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DossierPédagogiqueSystèmedébrouilleLa Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Informations pratiques sur l’ ’exposition1

SommaireInformations pratiques sur l’exposition .................................................................................................. 3La Rotonde........................................................................................................................................... 3Conception de l’exposition .................................................................................................................. 5Origine du projet ................................................................................................................................. 6Objectifs .............................................................................................................................................. 7Synopsis ............................................................................................................................................... 7Système débrouille .................................................................................................................................. 8Objectifs pédagogiques du monde ...................................................................................................... 8Les ateliers ........................................................................................................................................... 8Engrenages ...................................................................................................................................... 8Je maîtrise l’ouvrage ........................................................................................................................ 8Je suis urbaniste .............................................................................................................................. 8Je suis bricoleur ............................................................................................................................... 8Pour aller plus loin ............................................................................................................................... 9Engrenages ...................................................................................................................................... 9Je maîtrise l’ouvrage ...................................................................................................................... 11Je suis architecte ........................................................................................................................... 15La Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Informations pratiques sur l’exposition 2

Une équipe de professionnelsLa Rotonde, c'est une équipede 9 personnes issues du monde scientifique et culturel. Leurdiversitéet leur volonté detravailler ensemble permettent une approche originale etperformante de la culture scientifique, technique et industrielle.L'équipede concepteurs de « Mondo Minot » est riche de 7 personnes travaillant ausein deLa Rotonde, 5 personnes issues d’un cabinet de scénographes, 4 personnes desCCSTIpartenaires ; La Casemate à Grenoble et Altec à Bourg-en-Bresse, 8 élèves de premièreannée du cycle ingénieur de l'Ecole des Mines qui travailleront sur la thématique del'accessibilité et 8 autres élèves qui s’impliquent surla mise enn place d’unn débat autour de lathématique “Caprices, colères…un moyen d‘expression ! ”.Des thématiquesambitieuses et novatricesLa Rotonde s’est toujours positionnée sur des thématiques nouvelles et ambitieuses. Ainsi,elle a pu lancer en2003 « Scènes de méninges », premier festival de théâtre et sciences.Elle a également été la première structure à animer une émission de télévision autour de lacsti et une web radio.Saint-Etienne est également, grâce à l’implicationde La Rotonde, R ville pilote du projeteuropéen Fibonacci (suite de « La main à la pâte » et Pollen).La Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Informations pratiques sur l’ ’exposition4

Conception de l’expositionCréationCCSTI La Rotonde – Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-EtienneCommissaire de l’expositionGuillaume DesbrosseComité de pilotage :CCSTI La Rotonde : Julie Fortin, Clémentine Transetti, Christine Fayolle, Christine Berton,Emmanuel Baroux, Arnaud Zohou, Kévin Fauvre, Théo Drieu, Guillaume DesbrosseMédiation scientifique et Coordination :CCSTI La RotondeConception muséographique : Studio J. SaladinScénographie : Isabelle RaymondoEclairage : Abraxas ConceptsGraphisme communication : Jean-Philippe CabarocRemerciements :Librairie Les Croquelinottes, Librairie Lune et L’autre, Inspection d’académie : Didier Bonnet,Thierry Bouchetal, Patricia Pichon, Jacques Favergeon, Services Généraux Ecole des Minesde 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.La Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Informations pratiques sur l’exposition 5

Origine du projetLa Rotonde diffusela culture scientifiquee et technique à Saint-Etienne, dans le départementde la Loire et au-delà depuis maintenantt plus de 12ans avec la volonté affirmée de touchertous lespublics. Au fil des ans, La Rotonde a ouvert le champp des possibles et proposé degrands projets innovants et variés : théâtre de sciences, événements, web radio, magazinevidéo, sites ressources et dispositif européen d’éducation aux sciences. s La rencontree avec lepublic et nos partenaires est riche r et nourrit fortement l’équipe.Cette année, La Rotonde a souhaité répondre à lafois à une attente et à un manque encréant une action de culture scientifique d’envergure pour les tout-petits.Tout est donc partid’un double constat : il existe peude propositions de culture scientifiqueinnovantes et originales pour le très jeunee public en province.La Cité des Enfants (Paris), leVaisseau (Strasbourg) et le Forum Départemental desSciences (Villeneuve d’Ascq) sont des lieux qui se sont spécialisés dans l’ ’accueil desenfants autour de la thématique “sciences”. Mais il existe peu d’expositionds itinérantesd’envergure en région pour lestout-petitss ; un publicpourtant très demandeur d’activités, etsur lequel les opérations de sensibilisation ont un fort impact.Autre constat : jusqu’à alors les expositions itinérantes s’adressent aux enfants à partir de 3ans. 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 àtravers une exposition-ateliersitinérante.Après plusieurs mois de réflexion et de travail, La Rotonde propose une création pour le trèsjeune public : “Mondo Minot”.Cette exposition/ateliers interactive permet de voyager à laa découverte de différentsmondesoù de nombreusesthématiques scientifiques sontt abordées.En partant du réel et en nourrissant son imaginaire l’enfantt pourra s’approprierr unmonde où de multiples découvertes l’attendent,lieu de tous les possibles et lieud’aventures !La Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Informations pratiques sur l’ ’exposition6

