TECHNO - LAJ

Le socle commun de connaissances et de compétences fonde les objectifs des programmes pour définir ce que nul n'est censé ignorer en fin de scolarité obligatoire, une culture commune qui permet de partir dans la vie professionnelle avec les outils nécessaires.
Sa spécificité réside dans la volonté de donner du sens à la culture scolaire fondamentale.
L'ensemble des enseignements sont mis au service de l'acquisition du socle commun. Chaque compétence requiert la contribution de plusieurs disciplines et, réciproquement, une discipline contribue à l’acquisition de plusieurs compétences.
Toutes les disciplines enseignées à l'école et au collège ont un rôle à jouer dans l'acquisition du socle, y compris l'éducation physique et sportive, les arts plastiques et l'éducation musicale, de même que l'éducation artistique et culturelle.
En ce qui nous concerne, c'est le point 3, chapitre B - La culture scientifique et technologique : vous devez comprendre que les sciences et les techniques contribuent au progrès et au bien-être des sociétés,
et le point 4 - La maîtrise des techniques usuelles de l'information et de la communication.
La culture numérique implique l'usage sûr et critique des techniques de la société de l'information. Il s'agit de l'informatique, du multimédia et de l'internet, qui désormais irriguent tous les domaines économiques et sociaux.
Ces techniques font souvent l'objet d'un apprentissage empirique hors de l'école. Il appartient néanmoins à celle-ci de vous faire acquérir un ensemble de compétences vous permettant de les utiliser de façon réfléchie et plus efficace.
Les connaissances et les capacités exigibles pour le B2i collège (Brevet informatique et internet) correspondent au niveau requis pour le socle commun. Elles sont acquises dans le cadre d'activités relevant des différents champs disciplinaires.

Maintenant vous entrez dans le monde de la technologie enseignée au collège. Bonne visite...

Trois niveaux de maîtrise des connaissances sont retenus :
— niveau 1 (information) : l'élève est informé de l'existence de la connaissance, comprend son utilité dans un contexte donné, en apprend une définition simple qu'il est capable de restituer.
— niveau 2 (expression) : l'élève est capable de citer la connaissance apprise, d'expliquer son utilité, de trouver, par lui-même et dans des situations simples, pourquoi il faut l'appliquer.
— niveau 3 (utilisation d'un outil associé à la connaissance) : dans un contexte simple donné, et pour répondre à une situation formalisée, l'élève est capable, par lui-même, d'utiliser un outil de résolution (modèle scientifique simple, méthode de résolution, procédure de travail).

Centres d'intérêt : exemples de découpages
la technologie doit favoriser la transmission des connaissances par une approche systémique de l’objet technique et non seulement par son analyse. L'année scolaire est, dans ce but, partagée en centres d'intérêt qui favorisent l'interdépendance entre les six approches du programme et évitent d'aborder celui-ci de façon linéaire et seulement analytique. L'organisation présentée à chaque niveau est un exemple de mise en œuvre. Chaque équipe de professeurs façonnera sa propre organisation en fonction du contexte et de ses contraintes spécifiques et pourra faire d’autres choix que ceux présentés mais tout en en conservant le principe.
Le regroupement des connaissances et des capacités en centres d’intérêts autour de situations-problème se réalise en respectant les contraintes suivantes :
• chaque centre d’intérêt doit permettre de proposer aux élèves une ou plusieurs situations problème ;
• chaque centre d’intérêt doit pouvoir se décliner sur des supports différents, tous issus du thème ou domaine d’application de l’année ;
• chaque centre d’intérêt doit permettre de faire une ou plusieurs synthèses nécessaires sur des connaissances et des capacités issues de différentes approches du programme.
Les connaissances et les capacités (il s’agit des briques élémentaire évoquées plus haut et qui sont désignés par « compétences » dans la suite bien qu’il n’y figure pas la notion d’attitude) des 6 approches du programme apparaissent dans les pages suivantes sans ordre de traitement mais repérées par un code couleur.
Certaines capacités peuvent être abordées à plusieurs reprises si le professeur le juge intéressant pour donner du sens aux apprentissages. Ces capacités sont repérées par un cadre différent.

