Informations pratiques sur l’exposition








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date de publication22.12.2016
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Dossier Pédagogique

Système débrouille



Sommaire


Informations pratiques sur l’exposition 3

La Rotonde 3

Conception de l’exposition 5

Origine du projet 6

Objectifs  7

Synopsis  7

Système débrouille 8

Objectifs pédagogiques du monde 8

Les ateliers 8

Engrenages 8

Je maîtrise l’ouvrage 8

Je suis urbaniste 9

Je suis bricoleur 9

Pour aller plus loin 10

Engrenages 10

Je maîtrise l’ouvrage 12

Je suis architecte 16


Informations pratiques sur l’exposition

La Rotonde


Une cohérence de structure et de projets

« Mondo Minot » s’inscrit dans la lignée des projets que La Rotonde porte depuis maintenant 12 ans dans une totale cohérence. La présence de La Rotonde dans le dispositif « Main à la pâte » initié par Georges Charpak puis le projet Pollen et Fibonacci (projet d’éducation aux sciences au niveau européen) atteste de cet engagement volontariste de la structure pour le jeune public.

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Un lieu connu et reconnu

La Rotonde est un laboratoire d’idées et d’innovations ouvert à tous les publics, qui œuvre depuis 12 ans au développement de la culture scientifique, technique et industrielle (csti).

Seul CCSTI (Centre de Culture Scientifique Technique et Industrielle) en France adossé à une grande école, l’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, La Rotonde propose un panel d’activités important et diversifié (expositions, animations, productions audio et vidéos, débats, conférences, spectacles …).

Une équipe de professionnels

La Rotonde, c'est une équipe de 9 personnes issues du monde scientifique et culturel. Leur diversité et leur volonté de travailler ensemble permettent une approche originale et performante de la culture scientifique, technique et industrielle.

L'équipe de concepteurs de « Mondo Minot » est riche de 7 personnes travaillant au sein de La Rotonde, 5 personnes issues d’un cabinet de scénographes, 4 personnes des CCSTI partenaires ; La Casemate à Grenoble et Altec à Bourg-en-Bresse, 8 élèves de première année du cycle ingénieur de l'Ecole des Mines qui travailleront sur la thématique de l'accessibilité et 8 autres élèves qui s’impliquent sur la mise en place d’un débat autour de la thématique “Caprices, colères…un moyen d‘expression ! ”.

Des thématiques ambitieuses et novatrices

La Rotonde s’est toujours positionnée sur des thématiques nouvelles et ambitieuses. Ainsi, elle a pu lancer en 2003 « Scènes de méninges », premier festival de théâtre et sciences. Elle a également été la première structure à animer une émission de télévision autour de la csti et une web radio.

Saint-Etienne est également, grâce à l’implication de La Rotonde, ville pilote du projet européen Fibonacci (suite de « La main à la pâte » et Pollen).

description : animation rotonde 5.jpg

Conception de l’exposition


Création

CCSTI La Rotonde – Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne

Commissaire de l’exposition 

Guillaume Desbrosse

Comité de pilotage :

CCSTI La Rotonde : Julie Fortin, Clémentine Transetti, Christine Fayolle, Christine Berton, Emmanuel Baroux, Arnaud Zohou, Kévin Fauvre, Théo Drieu, Guillaume Desbrosse

Médiation scientifique et Coordination :

CCSTI La Rotonde

Conception muséographique : Studio J. Saladin

Scénographie : Isabelle Raymondo

Eclairage : Abraxas Concepts

Graphisme communication : Jean-Philippe Cabaroc

Remerciements :

Librairie Les Croquelinottes, Librairie Lune et L’autre, Inspection d’académie : Didier Bonnet, Thierry Bouchetal, Patricia Pichon, Jacques Favergeon, Services Généraux Ecole des Mines de Saint-Etienne, yourte.com, les élèves de l’Ecole des Mines de Saint-Etienne, Médiathèque Saint-Chamond, Ville de Saint-Chamond, cinéma Le Méliès, Familles Rurales, Olivier Houdé, Isabelle Mimoun, Médiathèque de Tarentaize, Anne Bisson, Pauline Amico, L’équipe Rotonde, Martin, Salomé, Lilian, Nolan, Niels, La Cité des Enfants, Yann Godart, Romain Blanc, atelier Ecole des Mines St-Etienne.



