Diapositive 1

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NOUVEAUX PROGRAMMES DE 3ème Thème de
convergence LES ENERGIES ET LE DEVELOPPEMENT
DURABLE
2

• Atelier pédagogique du CRTech
• de COMBS LA VILLE

3

• Plusieurs disciplines ont décidé de travailler
  ensemble (physique, technologie, mathématiques,
  SVT, histoire, géographie, arts plastiques et
  français)  les enseignants ont élaboré un livret
  où lon retrouve toutes les compétences et
  capacités validables autant au niveau
  disciplinaire quau niveau socle commun de
  compétences et de connaissances 
• les élèves auront aussi un livret pour pouvoir
  demander la validation. Toutes les activités
  seront consignées dans un fichier au nom de
  lélève. Ils devront aussi réaliser un livre avec
  des questions sur  didapages  en physique.

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• Mise en situation 
• Le principal nous demande de penser à des
  améliorations dans la
• cour, il voudrait mettre en valeur les jolis
  bosquets il souhaiterait
• un système
• éclairant
• esthétique
• écologique.
• Par un courrier, le principal nous propose de
  trouver des solutions écologiques. (voir lettre)

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• LA PROGRESSION
• Appropriation du cahier des charges
• Recherche de solutions techniques
• Revue de projet et choix de solution
• Réalisation et validation du prototype
• Présentation finale du projet

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• Appropriation du cahier des charges (technologie)
• - Que peut-on mettre en place pour valoriser les
  espaces verts ?
• - Quels sont les systèmes existants dans le
  commerce ?
• - Quels sont les plus écologiques ?
• - Quel système pourrait-on inventer, utilisant un
  type dénergie propre et qui ne nécessite pas de
  tranchées ? Quelle est lénergie la plus adaptée?
• - A quel endroit les placer ?
• - Comment va-t-on faire pour répondre au
  problème ?

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• LE THEME production et utilisation dénergie
• Les supports
• 3 systèmes utilisant des énergies différentes

• éolienne
• solaire
• électrique

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Thème ou centre dintérêts
Nombre de capacités visées
Appropriation du cahier des charges
Analyse du fonctionnement dun objet technique 6 P, T, AP, F Éclairage, éolienne
Disciplines associées P Physique T
Technologie AP Arts plastiques F Français M
Mathématiques G Géographie H Histoire SVT
support
Domaine dapplication
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Appropriation du cahier des charges Recherche de solutions techniques Revue de projet et choix de solution Réalisation et validation du prototype Présentation finale du projet
Analyse du fonctionnement dun objet technique 6 P, T, AP, F Éclairage, éolienne 4 P,T, AP,M Éoliennemobile 3 T
Les matériaux utilisés 2 T Éolienne, solaire 1 T 2 T éolienne 2 T,P Éolienne,
Les énergies mises en oeuvre 1 T,P,SVT,M Éolienne, batterie, solaire 1 T,P,SVT 2 T,P,SVT, G Éolienne, solaire, batterie
Lévolution de lobjet technique 2 T,H éolienne 1 T, F,H 2 T 1 T,H 2 T,H,
La communication et la gestion de linformation 2 T,P,F,SVT,M 1 T,F,H 1 3
Le processus de réalisation dun objet technique 7 Technologie
thèmes
approches
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Éclairage thèmes Éclairage éolien Éclairage solaire Éclairage à batterie Éclairage
Appropriation du cahier des charges Groupe classe
Recherche de solutions techniques
Revue de projet et choix de solutions
Réalisation et validation du prototype
Présentation finale dun projet
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• Exemple de découpage
• séquence N1 (3 séances)
• séquence N2 (1 séance)
• séquence N3 (2 séances)
• séquence N4 (1 séance)

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• SEANCE 1 
• Durée  2 heures

besoin 3 Formaliser sans ambiguïté une description du besoin
Document multimédia Nature et caractéristiques des documents multimédias  2 Choisir et justifier un format de fichier pour réaliser un document multimédia
Outils de travail collaboratif  2 Choisir et utiliser les services ou les outils adaptés aux tâches à réaliser dans un travail de groupe collaboratif

• Mise en situation  Le principal nous demande de
  penser à des améliorations dans la cour, il
  voudrait mettre en valeur les jolis bosquets il
  souhaiterait un système
• éclairant
• esthétique
• écologique.
• (voir lettre)
• partie1
• Situations problèmes 
• comment mettre en valeur les bosquets ?
• Comment va-t-on faire pour répondre au problème ?
• Quel type dobjets techniques ? Quel type
  déclairage ? Quels sont les systèmes existants
  dans le commerce ?
• Avec quelle(s) énergie(s) seront-ils alimentés ?
• Quels sont les plus écologiques ?
• Quel système pourrait-on inventer, utilisant un
  type dénergie propre et qui ne nécessite pas de
  tranchées ?
• A quel endroit les placer?