ObjectifsLes objectifs prioritaires de l’exposition sont les suivants :Donner le goût des sciencesDévelopperl’esprit critiqueParticiper à l’éveil des plus petitsDévelopperl’imagination, la créativité et l’expressionFavoriser les échanges et la connaissance de l’autreDécouvrir son environnement et ses senset surtout… …s’amuser !SynopsisMondo Minot, c’est200m2 d’ateliers et d’aventuresavec deux consignes c essentielless :- Apprendre en s’ amusant, c’est bien mieux !- Il est interdit de ne pas toucher !« Regarde ! La chambre estt éclairée, les jouets éparpillés, , les livress 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 leperpétuelles découvertes qui t’attend t !monde del’enfance,celui de l’ ’imaginationn et desUn monde, ou plutôt des mondes, autour d’une yourte où tu pourras p écouter des contes oulire deshistoires. Et puis, partir à la découverte d’expériencees scientifiques pour écouter,bricoler, regarder, tester, créer, partager, jouer, apprendre, comprendrece, … et finalementgrandir un peu ! »Les expériencesprésentées dans ce guide peuvent éventuellement différée le jour devotre visite.La Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Informations pratiques sur l’ ’exposition7

Système débrouilleObjectifs pédagogiques du mondeDévelopper la motricité des enfantsDévelopper la créativitéExplorer un environnement pour y faire des découvertes, se repérer, se déplaceret s’orienter.Développer l’initiative, l’esprit de découverte et d’aventureS’appuyer sur la curiosité naturelle des enfants pour appréhender des notionsscientifiquesSe repérer dans l’espaceTravailler et construire ensembleExprimer et dialoguer sur ses actionsLes ateliersEngrenagesL’exposition propose deux activités interactives où les enfants doivent faire tourner desengrenages.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 deuxengrenages fixés sur le mur. L’objectif est de relier le premier engrenage au dernier afin deles faire tourner.Je maîtrise l’ouvrageLes 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 urbanisteLes enfants entre dans la peau d’urbaniste en créant leur propre village !Je suis bricoleurLes enfants ont à disposition de nombreuses activités de bricolage (vissage, dévissage,assemblage, …)La Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouille 8

Pour aller plus loinVocabulaireEngrenagesRoue dentéeDentManivelleLes dents des roues s’engrènententre ellesRoue d’entrée et roue de sortieLes secrets des engrenages…Un engrenage est une suite de roues dentées se commandantt les unes les autres. Il permetde transmettre un mouvement de rotation en modifiant la vitesse, l’effort à appliquer ou lesens derotation.Deux roues qui s’ ’entraînent tournent ainsi en sens inverse. Quand onn a deux roues dediamètres différents, la petite roue tournee plus vite que la grande.Avantages des systèmes à roues dentées (engrenages) : la vitesse v estpeut y avoir de glissement, et le mécanisme est trèssilencieux.constante car il neInconvénients des systèmes à roues dentées (engrenages) : lee coût de fabrication est élevéet il faut prévoir unsystème de graissage performant. Ce mécanisme ne supporte aucuneimpureté.Système de chaîne et rouesdentées (vélo)On optepour cettee solution technique quand les roues dentées doivent impérativement êtreéloignées l’une de l’autre.Avantages : la vitesse est régulière et less roues entraînées peuvent être très éloignées.Inconvénients : les axes des roues doivent êtrerigoureusement parallèles etd’installation est élevéLa Rotonde– Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouillele coût9

Des mécanismesavec des pouliesLes poulies sont utilisées pour soulever des charges et transmettre des mouvements derotation ou de translation (déplacement de côté ou de bas en haut). hPour soulever une charge, onpeut associer plusieurs poulies : plus le nombre de poulies estgrand, plus il est facile de soulever une charge.Transmission de mouvementLe mouvement de sortie est le même que le mouvement d’entrée commee par exemple avecle vélo.Lorsque l’on actionne le pédalier du vélo (rotation), il se produit une série deréactions : la chaîne puis le pignon arrière et enfin laroue.Transmission et transformation du mouvementLe mouvement desortie est de nature différente que le mouvement d’ ’entrée comme parexemplee avec le système pignon-crémaillère (tire-bouchon). Le L pignon a un mouvement derotation, et la crémaillère un mouvementde translation (de côtéé ou de haut en bas).La Rotonde– Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouille10

Techniques de constructionnJe maîtrise l’ouvrageEmpilementCette technique est utilisée enarchitecture pour construire dess maisons en brique, en pierreet en parpaing. La technique de l’empilement est signe de stabilité en architecture.La Rotonde– Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouille11