Le cycle d'adaptation : LES MOYENS DE TRANSPORTS

L’année d’adaptation est ton premier contact avec la discipline technologie.
Le fil conducteur de ce découpage en centres d’intérêt a pour but de t’amener à te positionner selon différents points de vue par rapport aux objets étudiés.
Au cours de cette année de sixième, tu chemines autour et à l’intérieur des objets techniques, de la découverte extérieure à l’analyse détaillée avant de passer à la réalisation.
Tu termines ton parcours en prenant la place du consommateur averti qui doit sélectionner un objet pour ses performances.
Nous avons choisi de garder un centre d’intérêt basé sur la réalisation.
Dans une autre optique, ce centre d’intérêt pourrait aussi se placer dès le début de l’année, afin de te permettre de te familiariser avec l’univers du laboratoire de technologie, avant d’approfondir l’étude de l’objet technique.

Les six centres d'intérêt sont :

Découverte de l'objet technique (3 séances)

Structure générale de l'objet technique (4 séances)

Fonctions élémentaires d'un objet technique (6 séances - 2 séries de 3 séances)

Des solutions techniques pour une même fonction (4 séances)

Réalisation d'un objet technique ( 9 séances - 3 séries de 3 séances)

Les caractéristiques d'un objet technique (4 séances)

Centre d'intérêt 1 - Un objet technique, à quel besoin répond-t-il ?

Le but de cette séquence est de mettre en évidence, à travers l’histoire, les besoins qui ont conduit l’homme à créer des objets de plus en plus techniques. En répondant à la question « à quoi servent-ils ? » pour des objets techniques datant de différentes époques, on justifie l’évolution de l’objet technique qui, au fil des siècles, assure des tâches de plus en plus nombreuses et complexes. Ce CI permet également d'explorer, rapidement, le matériel disponible dans le laboratoire, dont celui d'informatique qui servira de support à une partie des activités.

Centre d'intérêt 2 - Un objet technique, de quoi est-il constitué ?
Cette séquence permet la découverte structurelle des objets techniques et fait prendre conscience à l'élève de la variété et de la quantité d’éléments qui constituent un objet technique pour assurer sa fonction d’usage. Il s’agit d’asseoir complètement le domaine d’application en proposant comme supports aux activités, une variété suffisante d’objets différents et attrayants relevant du domaine des transports. On en profite pour découvrir les maquettes numériques, aborder la notion de famille de matériau et se confronter véritablement à l’utilisation du réseau informatique de l’établissement afin d’en tester plus de fonctionnalités.

Centre d'intérêt 3 - Un objet technique, comment fonctionne-t-il ?
Ce troisième centre d’intérêt est déterminant. Il doit permettre une première approche de l’analyse fonctionnelle de l’objet technique. Le découpage des différents objets disponibles dans le laboratoire permet, grâce à des manipulations nombreuses et répétées, d’aborder tour à tour des fonctions différentes (direction, freinage, mise en mouvement…).
On peut aborder la mise en évidence de propriétés physiques des matériaux. Les notions de guidage, de transmission, de transformation de mouvement… contribuent à éclairer le rôle des éléments qui assurent chaque fonction technique et à repérer les principes techniques qui les régissent.
Les maquettes numériques et le matériel informatique du laboratoire sont à nouveau sollicités pour mettre à disposition auprès des élèves les ressources nécessaires aux investigations et assurer la mise en forme et la sauvegarde des recherches.

Centre d'intérêt 4 - Les objets techniques, quelles sont les différentes solutions pour répondre à des besoins identiques ?
Ce quatrième centre d’intérêt doit permettre un approfondissement de la notion de fonction technique. Il serait intéressant, à cet effet, de disposer de quelques objets qui assurent la même fonction, mais exploitent une source d’énergie différente (moteur thermique, moteur électrique). Ce centre d’intérêt est également propice à la mise en évidence de l’évolution technique au travers des modes d’énergies retenus. Pour tous les objets techniques, et tout particulièrement pour le domaine d’application des transports, le choix de l’énergie, et des matériaux est désormais crucial. On pourra donc profiter de cette séquence pour sensibiliser à nouveau les élèves aux problèmes environnementaux.

