par Fabrice PELLEGRIN et Julien CARTIER, académie de Nice
Fabrice PELLEGRIN, professeur de SVT au collège Léonard de Vinci de Montauroux, a développé un modèle numérique du cycle de Calvin qui vient d’être testé avec succès en classe de terminale S, dans le cadre de l’enseignement de spécialité. Cet article présente cette expérimentation pédagogique.
Les imprimantes 3D entrent dans nos établissements et nos domiciles depuis quelques années déjà. Cela nous permet par exemple de présenter aux élèves des fossiles, sortis de terre il y a quelques semaines à peine, des organes, des molécules, des profils crustaux, fabriquer des cuves/supports à électrolyse…
Si vous avez pour projet de vous offrir une imprimante 3D ou bien d’en commander une pour votre établissement, vous devez absolument savoir quelques petites choses pour ne pas en être déçu… Tout d’abord, il ne suffit pas de brancher l’appareil, et de lui transférer un fichier 3D trouvé sur internet pour que cela fonctionne. La réussite de vos impressions dépend de votre préparation, et il y a plusieurs étapes à ne pas rater. Notez que le derniers peuvent même imprimer des matériaux souples, ce qui nous permettrait d’aller plus loin dans la modélisation “d’objets organiques” par exemple.
Si vous souhaitez imprimer des objets tout faits (molécules, organes,etc…), vous pouvez arpenter le net et utiliser l’une des nombreuses bases de données (gratuites ou payantes) qui s’y trouve :
Vous obtiendrez alors un fichier dans le format « .stl », d’un poids assez modéré le plus souvent, pouvant donc se mettre facilement sur un support de stockage ou être envoyé par mail.
Si vous avez besoin de concevoir vous même votre objet, il va falloir vous tourner vers des logiciels de design, pas toujours évidents à prendre en main mais offrant parfois des possibilités étonnantes.
Là encore, une fois votre travail terminé, vous en tirerez un fichier « .stl ». Concernant son poids, cela va dépendre du nombre de triangles de surface que vous avez créés sur votre objet. Au plus la surface de ce dernier sera irrégulière, au plus le nombre de triangles sera important.
Comme dit précédemment, vous ne pourrez pas injecter le fichier .stl dans votre imprimante car ce langage n’est pas du tout compris par ces appareils. Il leur faut un fichier en « .gcode » et le seul moyen d’y parvenir, est d’utiliser un logiciel qui appartient à la catégorie des « slicer », car il permet de visualiser la future impression en découpant votre objet en tranches matérialisant chacune le travail de la buse d’impression.
C’est également ce logiciel qui vous permettra de visualiser le temps nécessaire à la fabrication de votre objet (mais cela est rarement fiable…).
Quelques slicers :
Dans ces logiciels, il est question d’établir « un profil » pour chaque type de matériaux que vous allez utiliser, ou bien pour chaque qualité d’impression que vous souhaitez.
Le profil comprend :
C’est la partie qu’il faut peaufiner car elle est responsable de nombreux échecs. Pour parfaire vos profils, il faut bien sûr tenir compte des recommandations notées sur les bobines de matériaux.
Notez que les profils des slicers peuvent s’échanger, se trouver sur le net donc vous pouvez ne pas partir de zéro quand vous prenez ce logiciel en main. De plus, il existe des configurations de base liées au modèle de votre imprimante et au matériaux que vous utilisez, qui peuvent déjà vous permettre de sortir des pièces sans trop de dégâts.
Cette partie va grandement dépendre de la configuration de votre logement ou de votre lieu de travail… En effet, étant donné qu’une imprimante est assez encombrante, sa place vous permettra ou pas d’y connecter un ordinateur.
La plupart des utilisateurs ne le font pas en fait, et se contentent de copier le fichier .gcode sur une microSD puis de l’insérer dans l’imprimante. Comme dit précédemment, s’il est bien fait, tous les paramètres de votre objet s’y trouvent et le travail peut se faire sans problème.
D’autres vont préférer avoir un ordinateur branché en permanence sur l’imprimante afin d’ajuster en direct certains paramètres (comme la température) s’ils constatent que c’est nécessaire pour améliorer ou ne pas échouer une impression. Pratique, mais il faut savoir qu’il vous sera peut-être difficile de continuer votre travail sur ordinateur en parallèle car de nombreuses imprimantes 3D sont assez bruyantes, et il y en a souvent pour plusieurs heures…
Il existe un bon compromis : l’utilisation d’un Raspberry Pi, configuré comme un serveur, avec une caméra pour surveiller votre impression à distance. La suite qui permet cela se nomme « Octoprint ». Avec un peu de bricolage et de matériel, vous pourrez même déclencher votre imprimante à distance et lancer l’impression pour avoir le plaisir de retrouver votre objet à votre retour.
ATTENTION toutefois aux incendies… Raison pour laquelle, si vous laissez l’imprimante tourner en votre absence, je vous recommande quelques précautions…Vous trouverez sur le net, des “Fireball” : petit ballon qui explose en cas de flammes et qui dégage un produit ignifugeant.
