Collège Hastignan

saint Médard en jalles

La technologie

 

PROGRAMMES CYCLE 3 

PROGRAMMES CYCLE 4 

 

 

 

 

PROGRAMMES CYCLE 3 – SCIENCES et TECHNOLOGIE

 

Introduction

L’organisation des apprentissages au cours des différents cycles de la scolarité obligatoire est pensée de manière à introduire de façon progressive des notions et des concepts pour laisser du temps à leur assimilation. Au cours du cycle 2, l’élève a exploré, observé, expérimenté, questionné le monde qui l’entoure. Au cycle 3, les notions déjà abordées sont revisitées pour progresser vers plus de généralisation et d’abstraction, en prenant toujours soin de partir du concret et des représentations de l’élève.

La construction de savoirs et de compétences, par la mise en œuvre de démarches scientifiques et technologiques variées et la découverte de l’histoire des sciences et des technologies, introduit la distinction entre ce qui relève de la science et de la technologie et ce qui relève d’une opinion ou d’une croyance. La diversité des démarches et des approches (observation, manipulation, expérimentation, simulation, documentation...) développe simultanément la curiosité, la créativité, la rigueur, l’esprit critique, l’habileté manuelle et expérimentale, la mémorisation, la collaboration pour mieux vivre ensemble et le gout d’apprendre.

En sciences, les élèvent découvrent de nouveaux modes de raisonnement en mobilisant leurs savoirs et savoir-faire pour répondre à des questions. Accompagnés par ses professeurs, ils émettent des hypothèses et comprennent qu’ils peuvent les mettre à l’épreuve, qualitativement ou quantitativement.

Dans leur découverte du monde technique, les élèves sont initiés à la conduite d’un projet technique répondant à des besoins dans un contexte de contraintes identifiées.

Enfin, l’accent est mis sur la communication individuelle ou collective, à l’oral comme à l’écrit en recherchant la précision dans l’usage de la langue française que requiert la science. D’une façon plus spécifique, les élèves acquièrent les bases de langages scientifiques et technologiques qui leur apprennent la concision, la précision et leur permettent d’exprimer une hypothèse, de formuler une problématique, de répondre à une question ou à un besoin, et d’exploiter des informations ou des résultats. Les travaux menés donnent lieu à des réalisations ; ils font l’objet d’écrits divers retraçant l’ensemble de la démarche, de l’investigation à la fabrication.

 

 

Toutes les disciplines scientifiques et la TECHNOLOGIE concourent à la construction d’une première représentation globale, rationnelle et cohérente du monde dans lequel l’élève vit. Le programme d’enseignement du cycle 3 y contribue en s’organisant autour de thématiques communes qui conjuguent des questions majeures de la science et des enjeux sociétaux contemporains.

Le découpage en quatre thèmes principaux s’organise autour de : (1) la structure de matière à l’échelle macroscopique, le mouvement, l’énergie et l’information - (2) le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent - (3) les objets techniques, leur réalisation et leur fonction - (4) la planète Terre, lieu de vie. Chacun de ces thèmes permet de construire des concepts ou notions qui trouvent leur application dans l’éducation au développement durable. Le concept d’énergie, progressivement construit, est présent dans chaque thème et les relie.

La construction des concepts scientifiques s’appuie sur une démarche qui exige des observations, des expériences, des mesures, etc. ; la formulation d’hypothèses et leur mise à l’épreuve par des expériences, des essais ou des observations ; la construction progressive de modèles simples, permettant d’interpréter celles-ci ; la capacité enfin d’expliquer une diversité de phénomènes et de les prévoir. La réalisation de mesures et l’utilisation de certains modèles font appel aux mathématiques et en retour leur donnent des objets de contextualisation. Les exemples utilisés sont le plus souvent issus de l’environnement des élèves, devenant ainsi source de sens pour lui.

Par l’analyse et par la conception, les élèves peuvent décrire les interactions entre les objets techniques et leur environnement et les processus mis en œuvre. Les élèves peuvent aussi réaliser des maquettes, des prototypes, comprendre l’évolution technologique des objets et utiliser les outils numériques. Grâce à ces activités, les capacités tant manuelles et pratiques qu’intellectuelles des élèves sont mobilisées, ainsi que l’usage de la langue française et de langages scientifiques différents : ils produisent des textes et des schémas, ils s’expriment à l’oral, notamment pour présenter leurs pistes de recherche, leurs découvertes, leurs raisonnements.

