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Les carrières liées à l’aérodynamique en aviation

Greg Ryerson
Indigenous

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Les élèves étudieront l’aérodynamisme d’un avion dans le but d’améliorer un modèle existant et ils découvriront les carrières liées à l’aérodynamique.

Résumé

  • Les élèves passeront en revue les carrières liées à l’étude de l’aérodynamique dans le secteur de l’aviation.
  • Les élèves examineront les applications des principes de la mécanique des fluides.
  • Les élèves proposeront des améliorations à apporter à un modèle d’avion existant en jouant le rôle de « spécialistes » dans un domaine précis.
  • Les élèves utiliseront le vocabulaire scientifique et technologique approprié dans leurs communications écrites et orales.
Contenus d'apprentissage du programme d'études de l'Ontario

Sciences 8e année, Matière et énergie - les fluides

Compréhension des concepts

  • comparer qualitativement la masse volumique des solides, des liquides et des gaz en utilisant la théorie particulaire
  • décrire le principe selon lequel les forces sont transférées dans toutes les directions dans un fluide (principe de Pascal).

Rapprochement entre les sciences, la technologie, la société et l’environnement

  • évaluer l’impact économique, environnemental et social d’innovations technologiques qui font appel aux propriétés des fluides.

Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication

  • utiliser les termes justes pour décrire ses activités d’expérimentation, de recherche, d’exploration et d’observation.

Mise en contexte

La conception et la mise à l’essai d’un modèle d’avion mobilisent le savoir et les connaissances spécialisées de nombreuses disciplines et de nombreux domaines d’expertise. Ces domaines englobent un grand nombre de disciplines, de cheminements de carrière et d’options d’études postsecondaires.

Durant cette activité, les élèves joueront le rôle de spécialistes dans un domaine donné. Ils mèneront des recherches et en apprendront davantage sur ce domaine, puis fourniront leurs conseils de « spécialistes ». Ils en apprendront aussi davantage sur quelques carrières qui interviennent dans la conception des avions.

Matériel et préparation

  • Ordinateurs ou autres appareils ayant un accès à Internet (au moins un par groupe)
  • Accès à Youtube pour visionner des vidéos
  • Fiche reproductible Conception initiale d’un avion [Document Google] [PDF] (1 par groupe) — version imprimée ou numérique
  • Diaporama Les carrières en aéronautique [Présentation Google] [PPTX] (1 par groupe) — version imprimée ou numérique
  • Fiche reproductible Groupes de spécialistes de l’aéronautique [Document Google] [PDF] (1 par groupe) — version imprimée ou numérique
  • Marqueurs, crayons, notes autocollantes  (pour travailler sur les versions imprimées)

Marche à suivre

  • Vous pourriez commencer cette activité en discutant avec vos élèves des problèmes liés à la conception d’un avion :
    • Que signifie le fait d’être « aérodynamique »?
    • Comment concevoir un avion aérodynamique?
    • Quels effets les flux d’air ont-ils sur la capacité d’un avion à voler efficacement?
  • Vous pourriez visionner avec les élèves (ou leur demander de visionner en devoir)...
    • l'émission de C'est pas sorcier sur l'aérodynamiqiue.
    • la vidéo Comment un avion vole-t-il?
       
    • ...et discuter avec eux de ce qu’est l’étude de l’aérodynamique et des liens entre celle-ci et la leçon sur la mécanique des fluides. Vous pourriez également utiliser les ressources suivantes :
  • Vous pourriez également utiliser les ressources suivantes :
  • Pendant la partie suivante de la leçon, les élèves utiliseront la stratégie d’apprentissage du jigsaw pour laquelle ils doivent se répartir en groupes de quatre « spécialistes » .

  • Veillez à ce que chaque groupe dispose du diaporama Carrières en aéronautique et de la fiche reproductible Groupes de spécialistes de l’aéronautique.
    • Les groupes de spécialistes doivent utiliser le diaporama pour comprendre le travail que font les spécialistes de la carrière qui leur a été assignée. Laissez aux groupes le temps de répondre aux deux premières questions de la fiche reproductible, à savoir : « En quoi consiste mon travail? » et « Où pourrais-je travailler? »​​​
Diaporama sur les carrières en aéronautique
Diaporama sur les carrières en aéronautique (©2020 Parlons sciences)
  • Vous pourriez également demander aux élèves de se renseigner sur un ou plusieurs profils de carrière connexes. Demandez-leur quel est, selon eux, le lien entre ces carrières et le travail de leurs « spécialistes ».
  • En quoi la carrière connexe aide-t-elle le ou la spécialiste dans son travail? Quel pourrait être son rôle dans la conception ou la construction d’un avion?
Allison Rumbolt
Allison Rumbolt, pilote d'hélicoptère
  • Les élèves doivent veiller à ce que chaque membre de leur groupe comprenne le rôle et l’importance du spécialiste qu’ils et elles incarnent dans la conception d’un avion.
  • Vous pourriez partager avec les élèves cette page Web avec vidéo sur l’aérodynamique automobile soit en petits groupes, soit avec toute la classe. Cette page explique les principes de l'aérodynamisme appliquée en conception automobile.
  • Ensuite, distribuez à chaque groupe de spécialistes un exemplaire de la fiche reproductible Conception intiale d’un avion. Laissez aux groupes le temps de répondre aux deux dernières questions de la fiche reproductible Groupes de spécialistes de l’aéronautique, à savoir :