Centre d'intérêt 5 - Un objet technique, comment le réaliser ?
Dans cette séquence, la prise en considération par les élèves de l’importance de l’organisation des tâches, de la notion de procédure et du rôle des différentes équipes pour réaliser une pièce, ou un sous-ensemble, est particulièrement déterminante. Les élèves réfléchissent à une ou des procédures d’assemblage avant de les mettre en œuvre. Ils utilisent le réseau informatique de l’établissement pour échanger leurs documents. Le contrôle dimensionnel des pièces fabriquées permet leur validation.
En parallèle, les connaissances déjà abordées précédemment dans les autres approches pourront être réinvesties et consolidées comme par exemple l’identification des relations formes-matériaux-procédés.

Centre d'intérêt 6 - Cet objet technique, me convient-il ?
Lors de cette séquence, l’élève va devoir se positionner par rapport à l’objet technique de façon à comprendre les interactions entre les objets techniqueset leurs environnements physique et humain. Les performances en matière d’ergonomie, de sécurité, d’esthétique sont désormais déterminantes. Il peut ainsi prendre conscience que l’objet est le plus souvent le résultat du meilleur compromis entre toutes ces contraintes.

Le programme en cycle central : HABITAT ET OUVRAGES

Le domaine d’application « habitat et ouvrages » possède sa richesse propre mais également des contraintes spécifiques.
Tu es placé dans un environnement construit, les exemples autour de toi sont nombreux et variés tant en principes techniques, matériaux utilisés qu’en styles architecturaux.
La vision de l’objet technique change car bien souvent tu peux te trouver à l’intérieur de l’ouvrage.
L’exploration de l’environnement construit, qui entoure le collège te permettra, dès le début de l’année, de réaliser des visites et des parcours architecturaux et technologiques.
La taille des objets techniques limite souvent la possibilité d’en disposer dans le laboratoire de technologie.
Le passage par la maquette réelle ou virtuelle est alors exploité comme le moyen d’aborder les notions d’échelles et il te permet de conforter ta vision dans l’espace et dans le plan.

Les six centres d'intérêt sont :

L'environnement construit du collège (4 séances en 2 séquences)

Des fonctions assurées par les ouvrages aux solutions techniques (4 séances en 2 séquences, 2 synthèses)

Stabilité d'une structure (7 séances en 3 séquences, 3 synthèse)

Réalisation d'une maquette structurelle (9 séances, 3séquences, 3 synthèses)

Organisation fonctionnelle (4 séances en 2 2 séquences, 2 synthèses)

Agencement, aménagement (7 séances en 3 séquences, 3 synthèses)

Centre d'intérêt 1 - Comment sont construits les bâtiments et ouvrages autour du collège ?
Cette séquence a pour but de faire percevoir à l’élève les fonctions assurées par les objets techniques de notre environnement construit. Une collecte d’informations peut se faire à l’occasion d’une sortie hors de l’enceinte du collège avec la classe mais elle peut aussi être assurée par les élèves seuls hors cadre scolaire.
La collecte d’informations, leur classement, et la gestion des fichiers permettent à l’élève de distinguer les fonctions et d’énoncer les caractéristiques essentielles des composants matériels et logiciels mis à sa disposition.
Montrer qu’il y a eu évolution des besoins, des principes techniques et des choix artistiques est l’occasion de repérer les matériaux par leur aspect et de les mettre en relation avec la disponibilité des matières premières sur un plan local.

Centre d'intérêt 2 - Quelles sont les particularités des ouvrages de notre environnement ?
A partir des différentes fonctions de service à remplir par l’objet technique, l’élève identifie la solution technique retenue et la met en relation avec les contraintes à respecter.
Il identifie dans le choix des solutions techniques la prise en compte : de l’influence de l’évolution des outils et des machines, des contraintes liées au contexte (économique, social, environnemental…), de l’origine des matières premières et de leur disponibilité.

