Programmes de technologie

6ème

Cycle d’adaptation – Classe de sixième
I. Présentation
En classe de sixième, l’enseignement de la technologie s’inscrit dans
la continuité des apprentissages dispensés à l’école, sous les
rubriques “ Découvrir le monde ” et “ Sciences expérimentales et
technologie ” du cycle des apprentissages fondamentaux et du cycle
des approfondissements de l’école.
Les activités s’appuient sur l’étude et la réalisation de plusieurs
objets techniques motivants. Ils sont adaptés au niveau de
compréhension des élèves et à la nécessité d‘une approche
environnementale et citoyenne.
L’enseignement s’articule autour d’un domaine d’application
central, celui des « moyens de transport ». Le déplacement des
personnes et des biens met en oeuvre des objets techniques qui vont
du plus simple au plus complexe. Les supports d’enseignement sont
choisis par le professeur de façon à permettre une première approche
de la mise en relation des fonctions et des principes techniques de
base (principe du levier, transmissions et transformations de
mouvement par roue, courroies, engrenages, crémaillères…), de
notions relatives à leur évolution technique, aux énergies utilisées et
aux caractéristiques des matériaux. Les objets choisis dans le
domaine des moyens de transport (aériens, maritimes, terrestres)
intègrent donc des parties mobiles.
II. Contenus
1. L’analyse du fonctionnement d’un objet technique
L’observation et l’analyse d’objets techniques permettent d’acquérir
le vocabulaire technique de base, de commencer à mettre en
évidence des principes élémentaires de solutions techniques comme
la transmission et la transformation de mouvements, le freinage, le
guidage et quelques-unes de leurs applications et de faire identifier
quelques principes physiques simples associés à un fonctionnement.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Objet technique.
1 Distinguer en le justifiant objet et objet
technique.
Besoin.
1 Mettre en relation besoin et objet technique.
Fonction.

1Distinguer fonction d’usage et fonction

d’estime.
Énoncer la fonction d’usage d’un objet
technique.
Énoncer les critères liés aux fonctions
d’estime pour un objet technique.
Valeur.
1 Identifier les composantes de la valeur d’un
objet technique : prix, fiabilité,
disponibilité, délai.
Les activités proposées prendront appui sur une
démarche d’investigation mise en oeuvre sur des
objets techniques présents dans le laboratoire de
technologie ou dans l’environnement proche,
observables et manipulables par l’élève.
Cette acquisition doit être globalisée et très limitée
dans le temps.
Un besoin est une nécessité ou un désir éprouvé par
un utilisateur.
La fonction d’usage d’un objet technique peut être
jugée de la même manière par tous les utilisateurs.
Les fonctions d’estime dépendent du goût des
utilisateurs (design, émotion, personnalisation,
image).
La notion de valeur est introduite comme l’une des
caractéristiques de l’objet technique. On ne
cherchera pas à chiffrer cette valeur, il s’agit
simplement de sensibiliser l’élève à sa relativité.
Principe général de
fonctionnement.
Décrire le principe général de
fonctionnement d’un objet technique.
Identifier les principaux éléments qui
constituent l’objet technique.
Tout type de schématisation simple peut-être
mobilisé pour cette description.
L’activité de démontage-remontage est un moyen
pédagogique pour comprendre le fonctionnement
de l’objet technique.
Fonction technique, solution
technique.
Dresser la liste des fonctions techniques qui
participent à la fonction d’usage.
Identifier des solutions techniques qui
assurent une fonction technique.
Les solutions techniques qui assurent des fonctions
techniques sont réalisées par des associations de
composants, de formes ou de constituants.
L’identification des solutions techniques doit se
traduire, pour l’élève, par plusieurs séances de
recherches sur des objets techniques présents dans
le laboratoire de technologie.
Mode de représentation :
croquis, vues 2D, perspective,
modèle numérique 3D.
Identifier, à partir d’une représentation, les
éléments qui assurent une fonction
technique.
Décrire graphiquement à l’aide de croquis à
main levée ou de schémas le
fonctionnement observé des éléments
constituant une fonction technique.
En sixième, l’élève ne construit pas d’assemblages
volumiques mais les utilise à l’aide d’une
visionneuse afin de comprendre le principe de
fonctionnement de l’objet technique représenté.
Les perspectives, les croquis à main levée et les
schémas ne sont utilisés que dans l’objectif de se
faire comprendre et de communiquer.
12
Informations et caractéristiques
techniques.
Distinguer, dans une notice, les
informations qui relèvent de la mise en
service d’un produit, de son utilisation, de
son entretien, ainsi que les règles de sécurité
à observer.
Extraire d’une fiche produit les
caractéristiques techniques.
Seuls les éléments nécessaires et suffisants aux
activités pédagogiques liées à la situation-problème
seront pris en compte.
Les informations et caractéristiques techniques sont
par exemple : vitesse, charge, consommation,
autonomie de fonctionnement...
Thèmes de convergence : sécurité.
2. Les matériaux utilisés
Les matériaux jouent un rôle dans le fonctionnement de l’objet
technique, ses performances, sa durée de vie, son esthétique. Ils sont
au centre des préoccupations liées au développement durable et à
l’énergie. La découverte des matériaux se fait à partir des objets
techniques étudiés, par une approche élémentaire de leurs propriétés
et de leurs possibilités de transformation. Sur les autres niveaux du
collège, cette démarche se poursuit et est approfondie pour aboutir
au choix d’un matériau dans une solution technique.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Matériaux usuels : métalliques,
organiques, céramiques.
1 Indiquer à quelle famille appartient un
matériau.
Les matériaux retenus sont recherchés dans les
objets techniques étudiés.
L’identification de la famille se fera par les sens
(vue, toucher, ouïe) et par des tests et vérifications
(état de surface, résistance à l’abrasion,
conductivité thermique).
Il n’est pas demandé de présenter un cours sur les
matériaux.
Caractéristiques physiques des
matériaux :
densité, rigidité, résistance,
aptitude au formage,
conductibilité électrique,
résistance à la corrosion.
Relations entre formes,
matériaux et procédés de
réalisation :
aptitude à la coupe (cisaillage,
poinçonnage, usinage), à la
déformation plastique (pliage,
formage), au soudage et au
collage.
Caractéristiques économiques
des matériaux :
- coût de mise à
disposition ;
- valorisation (au
sens de l’écologie).
Mettre en évidence à l’aide d’un protocole
expérimental quelques propriétés de
matériaux.
Classer les matériaux par rapport à l’une de
leurs caractéristiques.
Identifier les relations formes - matériaux -
procédés de réalisation.
Mettre en relation le choix d’un matériau
pour un usage donné, son coût et sa capacité
de valorisation.
À partir des matériaux rencontrés sur les objets
techniques étudiés et réalisés, il convient de
développer et de structurer les connaissances
visées.
La relation entre les propriétés physiques des
matériaux et le procédé utilisé pour le façonner doit
être expérimentée par l’élève.
Les manipulations sont réalisées sur des
échantillons de matériaux avec l’équipement
approprié (pliage, formage, usinage, moulage) dans
le respect des règles de sécurité.
Contraintes environnementales. 1
Identifier l’impact de l’emploi de certains
matériaux sur l’environnement dans les
différentes étapes de la vie de l’objet.
Les relations entre matériaux et environnement
pourront être examinées à partir d’un ou deux
exemples significatifs (santé, encombrement,
dégradation…)
Thèmes de convergence : énergie / développement durable / santé / sécurité.
3. Les énergies mises en oeuvre
Il s’agit d’identifier les différentes énergies exploitées dans le
fonctionnement de l’objet technique étudié et de comprendre que
le choix des énergies est lié à des contraintes techniques et
humaines. Les activités doivent rester simples et concrètes.
Cette première approche conduit l’élève à une sensibilisation aux
problèmes environnementaux et au développement durable. Elle se
poursuivra sur les autres niveaux du collège vers la distribution et la
gestion de l’énergie dans les objets techniques en prenant en compte
les conséquences économiques, sociales et environnementales.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Nature de l’énergie de
fonctionnement : mécanique,
électrique, thermique,
musculaire, hydraulique.
1 Indiquer la nature des énergies utilisées pour
le fonctionnement de l’objet technique.