AssemblageCette technique est utilisée en architecture pour concevoir le squelette de la structure. Onassemble des poutres en boisou en métal entre elles et on less stabilise en leur donnant uneforme de triangle.La technique d’assemblage permet une meilleure légèreté et une élévationn des constructionsModelageCette technique est utilisée dans la construction de maisons traditionnelles en terre et demaisonss contemporaines en béton. Lee modelagee apporte à l’architecture une certainesouplesse des formes.La technique de modelage permet une richesse de formes, courbes, formes géométriques.La Rotonde– Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouille12

À la manière d’un squelette, lastructure d’une construction lui permet de tenir debout. Si elleest défaillante, ellee s’effondrera. La structure supporte son propre poids, celui du bâtiment etde ses occupants, mais elle subit aussi des tensions externes (vents, neige, mouvements dusol,…).En physique, onappelle structure la forme d’équilibre stable qui caractérise lesconstructions. Elledoit êtrecalculée pour garantir qu’aucune force, (poussée, vent,mouvement de terrain ou autre) ne puisse la menacer… l’architecte travaille avec l’aidenotamment d’ingénieurs, de bureaux d’études et degéologuess pour résoudre ces problèmestrès pointus de stabilité et d’équilibre dess constructions.TriangleLe triangle a beaucoup de vertus ! Il est utilisé dans la structure de nombreux objets etbâtiments, car il permet une meilleure répartition des forces. Exemples d’objets ou structuresoù le triangle jouece rôle : cadre de vélo, certains modèless de chaises, treillis de lignesélectriques à hautetension, latour Eiffel, , certains ponts, etc.Arc decintre et clé de voûteL’arc en plein cintre est une structure auto-serrante trèssolide qui n’a pas besoin de colle pour tenir. Pour que l’arctienne, il faut retailler les pierres, les biseauter sur deux deleurs faces en respectant un angle précis. . Il suffit ensuite deles empiler.La dernière pièce qui se trouvee en haut de l’arc s’appelle laclé de voûte.Pour quee l’arc ne s’effondre pas à cause de la pousséeextérieuree (latérale), il est également nécessaire d’ajouter desLa Rotonde– Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouille13

contreforts. Il est donc possible d’empiler des pierres au-dessus depropriétés «auto-serrantes» et à la présence des contreforts.l’arc grâceà sesL’arc enplein cintre est une technique t utilisée depuis plus dee 2000 ans. . Les Romains s’enservaient pour construire des ponts, des thermes et des aqueducs. À cette époque, le bétonarmé etles structures en fer n’existaient pas !L’arc enplein cintre était la seule technique possible pour faire tenir les fines structures depierre des énormes aqueducs destinés à approvisionner les villes en eau courante. Pourconstruire l’arc, lesRomains utilisaient dee grandes armatures en e bois : les s cintres.Répartition des chargesLes fondations f sont l’ensemble desélémentsd’uneconstructioncachésdans la terre et surlesquelles repose la partievisibledu bâtiment. b L’architecteet sesassociés (ingénieurs, géologues,géotechniciens)définissent leursformes et matériaux en étudiant lanature du sol ; son dénivelé, lepoidss du bâtiment,desesmatériaux et de ses occupants.Ces fondationss permettent ausside « fixer », « d’accrocher » lebâtiment au sol.La Rotonde– Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouille14

Par exemple, les fondations sur pilotis sont utilisées en terrains instables ou pour construiresur l’eau. Elles sont constituées de pieux enfoncés par l’une de leur extrémité taillée enpointe, 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’effondrerou 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 architecteCette atelier a été créé en 2004 par le service éducatif de l’École Nationale Supérieured’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 desucre, des piques à brochettes ou de la pâte à modeler ?MatérielSucre en morceaux (5 boîtes de 1kg)100 piques à brochettes250 g de pâte à modeler pour lier les piques1 kg pâte à modeler1 mètrePréparationProtéger le sol pour les équipes qui fabriqueront une maison avec la pâte à modeler et avecle sucre.ATTENTION : mettre en garde les enfants : les piques à brochette, ça peut faire mal !DérouléDiviser 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 équipesun temps limité pour construire leurs bâtiments (15-20 minutes par exemple).2. Laisser les équipes présenter aux autres groupes leurs constructions et mesurer lahauteur.3. Discuter avec les équipes et les amener à identifier les avantages et lesinconvénients de chaque construction.La Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouille 15

Observations1. Quel bâtiment est le plus solide ? Peut-on avoir un bâtiment à laa fois solideet hautavec chaque matériau utilisé ?2. Quelles sont les techniques de constructionemployées par les 3 équipes ?3. A quel(s) type(s) de maisons ressemblent les 3 bâtiments construits ? Arrive-t-on àfaire des liens avec des modèles de maisonss connus dans le monde ?POUR RÉPONDRE À CES QUESTIONSS, se référer à la partie « Pour aller plus loin 2-2.2Je maîtrise l’ouvrage »PhotosVoici des exemplesde réalisations de constructionss faites par des d enfantss ou des étudiants àLa RotondeAssemblageEmpilementLa Rotonde– Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouille16

ModelageLa Rotonde – Guide pédagogique Mondo Minot | Système débrouille 17