Centre d'intérêt 3 - Pourquoi un ouvrage ne s'effondre-t-il pas ?
Cette séquence vise à montrer les principes utilisés pour assurer la stabilité d’une structure. Des maquettes peuvent être faites à titre expérimental pour mesurer l’impact des contraintes dimensionnelles (nombre de pentes, sections, angle de pente,…). L’étude des matériaux est complétée à travers leurs caractéristiques (masse, dimensions, …).

Centre d'intérêt 4 - Comment franchir un obstacle par une voie de passage ou de circulation ? Comment reproduire la structure d'un ouvrage ?
Une réalisation permet de mettre en évidence le principe utilisé pour assurer la stabilité de la structure et prendre en compte différentes contraintes. Une partie des éléments du dossier technique peut être élaborée par les élèves.
Si la réalisation fait référence à une construction existante, ou proche de l’environnement du collège, des recherches documentaires permettent d’appréhender les contraintes environnementales, techniques, esthétiques...
Des expérimentations peuvent être conduites sur bancs d’essais (réalisés ou non par les élèves) ou sur des maquettes didactiques pour percevoir la relation entre certains paramètres constructifs : portée et flèche par exemple, variation de température et déformation, prise au vent et déformation, rôle d’un haubanage, rôle d’une clé de voûte...

Centre d'intérêt 5 - Comment une unité d'habitation est-elle structurée ?
Différents objets techniques du domaine du logement individuel et collectif permettent de comparer des solutions techniques pour répondre à une même fonction de service.
Représenter l’organisation fonctionnelle et structurelle est l’occasion d’utiliser des outils logiciels. Les séquences proposées permettront également d’identifier quelques principes technologiques pour chauffer une habitation par exemple. En outre la notion d’éco-citoyenneté pourra être appréhendée (éteindre en sortant de la pièce, entretenir les chaufferies, respecter les consignes de confort en température et en luminosité des pièces...).
Cette étude peut être complétée à travers l’impact des choix de matériaux, d’orientation du bâtiment et de régulation sur la consommation en énergie de chauffage.
Les supports retenus permettent d’identifier des matériaux, les pertes énergétiques et l’impact environnemental induit, de même que les propriétés acoustiques...

Centre d'intérêt 6 - Comment agencer un espace ?
Cette séquence vise à identifier les solutions d’aménagement en relation avec les fonctions de service à assurer. Les implantations des appareils de confort sont repérées de même que les énergies d’entrée et les transformations énergétiques. Ces activités s’effectuent avec des logiciels de représentation adaptés.

Le programme en cycle central : CONFORT ET DOMOTIQUE

La classe de quatrième aborde les systèmes automatiques.
La fonction principale de tout système pluri technique est d’apporter une valeur ajoutée à un flux de matières, de données, et/ou d’énergies.
Pour chacun de ces trois flux, un ensemble de procédés élémentaires de stockage, de transport et de conversion est mis en oeuvre pour apporter la valeur ajoutée au flux entrant.
On peut donc distinguer deux parties au sein des systèmes, l’une agissant sur les flux de données, appelée chaîne d’information, l’autre agissant sur les flux de matières et d’énergies, appelée chaîne d’énergie.

Les huit centres d'intérêt sont :

Historique et géographie des solutions techniques

Prise en compte des contraintes dans la conception

Source d'énergie, conversion d'énergie

Transmission et/ou conversion de l'énergie

Acquisition et transmission de l'information

Régulation du milieu ambiant

Commande ou pilotage,

Conception et réalisation d'un système automatique

Centre d'intérêt 1 - Comment le contexte historique et géographique influe-t-il sur la conception ?
Cette séquence a pour but de faire percevoir à l’élève que plusieurs objets techniques, portant le même nom, ont pu évoluer en fonction de l’évolution des besoins et des technologies liées à l’époque et/ou au lieu où ils ont étés conçus ou installés. Pour ce centre d’intérêt, les études menées portent aussi sur l’évolution des transmissions et sur les enjeux des réseaux V.D.I. (voix, données, images).

