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Exemple d'une situation problème pour la structuration des connaissances 3

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Exemple d'une situation problème pour la structuration des connaissances 3

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Problème : Le deuxième portail du collège s'ouvre avec la force musculaire, on le fait coulisser sur des rails, vers une butée. Les élèves ont des difficultés pour l'ouvrir
Palier à ce problème : utiliser la domotique
Proposer plusieurs solutions avec les avantages et les inconvénients.
Voir les schémas 2, 3 et 4

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Exemple d'une situation problème pour la structuration des connaissances 2

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Exemple d'une situation problème pour la structuration des connaissances 2

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Problème : La loge d'un gardien est éloignée du portail, comment voir le visiteur à distance prendre connaissance du motif de sa visite avant d'ouvrir le portail et comment ouvrir à distance le portail?

On peut décrire le fonctionnement d'un système soit par un texte soit par un schéma. voir schéma 1

Contraintes pour la réalisation du système :
- Fonctionnement ( boutons d'appel sur l'interphone de la grille, enceinte dans la loge, interphone double sens de communication, caméra...)
- Développement durable (être respectueux de l'environnement, utilisation de système basse consommation énergétique, utilisation de matériaux recyclables ou recyclés).
- Sécurité ( résister aux dégradations des éléments de l'environnement ou des utilisateurs, système étanche, matériaux haute-résistante, caméra en hauteur)
-Ergonomie (être accessible et facile d'utilisation, mettre à bonne disposition, à la bonne hauteur )
- Esthétique (être agréable à l'œil)

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Pour réaliser une fonction technique (ce que le système doit faire) il peut y avoir plusieurs solutions techniques possibles.
On choisira la solution technique qui permet de respecter les contraintes en présentant le plus d'avantages et le moins d'inconvénients. Cette solution sera composée de différents éléments, qui assemblés, assurent la fonction technique.
On peut représenter le système en le divisant en blocs fonctionnels. Ces blocs représentent les différentes fonctions du système et contiennent les éléments qui les assurent.

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La représentation fonctionnelle sous la forme de schémas ou de diagrammes est utilisée pour analyser et comprendre le fonctionnement d'un objet technique. Elle a pour objectif de mettre en évidence les relations entre le fonctionnement et les solutions techniques mises en oeuvre.
Une solution technique assure une ou plusieurs fonctions. Elle répond à des contraintes fonctionnelles, esthétiques, ergonomiques, environnementale, économiques...
Le choix d'une solution implique le choix de formes, de matériaux et de composants tenant compte de leur impact environnemental.
Le coût global est la somme des différents coûts nécessaires depuis la conception et la fabrication d'un objet jusqu'à sa destruction. Il comprend les coûts des matériaux, des composants, des façonnages etc....

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L'évolution des objets techniques
Son but est d'assurer le confort des êtres humains. Son évolution est lié à plusieurs facteurs :
- l'évolution des besoins et de la société ( exemple : les femmes travaillant elles ont besoin d'aide pour les tâches ménagères, apparition du lave-vaisselle, lave-linge...)
- au mode de vie d'une région ou d'un pays
- aux choix esthétiques d'une époque (goûts des utilisateurs, la mode, les styles...)
- l'évolution des moyens techniques disponibles dans divers domaines (procédés de fabrication, matériaux, energies, progrès techniques, ...)
- l'évolution de l'ergonomie c'est à dire adapter le travail, les outils et l'environnement à l'homme, adapter des produits au plus grand nombre d'utilisateur (Selon l'évolution de la morphologie des hommes : leur taille, leur poids, par exemple les places d'avion ont été agrandies, mettre une anse sur un objet pour pouvoir verser plus facilement)
L'évolution de nombreuses solutions techniques s'est faite en trois étapes :
- les solutions techniques, non mécanisés, où l'énergie musculaire humaine ou animale permettait le fonctionnements des objets techniques
- les solutions techniques mécanisées où l'énergie musculaire est remplacée par une autre énergie pour faire fonctionner les objets techniques (électricité, énergie thermique)
- les solutions techniques automatiques et informatisées où les tâches sont effectuées et commandées par une machine programmable par l'utilisateur
Voir schémas 0
définition :
La domotique : vient du mot latin domus (maison) et électronique. C'est l'ensemble des techniques relatives à l'automatisation appliquée aux locaux d'habitation dans les domaines de la gestion d'énergie, de la sécurité, des tâches ménagères et des loisirs.

Un exemple pour mieux comprendre :