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• Partie 2
• Nous voulons informer tous les professeurs qui
  travaillent sur le projet, de lavancement des
  recherches et des travaux et cela toute lannée.
• Situation problème 
• Quels sont les outils mis à notre disposition qui
  seront les plus adaptés ?
• Tout en sachant quil faut un outil qui soit
  facile dutilisation, pratique, qui ne pose pas
  de problème éthique
• Comment fonctionne linformatique au collège ?

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• SEANCE 2
• Durée 2 heures
• Daprès le compte rendu fait en physique et en
  SVT, il est urgent de se préoccuper de létat de
  la planète  Lénergie éolienne ou solaire nous
  semblait être la mieux adaptée mais en fonction
  de notre situation géographique et des énergies
  employées en France
• Est-ce une bonne idée dutiliser lénergie du
  vent ?
• Quelles sont les autres sources dénergie connues
  et exploitables?
• Étudions des documents et interrogeons-nous.

Critères de choix énergétiques 2 Choisir, pour une application donnée, une énergie adaptée au besoin
Sources et disponibilités des ressources énergétiques ( fossile, nucléaire, renouvelables) 1 Identifier les grandes familles de sources dénergies
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• SEANCE 3 
• Durée  2 heures

représentation fonctionnelle 2 Énoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que lobjet technique doit satisfaire
Critère dappréciation niveau 2 Définir les critères dappréciation dune ou plusieurs fonctions
Cahier des charges simplifié 2 Rédiger un cahier des charges simplifié
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• SEANCE 4
• Durée  4 heures
• Préambule
• En physique, les élèves travaillent sur
  lensemble du système électrique (ampoules ou
  leds , moteur générateur, régulateur dénergie
  etc) Test sur la luminosité.
• En Svt, sur limpact sur lenvironnement.
• En Technologie, nous allons étudier les matériaux
  susceptibles dêtre utilisés pour la fabrication
  ainsi que leur mise en forme et leur recyclage
  etc
• Situation problème pour réaliser le mât de
  léolienne et les pâles, on doit utiliser des
  matériaux résistants et recyclables au maximum
• FC8 être fabriqué avec des matériaux recyclables
• FC1  Résister aux milieux extérieurs
• FC5 Ne pas coûter trop cher
• Quels matériaux pouvons nous utiliser?

contraintes liées au fonctionnement et à la durée de vie, à la sécurité, à lesthétique et à lergonomie, à limpact environnemental et au développement durable, aux aspects économiques budget, coût 3 Dresser la liste des contraintes à respecter
Méthodologie de choix de matériaux 1 Identifier les propriétés pertinentes des matériaux à prendre en compte pour répondre aux critères influents sur lobjet technique
Méthodologie de choix de matériaux 2 Hiérarchiser les propriétés
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• SEANCE 5
• Durée 2 heures

veille technologique 1 Organiser une veille technologique
Progrès technique, invention et innovations, développement durable 2 Situer dans le temps les inventions par rapport avec lobjet technique étudié
Situation problème Comme tous les objets
techniques, les systèmes utilisant lénergie
éolienne évoluent aussi. De nouvelles solutions
techniques apparaissent Quelles seront les
éoliennes du futur?
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• SEANCE 6 
• à faire par groupe et participation du professeur
  dhistoire
• Durée 2 heures
• Situation
•  
• nous allons créer des bornes déclairage à
  énergie éolienne actionnant un mobile, nous avons
  vu comment seraient les futures éoliennes
  (remplacement des pales) il est intéressant de
  rechercher
• quels ont été les systèmes déclairages inventés
  précédemment et lénergie utilisée ?
• quels sont les ancêtres de léolienne ?

Situer dans le temps les inventions en rapport avec lobjet technique étudié 2 progrès technique invention et innovations développement durable
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• SEANCE 7
• Durée 2 heures
• Situation problème
• Avant de passer à la recherche de solutions et à
  la fabrication, il faut organiser notre travail.
• Qui fait quoi ?
• Comment organiser notre projet ?

