dans un premier temps, les élèves doivent imaginer le système qui maintiendra les portes ouvertes en fonctionnement normal, puis qui les fermera automatiquement en cas d’alarme. Leur seule référence est l’observation des portes coupe-feu proches de la salle de technologie. Ils doivent produire des croquis de leurs solutions, présentés à l’ensemble de la classe.
Lors de la séance suivante, je présente la nouvelle maquette ci-dessous :

Je précise alors les contraintes d’échelle de la maquette, et les axes de recherche de solutions techniques :

  • le type de charnières des portes (non présentes sur la photo) ;
  • le système de retenue de la porte ;
  • la fermeture automatique et le maintien en position fermée des portes.

Comment s’est passée cette dernière séquence ?

Je l’ai proposée à des collègues contractuels lors d’une journée de formation académique et reste à tester avec des élèves. Ils ont pu vivre cette activité pendant trois heures. Exemples de réalisation :

La maquette de la porte coupe-feu raccordée à celle de l’alarme. On y distingue l’électro-aimant Grove, une charnière à base de... scotch, et la fermeture de la porte conçue avec un élastique et des éléments prototypés en 3D.

Réalisation de charnières en impression 3D.

Merci pour ce partage. Peut-on te joindre si on souhaite réutiliser cette séquence ?
Oui, bien sûr. À l’adresse mail suivante : bernard.collet@ac-normandie.fr.