Centre d'intérêt 2 - Comment les contraintes sont-elles prises en compte dans la conception d’un objet technique ?
Cette séquence a pour but de faire percevoir à l’élève que plusieurs objets techniques, répondant à un même besoin, peuvent utiliser des principes et/ou des solutions techniques variées en fonction des différentes contraintes technico-économiques que ces objets doivent respecter.

Centre d'intérêt 3 - Quelle est la source d’énergie extérieure utilisée par l’objet technique et quel élément permet-il de la convertir ?
En s’appuyant sur l’analyse d’objets techniques différents, on identifiera les actionneurs et on définira les principales caractéristiques (tension, intensité, puissance, luminosité…) des grandeurs d’entrée et de sortie.

Centre d'intérêt 4 - Comment gérer le confort visuel et le confort thermique tout en économisant de l’énergie ?
Ce centre d’intérêt a pour but de montrer que l’automatisation dans l’habitation est utile. Fermer un volet roulant en hiver doit conduire à une économie de chauffage et la consommation générée par sa fermeture électrique et par l’allumage de la lumière ne doit pas engendrée une consommation d’énergie supérieure à celle de l’économie obtenue.

Centre d'intérêt 5 - Par quoi et comment sont réalisées l’acquisition et la transmission de l’information ?
Dans cette séquence, on se concentre sur la notion de capteur qui permet l’acquisition de l’information et on s’intéresse aux composants qui renvoient des ordres à la chaîne d’énergie. Il s’agit simplement d’identifier la nature d’une information et du signal qui la porte sans rentrer dans le fonctionnement de ce capteur.

Centre d'intérêt 6 - Par quoi et comment est régulée l’énergie pour améliorer le confort de l’utilisateur ?
Dans cette séquence, on s’intéresse aux moyens qui permettent de réguler l’ambiance (température, hygrométrie, luminosité…) afin de réduire les agressions dues au froid, au chaud, à la lumière, au volume sonore, à l’air ambiant… La relation avec le développement durable sera à mettre en évidence à cette occasion.

Centre d'intérêt 7 - Par quoi et comment est commandé un objet technique ?
La fonction principale de tout système pluri technique est d’apporter une valeur ajoutée à un flux de matières, de données, et/ou d’énergies. Pour chacun de ces trois flux, un ensemble de procédés élémentaires de stockage, de transport et de conversion est mis en oeuvre pour apporter la valeur ajoutée au flux entrant. On peut donc distinguer deux parties au sein des systèmes, l’une agissant sur les flux de données, appelée chaîne d’information, l’autre agissant sur les flux de matières et d'énergies, appelé chaîne d'énergie.

Après avoir identifié l’élément (automate, carte électronique) permettant la commande d’un système pluri technique, l’élève sera capable d’analyser ou modifier un programme simple utilisant un langage graphique à partir duquel implanter dans le système. On pourra mettre en évidence le type de pilotage utilisé : utilisation d’automates, carte électronique avec éventuellement un composant sera généré automatiquement le programme à programmable, un microcontrôleur par exemple.

Centre d'intérêt 8 - Comment gérer un projet de conception et la réalisation d’un système automatisé ?
Certaines capacités et connaissances citées cidessous auront été abordées durant l’année au cours des différentes activités de réalisation impérativement effectuées au cours de chaque centre d’intérêt. Il peut paraître intéressant de toutes les utiliser ou réutiliser lors d’une réalisation (un projet) permettant de faire le lien entre tous les centres d’intérêt.