Gérer lorganisation et la coordination du projet 3 planification, antériorité, chronologie
20
Premières idées
21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23

• Nous allons vous détailler
• Séquence 1, séances
• 1
• 2
• 3
• Séquence 3, séance
• 5

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• SEANCE 1 
• Durée  2 heures

besoin 3 Formaliser sans ambiguïté une description du besoin
Document multimédia Nature et caractéristiques des documents multimédias  2 Choisir et justifier un format de fichier pour réaliser un document multimédia
Outils de travail collaboratif  2 Choisir et utiliser les services ou les outils adaptés aux tâches à réaliser dans un travail de groupe collaboratif
Mise en situation Le principal nous demande de
penser à des améliorations dans la cour, il
voudrait mettre en valeur les jolis bosquets il
souhaiterait un système - éclairant -
esthétique - écologique. Voici le courrier reçu
(voir lettre)
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• partie1
• Situation problème  comment faire pour mettre
  en valeur  les bosquets ?
• Comment va-t-on faire pour répondre au problème ?
  
• Brainstorming
• Réponses obtenues  il faut un bel objet
  technique qui ait aussi un système déclairage
• Quel type dobjets techniques ? Quel type
  déclairage ? Quels sont les systèmes existants
  dans le commerce ?
• Réponses obtenues  bornes solaires, bornes
  électriques, bornes à piles. 
• Et surtout quels sont ceux qui sont écologiques ?
  
• Réponse obtenue  bornes solaires
• Quel système pourrait-on inventer, utilisant un
  type dénergie propre et qui ne nécessite pas de
  tranchées ?
• Réponses obtenues  bornes éoliennes décoratives

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• A quel endroit les placer ?
• Utiliser les photos

Regardons sur internet et les catalogues, les
systèmes qui pourraient répondre à notre
besoin . Activité répartie en 3 équipes. Supports
photos des bosquets et lettre du
principal Sites internet, livres et catalogues.
Besoin OBJET TECHNIQUE
Mettre en valeur certains jolis endroits de la cour sans faire de tranchée et sans polluer Il faut des bornes éoliennes éclairantes non polluantes décoratives
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• Partie 2
• Nous voulons informer les professeurs qui
  travaillent avec nous sur le projet, de
  lavancement de nos recherches et de nos travaux
  et cela toute lannée.
• Situation problème  Quels sont les outils mis à
  notre disposition qui seront les plus adaptés ?
• Tout en sachant quil faut un outil qui soit
  facile dutilisation, pratique, qui ne pose pas
  de problème éthique
• Comment fonctionne linformatique au collège ?
• Chaque élève proposera une solution  blog, mail,
  fichier informatique, logiciels gratuits.
• Après avoir proposé toutes les solutions, il va
  falloir choisir en fonction des contraintes.
• Pour faire ce choix, les élèves vont sur les
  postes informatiques, choisissent un des
  logiciels cités au tableau (word, openoffice,
  scribus, etc) et font un test en tapant le
  compte rendu des recherches précédentes 
• Chaque groupe enregistrera chaque semaine dans
  son fichier le fruit de son travail, de ses
  recherches et cela dans toutes les disciplines 
  ce fichier sera consultable sur le réseau.
• Revenir à sa place et expliquer à lensemble de
  la classe les avantages et les problèmes
  rencontrés.
• A la fin, on choisira un logiciel.

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• Synthèse partie 1 et 2
• Chaque groupe expose ses résultats au tableau
• A partir des différentes informations collectées
  en rapport avec le courrier du Principal et les
  recherches sur catalogue et sur internet, chaque
  groupe nous présentera le type de produit qui
  sera le plus adapté à notre besoin et justifiera
  son choix.
• Il existe différents types dobjets extérieurs
  incluant un système déclairage fonctionnant avec
  des énergies différentes 
• Les bornes électriques utilisent lénergie
  électrique et nécessitent pour cela des câbles
  enterrés pour amener le courant électrique 
  solution non retenue puisquil ne faut pas de
  tranchée
• Les bornes solaires utilisent des capteurs
  solaires qui se rechargent le jour pour restituer
  lénergie la nuit. ce pourrait être une solution
  mais peut être que le coût sera élevé et la
  durée de vie limitée.
• Les bornes électriques à piles  solution mais
  pas très écologique, il faut changer les piles.
• Les bornes à énergie éolienne  solution qui
  semble le mieux adaptée, elles nexistent pas il
  faut les concevoir.
• Conclusion 
• Nous nous intéresserons aux bornes à énergie
  éolienne décorative et nous allons utiliser comme
  moyen de communication le logiciel word et le
  fichier sera enregistré sur le réseau du collège.