5 Le terme « stockage d’énergie » est souvent utilisé en Mécanique pour décrire le “ stockage de matière ” qui produira cette énergie. Ce stockage peut se faire
sous forme d’énergie potentielle (retenue d’eau, air comprimé...) ou sous forme d’énergie cinétique (volant d’inertie). Dans les autres domaines, le “ stockage de
l’énergie ” peut aussi être utilisé à la place de stockage de chaleur, d’électricité ou d’autres stockages sous forme chimique ou biologique.
6 Le terme ‘’source d’énergie’’ signifie phénomène naturel à partir duquel il est possible de retirer de l’énergie (vent, soleil, eau, combustion, nucléaire).7
7Introduction commune à l’ensemble des disciplines scientifiques, B0 n°6 du 19 avril 2007
Éléments de stockage5 (pile
chimique, accumulateur,
réserve naturelle…) de
distribution (mécanismes, fils
conducteurs électriques, tuyaux,
canalisations) et de
transformation (moteur, vérin)
de l’énergie.
Identifier les éléments de stockage, de
distribution, et de transformation de
l’énergie.
Représenter la circulation de l’énergie
dans un objet technique par un croquis.
Il s’agit d’identifier les différentes parties du circuit
d’alimentation et de distribution de l’énergie sur
l’objet technique étudié et de mettre en évidence la
nature des transformations usuelles de l’énergie :
électrique / mécanique, thermique / mécanique,
hydraulique / mécanique.
Impact sur l’environnement :
dégradation de l’air, de l’eau et
du sol.
Indiquer le caractère plus ou moins
polluant de la source6 d’énergie utilisée
pour le fonctionnement de l’objet
technique.
Il s’agit de préciser que l’utilisation d’une énergie
autre que musculaire a un impact environnemental.
Thèmes de convergence : énergie / développement durable / santé / sécurité.
4. L’évolution de l’objet technique
Il s’agit de situer un objet technique dans une évolution historique et
de faire ainsi apparaître des solutions utilisées à d’autres périodes
pour répondre à un même besoin.
À partir de quelques illustrations simples de solutions techniques
utilisées dans les objets techniques étudiés, on montrera dès la
sixième que le progrès des techniques et les évolutions socioéconomiques
sont souvent liés.
5. La communication et la gestion de l’information
L’approche « Communication et gestion de l’information » du
programme de technologie vise à enrichir les acquis des collégiens
dans le domaine des technologies de l’information et de la
communication par des apports de compétences sur lesquels, comme
pour les autres disciplines, pourra s’effectuer la validation du Brevet
informatique et internet (B2i) de niveau collège.
La technologie doit s’appuyer sur les compétences acquises et
validées pour le B2i école et le cas échéant remédier aux différences
de niveaux constatées en proposant des activités adaptées.
Par son objet et ses démarches d’enseignement, la technologie
favorise une première approche de la nature de l’information, de son
traitement, de sa mémorisation, de sa diffusion, qui permet d’aller
au-delà des modes opératoires liés à l’utilisation de logiciels ou de
services et d’acquérir « quelques schémas mentaux corrects7 »
propres à l’informatique et à ses applications.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Serveurs.
Postes de travail.
Terminaux mobiles.
Périphériques.
Logiciels.
1
Identifier les principaux composants
matériels et logiciels d’un environnement
informatique.
Les capacités énoncées sont développées à
l’occasion de l’appropriation progressive de
l’environnement informatique mis à la disposition
des élèves dans l’établissement.
Acquisition et restitution des
données.
Entrer des informations : clavier, lecture
magnétique, scanneur, appareil photo.
Restituer des informations : affichage
(écrans…), impression (encre, 3D,
braille...), son, pilotage de machines…
On peut montrer comment la numérisation de
l’information sous toutes ses formes favorise le
développement et l’intégration de technologies
convergentes (photographie, téléphonie, télévision…)
et favorise sa diffusion.
Stockage des données,
arborescence.
Mémoire.
Unité de stockage.
Recenser des données, les classer, les
identifier, les stocker, les retrouver dans
une arborescence,
Distinguer le rôle des différents types de
mémoire.
En matière de stockage, connaître les différents types
de mémoire doit faire prendre conscience à l’élève
que tout travail non sauvegardé avant extinction de
l’ordinateur est perdu.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Familles d’objets.
Avancées technologiques.
Citer des objets répondant à une même
fonction d’usage.
Identifier quelques évolutions techniques
et esthétiques.
Situer dans le temps ces évolutions.
En complément des objets présents en laboratoire de
technologie, cette partie de programme est l’occasion
de recherches documentaires menées sur différents
supports (ouvrages, sites, cédéroms, dévédéroms,
visites de musée des techniques…).
Thèmes de convergence : énergie / développement durable / santé / sécurité.
Consultation de documents
numériques.
3 Ouvrir et consulter des documents
existants (textes, schémas, animations,
représentations volumiques…), extraire
les informations utiles.
Création et transmission de
documents numériques.
Composer, présenter un document
numérique (message, texte mis en page,
tableaux, schéma, composition graphique)
et le communiquer à un destinataire par
des moyens électroniques.
Présenter dans un document numérique
les étapes d’une démarche ou d’un
raisonnement.
Dans le cadre du cours de technologie, l’utilisation
des logiciels d’application (traitement de textes,
tableur, messagerie, navigateur…) sont notamment
utilisés dans le contexte des travaux conduits en
équipe (recherches, comptes rendus, synthèses
périodiques, déroulement du projet…). On pourra
présenter les solutions alternatives (logiciel libre,
logiciel propriétaire).
Recherche d’informations sur la
“ toile ”.
2 Retrouver une ou plusieurs informations à
partir d’adresses URL données.
Thèmes de convergence : sécurité.
6. Les processus de réalisation d’un objet technique
La réalisation permet de mener des investigations sur les moyens et
procédés techniques et de réfléchir à l’ordonnancement des
opérations associées à leur mise en oeuvre.
Elle présente une double finalité :
- elle contribue à l’acquisition de connaissances et de
capacités directement liées à la fabrication, l’assemblage et la
validation finale ;
- elle permet aussi d’aborder ou de consolider les
connaissances et les capacités des autres parties du programme
en se confrontant aux matériaux, aux énergies et en validant
par l’essai le fonctionnement de l’objet technique réalisé.
La réalisation porte sur le domaine des moyens de transports, elle est
collective et met en oeuvre des modes de fabrication unitaire.
Les activités proposées doivent faire appel à des opérations de
traçage, d’usinage, de mise en forme des matériaux et d’assemblage
des pièces réalisées. Les éléments préfabriqués du commerce et
simplement à assembler sont à proscrire impérativement. L’objet
réalisé doit comporter des éléments mobiles et motorisés chaque fois
que possible.
L’usage des TIC permettra à l’élève de décoder des documents, de
préparer la restitution de ses travaux et de réaliser des usinages sur
machine à commande numérique sans qu’il ait, en sixième, à
préparer les fichiers nécessaires.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Modes de représentation
(images, projections, cotes,
symboles).
2 Extraire d’un dessin, d’un plan, d’un
schéma, d’un éclaté ou d’une
nomenclature les informations utiles pour
la fabrication ou l’assemblage.
Il s’agit de faire le lien entre la représentation
graphique et l’objet technique. La réalisation de
dessins normalisés par les élèves n’est pas au
programme.
Formes permises par les
procédés de
fabrication (usinage,
découpage, formage).
Mise en position et maintien
d’une pièce
Associer un procédé de fabrication à une
forme.
Réaliser en suivant un protocole donné.
Utiliser rationnellement matériels et
outillages dans le respect des règles de
sécurité.
La réalisation doit être concrète sur machines en
tenant compte des règles de sécurité.
Pour les pièces simples nécessitant uniquement des
traçages, des découpages et du thermopliage, l’élève
réalise les opérations en toute autonomie.
Les machines à commande numérique sont
programmées au préalable par le professeur.
Procédés d’assemblage :
soudage, rivetage, collage,
emboîtement, vissage.
Réaliser un assemblage ou tout ou partie
d’un objet technique en suivant une
procédure formalisée.
Effectuer un geste technique en respectant
les consignes.
Tester le fonctionnement.
L’assemblage doit être concret en intervenant sur
différents postes de travail et en tenant compte des
règles de sécurité.
La mise en oeuvre des procédés d’assemblage –
soudage, rivetage, collage, emboîtement, vissage –
est réalisée par les élèves.