Compétences DU SOCLE travaillées

Compétences

Domaine du socle

Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques

  • Proposer, avec l’aide du professeur, une démarche pour résoudre un problème ou

  • répondre à une question de nature scientifique ou technologique :

    • formuler une question ou une problématique scientifique ou technologique simple ;

    • proposer une ou des hypothèses pour répondre à une question ou un problème ;

    • proposer des expériences simples pour tester une hypothèse ;

    • interpréter un résultat, en tirer une conclusion ;

    • formaliser une partie de sa recherche sous une forme écrite ou orale.

4

Concevoir, créer, réaliser

  • Identifier les évolutions des besoins et des objets techniques dans leur contexte.

  • Identifier les principales familles de matériaux.

  • Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs composants.

  • Réaliser en équipe tout ou une partie d’un objet technique répondant à un besoin.

  • Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information.

4-5

S’approprier des outils et des méthodes

  • Choisir ou utiliser le matériel adapté pour mener une observation, effectuer une mesure, réaliser une expérience ou une production.

  • Faire le lien entre la mesure réalisée, les unités et l’outil utilisés.

  • Garder une trace écrite ou numérique des recherches, des observations et des expériences réalisées.

  • Organiser seul ou en groupe un espace de réalisation expérimentale.

  • Effectuer des recherches bibliographiques simples et ciblées. Extraire les informations pertinentes d’un document et les mettre en relation pour répondre à une question.

  • Utiliser les outils mathématiques adaptés.

2

Pratiquer des langages

  • Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis.

  • Exploiter un document constitué de divers supports (texte, schéma, graphique, tableau, algorithme simple).

  • Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte).

  • Expliquer un phénomène à l’oral et à l’écrit.

1

Mobiliser des outils numériques

  • Utiliser des outils numériques pour :

    • communiquer des résultats ;

    • traiter des données ;

    • simuler des phénomènes ;

    • représenter des objets techniques.

  • Identifier des sources d’informations fiables.

2

Adopter un comportement éthique et responsable

  • Relier des connaissances acquises en sciences et technologie à des questions de santé, de sécurité et d’environnement.

  • Mettre en œuvre une action responsable et citoyenne, individuellement ou collectivement, en et hors milieu scolaire, et en témoigner.

3-5

Se situer dans l’espace et dans le temps

  • Replacer des évolutions scientifiques et technologiques dans un contexte historique, géographique, économique et culturel.

  • Se situer dans l’environnement et maîtriser les notions d’échelle.

5

Thème 1 : Matière, mouvement, énergie, information

Connaissances et compétences

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

 

Décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique

Identifier des sources et des formes d’énergie.

  • L’énergie existe sous différentes formes (énergie associée à un objet en mouvement, énergie thermique, électrique…).

L’énergie associée à un objet en mouvement apparaît comme une forme d’énergie facile à percevoir par l’élève, et comme pouvant se convertir en énergie thermique.

Séance19 Les énergies fiches CEA

Vidéos : voyage en électricité

Prendre conscience que l’être humain a besoin d’énergie pour vivre, se chauffer, se déplacer, s’éclairer…

Reconnaître les situations où l’énergie est stockée, transformée, utilisée.

  • La fabrication et le fonctionnement d’un objet technique nécessitent de l’énergie.

  • Exemples de sources d’énergie utilisées par les êtres humains : charbon, pétrole, bois, uranium, aliments, vent, Soleil, eau et barrage, pile…

  • Notion d’énergie renouvelable.

Le professeur peut privilégier la mise en œuvre de dispositifs expérimentaux analysés sous leurs aspects énergétiques : éolienne, circuit électrique simple, dispositif de freinage, moulin à eau, objet technique…

Séance19 Les énergies fiches CEA

Identifier quelques éléments d’une chaîne d’énergie domestique simple.

  • Quelques dispositifs visant à économiser la consommation d’énergie.

On prend appui sur des exemples simples (vélo qui freine, objets du quotidien, l’être humain lui-même) en introduisant les formes d’énergie mobilisées et les différentes consommations (par exemple : énergie thermique, énergie associée au mouvement d’un objet, énergie électrique, énergie associée à une réaction chimique, énergie lumineuse…).

 

Exemples de consommation domestique (chauffage, lumière, ordinateur, transports).

Technologie

Physique-Chimie

Identifier un signal et une information

Identifier différentes formes de signaux (sonores, lumineux, radio…).

  • Nature d’un signal, nature d’une information, dans une application simple de la vie courante.

