Inspiration pour la classe : le défi du château

Covey Denton, coordinatrice STEM et professeure de sciences au lycée à Wilson, en Caroline du Nord, a récemment partagé un défi de conception qu'elle a lancé à ses élèves. Nous l'avons tellement apprécié que nous lui avons demandé plus de détails.

Explorer le processus de conception technique avec les outils Makedo dans les cours de sciences au primaire

Dans mon cours de sciences optionnel en primaire, j'ai initié les élèves de la maternelle au CM1 au processus de conception technique à l'aide des outils Makedo. Ces outils simples mais efficaces sont conçus pour la construction en carton. Ce processus de conception upcyclée était en lien direct avec une artiste invitée dans notre école. Bryant Holsenbeck intègre des matériaux recyclés dans ses œuvres. Avant son arrivée, toutes les classes spécialisées ont été encouragées à intégrer des matériaux recyclés dans leurs cours. Grâce à cela, j'ai pu collaborer avec notre spécialiste des ressources multimédias et notre professeur d'arts plastiques. Cette expérience pratique a permis aux élèves de s'engager dans la résolution de problèmes, la créativité et la conception itérative tout en construisant les éléments d'un projet de château collaboratif.

Apprendre les outils

Avant de nous lancer dans le défi de conception, nous avons consacré une semaine à apprendre à utiliser les outils Makedo de manière sûre et efficace :

• Les élèves de maternelle et de CP se sont concentrés sur la torsion et le détorsion des Scrus dans les trous pré-perforés des pièces en carton. Nous avons introduit des termes comme « horaire » et « antihoraire », ainsi que le dicton préféré de tous : « À droite, serre, à gauche, desserre », pour les aider à se souvenir du sens de rotation.
• Les élèves de 2e et 3e année ont acquis des compétences supplémentaires, notamment la perforation de leurs propres trous, le pliage des plis avec le Fold-Roller et la fixation et le détachement de pièces.
• Les élèves de 4e année ont maîtrisé tous les outils, y compris la Safe-Saw, qui leur a permis de façonner des pièces avec plus de précision.

Le défi du château

Une fois les élèves familiarisés avec les outils, ils ont été mis au défi de concevoir et de construire les éléments d'un grand château. Ce projet les a encouragés à réfléchir de manière critique à la structure, à la stabilité et à la fonctionnalité. Parmi les éléments clés, on peut citer :

• Pont-levis fonctionnel : Les élèves ont créé un pont-levis fonctionnel en utilisant un simple axe et une corde avec de grands morceaux de carton. Les élèves plus âgés ont été mis au défi de réfléchir à l'emplacement de l'axe et aux supports structurels nécessaires pour permettre de lever et d'abaisser le pont plusieurs fois sans qu'il ne se rompe.
• Murs et tours : Ce projet a nécessité de résoudre des problèmes pour déterminer la meilleure façon de relier les tourelles et de créer des côtés arrondis. Les élèves ont également dû résoudre des problèmes pour fixer des pièces plates à des supports verticaux, en concevant des connecteurs en carton en forme de L. Pour réfléchir à des connexions possibles, j'ai apporté divers goussets et supports afin d'inciter les élèves à reproduire le projet en carton.
• Mobilier et citoyens : les élèves ont construit de nombreux éléments pour le château : des trônes miniatures, des gardes et même des alligators pour les douves ! Pour la conception des animaux, nous nous sommes demandé : « Quelles formes géométriques pouvons-nous utiliser pour créer des animaux en carton ? »
• Détails structurels : Les élèves ont été particulièrement interpellés par les détails structurels. Une question importante était : « Comment relier les morceaux de carton pour qu'ils restent dans la position souhaitée ? » Ils étaient déterminés à maintenir le dossier et le bas du trône en carton à angle droit. Ensemble, nous avons observé les chaises de la salle pour voir comment l'ajout d'accoudoirs ou de supports diagonaux pourrait renforcer la structure et lui permettre de rester verticale.

Ajouts technologiques : Nos plus jeunes ingénieurs souhaitaient ajouter des technologies, comme un téléviseur et un ordinateur portable de type château. Ils ont aimé dessiner les écrans et y ajouter une charnière pour pouvoir fermer l'ordinateur portable.

Encourager la créativité et la résolution de problèmes

Au-delà de la simple construction, les élèves ont été encouragés à itérer leurs conceptions. Si une chaise s'effondrait, ils réfléchissaient à des moyens de la renforcer. Si les pattes d'un alligator restaient immobiles, ils exploraient différentes techniques d'assemblage. Ce processus itératif reflétait l'ingénierie du monde réel, leur enseignant l'importance de la persévérance et de la créativité dans la résolution de problèmes.

Le résultat ?

Un château dynamique, créé par les étudiants, regorgeant de designs imaginatifs et de solutions d'ingénierie innovantes. Plus important encore, les étudiants sont repartis avec une meilleure compréhension de la manière de tester leurs idées, d'affiner leur travail et de collaborer pour donner vie à leurs visions.

« Plus important encore, les étudiants sont repartis avec une compréhension plus approfondie de comment tester des idées, affiner leur travail et collaborer pour donner vie à leurs visions. »

Les outils Makedo ont offert aux jeunes apprenants le moyen idéal d'explorer l'ingénierie de manière ludique et accessible. Voir leur confiance grandir à mesure qu'ils relevaient des défis et célébraient leurs réussites a été une expérience incroyablement enrichissante.

Merci à Covey Denton, Wilson, Caroline du Nord, États-Unis.