Mesure dimensionnelle
(diamètre, distance), unité.
Mesurer et contrôler à l’aide d’instruments
de mesure, d’un gabarit.
Confronter le résultat à celui attendu.
L’élève s’approprie la notion de tolérance en
comparant les dimensions obtenues aux cotes du
dessin de définition. En fonction de la réalisation, on
se limite à la mesure de longueurs, de temps. On
utilise des outils de contrôle et de mesure simples
(réglet, équerre, pied à coulisse numérique,
minuteur…).
Thèmes de convergence : sécurité.

5ème

Cycle central
Classe de cinquième
I. Présentation
En classe de cinquième, l’enseignement de la technologie prend
appui sur le domaine d’application : « habitat et ouvrages ». Ainsi,
l’élève est situé au coeur des objets techniques de son environnement
(ouvrage d’art, habitation individuelle, équipements collectifs,
monument, local industriel et/ou commercial, aménagement urbain,
aménagements intérieurs…) dont il apprécie l’évolution dans le
temps. Le logement, l’agencement des bâtiments publics et
d’habitation, la construction d’ouvrages et d’ouvrages d’art,
l’aménagement intérieur, l’isolation phonique et thermique, la
stabilité des structures sont autant d’applications sur lesquelles il est
pertinent de faire s’interroger l’élève. Les supports d’enseignement
sont choisis par le professeur de façon à permettre une approche des
principes techniques de base, des notions relatives à leur évolution
technique, aux énergies et aux caractéristiques des matériaux
traditionnels ou innovants utilisés. Les objets techniques retenus
doivent privilégier la réflexion sur les structures et l’agencement.
II. Contenus
1. L’analyse et la conception de l’objet technique
À partir de la classe de cinquième, l’élève va acquérir, toujours selon
une démarche d’investigation ou de résolution de problèmes
techniques, des compétences, lui permettant de passer
progressivement de l’analyse à la conception.
La représentation des solutions techniques peut se faire sous forme
de croquis ou de schémas à main levée si leur lecture est univoque.
L’utilisation du modèle numérique 3D doit être présentée comme
offrant une bonne perception du réel et une grande facilité de
modifications de forme, d’aspect et de structure.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Fonction.
1
Identifier des fonctions assurées par un
objet technique.
Il s’agit de repérer quelques éléments facilement
identifiables permettant de réaliser une fonction
particulière.
Cette connaissance doit être introduite dans le
contexte de l’objet technique étudié.
Solutions 
Identifier la solution technique retenue
pour réaliser une fonction de service.
Comparer, sur différents objets techniques,
les solutions techniques retenues pour
répondre à une même fonction de service.
Modifier tout ou partie d’une structure ou
d’un assemblage pour satisfaire une
fonction de service donnée.
Réaliser cette modification à l’aide d’un
logiciel.
Les solutions techniques sont étudiées en rapport
avec les fonctions de service de l’objet technique.
Ces modifications ou réalisations d’agencement
doivent être sous-tendues par une réflexion préalable
liée éventuellement à l’évolution du besoin ou des
solutions techniques retenues pour répondre à ce
besoin ou pour respecter des contraintes clairement
identifiées.
Contraintes :
- liées au
fonctionnement ;
- liées à la durée de
vie ;
- liées à la sécurité ;
- liées à l’esthétique et
l’ergonomie ;
- liées au
développement
durable.
Mettre en relation les contraintes à
respecter et les solutions techniques
retenues.
Relier les choix esthétiques au style
artistique en vigueur au moment de la
création.
Contexte social et économique.
1
Identifier, de manière qualitative,
l’influence d’un contexte social et
économique sur la conception et la
commercialisation d’un objet technique
simple.
La relation entre les contraintes et les solutions
techniques peut-être abordée selon deux approches :
- l’analyse d’une ou plusieurs solutions techniques
conduit à l’identification d’une ou plusieurs
contraintes que ces solutions permettent de
respecter ;
- une ou plusieurs contraintes étant énoncées,
l’analyse de l’objet technique doit permettre
d’identifier les solutions techniques qui ont permis de
respecter ces contraintes.
Toutes les contraintes citées ne sont pas
systématiquement à prendre en compte dans l’étude
de l’objet technique.
Croquis, schéma, codes de
représentation.
Traduire sous forme de croquis
l’organisation structurelle d’un objet
technique.
Traduire sous forme de schéma les
fonctions assurées par un objet technique.
Le croquis doit permettre à l’élève d’exprimer sa
compréhension et sa vision de l’objet technique. Les
croquis peuvent être légendés.
Les différents schémas réalisés, leur comparaison et
l’échange d’informations doivent permettre de faire
émerger le besoin d’un code de représentation
8 En technologie, une structure est un assemblage simple ou complexe d’un ou plusieurs composants de matériaux différents ou non suivant une géométrie
spécifique.
partagé. Il ne s’agit en aucune façon d’enseigner une
codification ou des règles de dessin.
Modélisation du réel
(maquette, modèles
géométrique et numérique) et
représentation en conception
assistée par ordinateur.
Réaliser la maquette numérique d’un
volume élémentaire.
Modifier une représentation numérique
d’un volume simple avec un logiciel de
conception assistée par ordinateur.
Associer une représentation 3D à une
représentation 2D.
La création ou la modification d’une maquette
numérique d’un objet technique peut se faire avec
différents types de logiciels : volumique, orienté
objet.
Il s’agit de faire prendre conscience à l’élève que la
représentation d’un élément d’un objet technique
impose une réflexion préalable pour déterminer les
différentes opérations à réaliser. Une représentation
numérique n’est pas une fin en soi, mais s’intègre
dans l’analyse d’un objet technique.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Santé / Sécurité.
2. Les matériaux utilisés
La découverte des matériaux, initiée en classe de sixième, s’enrichit
en cinquième grâce à l’étude de nouveaux supports d’enseignement
issus du domaine de l’habitat et des ouvrages. L’étude de nouveaux
matériaux permet de découvrir de nouvelles propriétés, de nouvelles
possibilités de transformation. Les matériaux métalliques,
céramiques, organiques et composites sont abordés dans le contexte
de l’étude d’un objet technique présent dans le laboratoire ou dans
l’environnement de l’élève.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Propriétés des matériaux :
- propriétés intrinsèques
(aspect physique,
propriétés mécaniques,
acoustiques, thermiques).
Mettre en place et interpréter un essai
pour définir, de façon qualitative, une
propriété donnée.
Classer de manière qualitative plusieurs
matériaux selon une propriété simple à
respecter.
Les propriétés mécaniques des matériaux sont :
dureté, résistance mécanique, résistance à la
déformation plastique (pliage, formage), aptitude au
soudage et au collage.
Les essais, qui mettent en évidence les propriétés des
matériaux ne doivent pas être une fin en soi, ils
doivent être replacés dans le contexte de l’objet
technique étudié et en rapport direct avec les
fonctions de service attendues.
Propriétés mécaniques et
esthétiques d’une structure8:
- résistance ;
- déformation ;
- esthétique.
2
Mettre en relation, dans une structure, une
ou des propriétés avec les formes, les
matériaux et les efforts mis en jeu.
Les propriétés des matériaux et des structures sont
présentées sous l’angle qualitatif, l’aspect quantitatif
n’étant précisé que lorsque cela est particulièrement
significatif.
Origine des matières premières
et disponibilité des matériaux.
Identifier l’origine des matières premières
et leur disponibilité.
Associer le matériau de l’objet technique à
la (ou aux) matière(s) première(s).
Identifier l’impact d’une transformation et
d’un recyclage en terme de développement
durable.
À cette occasion, on pourra aborder la disponibilité
géographique des matières premières et la
conséquence sur le choix de certains matériaux en
fonction des régions.
Le champ d’application peut être élargi avec les
matériaux rencontrés en sixième.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Santé / Sécurité.
3. Les énergies mises en oeuvre
Il s’agit de renforcer une première approche faite en classe de sixième autour de la notion de chaîne d‘énergie et d’aborder quelques notions sur
la gestion de l’énergie.
Le domaine « habitat et ouvrages » permet d’envisager des allers-retours entre la réalité et les différentes représentations réalistes ou
symboliques de la chaîne d’énergie.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Chaîne d’énergie :
alimentation, distribution,
stockage, transformation,
transport de l’énergie.