Origine du projet


La Rotonde diffuse la culture scientifique et technique à Saint-Etienne, dans le département de la Loire et au-delà depuis maintenant plus de 12 ans avec la volonté affirmée de toucher tous les publics. Au fil des ans, La Rotonde a ouvert le champ des possibles et proposé de grands projets innovants et variés : théâtre de sciences, événements, web radio, magazine vidéo, sites ressources et dispositif européen d’éducation aux sciences. La rencontre avec le public et nos partenaires est riche et nourrit fortement l’équipe.

Cette année, La Rotonde a souhaité répondre à la fois à une attente et à un manque en créant une action de culture scientifique d’envergure pour les tout-petits.

description : aniùation rotonde 6.jpg

Tout est donc parti d’un double constat : il existe peu de propositions de culture scientifique innovantes et originales pour le très jeune public en province.

La Cité des Enfants (Paris), le Vaisseau (Strasbourg) et le Forum Départemental des Sciences (Villeneuve d’Ascq) sont des lieux qui se sont spécialisés dans l’accueil des enfants autour de la thématique “sciences”. Mais il existe peu d’expositions itinérantes d’envergure en région pour les tout-petits ; un public pourtant très demandeur d’activités, et sur lequel les opérations de sensibilisation ont un fort impact.

Autre constat : jusqu’à alors les expositions itinérantes s’adressent aux enfants à partir de 3 ans. Qu’en est-il des deux ans ? Avec Mondo Minot, La Rotonde s’adapte à leur âge.

Ainsi avons-nous souhaité faire découvrir les sciences et techniques aux tout petits à travers une exposition-ateliers itinérante.

Après plusieurs mois de réflexion et de travail, La Rotonde propose une création pour le très jeune public : “Mondo Minot”.

Cette exposition/ateliers interactive permet de voyager à la découverte de différents mondes où de nombreuses thématiques scientifiques sont abordées.

En partant du réel et en nourrissant son imaginaire l’enfant pourra s’approprier un monde où de multiples découvertes l’attendent, lieu de tous les possibles et lieu d’aventures !

Objectifs 


Les objectifs prioritaires de l’exposition sont les suivants :

  • Donner le goût des sciences

  • Développer l’esprit critique

  • Participer à l’éveil des plus petits

  • Développer l’imagination, la créativité et l’expression

  • Favoriser les échanges et la connaissance de l’autre

  • Découvrir son environnement et ses sens

  • et surtout…s’amuser !


Synopsis 


Mondo Minot, c’est 200m2 d’ateliers et d’aventures avec deux consignes essentielles :

- Apprendre en s’amusant, c’est bien mieux !

- Il est interdit de ne pas toucher !

« Regarde ! La chambre est éclairée, les jouets éparpillés, les livres grands ouverts… Mais…qu’y a-t-il dans l’armoire ? Un passage ?? Vers quoi mène-t-il ???

 

Une porte à pousser… et c’est tout le monde de l’enfance, celui de l’imagination et des perpétuelles découvertes qui t’attend !

Un monde, ou plutôt des mondes, autour d’une yourte où tu pourras écouter des contes ou lire des histoires. Et puis, partir à la découverte d’expériences scientifiques pour écouter, bricoler, regarder, tester, créer, partager, jouer, apprendre, comprendre, … et finalement grandir un peu ! »

Les expériences présentées dans ce guide peuvent éventuellement différée le jour de votre visite.

description : yourte.png

Système débrouille



Objectifs pédagogiques du monde




  • Développer la motricité des enfants

  • Développer la créativité

  • Explorer un environnement pour y faire des découvertes, se repérer, se déplacer et s’orienter.

  • Développer l’initiative, l’esprit de découverte et d’aventure

  • S’appuyer sur la curiosité naturelle des enfants pour appréhender des notions scientifiques

  • Se repérer dans l’espace

  • Travailler et construire ensemble

  • Exprimer et dialoguer sur ses actions


Les ateliers

Engrenages


L’exposition propose deux activités interactives où les enfants doivent faire tourner des engrenages.

Les enfants presque grands doivent fixer et faire tourner des engrenages.

Et l’autre pour les enfants plus grands qui doivent construire un parcours entre deux engrenages fixés sur le mur. L’objectif est de relier le premier engrenage au dernier afin de les faire tourner.

Je maîtrise l’ouvrage


Les enfants doivent construire et relever des défis avec des briques géantes. Par exemple, construire une maison carrée qui comprend une porte, une fenêtre, etc.