Introduire de façon simple la notion de signal et d’information en utilisant des situations de la vie courante : feux de circulation, voyant de charge d’un appareil, alarme sonore, téléphone…

Élément minimum d’information (oui/non) et représentation par 0,1.

Technologie

Physique-Chimie

 

Thème 2 : Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent

 

Thème 3 : Matériaux et objets techniques

Connaissances et compétences

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

Discipline concernée

Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.

Repérer les évolutions d’un objet dans différents contextes (historique, économique, culturel).

  • l’évolution technologique (innovation, invention, principe technique).

  • L’évolution des besoins.

A partir d’un objet donné, les élèves situent ses principales évolutions dans le temps en termes de principe de fonctionnement, de forme, de matériaux, d’énergie, d’impact environnemental, de coût, d’esthétique.

Séance 8 evolution objet

Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions

  • Besoin, fonction d'usage et d'estime.

  • Fonction technique, solutions techniques.

  • Représentation du fonctionnement d’un objet technique.

  • Comparaison de solutions techniques : constitutions, fonctions, organes.

Les élèves décrivent un objet dans son contexte. Ils sont amenés à identifier des fonctions assurées par un objet technique puis à décrire graphiquement à l'aide de croquis à main levée ou de schémas, le fonctionnement observé des éléments constituant une fonction technique. Les pièces, les constituants, les sous-ensembles sont inventoriés par les élèves. Les différentes parties sont isolées par observation en fonctionnement. Leur rôle respectif est mis en évidence.

Séance 4 OT-fc usage

Séance 7 fc technique ac bx

 

Identifier les principales familles de matériaux

  • Familles de matériaux (distinction des matériaux selon les relations entre formes, fonctions et procédés).

  • Caractéristiques et propriétés (aptitude au façonnage, valorisation).

  • Impact environnemental.

Du point de vue technologique, la notion de matériau est à mettre en relation avec la forme de l’objet, son usage et ses fonctions et les procédés de mise en forme. Il justifie le choix d’une famille de matériaux pour réaliser une pièce de l’objet en fonction des contraintes identifiées. À partir de la diversité des familles de matériaux, de leurs caractéristiques physico-chimiques, et de leurs impacts sur l’environnement, les élèves exercent un esprit critique dans des choix lors de l’analyse et de la production d’objets techniques.

Seance 20 materiaux

Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.

  • Notion de contrainte.

  • Recherche d’idées (schémas, croquis …).

  • Modélisation du réel (maquette, modèles géométrique et numérique), représentation en conception assistée par ordinateur.

En groupe, les élèves sont amenés à résoudre un problème technique, imaginer et réaliser des solutions techniques en effectuant des choix de matériaux et des moyens de réalisation.

Séance 3 dessin proj 3D

Réaliser un prototype

  • Processus, planning, protocoles, procédés de réalisation (outils, machines).

  • Choix de matériaux.

  • Maquette, prototype.

  • Vérification et contrôles (dimensions, fonctionnement).

Les élèves traduisent leur solution par une réalisation matérielle (maquette ou prototype). Ils utilisent des moyens de prototypage, de réalisation, de modélisation. Cette solution peut être modélisée virtuellement à travers des

applications programmables permettant de visualiser un comportement. Ils

collectent l’information, la mettent en commun, réalisent une production unique.

Séances fabrication

Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information

  • Environnement numérique de travail.

  • Le stockage des données, notions d’algorithmes, les objets programmables.

  • Usage des moyens numériques dans un réseau.

  • Usage de logiciels usuels.

Les élèves apprennent à connaître l’organisation d’un environnement

numérique. Ils décrivent un système technique par ses composants et leurs

relations. Les élèves découvrent l’algorithme en utilisant des logiciels

d’applications visuelles et ludiques. Ils exploitent les moyens informatiques en pratiquant le travail collaboratif. Les élèves maîtrisent le fonctionnement de logiciels usuels et s’approprient leur fonctionnement.

Séance 2 TIC + eval + DM

 

TIC actuelles + scratch

Repères de progressivité

Tout au long du cycle, l’appropriation des objets techniques abordés est toujours mise en relation avec les besoins de l’être humain dans son environnement.

En CM1 et CM2, les matériaux utilisés sont comparés selon leurs caractéristiques dont leurs propriétés de recyclage en fin de vie. L’objet technique est à aborder en termes de description, de fonctions, de constitution afin de répondre aux questions : A quoi cela sert ? De quoi s’est constitué ? Comment cela fonctionne ? Dans ces classes, l’investigation, l’expérimentation, l’observation du fonctionnement, la recherche de résolution de problème sont à pratiquer afin de solliciter l’analyse, la recherche, et la créativité des élèves pour répondre à un problème posé. Leur solution doit aboutir la plupart du temps à une réalisation concrète favorisant la manipulation sur des matériels et l’activité pratique. L’usage des outils numériques est recommandé pour favoriser la communication et la représentation des objets techniques.

