Programmes de technologie au niveau du cycle 4

Rappel seuils : 1 : Mémoriser 2 : Comprendre 3 : Appliquer 4 : Maîtriser (Analyser, évaluer, Créer) Grille de compétences.




Seuils




Thématique

Compétence disciplinaire

Compétences associées

5

4

3

Connaissances associées

Fiches connaissances

Repères de progressivités

Thème 1 : Design Innovation et créativité.

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

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

2

3

4

-Besoin, contraintes, normalisation

-Principaux éléments d’un cahier des charges


Besoin, contraintes, normalisation (1).
Besoin, contraintes, normalisation (2).
Quelques dispositifs visant à économiser la consommation d'énergie

Principaux éléments d’un cahier des charges(1).
Principaux éléments d’un cahier des charges (2).
Principaux éléments d’un cahier des charges(3).
Vidéo : Le cahier des charges fonctionnels (1)
Vidéo : Le cahier des charges fonctionnels (2)

s’agissant des activités de projet, la conception doit être introduite dès la classe de 5e, mais de façon progressive et modeste sur des projets simples. des projets complets (conception, réalisation, validation) sont attendus en classe de 3e. les projets à caractère pluri-technologique seront principalement conduits

Imaginer, synthétiser et formaliser une procédure, un protocole.

1

2

3

-Outils numériques de présentation.
-Charte graphique.

Outils numériques de présentation.
Charte graphique.


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

2

3

3

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

Organisation d’un groupe de projet, rôle des participants, planning, revue de projets.(1)
Organisation d’un groupe de projet, rôle des participants, planning, revue de projets.(2)
Organisation d’un groupe de projet, rôle des participants, planning, revue de projets.(3)

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

2

3

4

- Design.

-Innovation et créativité́.

-Veille.
-Représentation de solutions (croquis, schémas, algorithmes).

-Réalité́ augmentée.
-Objets connectés.

Design.
Vidéo : Le design.
Innovation et créativité.
Veille.
Représentation de solutions (croquis, schémas, algorithmes).(1)
Représentation de solutions (croquis, schémas, algorithmes).(2)
Représentation de solutions (croquis, schémas, algorithmes).(3)
Réalité augmentée.
Vidéo : Inriality : La réalité augmentée en 90 secondes
Objets connectés.
Vidéo : Objets connectés.

Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.

3

4

4

-Arborescence.

Arborescence.

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

2

3

4

-Outils numériques de présentation.
-Charte graphique.

Outils numériques de présentation.
Charte graphique.

Réaliser de façon collaborative, le prototype d'un objet communicant

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

2

3

4

- Prototypage rapide de structures et de circuits de commande à partir de cartes standard.



Thématique

Compétence disciplinaire

Compétences associées

5

4

3

Connaissances associées

Fiches connaissances

Repères de progressivités

Thème 2 :

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

Comparer et commenter les évolutions des objets et systèmes

Regrouper des objets en familles et lignées


3

3

4


-Evolution des objets,
-Impacts sociétaux et environnementaux, cycle de vie, règles d’un usage raisonné des objets communicants respectant la propriété́ intellectuelle et l’intégrité́ d’autrui.

L’évolution des objets.
Vidéo : Petite histoire de l'habitat
Impacts sociétaux et environnementaux dus aux objets.
Cycle de vie.
Vidéo : Le cycle de vie
Les règles d’un usage raisonné des objets communicants respectant la propriété intellectuelle et l’intégrité d’autrui.

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

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

2

2

3

-Outils numériques de présentation.
-Charte graphique.


Inventions et innovations.

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

2

2

3

Comparaison d'objets.

Elaborer un document qui synthétise ces comparaisons et commentaires


2

3

4

Outils numériques de présentation.
Charte graphique.

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


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

1

3

4

-Croquis à main levée
-Différents schémas
-Carte heuristique
-Notion d’algorithme

Croquis à main levée.
Différents schémas.
Carte heuristique.
Vidéo : Mind Mapping : les 3 types de cartes mentales
Notion d’algorithme.


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


3

3

4

Outils numériques de description des objets techniques.


Outils numériques de description des objets techniques.

Développer les bonnes pratiques de l'usage des outils communicants


3

4

4




Thématique

Compétence disciplinaire

Compétences associées

5

4

3

Connaissances associées

Fiches connaissances

Repères de progressivités

Thème 3 :

La modélisation et la simulation des objets techniques

Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet

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

3

3

4

-Procédures, protocoles

-Ergonomie


Procédures, protocoles.(1)
Procédures, protocoles.(2)
Ergonomie.

Un modèle numérique est une représentation virtuelle d’un objet technique, réalisée en vue de valider des éléments de solutions préalablement imaginés ou d’en étudier certains aspects. Il ne s’agit pas « d’apprendre des modèles » mais d’apprendre à utiliser des modèles, voire à créer un modèle géométrique.