Le programme en cycle d'orientation : LA DÉMARCHE TECHNOLOGIQUE

La réorganisation des connaissances et capacités autour de problématiques (ou situations-problème) est plus facile à mettre en place classe de troisième puisque c’est la chronologie de la démarche technologique de développement du projet qui sera le fil conducteur de la progression.
Les centres d’intérêt sont confondus avec les étapes du projet.
Pratiquement, ces étapes ne sont pas linéaires et l’aboutissement de l’une d’entre elles nécessite souvent un retour sur des décisions antérieures.
Un suivi, une traçabilité du projet doivent être disponibles à tout moment : la mise en place de documents numériques qui permettent cette traçabilité est à prévoir.
Il faut noter que mener le seul projet n’est pas suffisant.
Chaque étape du découpage doit être l’occasion de mettre en oeuvre des investigations ou des résolutions de problèmes techniques qui concourent à l’apport de connaissances et de capacités du programme : la technologie en classe de troisième ne se limite pas à mener un projet.

Les cinq centres d'intérêt sont :

Appropriation du cahier des charges

Recherche de solutions techniques

Revue de projet et choix de solutions

Réalisation et validation du prototype

Présentation finale d'un projet

Centre d'intérêt 1 - Appropriation du cahier des charges

Comparaison d’exemples de cahiers des charges simplifiés et des objets techniques existants correspondants – Contrôle de la satisfaction du besoin sur un plan artisanal ou industriel - Explication de demandes, de règlements (de concours, défis...) en rapport avec un des projets à mener – Repérage des points importants du document - Recherche de toute documentation actuelle disponible sur le sujet – Discussion sur des solutions techniques mises en oeuvre (propriétés des matériaux, formes…) – Repérage des moyens techniques de réalisation - Gestion de l’avancement du projet : comment s’organiser ?

Centre d'intérêt 2 - Recherche de solutions techniques

Suivant le choix du professeur, ce centre d’intérêt est basé sur le cahier des charges du centre d’intérêt précédent ou sur un nouveau cahier des charges. Cette seconde situation permet, en outre, une évaluation de la précédente. Une réflexion basée sur le brainstorming, l’analogie avec d’autres objets, la recherche documentaire (documentation technique ou étude de réalisation antérieure) ou informatique amène les élèves à proposer des solutions techniques pour répondre au cahier des charges.

Centre d'intérêt 3 - Revue de projet et choix de solutions

Sur la base des solutions imaginées par plusieurs équipes, la revue de projet est l’occasion de faire communiquer tous les participants sur la pertinence des solutions proposées, de répertorier les contraintes et de les classer afin d’aboutir à un choix raisonné de solutions. Cette étape peut donner lieu à des retours sur les étapes précédentes. Une fois le choix fait, une représentation numérique de la solution retenue est réalisée. Elle pourra alors figurer dans le dossier technique du projet.

Centre d'intérêt 4 - Réalisation et validation du prototype

C’est l’étape de réalisation du prototype. Cette réalisation doit faire l’objet d’une planification, les difficultés doivent être anticipées et la réalisation contrôlée et validée. Suivant le choix du professeur, cette étape porte sur le projet traité dans les centres d’intérêt précédents ou sur un nouveau support dont le dossier technique est proposé par le professeur.

Centre d'intérêt 5 - Présentation finale d’un projet

C’est l’étape finale d’un projet qui peut donner lieu à une présentation orale au cours de laquelle l’élève ou l’équipe d’élèves utilisera des documents multimédias. Les documents présentés permettent d’identifier les étapes caractéristiques du développement d’un projet. Toutes les idées, même celles qui n’ont pas été retenues, sont exposées. Il faut justifier les choix qui ont été faits ainsi que les raisons qui ont conduit à ne pas retenir certaines idées. La réalisation de l’objet technique peut être mise en perspective avec l’évolution historique des objets techniques qui répondent au même besoin. Cette présentation est l’occasion de s’interroger sur l’origine et la disponibilité des matières premières et des énergies, l’impact environnemental d’une éventuelle industrialisation du projet réalisé et donc de faire une synthèse des connaissances acquises au cours de cette année. Pour cette fin de cursus, le professeur peut aussi proposer un mini projet sur un autre support technique afin d’évaluer la capacité de l’élève ou de l’équipe à manier cette démarche menée précédemment sur un des projets

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