En classe de sixième, des modifications de matériaux peuvent être imaginées par les élèves afin de prendre en compte leurs impacts environnementaux. La recherche de solutions en réponse à un problème posé dans un contexte de la vie courante, est favorisée par une activité menée par équipes d’élèves. Elle permet d’identifier et de proposer plusieurs possibilités de solutions sans préjuger l’une d’entre elles. Pour ce cycle, la représentation partielle ou complète d’un objet ou d’une solution n’est pas assujettie à une norme ou un code. Cette représentation sollicite les outils numériques courants en exprimant des solutions technologiques élémentaires et en cultivant une perception esthétique liée au design. Les élèves sont progressivement mis en activité au sein d’une structure informatique en réseau sollicitant le stockage des données partagées.

Attendus de fin de cycle

  • Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.

  • Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.

  • Identifier les principales familles de matériaux.

  • Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.

  • Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information. Thème 4 : La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement

Connaissances et compétences

Identifier des enjeux liés à l’environnement

 

Repères de progressivité

  • La place, les mouvements et la nature de la Terre, parmi les planètes du système solaire, sont détaillés tout au long du cycle par l’observation et la modélisation. La description précise des mouvements est liée au thème (1) : CM2 et 6ème.

  • De même, les notions de Terre externe (atmosphère et océans) et interne sont détaillées tout au long du cycle. Les échanges énergétiques liés au thème (1) sont introduits en 6ème.

  • Il faudra veiller à une cohérence avec la progression des outils mathématiques.

  • La mise en relation des paysages ou des phénomènes géologiques avec la nature du sous-sol et l’activité interne de la Terre peut être étudiée dès le CM. Les explications géologiques relèvent de la classe de 6ème.

 

Attendus de fin de cycle

  • Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre

  • Identifier des enjeux liés à l’environnement 

     

     

     

    PROGRAMMES CYCLE 4 – TECHNOLOGIE

     

     

     

    Introduction

     

    La technologie

     

    • La technologie au cycle 4 vise l’appropriation par tous les élèves d’une culture faisant d’eux des acteurs éclairés et responsables de l’usage des technologies et des enjeux associés.

    • La technologie permet aux êtres humains de créer des objets pour répondre à leurs besoins.

    • L’enseignement de la technologie au cours de la scolarité obligatoire a pour finalité de donner à tous les élèves des clés pour comprendre l’environnement technique contemporain et des compétences pour agir.

    • La technologie se nourrit des relations complexes entre les résultats scientifiques, les contraintes environnementales, sociales, économiques et l’organisation des techniques.

    • Par ses analyses distanciées et critiques, visant à saisir l’alliance entre technologie, science et société, elle participe à la formation du citoyen.

     

    Les trois dimensions de la technologie

     

    Au cycle 4, l’enseignement de technologie privilégie l’étude des objets techniques ancrés dans leur réalité sociale et se développe selon trois dimensions :

     

    • une dimension socio-culturelle qui permet de discuter les besoins, les conditions et les implications de la transformation du milieu par les objets et systèmes techniques. Les activités sont centrées sur l’étude de l’évolution des objets et systèmes et de leurs conditions d’existence dans des contextes divers (culturels, juridiques, sociétaux notamment).

    • une dimension scientifique, qui fait appel aux lois de la physique-chimie et aux outils mathématiques pour résoudre des problèmes techniques, analyser et investiguer des solutions techniques, modéliser et simuler le fonctionnement et le comportement des objets et systèmes techniques.

     

    Les objets et services étudiés sont issus de domaines variés, tels que « moyens de transport », « habitat et ouvrages », « confort et domotique », « sports et loisirs », etc.

     

    Trois grandes thématiques doivent être abordées chaque année du cycle 4 car elles sont indissociables :

     

    • le design, l’innovation, la créativité;

    • les objets techniques et les changements induits dans la société ;

    • la modélisation et la simulation des objets techniques.

     

    En outre, un enseignement d’informatique est dispensé à la fois dans le cadre des mathématiques et de la technologie.

     

    • Celui-ci n’a pas pour objectif de former des élèves experts, mais de leur apporter des clés de décryptage d’un monde numérique en évolution constante.