Dans un premier temps, les activités de modélisation seront conduites sur des objets techniques connus des élèves. On privilégiera tout d’abord les modèles à valeur explicative puis les modèles pour construire. En fin de cycle l'accent sera mis sur les hyp retenues pour utiliser une modélisation du comportement fourni et sur la nécessité de prendre en compte ces hyp. Pour interpréter les résultats. Il sera pertinent de montrer l'influence d'un ou deux paramètres sur les résultats obtenus afin d'initier une réflexion sur la validité des résultats.

Associer des solutions techniques à des fonctions.

3

4

4

-Analyse fonctionnelle systémique

Analyse fonctionnelle systémique.

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

2

3

4

-Représentation fonctionnelle des systèmes
-Structure des systèmes

-Chaine d’énergie

-Chaine d’information


Représentation fonctionnelle des systèmes.
Structure des systèmes. (1)
Structure des systèmes. (2)
Chaîne d’énergie.
Chaîne d’information.
Vidéo : Chaîne d’énergie et d'information.

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

2

4

4

-Familles de matériaux avec leurs principales caractéristiques.

-Sources d’énergies.
-Chaine d’énergie.
-Chaine d’information.

Familles de matériaux avec leurs principales caractéristiques.(1)
Familles de matériaux avec leurs principales caractéristiques.(2)
Familles de matériaux avec leurs principales caractéristiques.(3)
Sources d’énergies. (1)
Sources d’énergies. (2)
Vidéo : Génération climat : Quels sont les liens entre énergie et changement climatique ?
Sources d’énergies. (3)
Chaîne d’information.

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

2

3

4

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

Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.(1)
Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.(2)
Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.(3)

Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.

3

3

3

-Instruments de mesure usuels. -Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur.

-Nature du signal : analogique ou numérique. -Nature d’une information : logique ou analogique.

Instruments de mesure usuels.
Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur. (1)
Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur. (2)
Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur. (3)
Nature du signal : analogique ou numérique.
Nature d’une information : logique ou analogique.

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

2

2

4

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

Notions d’écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de l’expérimentation. (1)
Notions d’écarts entre les attentes fixées par le cahier des charges et les résultats de l’expérimentation. (2)

Utiliser une modélisation et simuler le comportement d’un objet

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

1

3

4

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

Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.(1)
Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.(2)
Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement.(3)

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

4

4

4

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

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


Thématique

Compétence disciplinaire

Compétences associées

5

4

3

Connaissances associées

Fiches connaissances

Repères de progressivités

Thème 4 :

L'informatique et la programmation

Comprendre le fonctionnement d'un réseau informatique

Comprendre le fonctionnement d'un réseau informatique

3

3

4

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

Composants d'un réseau, architecture d'un réseau local, moyens de connexion d’un moyen informatique.. (1)
Vidéo : Internet, les routeurs, les adresses IP, comment ça marche ?
Composants d'un réseau, architecture d'un réseau local, moyens de connexion d’un moyen informatique.. (2)
Notion de protocole, d'organisation de protocoles en couche, d'algorithme de routage, Internet.(1)
Notion de protocole, d'organisation de protocoles en couche, d'algorithme de routage, Internet.(2)
Notion de protocole, d'organisation de protocoles en couche, d'algorithme de routage, Internet.(3)

Repères de progressivité :

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

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

En 3e : introduction du comptage et de plusieurs boucles conditionnelles imbriquées, décomposition en plusieurs sous-problèmes.

2

2

4

Notion de protocole, d'organisation de protocoles en couche, d'algorithme de routage, Internet.


Écrire, mettre au point et exécuter un programme

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

1

3

4



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

4

4

4



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




Notions d’algorithme et de programme. Notion de variable informatique. Déclenchement d'une action par un événement, séquences d'instructions, boucles, instructions conditionnelles. Systèmes embarqués. Forme et transmission du signal. Capteur, actionneur, interface.

Notions d’algorithme et de programme.
Vidéo :Les algorithmes.
Vidéo :Les organigrammes.
Notion de variable informatique.(1)
vidéo : Introduction à l'algorithmique - la notion de variable I
Notion de variable informatique.(2)
vidéo : Introduction à l'algorithmique - la notion de variable II
Notion de variable informatique.(3)
Déclenchement d'une action par un événement, séquences d'instructions, boucles, instructions conditionnelles.(1)
vidéo : Introduction à l'algorithmique - les instructions de test conditionnel
Déclenchement d'une action par un événement, séquences d'instructions, boucles, instructions conditionnelles.(2)
vidéo : Introduction à l'algorithmique - les boucles
Systèmes embarqués.
vidéo : Les systèmes embarqués.
Forme et transmission du signal. (1)
Forme et transmission du signal. (2)
Capteur, actionneur, interface.(1)
Vidéo : Composition d'un système automatisé
Vidéo : Capteurs et actionneurs carte Arduino
Capteur, actionneur, interface.(2)
Capteur, actionneur, interface.(3)