Un projet d’art technoscientifique pour le laboratoire créatif

Si vous avez un enfant d’âge scolaire, vous l’avez sûrement déjà vu faire s’affronter des toupies Beyblade dans une arène. C’est en regardant mon enfant de huit ans construire ses propres prototypes de lanceur et de toupies à l’aide de blocs Lego que m’est venue l’idée de proposer un projet similaire à mes collègues de 4e année.

Au mois d’avril prochain aura lieu un vernissage scientifique à notre école (Fernand-Seguin de la CS de Montréal). Lors de cet événement, notre milieu se transformera en un musée dans lequel parents et élèves déambuleront afin de découvrir les projets de nos jeunes scientifiques. Cette année, chaque projet devra être en lien avec les domaines des arts, des sciences et de la technologie. En ce sens, les élèves de la quatrième année produiront des œuvres abstraites à l’aide d’une toupie. Ce jouet datant de la Haute Antiquité passionne, depuis toujours, jeunes et moins jeunes par sa capacité à décrire des mouvements fascinants.

Dernièrement, dans le cadre de la CAPI, les enseignants de quatrième année ont assisté à une formation qui avait pour objectif de les initier à l’utilisation du logiciel de modélisation 3D TINKERCAD. De plus, lors de cette rencontre, ils ont pu vivre chacune des étapes du projet et, du même coup, m’aider à y apporter les derniers correctifs. Voici, en détails, toutes les étapes de notre projet d’art technoscientifique que vous pourrez aussi vivre avec votre groupe d’élèves si, bien sûr, vous disposez d’une imprimante 3D.

Étape 1 : La modélisation de la toupie à l’aide du logiciel Tinkercad

Il y a quelques jours, les élèves sont venus au laboratoire informatique pour concevoir leur toupie à l’aide du logiciel Tinkercad. Ils devaient suivre à la lettre le plan illustré ci-dessous.

Tout en s’assurant de respecter le concept de symétrie, ils avaient la possibilité d’apporter une touche personnelle à leur création. Quelques élèves ont même ajouté une ouverture à la base de la toupie afin d’y insérer une mine de crayon de bois.

Étape 2 : La conception du lanceur

Pendant que les modèles 3D étaient envoyés à l’impression, les élèves, en compagnie de l’enseignante ressource en sciences, ont scié, cloué, percé et collé afin de construire leur propre lanceur. Trois pièces maîtresses (coupole, arbre, cylindre), imprimées préalablement, leur ont été remises afin qu’ils puissent les insérer à l’intérieur de leur construction.

Maude, l’enseignante ressource en sciences, en a profité pour leur expliquer les principes d’inertie, de friction, de gravité et, plus spécifiquement, l’effet gyroscopique, soit le phénomène de conservation de l’axe de rotation d’un objet en rotation.

En ce sens, saviez-vous que Félix Christian Klein, mathématicien allemand du 19^e siècle, s’est intéressé à établir des relations entre les mathématiques pures et la mécanique par l’écriture de formules mathématiques relatives aux mouvements d’une toupie?

Étape 3 : La réalisation de l’œuvre abstraite

Lors des prochaines semaines, les enseignants de la quatrième année en profiteront pour discuter d’art abstrait avec leurs élèves en explorant, entre autres, les œuvres de Kandinsky et de Jean-Paul Riopelle. Par la suite, un atelier de création artistique leur sera présenté. À l’image de ces célèbres peintres, les élèves seront appelés à produire une œuvre abstraite grâce aux mouvements aléatoires de leurs toupies. Celles munies d’une mine de crayon de bois seront propulsées en premier sur une feuille de papier blanc afin de tracer des trajectoires spiralées. Par la suite, de petites gouttes de peinture multicolores seront déposées sur la surface de travail. Regroupés en équipe, les élèves y lanceront simultanément leur toupie afin de poursuivre la création de leur œuvre abstraite.

À la fin avril, ce sera le grand dévoilement de ces œuvres d’art. Pour l’occasion, les membres de la communauté scolaire les découvriront en exclusivité et pourront expérimenter, à leur tour, les outils et les procédés utilisés lors de leur réalisation. À suivre!  

En complément, Carrefour éducation vous propose une ressource pour débuter avec Tinkercad en classe.