Pour conclure, voilà quelques liens de chaînes Youtube très riches en informations sur l’impression 3D. Vous y trouverez également des renseignements qui vous aideront à faire votre choix, selon votre bourse ou vos projets. N’oubliez pas que les réseaux sociaux regorgent de groupes, chacun spécialisé dans un modèle. Ces groupes sont très réactifs et composés de personnes qui apprennent, tout comme nous…
Chaîne d’Heliox : https://www.youtube.com/channel/UCPFChjpOgkUqckj3378jt5w
Chaîne de Tommy Desrochers : https://www.youtube.com/channel/UC9_nxvBohH1G2yR77XTdA2g
Quelques conseils d’achats, même si des nouveaux modèles sortent tous les mois :
Après des années de bons et loyaux services, Edu’anatomist, le logiciel utilisé pour visualiser des IRM en classe, tire sa révérence pour laisser la place à EduAnat2, son successeur.
Capture d’écran d’EduAnat2 montrant une IRMf associée à l’audition d’un son
par Philippe Cosentino
L’une des conséquences possibles d’un réchauffement climatique est l’élévation du niveau de la mer consécutive à la fonte des glaces continentales.
Afin de sensibiliser les élèves à cette question, il est possible de leur faire simuler les conséquences d’une élévation même modeste de ce niveau.
Depuis que Google Earth intègre une vue tridimensionnelle des bâtiments (avec une résolution telle que le moindre abri de jardin est visible), il est possible de visualiser l’impact d’une telle élévation sur les infrastructures et le tissu urbain, et non plus simplement sur les paysages. Lire la suite
par Philippe Cosentino
Présentation du contexte
Travaillant dans un lycée où l’enseignement du numérique occupe une place importante, je me retrouve couramment face à des élèves ayant choisi des enseignements d’exploration tels qu’ICN, SI ou CIT.
Ces élèves montrant une appétence particulière pour la programmation, et à l’inverse des a priori plutôt négatifs concernant les SVT (la plupart de ces élèves ne comptent pas poursuivre les SVT en classe de première), je me suis donné pour objectif de leur montrer que ces deux disciplines pouvaient en réalité se combiner de manière heureuse. Je souhaitais également que cette approche n’impacte pas le déroulement des séances de travaux pratiques (centrés sur l’étude du réel, l’expérimentation etc.).
J’ai donc pris la décision de proposer aux élèves volontaires, des activités de programmation (codage) en lien direct avec la séance de TP, à réaliser sur leur temps libre (à la maison, au CDI, en étude …). Lire la suite
Ce logiciel permet à l’élève de concevoir des expériences montrant les besoins et les conditions nécessaires à la germination de graines issues d’une plante chlorophyllienne d’une région tempérée.
(ressource transférée à partir de l’ancien site académique)
En classe de Terminale S, “La convergence lithosphérique”, après avoir étudié les caractéristiques du magmatisme des zones de subduction, on recherche la cause possible à l’hydratation des péridotites du manteau au dessus du plan de Bénioff.
Les compositions minéralogiques des roches de la croûte océanique en subduction ont été étudiées, au microscope polarisant ou sur échantillon macroscopique.
L’objectif de cette activité est de rechercher la présence éventuelle d’eau dans des métagabbros de composition minéralogique connue.
Auteur : Paul Pillot
Lien vers l’activité :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/wp-content/uploads/sites/5/productions/html/minus/subduction-minusc
(ressource transférée à partir de l’ancien site académique)
Dans le cadre de l’enseignement d’exploration MPS, le thème “Vision du monde” a été investi afin d’initier les élèves à quelques aspects de la cristallographie. En SVT, cette étude a permis de travailler sur les outils et les méthodes suivants :
L’objet de ce dossier est de présenter des informations concernant les protocoles réalisés, les résultats obtenus par les élèves et les prolongements possibles offerts par l’étude de modélisations de structures minérales.
Lien vers l’activité :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/html/minusc/cristaux/
(ressource transférée à partir de l’ancien site académique)
L’objectif de cette activité est de relier la présence de coesite au sein des quartz choqués à l’existence d’un impact météoritique.
Lien vers l’activité :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/html/minusc/crisekt/
(ressource transférée à partir de l’ancien site académique)
Jalview est un logiciel de traitement de séquences issu de la recherche qui permet une étude originale des relations entre séquence et structure des protéines.
En particulier, grâce aux options de coloration d’alignements de séquences et de liaison avec des modèles moléculaires, Jalview offre la possibilité de visualiser les zones conservées ou variables de protéines.
Les possibilités de ce logiciel sont intéressantes pour notre enseignement entre autres dans le cadre de l’étude des mécanismes de l’évolution, ou de la diversité des anticorps.
Lien vers l’activité :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/wp-content/uploads/sites/5/productions/html/jalview/