Repérer, sur un objet technique, les énergies
d’entrée et de sortie.
Repérer les transformations énergétiques.
Identifier, sur un objet technique, les
différents éléments de la chaîne d’énergie et
les repérer sur un schéma structurel.
L’analyse et la compréhension d’un objet
technique doivent mettre en évidence :
- les différentes sources d’énergie
utilisées, les éléments qui permettent de
stocker, transformer et distribuer
l’énergie ;
- les transformations d’énergie
réalisées.
La représentation schématique et le croquis à
main levée sont privilégiés pour décrire la
chaîne d’énergie.
Économie d’énergie, pertes.
Identifier des solutions qui permettent de
réduire les pertes énergétiques.
Caractériser l’impact environnemental de ces
économies.
Il s’agit de mettre en évidence que l’énergie
n’est jamais perdue mais transformée et non
utile à l’application visée. Cela entraîne des
conséquences économiques,
environnementales… qu’il convient de limiter
en réduisant les pertes.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Santé / Sécurité
4. L’évolution de l’objet technique
Dans le prolongement de l’étude de l’évolution des objets techniques
en classe de sixième, cette approche a pour but d’amener l’élève à
mieux appréhender les évolutions des habitats et ouvrages au cours
du temps, en élargissant sa vision historique des productions et
constructions imaginées et réalisées par l’homme. Les investigations
sur les objets techniques réels doivent permettre de bien percevoir
qu’une solution est un compromis à un moment donné en fonction
notamment de l’état des sciences et des techniques disponibles.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Évolution d’objets techniques
dans un contexte historique et
socio économique.
Identifier l’évolution des besoins.
Cette capacité s’applique à des objets techniques
réalisant la même fonction mais construits et
utilisés à des époques différentes.
Évolution des styles en fonction
des principes techniques et des
tendances artistiques.
Repérer sur une famille d’objets techniques,
l’évolution des principes techniques ou des
choix artistiques.
Associer les grands inventeurs, ingénieurs et
artistes et leurs réalisations.
Il ne s’agit pas de faire un inventaire exhaustif
des grands inventeurs, ingénieurs ou artistes
mais de sensibiliser l’élève à la relation
« personnage – époque – principe technique ».
Évolution des outils et des
machines.
1
1
Différencier outil et machine.
Mettre en relation une tâche avec différents
outils et machines utilisées au cours des âges.
Cette activité est menée en priorité à partir
d’observations d’objets réels, de maquettes
fidèles et de recherches documentaires.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Santé / Sécurité
5. La communication et la gestion de l’information
En classe de cinquième l’accent est mis :
- sur le système d’information ; le système d’information
représente l'ensemble des éléments qui participent à la
gestion, au stockage, au traitement, au transport et à la
diffusion de l'information au sein d'une organisation ;
- sur l’acquisition des compétences liées à la quatrième
compétence du socle commun de connaissances et de
compétences.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Environnement informatique :
serveurs, postes de travail,
terminaux mobiles,
périphériques, logiciels.
Organisation fonctionnelle des
réseaux.
Distinguer les fonctions et énoncer les
caractéristiques essentielles des composants
matériels et logiciels d’un environnement
informatique.
Identifier les principes de base de
l’organisation et du fonctionnement d’un
réseau.
Les capacités énoncées sont développées à
l’occasion de l’appropriation progressive de
l’environnement informatique mis à disposition
dans l’établissement.
On s’appuie sur l’observation du réseau dans le
collège et la schématisation simple de sa
structure. On s’attache à représenter plutôt la
structure matérielle que la structure logicielle.
On met en évidence les principes de
l’organisation du partage des ressources entre
les utilisateurs du réseau.
Outils de base (forum,
téléchargement, vote en ligne,
publication, messagerie interne,
répertoires…) d’un
environnement d’un espace
numérique de travail (ENT).
Outils logiciels (traitement de
textes, tableur-grapheur, de
Entrer dans un ENT, identifier les services
pour un travail collectif et utiliser les
principales fonctionnalités des outils propres
à un ENT.
Organiser des informations pour les utiliser.
Produire, composer et diffuser des
L’ENT utilisé pourra être dédié à la technologie
ou ouvert à d’autres disciplines. L’élève pourra
créer, exploiter des données, s'informer,
communiquer dans le cadre de ses activités dans
et hors la classe. Au collège, il ne s’agit pas de
former des spécialistes des ENT et des réseaux.
Ceux-ci doivent être présentés d’un point de vue
fonctionnel de manière globale et descendante.
À quoi sert un ENT ou un réseau ?
Les notions d’identité numérique, mot de passe,
identifiant seront présentées.
L’utilisation d’un espace numérique de travail
passe par la gestion d’un espace privé (pour
présentation, de création et de
visualisation 3D)
documents. lequel l’enseignant n’a accès qu’en présence de
l’élève) et d’un espace numérique partagé
(accessible par tous). L’usage de l’ENT doit
favoriser le travail collaboratif.
Le travail collaboratif sur une plateforme
numérique est fait à l’occasion d’activités dans
les autres approches, par exemple la réalisation
d’une maquette numérique, le classement des
matériaux…
Moteur de recherche, mot clé,
opérateurs de recherche
Propriété intellectuelle.
Copyright et copyleft.
Rechercher, recenser, sélectionner et
organiser des informations pour les utiliser.
Identifier les sources (auteur, date, titre, lien
vers la ressource).
Identifier les droits d’utilisation et de partage
des ressources et des outils numériques, ainsi
que les risques encourus en cas de non
respect des règles et procédures d’utilisation.
Il sera mis un accent particulier sur la capacité
de l’élève à citer ses sources et à mesurer les
droits qu’il a d’utiliser librement ou non ces
sources, dans un contexte fixé au préalable par
le professeur.
Il s’agit, là plus qu’ailleurs, d’éduquer par
l’expérience collective.
Thèmes de convergence : Sécurité.
6. Les processus de réalisation d’un objet technique
L’approche « processus de réalisation » s’appuie sur un objet
technique étudié et permet de répondre à la question : « comment
est-il réalisé ? ». Elle contribue ainsi à l’acquisition de connaissances
et de capacités spécifiques à la fabrication et à l’assemblage de
l’objet technique. En cinquième, l’approche réalisation permet
notamment de consolider les connaissances relatives à l’approche
sur les matériaux. Elle prolonge celles abordées en sixième dans la
complexité et dans l’inventaire des matériaux de construction. Cette
approche permet de réaliser un prototype ou une maquette de qualité
sur lesquels des tests et des contrôles peuvent être mis en oeuvre.
On devra être vigilant sur le fait que le processus de réalisation
d’une maquette n’est pas identique à celui de l’objet technique
réel. Cette réalisation est collective et met en oeuvre des modes de
fabrication unitaire.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Contraintes liées aux procédés
de fabrication, de contrôle et de
validation.
Associer les formes, l’aspect et la structure
d’un composant à un procédé de réalisation.
Énoncer les contraintes de sécurité liées à la
mise en oeuvre d’un procédé de réalisation.
Proposer un contrôle pour la réalisation future
(pièces, assemblage, produit fini).
Les procédés de réalisation sont justifiés en
fonction des formes et des surfaces qu’ils
permettent de réaliser.
L’utilisation d’un moyen de réalisation ne peut
se faire sans avoir au préalable répertorié les
consignes de sécurité propres à chaque machine.
Les contrôles de réalisation sont un moyen
d’évaluer sa propre réalisation, et d’établir les
processus de réalisation de qualité.
Prototype, maquette. 
Distinguer l’usage d’une maquette et d’un
prototype dans le développement d’un objet
technique.
Participer à la réalisation de la maquette d’un
objet technique.
La réalisation collective de la maquette ne relève
pas de l’empirisme, mais d’une méthode
raisonnée qui prend en compte les ressources
matérielles disponibles au laboratoire. Le résultat
obtenu ne doit pas être privilégié sur la méthode.
Échelles.
Transférer les données d’un plan sur une
maquette ou dans la réalité.
Relever des dimensions sur l’objet technique
réel et les adapter à la réalisation d’une
maquette ou d’un plan.
Les échelles sont abordées en situation concrète
et en relation avec le problème à résoudre.
Processus opératoire de
réalisation d’un objet technique.
Antériorités et ordonnancement.
Situer son action sur un planning de
réalisation d’un objet technique.