« Pourquoi est-ce que la qualité de conception de cet avion m’importe?»  et « Comment pourrais-je améliorer la conception de cet avion? »

Conception initiale d’un avion
  • Vous pourriez réunir ensuite la classe entière et informer les élèves que de nouveaux groupes vont être formés. Chacun de ces nouveaux groupes sera constitué d’un ou d’une spécialiste venant de l’un des quatre groupes précédents, qui apportera ses connaissances spécialisées dans son domaine. Au sein de son nouveau groupe, chaque spécialiste travaillera avec les autres afin de proposer des modifications pour améliorer l’aérodynamisme de l’avion.
  • Formez les nouveaux groupes de manière à compter chacun au moins un ou une spécialiste venant de chaque groupe précédent. Dans ces nouveaux groupes, les élèves doivent proposer des modifications du modèle d’avion initial, en expliquant le raisonnement à l’origine de chaque changement et en s’appuyant sur ce qu’ils ont appris en tant que spécialistes.
    • Les élèves doivent indiquer leurs modifications sur la fiche Conception initiale d’un avion en écrivant ou en réalisant un dessin sur la version imprimée, en saisissant du texte ou en utilisant un programme de dessin en ligne (p.ex. celui de Google) pour travailler sur la version numérique, ou en utilisant un autre moyen.
  • Après que les groupes de travail ont eu le temps de discuter et de proposer des modifications, vous pourriez leur donner l’occasion de présenter leurs propositions de changements à la classe entière. 
  • Avec toute la classe, animez une discussion sur les capacités d’apprentissage dont les élèves ont fait preuve durant cette activité. 
  • Les élèves pourraient ensuite répondre aux questions de réflexion de fin d’activité. Vous pourriez leur demander de répondre en solo, à deux ou en petits groupes à toutes les questions ou seulement à certaines.

Parlons sciences remercie Greg Ryerson, de l’école Crescent (Conference of Independent Schools of Ontario), de son travail et de sa contribution à l’élaboration de cette leçon.

Détails

Évaluation

  • Vous pourriez fournir individuellement ou collectivement aux élèves des commentaires tout au long des activités de groupe.
  • Une fois l’activité terminée, vous pourriez demander aux élèves de remplir un billet de sortie que vous ramasseriez ensuite afin d’examiner les réponses. Voici quelques questions possibles :
    • Quelles sont les différences entre les modifications que tu as proposé d’apporter au modèle d’avion initial et celles que ton groupe de travail a présentées à la classe?
    • Le fait de travailler avec des spécialistes d’autres domaines a-t-il créé des difficultés? Si oui, lesquelles?
    • Comment les membres de ton groupe de travail et toi-même avez-vous résolu ces difficultés?
    • Comment as-tu assumé tes responsabilités de « spécialiste » au sein de ton groupe de travail?
    • Comment as-tu collaboré avec les autres membres de ton groupe de spécialistes d’abord, puis de ton groupe de travail multidisciplinaire? Cette collaboration t’a-t-elle permis de trouver de meilleures solutions que si tu avais été seul(e)?
    • Comment as-tu communiqué avec les autres membres de ton groupe? Quelle méthode de communication a été la plus efficace?
    • De quelle créativité as-tu fait preuve dans les modifications que tu as proposées pour l’avion?

Évaluation

  • Vous pourriez fournir individuellement ou collectivement aux élèves des commentaires tout au long des activités de groupe.
  • Une fois l’activité terminée, vous pourriez demander aux élèves de remplir un billet de sortie que vous ramasseriez ensuite afin d’examiner les réponses. Voici quelques questions possibles :
    • Quelles sont les différences entre les modifications que tu as proposé d’apporter au modèle d’avion initial et celles que ton groupe de travail a présentées à la classe?
    • Le fait de travailler avec des spécialistes d’autres domaines a-t-il créé des difficultés? Si oui, lesquelles?
    • Comment les membres de ton groupe de travail et toi-même avez-vous résolu ces difficultés?
    • Comment as-tu assumé tes responsabilités de « spécialiste » au sein de ton groupe de travail?
    • Comment as-tu collaboré avec les autres membres de ton groupe de spécialistes d’abord, puis de ton groupe de travail multidisciplinaire? Cette collaboration t’a-t-elle permis de trouver de meilleures solutions que si tu avais été seul(e)?
    • Comment as-tu communiqué avec les autres membres de ton groupe? Quelle méthode de communication a été la plus efficace?
    • De quelle créativité as-tu fait preuve dans les modifications que tu as proposées pour l’avion?

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