Relevez le défi!
Ces idées de projet permettront à vos élèves d'approfondir leurs connaissances et de les appliquer pour résoudre des défis du monde réel. Choisissez une des matières principales ci-dessous pour explorer les défis proposés.
Vous pouvez télécharger la feuille Processus de design en ingénierie pour aider vos élèves à organiser leur travail.
Idées de projets : Langues
No 1 : Le protocole radio zéro ambiguïté
Problème réel : Un langage vague ou confus entre les opérateurs de train peut entraîner de graves malentendus lors de situations d’urgence.
Votre défi : Analysez un rapport de situation long et confus décrivant un obstacle inattendu sur la voie. Transformez le texte en un protocole radio normalisé en trois étapes, en utilisant des formulations courtes et sans ambiguïté ainsi que des indicatifs d’appel. Testez ensuite votre protocole avec un partenaire au moyen d’une simulation « téléphone sans fil / mur aveugle » afin de démontrer que le partenaire qui reçoit le message peut exécuter exactement l’action de sécurité prévue sans aucune mauvaise interprétation.
Problème réel : Un langage vague ou confus entre les opérateurs de train peut entraîner de graves malentendus lors de situations d’urgence.
Votre défi : Analysez un rapport de situation long et confus décrivant un obstacle inattendu sur la voie. Transformez le texte en un protocole radio normalisé en trois étapes, en utilisant des formulations courtes et sans ambiguïté ainsi que des indicatifs d’appel. Testez ensuite votre protocole avec un partenaire au moyen d’une simulation « téléphone sans fil / mur aveugle » afin de démontrer que le partenaire qui reçoit le message peut exécuter exactement l’action de sécurité prévue sans aucune mauvaise interprétation.
No 2 : Campagne persuasive sur l’opposition au transport collectif
Problème réel : Les résidents s’opposent souvent à la construction de lignes ferroviaires électriques à grande vitesse près de chez eux en raison de leurs craintes liées au bruit et aux perturbations. Ces protestations peuvent retarder les initiatives de transport collectif écologique.
Votre défi : Faites des recherches sur les objections courantes des communautés à l’expansion du train léger. Rédigez ensuite un texte d’opinion persuasive d’une page et le scénario d’un message d’intérêt public de 30 secondes qui répondent directement aux préoccupations locales concernant le bruit et la circulation afin de convaincre les résidents sceptiques de soutenir le projet.
Problème réel : Les résidents s’opposent souvent à la construction de lignes ferroviaires électriques à grande vitesse près de chez eux en raison de leurs craintes liées au bruit et aux perturbations. Ces protestations peuvent retarder les initiatives de transport collectif écologique.
Votre défi : Faites des recherches sur les objections courantes des communautés à l’expansion du train léger. Rédigez ensuite un texte d’opinion persuasive d’une page et le scénario d’un message d’intérêt public de 30 secondes qui répondent directement aux préoccupations locales concernant le bruit et la circulation afin de convaincre les résidents sceptiques de soutenir le projet.
Idées de projets : Mathématiques
No 1 : Estimateur de matériaux zéro déchet
Problème réel : Commander trop de barres d’armature en acier pour les quais ferroviaires augmente les budgets de construction et produit d’importants déchets industriels, tandis qu’une commande insuffisante peut ralentir les projets de transport collectif.
Votre défi : À partir de plans indiquant les dimensions structurelles d’un nouveau quai ferroviaire électrique, calculez le volume exact de béton (V = l × L × h) et la longueur des lignes de la grille de barres d’armature nécessaires. Créez ensuite un plan de coupe pour des barres d’armature standard de 12 mètres permettant de réaliser la grille structurelle avec moins de 3 % de pertes de matériau.
Problème réel : Commander trop de barres d’armature en acier pour les quais ferroviaires augmente les budgets de construction et produit d’importants déchets industriels, tandis qu’une commande insuffisante peut ralentir les projets de transport collectif.