Justifier des antériorités des opérations de
fabrication ou d’assemblage.
Une opération est une action élémentaire de la
réalisation (cisaillage, formage, assemblage…).
La justification des antériorités prend appui sur
la réalisation effective des opérations.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Santé / Sécurité.

4ème

Cycle central
Classe de quatrième
I. Présentation
L’enseignement s’articule autour d’un domaine d’application :
« confort et domotique ». L’équipement intérieur (équipements en
électroménager, vidéo, son, hygiène et beauté…) ou extérieur
(éclairage, éolienne, installations solaires, équipement sportif,
piscine…), l’informatisation et l’automatisation des systèmes du
quotidien (chauffage, éclairage, sécurité des biens et des
personnes…) sont autant d’éléments proches des élèves et sur
lesquels il est pertinent de les faire s’interroger. Les supports
d’enseignement sont choisis par le professeur de façon à permettre
une approche des principes techniques de base (commande,
régulation…), des connaissances relatives à leur évolution technique,
aux énergies mises en oeuvre, transformées, dissipées et aux
matériaux utilisés. Les objets techniques retenus intègrent des parties
mobiles et leur commande.
Le choix des supports peut également permettre une sensibilisation à
l’histoire des arts. La comparaison d’objets techniques, de
différentes époques, montre la place que l’art occupe dans la
conception. Les supports d’enseignement choisis doivent se prêter à
cette comparaison, comme par exemple ceux liés à la musique ou
aux arts de représentation (photographie, films…).
II. Contenus
1. L’analyse et la conception de l’objet technique
Les connaissances et les capacités proposées en classe de quatrième
permettent une représentation fonctionnelle des objets techniques
étudiés. Dans ce cas, l’élément graphique de base peut être simple et
est limité à l’identification de la fonction, à la frontière de l’objet
technique étudié et aux liaisons avec son environnement. L’élève
effectue des recherches de solutions techniques. En parallèle, la
représentation structurelle s’affine avec notamment la réalisation de
maquettes numériques de tout ou partie d’objets techniques.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Représentation fonctionnelle.
1
2
3
Décrire sous forme schématique, le
fonctionnement de l’objet technique.
Associer à chaque bloc fonctionnel les
composants réalisant une fonction.
Établir un croquis du circuit d’alimentation
énergétique et un croquis du circuit
informationnel d’un objet technique.
La représentation fonctionnelle est utilisée pour
analyser un objet technique. Elle a pour objectif de
mettre en évidence les relations entre le
fonctionnement et les solutions technologiques.
Les diagrammes, schéma-blocs ou autres sont
proposés à la modification ou à la création
partielle et ne sont surtout pas un objet
d’enseignement.
Contraintes :
- liées au fonctionnement ;
- liées à la sécurité ;
- liées à l’esthétique et
ergonomie ;
- liées au développement
durable.
2
Mettre en relation des contraintes que l’objet
technique doit respecter et les solutions
techniques retenues.
L’étude se fait par comparaison des contraintes à
respecter sur différents objets techniques présents
dans le laboratoire et répondant à un même besoin.
L’analyse d’une solution technique doit prendre
en compte tout ou partie des contraintes
techniques parfois concurrentes.
Les contraintes liées au développement durable
intègrent les aspects environnementaux, sociaux et
économiques.
Contraintes économiques : coût
global.
1 Identifier les éléments qui déterminent le
coût d’un objet technique.
Il s’agit d’amener l’élève à comprendre que le
coût d’une solution technique doit prendre en
compte :
- la matière première ;
- les composants ;
- le façonnage ou la réalisation ;
- les quantités à réaliser ;
- la commercialisation ;
- la maintenance ;
- les fonctions supplémentaires ;
- leur aptitude au recyclage.
On ne cherche pas à faire chiffrer ces coûts.
L’analyse ne portera pas systématiquement sur
l’ensemble des critères ci-dessus.
Solution technique.
2
3
Rechercher et décrire plusieurs solutions
techniques pour répondre à une fonction
donnée.
Choisir et réaliser une solution technique.
Dans une phase d’analyse ou de conception, la
justification d’une solution s’appuie sur les
contraintes listées plus haut.
Représentation structurelle :
modélisation du réel (maquette,
3
Créer une représentation numérique d’un
objet technique simple avec un logiciel de
La représentation d’un objet technique impose une
réflexion préalable pour déterminer les différentes
20
modèles géométrique et
numérique).
3
conception assistée par ordinateur.
Rechercher et sélectionner un élément dans
une bibliothèque de constituants pour
l’intégrer dans une maquette numérique.
opérations à réaliser. Cette réflexion dépend du
logiciel utilisé.
Une représentation numérique n’est pas une fin en
soi, mais s’intègre dans l’étude d’un objet
technique. Il ne s’agit pas de former des
spécialistes à l’utilisation d’un logiciel.
Planification des activités. 2
Créer et justifier tout ou partie d’un
planning.
Les planifications de conception, de fabrication,
de montage sont mises en oeuvre au travers de
projets développés en classe.
Thèmes de convergence : Énergie /Développement durable / Sécurité.
2. Les matériaux utilisés
Les matériaux sont adaptés aux performances, à la durée de vie, à
l’esthétique de l’objet technique, ainsi qu’aux contraintes
budgétaires et organisationnelles de la réalisation. De nouvelles
propriétés, adaptées aux supports retenus, de nouvelles possibilités
de transformation, apparaissent. En quatrième, on accordera une
importance particulière aux propriétés électriques des matériaux.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Propriétés des matériaux :
- propriétés intrinsèques
(aspect physique,
propriétés mécaniques,
électriques,
thermique) ;
- aptitude à la mise en
forme.
3
2
1
Classer de manière qualitative plusieurs
matériaux selon une propriété simple
imposée par les contraintes que doit
satisfaire l’objet technique.
Mettre en place et interpréter un essai pour
mettre en évidence une propriété électrique
ou thermique donnée.
Vérifier la capacité de matériaux à satisfaire
une propriété donnée.
Les matériaux (métalliques, céramiques,
organiques et composites) sont abordés dans le
contexte de l’étude d’un objet technique.
Les propriétés mécaniques des matériaux sont :
dureté, résistance mécanique, résistance à la
corrosion.
L’aptitude à la mise en forme regroupe : la coupe
(cisaillage, poinçonnage, usinage), la déformation
plastique (pliage, formage), le soudage et le
collage.
Les essais, qui mettent en évidence les propriétés
des matériaux ne doivent pas être une fin en soi ;
ils doivent être replacés dans le contexte de l’objet
technique étudié.
Caractéristiques économiques
des matériaux :
- coût de mise à
disposition ;
- valorisation (au sens
de l’écologie).
2
Mettre en relation le choix d’un matériau
pour un usage donné, son coût et sa capacité
de valorisation.
Cette capacité déjà présente en classe de sixième,
s’applique ici à d’autres familles de matériaux
pour lesquels la valorisation est un problème
critique. On traitera ce point à partir de l’étude du
recyclage ou de la destruction des composants de
supports étudiés en classe.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Importance du mode de pensée statistique / Sécurité.
3. Les énergies mises en oeuvre
Il s’agit d’identifier les différents types d’énergie exploités dans le
fonctionnement de l’objet technique et de comprendre que le choix
des énergies est lié à des contraintes techniques, humaines et
économiques. Les activités doivent rester simples et concrètes,
toujours en rapport avec les supports étudiés dans le cadre du
domaine d’application « confort et domotique ». Elles peuvent
donner lieu à des recherches documentaires.
Cette approche conduit l’élève à une sensibilisation aux problèmes
environnementaux et au développement durable. Elle éclaire le
fonctionnement de l’objet technique en abordant la distribution et la
gestion de l’énergie dans les objets techniques en prenant en compte
les conséquences économiques, sociales et environnementales.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Efficacité énergétique.
2
2
Comparer les quantités d’énergie
consommée par deux objets techniques.
Indiquer la nature des énergies utilisées pour
le fonctionnement de l’objet technique.
Par des expérimentations concrètes, l’élève doit
constater qu’à effets produits identiques, les
énergies consommées sont différentes en fonction
de la technologie utilisée.
Gestion de l’énergie, régulation. 1 Identifier dans la chaîne de l’énergie les
composants qui participent à la gestion de
l’énergie et du confort.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Sécurité.
