Améliorer le fonctionnement d’une unité d’habitation

Travail réalisé dans l'académie de Grenoble pour la classe de 5ème. Présentation de 2 séquences, avec acquisition de données à partir de la brique NXT, en rapport avec les matériaux et les performances acoustiques et thermiques de l'habitat.

2 séquences de 4 séances chacune et les documents pour la réalisation des boîtes de test.

L’habitat d’aujourd’hui évolue dans un contexte où les économies d’énergie deviennent une priorité et où les nuisances sonores sont une préoccupation majeure des Français. Or l’isolation thermique d’un bâtiment peut améliorer mais aussi dégrader le confort acoustique de celui-ci.

Nous vous proposons deux séquences qui montrent aux élèves de 5ème que cette problématique dépend en partie des propriétés des matériaux qui seront choisis. Ils mènent une démarche d’investigation et vérifient les qualités thermiques ou acoustiques de plusieurs matériaux (laine de roche, polystyrène expansé, complexe isolant aluminium, liège, bois aggloméré, plaque de plâtre, carrelage, moquette ou sol vinyle sur mousse). Ces matériaux sont disponibles dans la plupart des grandes surfaces de bricolage. Ils permettent de réaliser des tests d’isolation thermique, de transmission de bruits aériens ou de bruits d’impacts à l’aide du même banc d’essai.

Les élèves mesurent et enregistrent la température ou le niveau sonore via le pack Lego Mindstorms NXT et ses capteurs. Pour les essais acoustiques, le haut-parleur du NXT est également la source sonore. Il émet un son à une fréquence et à une intensité programmées. Il produit alors le même bruit aérien, quel que soit le matériau testé. Les données acquises se traduisent dans l’interface du logiciel par une représentation visuelle, ce graphique facilite l’observation et l’interprétation des résultats obtenus. La modularité, la transmission sans fil et la facilité de programmation du pack Lego Mindstorms NXT en font un excellent enregistreur de données. Souvent utilisé dans le cadre de la robotique et des automatismes, la flexibilité de ce support pédagogique permet d’envisager toutes sortes d’activités dans des domaines divers et variés de la 6ème à la 3ème. Les séquences présentées en sont une illustration.