Je suis urbaniste


Les enfants entre dans la peau d’urbaniste en créant leur propre village !

Je suis bricoleur


Les enfants ont à disposition de nombreuses activités de bricolage (vissage, dévissage, assemblage, …)

Pour aller plus loin

Engrenages


Vocabulaire

  • Roue dentée

  • Dent

  • Manivelle

  • Les dents des roues s’engrènent entre elles

  • Roue d’entrée et roue de sortie



Les secrets des engrenages…

Un engrenage est une suite de roues dentées se commandant les unes les autres. Il permet de transmettre un mouvement de rotation en modifiant la vitesse, l’effort à appliquer ou le sens de rotation.

Deux roues qui s’entraînent tournent ainsi en sens inverse. Quand on a deux roues de diamètres différents, la petite roue tourne plus vite que la grande.

Avantages des systèmes à roues dentées (engrenages) : la vitesse est constante car il ne peut y avoir de glissement, et le mécanisme est très silencieux.

Inconvénients des systèmes à roues dentées (engrenages) : le coût de fabrication est élevé et il faut prévoir un système de graissage performant. Ce mécanisme ne supporte aucune impureté.



Système de chaîne et roues dentées (vélo)

On opte pour cette solution technique quand les roues dentées doivent impérativement être éloignées l’une de l’autre.

Avantages : la vitesse est régulière et les roues entraînées peuvent être très éloignées.

Inconvénients : les axes des roues doivent être rigoureusement parallèles et le coût d’installation est élevé



Des mécanismes avec des poulies

Les poulies sont utilisées pour soulever des charges et transmettre des mouvements de rotation ou de translation (déplacement de côté ou de bas en haut).

Pour soulever une charge, on peut associer plusieurs poulies : plus le nombre de poulies est grand, plus il est facile de soulever une charge.



Transmission de mouvement

Le mouvement de sortie est le même que le mouvement d’entrée comme par exemple avec le vélo. Lorsque l’on actionne le pédalier du vélo (rotation), il se produit une série de réactions : la chaîne puis le pignon arrière et enfin la roue.

Transmission et transformation du mouvement

Le mouvement de sortie est de nature différente que le mouvement d’entrée comme par exemple avec le système pignon-crémaillère (tire-bouchon). Le pignon a un mouvement de rotation, et la crémaillère un mouvement de translation (de côté ou de haut en bas).


Je maîtrise l’ouvrage


Techniques de construction



Empilement

Cette technique est utilisée en architecture pour construire des maisons en brique, en pierre et en parpaing. La technique de l’empilement est signe de stabilité en architecture.



Assemblage

Cette technique est utilisée en architecture pour concevoir le squelette de la structure. On assemble des poutres en bois ou en métal entre elles et on les stabilise en leur donnant une forme de triangle.

La technique d’assemblage permet une meilleure légèreté et une élévation des constructions



Modelage

Cette technique est utilisée dans la construction de maisons traditionnelles en terre et de maisons contemporaines en béton. Le modelage apporte à l’architecture une certaine souplesse des formes.

La technique de modelage permet une richesse de formes, courbes, formes géométriques.



À la manière d’un squelette, la structure d’une construction lui permet de tenir debout. Si elle est défaillante, elle s’effondrera. La structure supporte son propre poids, celui du bâtiment et de ses occupants, mais elle subit aussi des tensions externes (vents, neige, mouvements du sol,…).

En physique, on appelle structure la forme d’équilibre stable qui caractérise les constructions. Elle doit être calculée pour garantir qu’aucune force, (poussée, vent, mouvement de terrain ou autre) ne puisse la menacer… l’architecte travaille avec l’aide notamment d’ingénieurs, de bureaux d’études et de géologues pour résoudre ces problèmes très pointus de stabilité et d’équilibre des constructions.

Triangle

Le triangle a beaucoup de vertus ! Il est utilisé dans la structure de nombreux objets et bâtiments, car il permet une meilleure répartition des forces. Exemples d’objets ou structures où le triangle joue ce rôle : cadre de vélo, certains modèles de chaises, treillis de lignes électriques à haute tension, la tour Eiffel, certains ponts, etc.