    • Il permet d’acquérir des méthodes qui construisent la pensée algorithmique et développe des compétences dans la représentation de l’information et de son traitement, la résolution de problèmes, le contrôle des résultats.

    • Pour donner du sens aux apprentissages et valoriser le travail des élèves, cet enseignement doit se traduire par la réalisation de productions collectives (programme, application, animation, sites, etc.) dans le cadre d'activités de création numérique, au cours desquelles les élèves développent leur autonomie, mais aussi le sens du travail collaboratif.

     

    • une dimension d’ingénierie - design pour comprendre, imaginer et réaliser de façon collaborative des objets. La démarche de projet permet la création d’objets à partir d’enjeux, de besoins et problèmes identifiés, de cahiers des charges exprimés, de conditions et de contraintes connues.

     

    Objets et services étudiés

     

    Les thématiques

     

    L'enseignement d'informatique

     

    Compétences DU SOCLE travaillées

     

    Compétences

    Domaine du socle

    Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques

    • Imaginer, synthétiser, formaliser et respecter une procédure, un protocole.

    • Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.

    • Rechercher des solutions techniques à un problème posé, expliciter ses choix et les communiquer en argumentant.

    • Participer à l’organisation et au déroulement de projets.

    4

    Concevoir, créer, réaliser

    • Identifier un besoin et énoncer un problème technique, identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes.

    • Identifier le(s) matériau(x), les flux d’énergie et d’information dans le cadre d’une production technique sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.

    • S’approprier un cahier des charges.

    • Associer des solutions techniques à des fonctions.

    • Imaginer des solutions en réponse au besoin.

    • Réaliser, de manière collaborative, le prototype de tout ou partie d’un objet pour valider une solution.

    • Imaginer, concevoir et programmer des applications informatiques nomades.

    4

    S’approprier des outils et des méthodes

    • Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux (représentations non normées).

    • Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.

    • Présenter à l’oral et à l’aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet

    2

    Pratiquer des langages

    • Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.

    • Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.

    1

    Mobiliser des outils numériques

    • Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d’un objet.

    • Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.

    • Lire, utiliser et produire des représentations numériques d’objets.

    • Piloter un système connecté localement ou à distance.

    • Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant.

    2

    Adopter un comportement éthique et responsable

    • Développer les bonnes pratiques de l’usage des objets communicants

    • Analyser l’impact environnemental d’un objet et de ses constituants.

    • Analyser le cycle de vie d’un objet

    3-5

    Se situer dans l’espace et dans le temps

    • Regrouper des objets en familles et lignées.

    • Relier les évolutions technologiques aux inventions et innovations qui marquent des ruptures dans les solutions techniques.

    5

     

     

     

    ThèME 1 : Design, innovation et créativité

     

    L’élève participe activement, dans une pratique créative et réfléchie, au déroulement de projets techniques, en intégrant une dimension design, dont l’objectif est d’améliorer des solutions technologiques réalisant une fonction ou de rechercher des solutions à une nouvelle fonction.

     

    Dans cette thématique, la démarche de projet est privilégiée et une attention particulière est apportée au développement des compétences liées à la réalisation de prototypes.

     

    Connaissances et compétences

     

    Connaissances et compétences associées

    Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

    Activités envisagées

    Imaginer des solutions en réponse aux besoins, matérialiser une idée en intégrant une dimension design

    Identifier un besoin (biens matériels ou services) et énoncer un problème technique ; identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes, qualifier et quantifier simplement les performances d’un objet technique existant ou à créer.

    • Besoin, contraintes, normalisation.

    • Principaux éléments d’un cahier des charges.

    Présentation d’objets techniques dans leur environnement et du besoin auquel ils répondent.

     

    Formalisation ou analyse d’un cahier des charges pour faire évoluer un objet technique ou pour imaginer un nouvel objet technique répondant à un besoin nouveau ou en évolution.

     

     

    Organisation d’un groupe de projet : répartition des rôles, revue de projet, présentation des résultats.

     

     

     

    Environnement numérique de travail spécialisés dans la production (CAO, Web, bases de connaissances, etc.). Applications numériques de gestion de projet (planification, tâches, etc.). Progiciels de présentation.

    S1A1 besoin

    S1A2 CDCF

    Imaginer, synthétiser et formaliser une procédure, un protocole.

    • Outils numériques de présentation.

    • Charte graphique.

     

    Participer à l’organisation de projets, la définition des rôles, la planification (se projeter et anticiper) et aux revues de projet.

