Séquence 7 : Modélisation 3D et conception
Comment représenter un objet technique en 3D sur ordinateur avant de le fabriquer ?
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| Niveau | 5ème | Durée | 3 séances de 1h30 |
| Thème | Thème 3 : Création, conception, réalisation | ||
| Compétences | Imaginer, concevoir, réaliser Valider par simulations et tests | ||
| Logiciel | Tinkercad (modélisation 3D en ligne) | ||
💡 Situation déclenchante
Avant de construire un pont, une maison ou même un simple support de téléphone, les ingénieurs créent un modèle 3D numérique. Cela permet de vérifier les dimensions, tester la solidité et corriger les erreurs avant la fabrication.
Problématique : Comment utiliser la modélisation 3D pour concevoir un objet technique avant de le fabriquer ?
🎬 Situation déclenchante en vidéo
Skartepark impression 3D 2024, 00:00:31 · PodEduc (catégorie « travaux d'élèves »)
Auteur : Anthony Roy. Licence : Licence Creative Commons : Attribution - Pas d'Utilisation Commerciale - Pas de Modification 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0). Réutilisation : iframe. Voir la fiche d'origine
Réserve : VÉRIFIÉ LE 02/09/2026 : page en ligne, titre et durée 00:00:31 conformes, auteur Anthony Roy confirmé ; LICENCE CC BY-NC-ND 4.0 CONFIRMÉE telle qu'écrite. La fiche ne porte AUCUNE DESCRIPTION : seulement la catégorie « travaux d'élèves » et les mots-clés 3d, impression, skatepark, la mention « (travaux d'élèves) » figurait à tort au champ auteur du relevé initial, elle est déplacée au champ source. Contenu à confirmer au visionnage. REQUALIFICATION PARTIELLE : elle montre le résultat, pas le problème ; sans relance immédiate du professeur (« et vous, par quoi commenceriez-vous ? »), elle reste une vitrine. CC BY-NC-ND : ni modification ni remontage, intégration telle quelle.
Lecture depuis la plateforme d'origine. En cas de coupure, utilisez le repli sans écran ci-dessous.
Prompt de génération, variantes et repli sans écran : dossier des situations déclenchantes.
Activité 1 : Le cahier des charges
Comprendre le cahier des charges
Avant de concevoir un objet, on rédige un cahier des charges qui liste les contraintes à respecter.
- La fonction d'usage : à quoi sert l'objet ?
- Les contraintes techniques : dimensions, poids, matériaux...
- Les contraintes esthétiques : forme, couleur, design...
- Les contraintes économiques : coût de fabrication
- Les contraintes environnementales : recyclable, éco-conçu...
Exercice : Rédige le cahier des charges d'un support de smartphone pour bureau.
| Critère | Ta réponse |
|---|---|
| Fonction d'usage | |
| Dimensions max | |
| Matériau envisagé | |
| Contrainte esthétique | |
| Contrainte environnementale |
Activité 2 : Découverte de Tinkercad
Prends en main l'outil de modélisation 3D
Tinkercad est un logiciel en ligne gratuit qui permet de créer des objets 3D en assemblant des formes simples.
- Formes primitives : cube, cylindre, sphère, cône, tore...
- Déplacer : cliquer-glisser une forme sur le plan
- Redimensionner : tirer les poignées blanches
- Regrouper : fusionner plusieurs formes en une seule
- Percer : utiliser une forme "trou" pour creuser une autre forme
- Aligner : centrer des formes les unes par rapport aux autres
Défis de prise en main
Défi A : Crée un cube de 20mm × 20mm × 20mm. Change sa couleur en bleu.
Fait ? ⬜ oui ⬜ non
Défi B : Crée un cylindre et place-le au-dessus du cube pour former un champignon.
Fait ? ⬜ oui ⬜ non
Défi C : Perce un trou cylindrique au centre du cube (utilise un cylindre "trou" + regrouper).
Fait ? ⬜ oui ⬜ non
Défi D : Crée tes initiales en 3D (lettres de ton prénom, épaisseur 5mm).
Fait ? ⬜ oui ⬜ non
Activité 3 : Concevoir le support de smartphone
Modélise ton support de smartphone sur Tinkercad
En respectant le cahier des charges de l'activité 1, conçois un support de smartphone fonctionnel et esthétique.
- Le support tient debout de manière stable
- Le téléphone est maintenu sans tomber (angle d'inclinaison adapté)
- Les dimensions sont réalistes et respectent le cahier des charges
- Le design est soigné (formes harmonieuses, nom gravé...)
Fais un croquis de ton support avant de le modéliser :
Dimensions de ton modèle 3D :
| Largeur | mm |
| Profondeur | mm |
| Hauteur | mm |
📝 Synthèse : Ce que je retiens
Complète la synthèse avec les mots suivants : cahier des charges, modèle 3D, contraintes, Tinkercad, formes primitives, regrouper
Avant de fabriquer un objet, on rédige un ........................ qui définit les ........................ à respecter (techniques, esthétiques, économiques, environnementales).
On utilise un logiciel comme ........................ pour créer un ........................ de l'objet.
On modélise en assemblant des ........................ (cube, cylindre, sphère...) que l'on peut déplacer, redimensionner, percer et ........................ .