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• Structuration
• Un objet technique est créé à partir du moment où
  il répond à un besoin.
• Pour permettre à toute la communauté scolaire de
  suivre nos travaux, nous allons utiliser le
  réseau informatique.
• Un réseau informatique est un ensemble
  d'équipements (matériels et logiciels) reliés
  entre eux pour échanger des informations. ...

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• Évaluation
• A quel besoin répondent les bornes que nous
  installerons dans la cour et à quelle fonction
  répondront elles ?
• Quels sont les autres objets techniques qui
  auraient pu satisfaire notre besoin et pourquoi y
  avons-nous renoncé ?

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• SEANCE 2 
• Durée 2 heures
• Daprès le compte rendu fait en physique et en
  SVT, il est urgent de se préoccuper de létat de
  la planète  Lénergie éolienne ou solaire nous
  semblait être la mieux adaptée mais en fonction
  de notre situation géographique et des énergies
  employées en France
• Est-ce une bonne idée dutiliser lénergie du
  vent ?
• Quelles sont les autres sources dénergie connues
  et exploitables?
• Étudions des documents et interrogeons-nous.

Critères de choix énergétiques 2 Choisir, pour une application donnée, une énergie adaptée au besoin
Sources et disponibilités des ressources énergétiques ( fossile, nucléaire, renouvelables) 1 Identifier les grandes familles de sources dénergies
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• Par groupe de 2 élèves
• Observation des documents n1,2,5, 6 et 7
• Daprès les documents n1,et 2doc2.doc,
  quobserves-tu?
• Quelles sont les autres sources dénergie connues
  et exploitables? Doc 7
• Quelles énergies a-t-on intérêt à développer?
  Doc6
• Où a-t-on intérêt de construire des éoliennes?
  Doc5
• Tire tes conclusions, chaque groupe devra
  consigner ses réflexions dans un fichier en
  respectant les contraintes suivantes
• Nom du fichier nom des élèves
• Logiciel word
• Police new times roman
• Taille des caractères 12
• Mise en commun des observations

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• Structuration
• Lhomme , tout au long de sa vie consomme de
  lénergie, cela saccentue avec les nouvelles
  technologies. Certaines sources dénergie
  sépuisent , on les appelle non renouvelables
  dautres proviennent de sources renouvelables de
  manière permanente biomasse, eau, vent, solaire
  ... Parmi les sources dénergie renouvelables que
  nous avons étudiées, 2 ne sont pas très
  exploitées en Europe de louest et méritent quon
  sy intéresse le soleil et le vent en France,
  beaucoup de régions sont ventées.
• Lobjet technique que nous choisissons détudier
  cette année est léolienne .
• Evaluation
• document

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• SEANCE 3
• Durée  2 heures
• Déroulement de séance
• Préambule 
• En Arts plastiques, la recherche pour
  lesthétique commence. Les élèves ont poursuivi
  le travail dans les autres disciplines, et en
  lisant le travail effectué sur le réseau, le
  choix de la source dénergie qui doit être
  utilisée pour notre objet technique semble être
  une énergie renouvelable. Lénergie éolienne
  semble être la meilleure (Séance 2)
• La source dénergie sera le vent.

représentation fonctionnelle 2 Énoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que lobjet technique doit satisfaire
Critère dappréciation niveau 2 Définir les critères dappréciation dune ou plusieurs fonctions
Cahier des charges simplifié 2 Rédiger un cahier des charges simplifié
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• Mise en situation 
• daprès le courrier du Principal nous allons
  créer un bel objet technique utilisant l énergie
  éolienne.
• Situation problème 
• Comment pouvons nous représenter sous forme
  graphique toutes les fonctions ?
• Ne sommes nous pas limités par quelques
  contraintes ?
• Quels sont les éléments extérieurs qui
  interviennent lors de lusage des bornes et pour
  chacun deux, quelle est la fonction à
  satisfaire ?
• Par quel moyen pouvons nous donner des
  informations nécessaires pour la réalisation de
  notre objet technique à énergie éolienne à tous
  les enseignants qui participent au projet?