    • Organisation d’un groupe de projet, rôle des participants, planning, revue de projets.

    S1A5 orga, plannif

    Imaginer des solutions pour produire des objets et des éléments de programmes informatiques en réponse au besoin.

    • Design.

    • Innovation et créativité.

    • Veille.

    • Représentation de solutions (croquis, schémas, algorithmes).

    • Réalité augmentée.

    • Objets connectés.

    S1A7 CAO

    Solidworks

    Sketchup

    Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.

    • Arborescence.

     

    Présenter à l’oral et à l’aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet.

    • Outils numériques de présentation.

    • Charte graphique.

     

    Activité multimédia

    Réaliser, de manière collaborative, le prototype d’un objet communicant

    Réaliser, de manière collaborative, le prototype d’un objet pour valider une solution

    • Prototypage rapide de structures et de circuits de commande à partir de cartes standards.

    Organisation d’un groupe de projet : répartition des rôles, revue de projet, présentation des résultats.

    FabLab : impression3D et prototypage rapide. Microcontrôleurs et prototypage rapide de la chaîne d’information.

    S1A8 Réalisation

     

     

     

    Repères de progressivité

     

    S’agissant des activités de projet, la conception doit être introduite dès la classe de 5e, mais de façon progressive et modeste sur des projets simples. Des projets complets (conception, réalisation, validation) sont attendus en classe de 3e.

     

    Les projets à caractère pluri-technologique seront principalement conduits en 3e.

     

     

     

    Attendus de fin de cycle

     

    • Imaginer des solutions en réponse aux besoins, matérialiser des idées en intégrant une dimension design.

    • Réaliser, de manière collaborative, le prototype d’un objet communicant.

     

    ThèME 2 : Les objets techniques, les services et les changements induits dans la société

     

    L’étude des conditions d’utilisation des objets et des services ancrés dans leur réalité sociale permet à l’approche sciences-technique-société de développer des compétences associées à une compréhension critique des objets et systèmes techniques. C’est une contribution à la compréhension du monde que les humains habitent et façonnent simultanément. Dans cette thématique, la démarche d’investigation est privilégiée et une attention particulière est apportée au développement des compétences de communication.

     

    Connaissances et compétences

     

    Connaissances et compétences associées

    Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

    Activités envisagées

    Comparer et commenter les évolutions des objets et systèmes

    Regrouper des objets en familles et lignées

    • L’évolution des objets.

    • Impacts sociétaux et environnementaux dus aux objets.

    • Cycle de vie.

    • Les règles d’un usage raisonné des objets communicants respectant la propriété intellectuelle et l’intégrité d’autrui.

     

    Relier les évolutions technologiques aux inventions et innovations qui marquent des ruptures dans les solutions techniques.

    Comparer et commenter les évolutions des objets en articulant différents points de vue : fonctionnel, structurel, environnemental, technique, scientifique, social, historique, économique.

    Élaborer un document qui synthétise ces comparaisons et ces commentaires.

    • Outils numériques de présentation.

    • Charte graphique.

    L’analyse du fonctionnement d’un objet technique, de son comportement, de ses performances et de son impact environnemental doit être replacée dans son contexte. L’évolution de celui-ci doit être prise en compte.

     

    Collection d’objets répondant à un même besoin. RFID, GPS, WiFi

    Évol objets et veille tech

    Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés

    Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux.

    • Croquis à main levée

    • Différents schémas

    • Carte heuristique

    • Notion d’algorithme

     

    Lire, utiliser et produire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de dessins ou de schémas.

    • Outils numériques de description des objets techniques.

    Environnements numériques de travail.

    Progiciels de présentation.

    Logiciels de mindmapping.

    Croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux.

    Logiciels de CAO.

    Solidworks

     

     

     

    Repères de progressivité

     

    Cette thématique a vocation à conduire les élèves à comparer et analyser les objets et systèmes techniques. Considérant que la technologie n’est pas extérieure à la société, il s’agit de nouer des liens avec le monde social. C’est à l’occasion de croisements disciplinaires et en traitant de questions d’actualité que cette thématique devient « matière » à relier et à contextualiser. La notion de respect des usages des objets communicants inclut le respect de la propriété intellectuelle dans le cadre de productions originales et personnelles. Elle interroge les élèves sur le respect dû à chaque individu dans et en dehors de la classe.

     

     

     

    Attendus de fin de cycle

     

    • Comparer et commenter les évolutions des objets et systèmes

    • Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés

    • Développer les bonnes pratiques de l’usage des objets communicants.