Arc de cintre et clé de voûte

L’arc en plein cintre est une structure auto-serrante très solide qui n’a pas besoin de colle pour tenir. Pour que l’arc tienne, il faut retailler les pierres, les biseauter sur deux de leurs faces en respectant un angle précis. Il suffit ensuite de les empiler.

La dernière pièce qui se trouve en haut de l’arc s’appelle la clé de voûte.

Pour que l’arc ne s’effondre pas à cause de la poussée extérieure (latérale), il est également nécessaire d’ajouter des contreforts. Il est donc possible d’empiler des pierres au-dessus de l’arc grâce à ses propriétés «auto-serrantes» et à la présence des contreforts.

L’arc en plein cintre est une technique utilisée depuis plus de 2000 ans. Les Romains s’en servaient pour construire des ponts, des thermes et des aqueducs. À cette époque, le béton armé et les structures en fer n’existaient pas !

L’arc en plein cintre était la seule technique possible pour faire tenir les fines structures de pierre des énormes aqueducs destinés à approvisionner les villes en eau courante. Pour construire l’arc, les Romains utilisaient de grandes armatures en bois : les cintres.

Répartition des charges

Les fondations sont l’ensemble des éléments d’une construction cachés dans la terre et sur lesquelles repose la partie visible du bâtiment. L’architecte et ses associés (ingénieurs, géologues, géotechniciens) définissent leurs formes et matériaux en étudiant la nature du sol ; son dénivelé, le poids du bâtiment, de ses matériaux et de ses occupants. Ces fondations permettent aussi de « fixer », « d’accrocher » le bâtiment au sol.

Par exemple, les fondations sur pilotis sont utilisées en terrains instables ou pour construire sur l’eau. Elles sont constituées de pieux enfoncés par l’une de leur extrémité taillée en pointe, jusqu’à ce qu’ils trouvent un sol ferme, en profondeur.

Si on n’apporte pas assez de soins aux fondations, les bâtiments peuvent alors s’effondrer ou bien se mettre à pencher dangereusement comme la célèbre tour de Pise (Italie).

C’est pour cette raison que les enfants doivent faire attention à la base de leur construction : plus la base de leur construction est solide, plus ils pourront lui donner de la hauteur.

Je suis architecte


Cette atelier a été créé en 2004 par le service éducatif de l’École Nationale Supérieure d’Architecture de Saint-Étienne et a été mis en scène dans l’exposition atelier « Architactic » réalisée, en 2010, par La Rotonde et L’École d’Architecture.

Comment construire une maison solide et la plus haute possible avec des carrés de sucre, des piques à brochettes ou de la pâte à modeler ?

Matériel

  • Sucre en morceaux (5 boîtes de 1kg)

  • 100 piques à brochettes

  • 250 g de pâte à modeler pour lier les piques

  • 1 kg pâte à modeler

  • 1 mètre



Préparation

Protéger le sol pour les équipes qui fabriqueront une maison avec la pâte à modeler et avec le sucre.

ATTENTION : mettre en garde les enfants : les piques à brochette, ça peut faire mal !

Déroulé

Diviser le groupe en 3 équipes :

L’équipe 1 doit construire une maison avec les morceaux de sucre.

L’équipe 2 doit construire une maison avec les piques à brochettes et la pâte à modeler grise (pour lier les piques à brochette).

L’équipe 3 doit construire une maison en pâte à modeler.

  1. Leur défi : construire une maison solide la plus haute possible. Donner aux équipes un temps limité pour construire leurs bâtiments (15-20 minutes par exemple).

  2. Laisser les équipes présenter aux autres groupes leurs constructions et mesurer la hauteur.

  3. Discuter avec les équipes et les amener à identifier les avantages et les inconvénients de chaque construction.



Observations

  1. Quel bâtiment est le plus solide ? Peut-on avoir un bâtiment à la fois solide et haut avec chaque matériau utilisé ?

  2. Quelles sont les techniques de construction employées par les 3 équipes ?

  3. A quel(s) type(s) de maisons ressemblent les 3 bâtiments construits ? Arrive-t-on à faire des liens avec des modèles de maisons connus dans le monde ?

POUR RÉPONDRE À CES QUESTIONS, se référer à la partie « Pour aller plus loin 2-2.2 Je maîtrise l’ouvrage »

Photos

Voici des exemples de réalisations de constructions faites par des enfants ou des étudiants à La Rotonde

Assemblage



Empilement



Modelage



La Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Informations pratiques sur l’exposition


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