Votre défi : À partir de plans indiquant les dimensions structurelles d’un nouveau quai ferroviaire électrique, calculez le volume exact de béton (V = l × L × h) et la longueur des lignes de la grille de barres d’armature nécessaires. Créez ensuite un plan de coupe pour des barres d’armature standard de 12 mètres permettant de réaliser la grille structurelle avec moins de 3 % de pertes de matériau.
No 2 : Équilibrage du fret et du carburant d’un avion
Problème réel : Un poids mal réparti dans la soute d’un avion oblige les moteurs à brûler davantage de carburant pour maintenir l’appareil à niveau et peut créer une instabilité dangereuse au décollage.
Votre défi : À partir d’un manifeste de fret simulé comportant des poids différents (passagers, courrier, conteneurs de bagages), représentez l’avion sur un feuille de papier quadrillé. À l’aide de formules d’équilibre et de poids, redistribuez l’emplacement des conteneurs sur des coordonnées précises de la grille afin d’équilibrer l’avion.
Problème réel : Un poids mal réparti dans la soute d’un avion oblige les moteurs à brûler davantage de carburant pour maintenir l’appareil à niveau et peut créer une instabilité dangereuse au décollage.
Votre défi : À partir d’un manifeste de fret simulé comportant des poids différents (passagers, courrier, conteneurs de bagages), représentez l’avion sur un feuille de papier quadrillé. À l’aide de formules d’équilibre et de poids, redistribuez l’emplacement des conteneurs sur des coordonnées précises de la grille afin d’équilibrer l’avion.
Idées de projets : Sciences et technologie
No 1 : Défi de protection contre la corrosion
Problème réel : Le sel de voirie et la pluie font rouiller les barres d’armature en acier à l’intérieur des ponts en béton et des infrastructures de transport, provoquant des fissures structurelles cachées qui coûtent des milliards à réparer et peuvent compromettre la sécurité publique.
Votre défi : À l’aide de trombones en acier ordinaires (qui représentent les barres d’armature), testez différents revêtements protecteurs peu coûteux (cire, ruban adhésif transparent, huile végétale, vernis à ongles) en les comparant à un trombone non traité. Après les avoir immergés dans de l’eau salée pendant 48 heures, analysez quel revêtement empêche le mieux l’oxydation.
Problème réel : Le sel de voirie et la pluie font rouiller les barres d’armature en acier à l’intérieur des ponts en béton et des infrastructures de transport, provoquant des fissures structurelles cachées qui coûtent des milliards à réparer et peuvent compromettre la sécurité publique.
Votre défi : À l’aide de trombones en acier ordinaires (qui représentent les barres d’armature), testez différents revêtements protecteurs peu coûteux (cire, ruban adhésif transparent, huile végétale, vernis à ongles) en les comparant à un trombone non traité. Après les avoir immergés dans de l’eau salée pendant 48 heures, analysez quel revêtement empêche le mieux l’oxydation.
No 2 : Repenser les winglets pour économiser du carburant
Problème réel : Les avions commerciaux consomment des millions de litres de carburant supplémentaires pour lutter contre la traînée produite aux extrémités des ailes (des tourbillons d’air qui ralentissent l’avion).
Votre défi : Pliez un avion en papier standard et mesurez sa distance de vol de référence. Modifiez les extrémités des ailes à l’aide de plis précis ou d’ajouts de ruban adhésif afin de réduire la traînée causée par les tourbillons. Faites voler vos modèles modifiés 10 fois, en visant une augmentation d’au moins 20 % de la distance totale parcourue tout en maintenant une trajectoire droite.
Problème réel : Les avions commerciaux consomment des millions de litres de carburant supplémentaires pour lutter contre la traînée produite aux extrémités des ailes (des tourbillons d’air qui ralentissent l’avion).
Votre défi : Pliez un avion en papier standard et mesurez sa distance de vol de référence. Modifiez les extrémités des ailes à l’aide de plis précis ou d’ajouts de ruban adhésif afin de réduire la traînée causée par les tourbillons. Faites voler vos modèles modifiés 10 fois, en visant une augmentation d’au moins 20 % de la distance totale parcourue tout en maintenant une trajectoire droite.