4. L’évolution de l’objet technique
Cette approche doit permettre à l’élève de prendre conscience que
l’évolution de l’électronique et de l’informatique ont permis une
évolution dans la réalisation des objets techniques qui nous entourent
conduisant l’homme à vivre dans un meilleur confort avec une
meilleure maîtrise des énergies. Les innovations techniques suscitent
l’émergence de nouveaux besoins. La multiplication et
l’accumulation des appareils électriques et électroniques posent le
problème des conditions techniques et économiques de leur
recyclage.
21
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Adaptation aux besoins et à la
société.
2
2
Associer l’utilisation d’un objet technique à
une époque, à une région du globe.
Comparer les choix esthétiques et
ergonomiques d’objets techniques d’époques
différentes.
L’analyse de différentes solutions technologiques
prises à des époques différentes doit prendre en
compte certes l’évolution des besoins de l’Homme,
mais doit aussi se placer dans un cadre plus
général lié à l’évolution des énergies, des
matériaux, des goûts et des techniques de
réalisation.
Évolution des solutions
techniques :
- non-mécanisées ;
- mécanisées ;
- automatiques ;
informatisées.
2
Repérer dans les étapes de l’évolution des
solutions techniques la nature et l’importance
de l’intervention humaine à côté du
développement de l’automatisation.
Cette activité est conduite à partir des objets
techniques présents dans le laboratoire, complétée
par des recherches sur les objets plus anciens ou
plus récents assurant la même fonction. Les objets
techniques sont choisis de telle sorte que la mise
en évidence des évolutions permette également de
réfléchir sur le sens de celles-ci.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Importance du mode de pensée statistique / Sécurité.
5. La communication et la gestion de l’information
En classe de quatrième l’accent sera mis sur les systèmes automatiques9.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Chaîne d’informations.
Chaîne d’énergie.
1
1
Repérer, à partir du fonctionnement d’un
système automatique la chaîne :
- d’informations (acquérir, traiter,
transmettre) ;
- d’énergie (alimenter, distribuer,
convertir, transmettre).
Identifier les éléments qui les composent.
L’objectif est ici de comprendre la logique
globale de fonctionnement d’un système
automatique à travers les processus :
- acquérir, traiter et
transmettre l’information ;
- alimenter, distribuer, convertir et
transmettre l’énergie ;
et d’associer à chacune des étapes les organes
utilisés.
On pourra proposer une schématisation
élémentaire par blocs fonctionnels de ces deux
chaînes.
L’identification est réalisée à partir d’un système
automatique réel ou d’une maquette en
fonctionnement.
Acquisition de signal : saisie,
lecture magnétique, optique,
numérisation, utilisation de
capteurs…
Forme du signal : information
analogique, information
numérique.
1
1
Identifier les modes et dispositifs
d’acquisition de signaux, de données.
Identifier la nature d’une information et du
signal qui la porte.
On peut montrer comment la numérisation de
l’information sous toutes ses formes favorise le
développement et l’intégration de technologies
convergentes (photographie, téléphonie,
télévision…).
Il s’agit d’identifier simplement divers dispositifs
d’acquisition et surtout pas de faire une étude de
leur fonctionnement.
Traitement du signal :
algorithme, organigramme,
programme.
1
2
Identifier les étapes d’un programme de
commande représenté sous forme graphique.
Modifier la représentation du programme de
commande d’un système pour répondre à un
besoin particulier et valider le résultat
obtenu.
La programmation d’un support automatique ne
demande pas l’écriture de lignes de code. Elle doit
être graphique si le support présente une interface
qui le permet. Le système automatique doit être
simple.
L’objectif est de comprendre de manière globale
l’impact de la modification sur le fonctionnement
du système.
Commande d’un objet
technique et logique
combinatoire de base : ET, OU,
NON.
2 Identifier une condition logique de
commande.
On s’appuiera sur un objet pluri technique simple
ou un système automatique simple. Il s’agit de
montrer que la commande du dispositif peut être
conditionnelle et que le comportement du système
dépend d’informations captées et exploitées de
façon logique.
Interface.
Mode de transmission avec ou
sans fil.
2
Identifier les composants d’une interface
entre chaîne d’énergie et chaîne
d’informations (réels ou objets graphiques
virtuels).
L’identification est réalisée à partir d’un système
automatique réel ou d’une maquette en
fonctionnement.
9 Un système automatique est un objet technique complexe pour lequel certaines tâches, auparavant exécutées par des opérateurs humains, ont toutes ou en
partie été transférées dans une unité de traitement et de commande.
22
Transport du signal :
- lumière, infrarouge ;
- ondes : hertziennes,
ultrasons ;
- électrique…
1
1
Repérer le mode de transmission pour une
application donnée.
Associer un mode de transmission à un
besoin donné.
Ces modes de transmission doivent être mis en
évidence à partir des supports présents dans
l’environnement de l’élève et éventuellement à
partir d’une recherche documentaire.
Les principes physiques peuvent être abordés si
leur explication est aisée et permet l’analyse de
l’objet étudié. Ils ne font pas l’objet d’un cours
spécifique.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Importance du mode de pensée statistique / Santé / Sécurité.
6. Les processus de réalisation d’un objet technique
En classe de quatrième, l’approche « processus de réalisation »
s’appuie toujours sur l’objet technique étudié. Les activités
proposées correspondent à une ou plusieurs réalisations collectives
de prototypes ou de maquettes et mettent en oeuvre des moyens de
fabrication unitaire. L’approche réalisation permet notamment de
maîtriser les capacités de configuration d’objets techniques
nécessitant la saisie de données, la modification d’un programme de
commandes automatiques, le choix de programmes préétablis, les
tests de bon fonctionnement et la mise en service. Cette approche
consolide les capacités relatives à l’organisation et à la qualité de la
réalisation.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Poste de travail – Règles de
sécurité.
2
3
Identifier et classer les contraintes de
fonctionnement, d’utilisation, de sécurité du
poste de travail.
Organiser le poste de travail.
Il ne s’agit pas d’une étude théorique mais bien
d’une mise en oeuvre réelle du poste de travail.
L’utilisation d’une « machine – outil » ne peut se
faire sans avoir au préalable passé en revue les
consignes de sécurité propres à chaque machine.
Contraintes liées aux procédés et
modes de fabrication :
- formes possibles,
- précision accessible.
Contraintes liées aux procédés
de contrôle et de validation.
2
2
2
3
Énoncer les contraintes techniques liées à la
mise en oeuvre d’un procédé de réalisation.
Mettre en relation des caractéristiques
géométriques d’un élément et son procédé de
réalisation.
Préparer un protocole de test et/ou de
contrôle en fonction des moyens disponibles.
Effectuer un contrôle qualité de la réalisation
pour chaque opération importante.
Les procédés de réalisation sont justifiés en
fonction des formes et des surfaces qu’ils
permettent de réaliser.
Les résultats du contrôle des caractéristiques
géométriques doivent être replacés dans leur
contexte.
Les contrôles sont un moyen d'évaluer la qualité
de la réalisation à différentes étapes (aspect,
géométrie, dimensions, fonctions).
Processus de réalisation
(fabrication, assemblage,
configuration) d’un objet
technique.
3
2
Réaliser tout ou partie du prototype ou de la
maquette d’un objet technique.
Compléter ou modifier un planning pour
adapter la réalisation d’un objet technique en
fonction d’aléas.
La réalisation collective du prototype ou de la
maquette ne relève pas de l’empirisme, mais d’une
méthode raisonnée qui prend en compte les
ressources matérielles disponibles au laboratoire.
Le résultat obtenu ne doit pas être privilégié sur la
méthode.
La configuration peut comprendre du réglage, du
paramétrage nécessaire à la mise en service.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Importance du mode de pensée statistique / Météorologie et climatologie /
Sécurité.
23

3ème

Cycle d’orientation – Classe de troisième
I. Présentation
L’enseignement en classe de troisième est articulé autour la mise en
oeuvre d’un ou plusieurs projets collectifs qui doivent permettre à
chaque élève :
- de mobiliser, à l’occasion de la gestion de ce(s) projet(s)
collectif(s), les connaissances et les capacités acquises
dans les années précédentes ;
- d’acquérir de nouvelles connaissances et un plus grand
degré d’autonomie ;
- d’élargir et de diversifier ses capacités en matière d’usage
raisonné et autonome des techniques de l’information et de
la communication à l’occasion notamment de la
production d’un média numérique associé au projet.