     

     

     

    ThèME 3 : La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques

     

    En technologie, les modélisations numériques et les simulations informatiques fournissent l’occasion de confronter une réalité virtuelle à la possibilité de sa réalisation matérielle et d’étudier le passage d’un choix technique aux conditions de sa matérialisation. Les activités de modélisation et de simulation sont des contributions majeures pour donner aux élèves les fondements d’une culture scientifique et technologique. Dans cette thématique, la démarche d’investigation est privilégiée et une attention particulière est apportée au développement des compétences liées aux activités expérimentales.

     

    Connaissances et compétences

     

    Connaissances et compétences associées

    Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

    Activités envisagées

    Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet

    Respecter une procédure de travail garantissant un résultat en respectant les règles de sécurité et d’utilisation des outils mis à disposition.

    • Procédures, protocoles.

    • Ergonomie

     

    Les activités expérimentales ont pour objectif de vérifier les performances d’un objet technique et de vérifier qu’elles sont conformes au cahier des charges.

     

    Les activités de montage et de démontage permettent de comprendre l’architecture et le fonctionnement d’un objet technique.

     

    Les matériaux utilisés sont justifiés et les flux d’énergie et d’information sont repérés et analysés.

     

     

    Diagrammes, graphes.

    Logiciels de CAO.

     

     

    Une réflexion doit être menée entre les résultats de mesure et le contexte de leur obtention.

     

     

    Les élèves doivent être sensibilisés à l’adéquation entre les grandeurs à mesurer et les instruments de mesure.

     

    Associer des solutions techniques à des fonctions.

    • Analyse fonctionnelle systémique.

     

    Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties

    • Représentation fonctionnelle des systèmes

    • Structure des systèmes

    • Chaîne d’énergie

    • Chaîne d’information

     

    Identifier le(s) matériau(x), les flux d’énergie et d’information sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.

    • Familles de matériaux avec leurs principales caractéristiques.

    • Sources d’énergies.

    • Chaîne d’énergie.

    • Chaîne d’information.

     

    Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, le fonctionnement, la structure et le comportement des objets.

    • Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.

     

    Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.

    • Instruments de mesure usuels.

    • Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur.

    • Nature du signal : analogique ou numérique.

    • Nature d’une information : logique ou analogique.

     

    Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.

    • Notions d’écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de l’expérimentation.

     

    Utiliser une modélisation et simuler le comportement d’un objet

    Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.

    • Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.

    Simuler numériquement la structure et/ ou le comportement d’un objet. Interpréter le comportement de l’objet technique et le communiquer en argumentant.

    • Notions d’écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de la simulation.

    La modélisation volumique pour des objets techniques simples peut être exigée. En revanche, la modélisation pour étudier le comportement d’un objet technique ne peut être exigée.

    Diagrammes, graphes.

    Logiciels de CAO.

     

     

    Repères de progressivité

     

    Un modèle numérique est une représentation virtuelle d’un objet technique, réalisée en vue de valider des éléments de solutions préalablement imaginés ou d’en étudier certains aspects. Il ne s’agit pas « d’apprendre des modèles » mais d’apprendre à utiliser des modèles, voire à créer un modèle géométrique. Dans un premier temps, les activités de modélisation seront conduites sur des objets techniques connus des élèves. On privilégiera tout d’abord les modèles à valeur explicative puis les modèles pour construire.

     

    En fin de cycle, l’accent sera mis sur les hypothèses retenues pour utiliser une modélisation de comportement fournie et sur la nécessité de prendre en compte ces hypothèses pour interpréter les résultats de la simulation. Il sera pertinent de montrer l’influence d’un ou deux paramètres sur les résultats obtenus afin d’initier une réflexion sur la validité des résultats.

     

    Attendus de fin de cycle

     

    • Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet

    • Utiliser une modélisation et simuler le comportement d’un objet

     

    ENSEIGNEMENT DE L’informatique et DE la programmation

     

    La technologie au cycle 4 vise à conforter la maîtrise des usages des moyens informatiques et des architectures numériques mises à la disposition des élèves pour établir, rechercher, stocker, partager, l’ensemble des ressources et données numériques mises en œuvre continuellement dans les activités d’apprentissage.

     

    Cet enseignement vise à appréhender les solutions numériques pilotant l’évolution des objets techniques de l’environnement de vie des élèves. Les notions d’algorithmique sont traitées conjointement en mathématiques et en technologie.

