Carrousel de codage
Construire un manège et comprendre les moteurs - L'énergie solaire rencontre le codage
Dans ce projet, tous les élèves construisent leur propre carrousel solaire et découvrent comment l'énergie lumineuse est directement transformée en mouvement. En complément, un carrousel à entraînement motorisé, commandé par le Calliope mini, est utilisé en classe. En groupes, les enfants programment des séquences de mouvements et comparent les deux types d'entraînement. Il en résulte un projet technique clair qui combine judicieusement le travail manuel, la compréhension de l'énergie et les premières expériences de programmation.
Le projet peut également être utilisé comme projet de codage pur avec un entraînement motorisé sans composant solaire - en fonction de l'accent mis sur l'enseignement.
Convient pour :
à partir de la 4e classe
Bricolage / Technique
Codage / MINT / EDD
Travail de groupe
Laps de temps:
2-3 heures de cours pour la construction & la conception
3-4 heures de cours pour Codage & Extension
Domaine d'apprentissage :
Énergie et modes de propulsion
Mécanique et mouvement
Bases de la programmation
Compréhension technique
Différenciation
Grâce à la simplicité de la construction du kit de découpe laser, le projet peut également être utilisé de manière ciblée comme projet de codage pur. Dans ce cas, la construction du carrousel est une base technique rapide, tandis que l'accent est entièrement mis sur la programmation.
Quels sont les thèmes abordés lors de la formation ?
Ce modèle renforce particulièrement les domaines de compétence suivants :
Connaissances professionnelles
Les élèves comparent et comprennent les modes de propulsion de base (énergie solaire et moteur électrique) et peuvent décrire leurs différences.
Ils reconnaissent les relations techniques entre la source d'énergie, le moteur et le mouvement.
Ils acquièrent les premières connaissances en matière de programmation avec le Calliope mini (p. ex. commande par des entrées et des séquences temporelles).
Créativité
Des idées de conception personnelles sont développées et mises en œuvre (design du carrousel).
Les solutions techniques sont étendues individuellement (par ex. lumière, mouvement, déroulement).
Des programmes personnels sont testés, adaptés et développés.
Comportement social
La collaboration en binôme lors du codage est encouragée de manière ciblée.
Les problèmes sont résolus ensemble et les solutions sont discutées.
Les résultats sont présentés et font l'objet d'une réflexion.
Voici ce dont vous avez besoin :
Matériau :
- Carrousel solaire en kit 100548
- 360°- Servomoteur
- Calliope mini ou Micro:Bit
- Mini carte mère
- câble de connexion (câble de jumper)
- alimentation externe (par ex. pack de piles pour servo)
Également utile :
- Tapis / protection de table
- Ordinateur portable ou tablette avec accès à Internet (pour MakeCode)
- LED RGB ou bandes LED pour les effets de lumière
- Peintures de bricolage et pinceaux pour la création
- Colliers de serrage
Outils :
- ciseaux / pince coupante
- pistolet à colle chaude (pour le modèle de codage)
- éventuellement des petites pinces ou des pincettes
Déroulement du cours :
L'entrée en matière se fait par des expériences quotidiennes connues : Les manèges et les attractions foraines offrent une approche motivante du thème du mouvement et de la propulsion. Ensemble, ils réfléchissent à ce qui fait tourner un manège et aux sources d'énergie qui peuvent être utilisées à cet effet.
Dans la partie pratique, tous les élèves construisent leur propre carrousel solaire. Ils découvrent ainsi directement comment l'énergie lumineuse génère du mouvement. La conception individuelle renforce l'identification avec sa propre pièce et crée un sentiment de réussite visible.
L'étape suivante consiste à élargir le champ de vision : un deuxième carrousel motorisé est introduit. Celui-ci est commandé par le Calliope mini et sert de modèle d'apprentissage commun. Les enfants travaillent en groupes pour construire et programmer le carrousel. Ils contrôlent les mouvements de manière ciblée et reconnaissent la différence entre l'entraînement automatique (solaire) et l'entraînement contrôlé (moteur + programme). La confrontation des deux systèmes constitue le noyau didactique : les élèves comparent, réfléchissent et développent une compréhension fondamentale de l'énergie, de la commande et des systèmes techniques.
Variante : le codage en point de mire
Le projet peut également être entièrement mis en œuvre sous forme d'unité de codage.
Dans ce cas, le manège est construit directement comme modèle motorisé sans la composante solaire et est utilisé pour l'introduction à la programmation. L'accent est mis sur le contrôle, les processus et la compréhension des relations de cause à effet dans les programmes.
Voici comment fonctionne la mise en œuvre en classe :
- 1 kit par élève avec commande solaire
- 1 kit avec commande moteur et kit de codage par groupe de 4 élèves
Coding Karusell : comment ça marche :
Pour commencer, toutes les pièces en bois du kit sont soigneusement détachées des plaques, triées et mises à disposition de manière claire. Ensuite, le carrousel est monté étape par étape conformément aux instructions fournies - il se compose d'une plaque de base, d'un axe central, d'une structure porteuse et d'un plateau tournant. Ce faisant, on renonce délibérément à l'installation de la technique solaire. Le moteur solaire et la cellule solaire sont conservés séparément, car ils conviennent parfaitement à d'autres projets et ne doivent pas être jetés. Une fois la structure de base montée, les nacelles sont montées de manière à obtenir un carrousel stable et tournant librement. Celui-ci sert de base à l'extension motorisée et programmable qui suit.
- Préparer et fixer le servomoteur
Le servomoteur 360° est positionné au centre sous la plateforme du carrousel et fixé avec de la colle chaude.
Des chutes de bois supplémentaires peuvent être utilisées pour le stabiliser. - Réaliser la liaison mécanique
Le guignol du servo est relié au plateau tournant de manière à ce que le mouvement de rotation soit transmis. - Connecter le Calliope mini
- Connecter le servomoteur à une broche appropriée
- établir la connexion via la breadboard
- assurer une alimentation externe (le servo a besoin de plus de 3,3 V)
- Démarrer le moteur en appuyant sur une touche
- définir le sens de rotation
- définir la vitesse
- Définir la durée de fonctionnement
Le programme est chargé sur le Calliope et le carrousel est testé.
Les mouvements sont observés et adaptés.Mettre en œuvre des extensions (en option)
- Intégrer un éclairage LED
- ajouter de la musique ou des effets sonores
- développer ses propres séquences de mouvements