À l’occasion de ces projets, l’élève met en oeuvre la démarche
technologique. Intégrant les démarches d’investigation et de
résolution de problèmes techniques, elle est caractérisée par un mode
de raisonnement fait de transpositions, de similitudes de
problématiques et d’analogies tout en tenant compte des contraintes.
Le programme des précédents niveaux permet d’initier l’élève
progressivement à cette démarche. En classe de sixième, par une
démarche d’investigation commune aux disciplines scientifiques,
l’élève analyse la constitution et le fonctionnement des objets
techniques. Cette première démarche est complétée, au cycle central,
par une démarche de résolution de problèmes techniques pour
laquelle l’élève passe d’activités d’observation à des activités
d’analyse et de conception dans un contexte donné. Enfin en classe
de troisième, riche des compétences acquises, l’élève met en oeuvre
la démarche technologique pour conduire un projet, proposer des
solutions techniques et finaliser sa démarche par une réalisation
collective.
L’élève peut être appelé à développer un projet en liaison avec les
enseignements artistiques. Ainsi un travail en commun peut être
conduit amenant l’élève à :
• conduire l’étude sur l’objet technique à réaliser avec le
professeur de technologie ;
• définir les choix artistiques sur ce même objet technique
avec l’aide du professeur d’arts plastiques ;
• envisager l’évolution de l’objet technique en regard des
grands repères marquant l’histoire des arts.
Ce travail en commun permet également de prolonger la réflexion en
répondant à la question : « comment Technologie et Arts
s’enrichissent mutuellement ? »
Le domaine d’application retenu pour le projet, nécessairement
pluri-technologique, n’est pas imposé en classe de troisième. Le
professeur est libre de le choisir avec sa classe en fonction de
l’environnement du collège, des centres d’intérêt des élèves, de
l’opportunité ou pas de participer à une manifestation extérieure…
Comme pour les cycles précédents, le programme est découpé en six
approches. Toutes ces approches sont liées entre elles et prennent
appui sur le(s) projet(s) réalisé(s).
La réalisation stimule et valorise la créativité et les talents de l’élève.
En complément, la communication autour du projet est assurée par la
création d’un document numérique destiné à rendre compte des
activités de l’élève durant l’année et servant de support à une
présentation orale.
II. Contenus
1. L’analyse et la conception de l’objet technique
Le projet fait appel à des représentations fonctionnelles et
structurelles partielles ou complètes. Le projet collectif conduit à la
réalisation d’un prototype et développe une plus grande autonomie
de l’élève.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Besoin.
3 Formaliser sans ambiguïté une description
du besoin.
Le besoin est présenté aux élèves et est le point de
départ du projet. L’élève doit l’analyser en détails
afin de proposer une solution qui permette de
satisfaire au mieux ce besoin.
Représentation fonctionnelle.
2 Énoncer et décrire sous forme graphique
des fonctions que l’objet technique doit
satisfaire.
Les diagrammes, schéma-blocs… sont proposés à la
création dans le cadre du projet mais ne sont pas une
finalité.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Critères d’appréciation.
Niveau.
2
Définir les critères d’appréciation d’une ou
plusieurs fonctions.
Dans la recherche des critères associés à une
fonction, l’enseignant veille à ne pas écarter toute
idée de solution que l’élève aurait envie de proposer.
Contraintes liées :
- au fonctionnement et à la
durée de vie ;
- à la sécurité ;
- à l’esthétique et à
l’ergonomie ;
- à l’impact environnemental
et au développement
durable ;
- aux aspects économiques :
3
3
2
Dresser la liste des contraintes à respecter.
Pour quelques contraintes choisies, définir
le niveau que doit respecter l’objet
technique à concevoir.
Évaluer le coût d’une solution technique et
La majorité des contraintes à respecter sont
déterminées par l’élève. L’enseignant apporte les
contraintes complémentaires.
L’analyse des contraintes est un préalable à la
recherche de solutions techniques. Seules les plus
importantes seront prises en compte.
Des niveaux pourront être définis pour certains
critères à condition que leur vérification soit aisée à
réaliser (niveaux de longueur, de tension, de
température, de masse).
24
budget, coût.
d’un objet technique dans le cadre d’une
réalisation au collège.
L’évaluation du coût est réalisée dans le cadre du
projet et peut permettre de choisir entre deux
possibilités. Elle est limitée au coût des composants,
des matériaux et de l’énergie nécessaires pour la
réalisation de la solution technique ou l’objet
technique.
Cahier des charges simplifié.
2
Rédiger ou compléter un cahier des
charges simplifié de l’objet technique.
Suivant la complexité du projet, le cahier des charges
peut être partiellement défini par l’élève.
Solution technique.
3
3
3
Proposer des solutions techniques
différentes qui réalisent une même
fonction.
Valider une solution technique proposée.
Choisir et réaliser une ou plusieurs
solutions techniques permettant de réaliser
une fonction donnée.
Cette recherche se fait à partir de différents objets
techniques présents au laboratoire ou dans
l’environnement proche de l’élève, ou issus d’une
recherche documentaire
Les solutions techniques proposées doivent être
validées, ou non, par rapport aux fonctions et aux
contraintes définies dans le cahier des charges. Des
mesures peuvent être effectuées, lorsque les niveaux
ont été définis dans le cahier des charges. Dans le cas
où la solution n’est pas validée, l’élève doit être en
mesure de proposer des pistes d’amélioration ou de
modification
Ce choix est effectué collectivement et doit prendre
en compte des contraintes de sécurité, esthétiques,
ergonomiques et économiques.
Représentation structurelle.
Modélisation du réel.
3
Réaliser un schéma, un dessin scientifique
ou technique par une représentation
numérique à l’aide d’un logiciel de
conception assistée par ordinateur, en
respectant les conventions.
Une représentation numérique n’est pas une fin en
soi, mais s’intègre dans la conception d’un objet
technique.
Planification, antériorité,
chronologie des opérations
3 Gérer l’organisation et la coordination du
projet.
A partir d’une liste d’actions et de tâches à
accomplir, l’élève de 3ème doit être en mesure de les
planifier et de les répartir.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Importance du mode de pensée statistique / Santé /
Sécurité.
2. Les matériaux utilisés
Une méthodologie de choix de matériaux sera privilégiée dans le
cadre de la réalisation d’un projet. Cette méthodologie est basée sur
un choix multi critères prenant en compte les propriétés des
matériaux, le bon fonctionnement et la réalisation de la solution
technique ainsi que sa valorisation en fin de vie.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Critères de choix d’un matériau
pour une solution technique
donnée.
2 Identifier les relations principales entre
solutions, matériaux et procédés de
réalisation.
La relation Fonction – Forme – Procédé – Matériau
est privilégiée en prenant en compte le besoin auquel
répond l‘objet technique et les contraintes définies
dans le cahier des charges (environnementales,
économiques…)
La mise en forme des
matériaux.
1 Identifier quelques procédés permettant
de mettre en forme le matériau au niveau
industriel et au niveau artisanal.
Une recherche documentaire de courte durée doit
permettre d’envisager les avantages et inconvénients
du travail artisanal et des métiers d’art par rapport
aux procédés industriels.
Méthodologie de choix de
matériaux
1
2
3
Identifier les propriétés pertinentes des
matériaux à prendre en compte pour
répondre aux contraintes du cahier des
charges.
Hiérarchiser les propriétés.
Choisir un matériau dans une liste
fournie en fonction d’un critère défini
dans le cahier des charges.
Les études antérieures menées sur les matériaux et
leurs propriétés permettent à l’élève de réinvestir ses
acquis pour le conduire à un choix raisonné et
argumenté.
Origine des matières premières
et disponibilité des matériaux.
3
2
Identifier l’origine des matières premières
et leur disponibilité.
Identifier l’impact d’une transformation
et d’un recyclage en terme de
développement durable.
À cette occasion, on pourra aborder la disponibilité
géographique des matières premières et la
conséquence sur le choix de certains matériaux en
fonction des régions.
Le champ d’application peut être élargi avec les
matériaux rencontrés en sixième.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Importance du mode de pensée statistique / Santé / Sécurité.