     

    Dans le cadre des projets, les élèves utilisent des outils numériques adaptés (organiser, rechercher, concevoir, produire, planifier, simuler) et conçoivent tout ou partie d’un programme, le compilent et l’exécutent pour répondre au besoin du système et des fonctions à réaliser. Ils peuvent être initiés à programmer avec un langage de programmation couplé à une interface graphique pour en faciliter la lecture. La conception, la lecture et la modification de la programmation sont réalisées au travers de logiciels d’application utilisant la représentation graphique simplifiée des éléments constitutifs de la programmation.

     

    Connaissances et compétences

     

    Connaissances et compétences associées

    Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

    Activités envisagées

    Comprendre le fonctionnement d’un réseau informatique

    • Composants d’un réseau, architecture d’un réseau local, moyens de connexion d’un moyen informatique

    • Notion de protocole, d’organisation de protocoles en couche, d’algorithme de routage, Internet

    Observer et décrire sommairement la structure du réseau informatique d’un collège, se repérer dans ce réseau. Exploiter un moyen informatique diversifié dans différents points du collège.

    Simuler un protocole de routage dans une activité déconnectée.

     

    Écrire, mettre au point et exécuter un programme

    Analyser le comportement attendu d’un système réel et décomposer le problème posé en sous-problèmes afin de structurer un programme de commande.

     

    Écrire, mettre au point (tester, corriger) et exécuter un programme commandant un système réel et vérifier le comportement attendu.

     

    Écrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées par des événements extérieurs.

     

    • Notions d’algorithme et de programme.

    • Notion de variable informatique.

    • Déclenchement d'une action par un événement, séquences d'instructions, boucles, instructions conditionnelles.

    • Systèmes embarqués.

    • Forme et transmission du signal.

    • Capteur, actionneur, interface.

    Concevoir, paramétrer, programmer des applications informatiques pour des appareils nomades.

     

    Observer et décrire le comportement d’un robot ou d’un système embarqué. En décrire les éléments de sa programmation

     

    Agencer un robot (capteurs, actionneurs) pour répondre à une activité et un programme donnés.

     

    Écrire, à partir d’un cahier des charges de fonctionnement, un programme an de commander un système ou un système programmable de la vie courante, identifier les variables d’entrée et de sortie.

     

    Modifier un programme existant dans un système technique, an d’améliorer son comportement, ses performances pour mieux répondre à une problématique donnée.

     

    Les moyens utilisés sont des systèmes pluri- technologiques réels didactisés ou non, dont la programmation est pilotée par ordinateur ou une tablette numérique. Ils peuvent être complétés par l’usage de modélisation numérique permettant des simulations et des modifications du comportement.

     

     

     

     

    Repères de progressivité

     

    • En 5e : traitement, mise au point et exécution de programme simple avec un nombre limité de variables d’entrée et de sortie, développement de programmes avec des boucles itératives.

    • En 4e : traitement, mise au point et exécution de programme avec introduction de plusieurs variables d’entrée et de sortie

    • En 3e : introduction du comptage et de plusieurs boucles conditionnels imbriqués, décomposition en plusieurs sous-problèmes

     

     

     

    Attendus de fin de cycle

     

    • Comprendre le fonctionnement d’un réseau informatique

    • Écrire, mettre au point et exécuter un programme.

     

Météo

STATION METEO DU COLLEGE HASTIGNAN
Ce projet a été réalisé par les élèves de 4ème et travaillé dans trois disciplines différentes : Technologie, Sciences Physiques et Mathématiques.


Voici les mesures relevées par cette station : température, pression, humidité. (Des fonctionnalités suplémentaires seront ajoutées les années suivantes)
L'abri météo n'étant pas encore raccordé au réseau du collège, la station fonctionne en salle de Technologie et ne donne pas encore la température extèrieure mais les autres données sont exactes.


Localisation de la station météo


Température de la salle de Technologie 3


Higromètre de la salle de Technologie 3


Température de la salle de Technologie 3 sur 8 jours


Capteur de pression hPA sur 48 heures


Variations de pression atmosphérique sur 8 jours


La station Météo du Collège

Station météo MétéOnLine

STATION METEO DU COLLEGE HASTIGNAN
Voici le travail produit par les élèves de 4ème dans le cadre de l'EPI MétéOnLine, consistant à sensibiliser sur les changements climatiques en concevant une station météo.
Vous trouverez, en cliquant sur l'image ci dessous, un récapitulatif des étapes qui ont été nécessaires à l'aboutissement du projet.


Didapages 5e 3e

                                

 

 

 

Didapages 4e 3e

 

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