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• Comment va-t-on faire pour répondre aux
  problèmes ?
• Supports  extrait du livre de 3ème et site web
• Brainstorming
• Réponses attendues  il faut faire le diagramme
  pieuvre, un CDCF
• Il faut lister toutes les fonctions du produit,
  les écrire au tableau, définir aussi les critères
  et le niveau
• on liste toutes les fonctions quon écrit au
  tableau
• Le diagramme pieuvre est complété ensemble au
  vidéo- projecteur ainsi que le cahier des
  charges.
• Dans le fichier  prof  ouvrir   diagramme
  pieuvre  compléter et enregistrer dans votre
  fichier

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• Structuration 
• Pour représenter les fonctions des bornes
  éoliennes et leurs relations nous utilisons un
  outil qui sappelle diagramme pieuvre.
• La pieuvre, issue de la méthode APTE, est un
  outil de représentation des fonctions et de leurs
  relations avec lobjet étudié. Son avantage est
  de présenter synthétiquement ce que lon
  décrirait dans un long document. Il faut
  distinguer les fonctions de service des fonctions
  techniques Lensemble des relations entre les
  fonctions et lobjet vont être représentées dans
  " la pieuvre"  Chaque fonction est caractérisée
  par des critères dappréciation et des niveaux de
  performance. Ils permettent de préciser la
  fonction et dapprécier, lors des tests de
  prototypes, si cette fonction est bien remplie.
  Lexpression fonctionnelle du besoin dresse, sous
  forme dun tableau, la liste des fonctions que le
  produit doit assurer. Le cahier des charges
  fonctionnel est un document contractuel rédigé en
  accord entre le client et le concepteur. Il fixe
  les responsabilités, les coûts, les performances,
  les délais. Il comprend deux parties  la
  présentation du problème et lexpression
  fonctionnelle du besoin. Il décrit les fonctions
  et les contraintes auxquelles doit répondre un
  produit.

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• Evaluation
• Présentation du problème
• Après avoir longtemps négligé son environnement,
  lhomme constate ses erreurs et veut réparer les
  dégâts quil a causés. Les hommes politiques
  votent des lois interdisant le rejet sauvage de
  déchets et obligeant le recyclage des contenus
  des poubelles. Mais encore faut-il se donner les
  moyens de trier les déchets. Lentreprise  
  écolo  essaie de répondre à la fois aux attentes
  des consommateurs et aux volontés politiques.
  Elle demande au chef de projet décrire un cahier
  des charges fonctionnel pour élaborer une
  poubelle adaptée au tri des déchets ménagers. La
  poubelle doit comporter 3 compartiments, tenir
  dans un meuble de cuisine (503030), se laver à
  leau chaude, se démonter entièrement pour la
  vider, être étanche aux odeurs, exister dans des
  gammes bicolores.
• A rechercher les fonctions de service et les
  fonctions contraintes de cette poubelle en
  utilisant létude du milieu extérieur.

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• SEANCE 5
• Durée 2 heures

veille technologique 1 Organiser une veille technologique
Progrès technique, invention et innovations, développement durable 2 Situer dans le temps les inventions par rapport avec lobjet technique étudié
Problème Comme tous les objets techniques, les
systèmes utilisant lénergie éolienne évoluent
aussi. De nouvelles solutions techniques
apparaissent Quelles seront les éoliennes du
futur? Support  A partir des documents
ressources utilisés en SVT et des sites internet
http//www.futura-sciences.com/ et
http//energiesdelamer.blogspot.com/ complète
lactivité.
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• Structuration
• La veille technologique est une activité qui met
  en œuvre des techniques d'acquisition, de
  stockage et d'analyse d'informations, concernant
  un produit ou un procédé, sur létat de lart et
  l'évolution de son environnement scientifique,
  technique, industriel ou commercial, afin de
  collecter, organiser, puis analyser et diffuser
  les informations pertinentes qui vont permettre
  danticiper les évolutions, et qui vont faciliter
  linnovation.
• La veille technologique est une activité
  préparatoire à un transfert de technologie.
• Les inventeurs cherchent toujours à inventer ou
  innover à partir de la même source dénergie, le
  vent, les futurs objets techniques qui
  permettront dobtenir de lénergie répondent à
  dautres solutions techniques.

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• Evaluation
• Complète le tableau ci-dessous

Nom de léolienne Nom du système tournant Nombre de pales support système
Classique Pales 3 Sol
Centrale en forme de manèges Bras pivotants reliés à des cerfs volants Sol
Ballon transportable Air
Turbines volantes Sol
Eolienne flottante eau
42
retour
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Nous remercions les collègues qui sont venus
travailler avec nous durant toute lannée au
centre ressource. Nous vous invitons tous à venir
nous voir dès la rentrée pour échanger et
participer à lélaboration de nouveaux projets.