25
3. Les énergies mises en oeuvre
Dans le cadre de la réalisation d’un projet, la mise en place d’une
méthodologie de choix des énergies utilisées est privilégiée. Elle est
basée sur un choix multi critères prenant en compte les
caractéristiques des énergies (polluantes ou pas, embarquées ou non,
renouvelables ou non…), le bon fonctionnement et la réalisation de
la solution technique ainsi que sa valorisation en fin de vie.
Sensibilisé au cycle central à la notion d’énergie « utilisable » et
d’énergie « perdue » dans une chaîne d’énergie, l’élève pourra ainsi
prendre conscience que le choix d’une solution technique peut avoir
des conséquences sur l’efficacité énergétique d’un système.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Caractéristiques d’une source
d’énergie.
Critères de choix énergétiques.
2
3
Identifier les caractéristiques de différentes
sources d’énergie possibles pour l’objet
technique.
Choisir, pour une application donnée, une
énergie adaptée au besoin.
Le choix des sources d’énergie pour une solution
technologique est expliqué ou justifié en prenant en
compte le besoin et les contraintes (performance,
autonomie, encombrement, confort d’utilisation,
respect de l’environnement, coût) définies dans le
cahier des charges auxquels doit répondre l’objet
technique.
La notion de rendement sera présentée par
identification des principales pertes d’énergie.
Sources et disponibilités des
ressources énergétiques
- fossile ;
- nucléaire ;
- renouvelables.
1
Identifier les grandes familles de sources
d’énergies.
Cette identification peut se faire en associant des
objets techniques de l’environnement de l’élève et les
sources d’énergies utilisées.
Impact sur l’environnement :
dégradation de l’air, de l’eau et
du sol.
2
Indiquer le caractère plus ou moins polluant
de la source d’énergie utilisée pour le
fonctionnement de l’objet technique.
Il s’agit de préciser que l’utilisation d’une énergie
autre que musculaire a un impact environnemental.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Santé / Sécurité.
4. L’évolution de l’objet technique
Cette approche doit permettre à l’élève d’appréhender les conditions
d'apparition, de réussite, puis de disparition d’un objet technique.
Elle permet d’illustrer la réalisation du projet et d’amener l’élève à
prendre conscience des circonstances et des conséquences de
l’arrivée d’un nouvel objet technique. Une réflexion sur le progrès
technique complétera cette prise de conscience.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Durée de vie.
Cycle de vie d’un objet
technique.
1
Repérer pour un objet technique donné, sa
durée de vie et les conditions réelles ou
imaginées de sa disparition
Ces activités portent sur des objets techniques de
l’environnement proche des élèves ainsi que sur
des objets techniques plus anciens. On alterne
manipulations d’objets réels et consultation de
ressources bibliographiques.
Progrès technique, inventions
et innovations,
développement durable.
2
2
2
1
Situer dans le temps les inventions en
rapport avec l’objet technique étudié.
Repérer le ou les progrès apportés par cet
objet.
Repérer dans un objet technique donné une
ou des évolutions dans les principes
techniques de construction (matériaux,
énergies, structures, design, procédés).
Repérer les époques et identifier les
mesures qui ont entrainé l’homme à
prendre conscience de la protection de
l’environnement.
Le choix des objets étudiés devra permettre un
balayage important de l’histoire débouchant par
exemple sur la construction d’une frise historique
fournissant les grands repères de l’histoire des
techniques.
Veille technologique. 1 Organiser une veille technologique. Il s’agit de sensibiliser l’élève à l’évolution des
technologies qui va nécessairement conduire à
l’émergence de nouvelles solutions techniques et à la
nécessité de suivre ces évolutions.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Sécurité.
5. La communication et la gestion de l’information
En classe de troisième on mettra l’accent sur les services associés à
l’ENT et l’utilisation de ces services dans le cadre d’un projet
collectif et d’une production de médias numériques.
26
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Messageries diverses, flux
audio ou vidéo.
2
Choisir un mode de dialogue ou de
diffusion adapté à un besoin de
communication
Dans le cadre du cours de technologie, ces services sont
utilisés au sein de l’E.N.T. du collège et sont ouverts
pour les membres du groupe de projet.
Outils de travail collaboratif :
liste de diffusion, forum, blog,
partage de documents, partage
d’applications…
Planification, calendrier.
Identité numérique, mot de
passe, identifiant.
2
3
3
Choisir et utiliser les services ou les
outils adaptés aux tâches à réaliser dans
un travail de groupe ou pour un travail
collaboratif.
Rechercher l’information utile dans le
plan d’actions, le suivi des
modifications et la planification des
travaux à livrer.
Gérer son espace numérique : structure
des données, espace mémoire,
sauvegarde et versions, droits d’accès
aux documents numériques.
Dans le cadre du cours de technologie, ces services sont
notamment utilisés dans le contexte des travaux
conduits en équipe (recherches, comptes rendus,
synthèses périodiques, déroulement du projet…).
L’usage de l’ENT et du travail collaboratif doit être
privilégié dans le cadre d’un projet. L’élève profite des
outils de travail collaboratif à distance pour développer
des aptitudes à la communication pendant ou en dehors
des heures de cours.
Document multimédia.
Nature et caractéristiques des
documents multimédias.
1
2
3
Distinguer les différents types de
documents multimédias en fonction de
leurs usages.
Choisir et justifier un format de fichier
pour réaliser un document multimédia.
Créer et scénariser un document
multimédia en réponse à un projet de
publication, mobilisant plusieurs
médias.
Cette partie peut être abordée de manière conjointe avec
le français et les enseignements artistiques.
La construction comporte la production d’un document
présentant des images, des animations, des sons ou des
vidéos et sa publication sur un site adapté.
L’élaboration du document multimédia doit confronter
l’élève à des choix sur :
- la destination du document ;
- le message principal à délivrer ;
- l’argumentation technique ;
- le niveau et la rigueur du vocabulaire
utilisé.
Thèmes de convergence : Énergie / Environnement et développement durable / Importance du mode de pensée statistique / Santé / Sécurité.
6. Les processus de réalisation d’un objet technique
Dans le cadre de l’enseignement en classe de troisième, la réalisation
concerne une production collective s’appuyant sur les connaissances
et les capacités déjà abordées dans les cycles précédents. La
réalisation, à ce niveau, permet de développer les attitudes et les
capacités liées davantage à l’autonomie et à l’initiative. Les
capacités proposées dans ce programme privilégient la conception de
procédure, de test, de processus et de planning avec les outils et les
connaissances acquises.
Connaissances Niveau Capacités Commentaires
Propriétés des matériaux et
procédés de réalisation.
2
Justifier le choix d’un matériau au regard
de contraintes de réalisation.
Les procédés de réalisation sont justifiés en fonction des
caractéristiques de façonnage des matériaux.
Contraintes liées aux procédés
et modes de réalisation.
Contraintes liées aux procédés
de contrôle et de validation.
2
3
3
Énoncer les contraintes liées à la mise en
oeuvre d’un procédé de réalisation et
notamment celle liées à la sécurité.
Rédiger les consignes relatives à la
sécurité dans une fiche de procédure
d’une opération.
Définir à l’avance les contrôles à
effectuer pour toute opération de
fabrication ou d’assemblage.
Les procédés de réalisation sont justifiés en fonction des
formes et des surfaces et des assemblages qu’ils
permettent de réaliser.
L’utilisation d’une « machine – outil » ne peut se faire
sans avoir au préalable dressé la liste les consignes de
sécurité propres à celle-ci.
Les contrôles sont un moyen d'évaluer sa propre
réalisation. Les défauts constatés doivent permettre à
l’élève de proposer l’adaptation des processus choisis.
Planning de réalisation
Processus de réalisation
Antériorités et
ordonnancement
3
3
3
Créer le planning de réalisation du
prototype.
Concevoir le processus de réalisation.
Conduire la réalisation du prototype.
La réalisation collective du prototype relève d’une
méthode raisonnée qui prend en compte les ressources
matérielles disponibles au laboratoire de technologie. Le
résultat obtenu ne doit pas être privilégié sur la méthode.
L’élève doit être en mesure de justifier :
- le planning de réalisation ;
- l’enchaînement des opérations de réalisation ;
- des mesures correctives. éventuelles.
Thèmes de convergence : Énergie / Développement durable / Météorologie et climatologie / Importance du mode de pensée statistique / Santé /
Sécurité
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