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Série S-SI. S SCIENCES DE LINGÉNIEUR BOEN SPÉCIAL N°9 DU 30 SEPTEMBRE 2010 Lycée G Apollinaire le 28 novembre 2011.

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1 Série S-SI

2 S SCIENCES DE LINGÉNIEUR BOEN SPÉCIAL N°9 DU 30 SEPTEMBRE 2010 Lycée G Apollinaire le 28 novembre 2011

3 Série S-SI Horaire élève : 6 heures + une heure de TPE pluridisciplinaire en première ; 6 heures + 70 heures de Projet pluridisciplinaire en terminale.

4 Série S-SI Aucune préconisation nationale ne concerne le découpage des activités pédagogiques mais celui-ci doit prendre en compte lenveloppe horaire accordée à chaque division. Lesprit du programme conduit à ce que lenseignement soit assuré par un seul enseignant par division, sauf pour les activités de projet.

5 Série S-SI Objectifs du programme de SI Donner lenvie aux jeunes de poursuivre des études supérieures scientifiques et technologiques. Participer à lacquisition de démarches de lingénieur. Favoriser une approche pluri-disciplinaire.

6 Série S-SI Principes retenus pour la rénovation du programme de SI Distinguer S-SI de STI2D, le premier étant plus conceptuel. Ne pas se limiter aux seuls génie électrique et génie mécanique, en sappuyant sur des systèmes pluri-technologiques complexes et non uniquement mécatroniques. Approcher les domaines du bâtiment et des ouvrages.

7 Série S-SI Les stratégies pédagogiques doivent être élaborées selon la démarche ingénieur : - vérifier les performances attendues d'un système complexe ; - élaborer et valider une modélisation à partir d'expérimentations ; - prévoir les performances d'un système à partir d'une modélisation, afin de décider ; - proposer des architectures de solutions, sous forme de schémas ou dalgorigrammes. Stratégies pédagogiques induit la notion décart

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10 Représentation des différents écarts

11 Série S-SI Représentation des différents écarts

12 Exemple 1 - SYSTÈME DE SURVEILLANCE À DISTANCE

13 Exemple 2 - SYSTÈME DE CONTRÔLE DE CONSOMMATION ÉNERGÉTIQUE À DISTANCE

14 Lefficacité énergétique Besoin Surveiller à distance la consommation deau ou électrique Indications quantifiées dans le cahier des charges Disposer dune autonomie suffisante Nombre de capteurs surveillés Seuils de déclenchement dalerte par Grandeurs mesurables Débit et consommation deau Énergie électrique consommée Puissance instantanée Températures ambiante et eau Visualisation physique et logique des trames du réseau de terrain Visualisation des trames du réseau LAN Grandeurs simulées Grandeurs mécaniques et géométriques Graphe détat de la détection de débit et de fuite Exemple 2 - SYSTÈME DE CONTRÔLE DE CONSOMMATION ÉNERGÉTIQUE À DISTANCE

15 Série S-SI Compétences terminales visées Lenseignement des sciences de lingénieur a pour objectif de faire acquérir les compétences : A - Analyser B - Modéliser C - Expérimenter D - communiquer

16 Série S-SI Identifier et caractériser les grandeurs agissant sur un système Proposer ou justifier un modèle Résoudre et simuler Valider un modèle Justifier le choix dun protocole expérimental Mettre en œuvre un protocole expérimental Analyser le besoin Analyser le système Caractériser des écarts Rechercher et traiter des informations Mettre en œuvre une communication SYSTÈME ANALYSER MODÉLISER EXPÉRIMENTER COMMUNIQUE R

17 Série S-SI Différences entre Bac S-SI et STI2D Les cheminements sont différents : S-SI : Analyser, STI2D : Expérimenter Démarche : S-SI : déductive, STI : inductive / déductive Conséquences : - Les laboratoires sallègent, les équipements sont moins onéreux. - Les TP ne sont plus une finalité. - Il ny a plus de PPE. - S-SI doit pouvoir être développé dans tous les lycées.

18 Série S-SI La progression

19 Série S-SI La progression Elle est unique (et non plus référée au GM ou au GE). On est sur une progression Sciences de lingénieur. Lentrée se fait par les compétences : Analyser, modéliser, expérimenter, communiquer, et non par les champs disciplinaires.

20 Série S-SI Les trois stratégies Les études de cas Le projet Les TPE NB : Les TP ne sont plus une finalité mais des modalités pédagogiques

21 Série S-SI Augmentation progressive du niveau de maîtrise des compétences

22 Série S-SI Létude de cas

23 Série S-SI Chaque situation problème relève : dun thème sociétal (par exemple : lénergie) et dune problématique (par exemple : rendre une maison plus économe en énergie) L étude de cas

24 Série S-SI L étude de cas

25 Série S-SI Les réponses aux besoins fondamentaux des hommes : accès à leau, accès à lénergie, accès à lalimentation, accès à lhabitat, accès au transport, accès à la santé, accès à léducation et à linformation. Les questions sociétales sont choisies parmi :

26 Thèmes sociétaux Problématique Systèmes potentiellement à étudier Énergie diminuer le besoin énergétique Rendre un ordinateur, un fauteuil roulant électrique ou une maison plus économe en énergie augmenter lautonomie énergétique Augmenter lautonomie dun véhicule grâce à une pile à combustible assurer lindépendance énergétique Rendre un voilier ou un habitat énergétiquement indépendant Équipements, électroménager, audiovisuel, informatique Habitat, constructions et infrastructures collectives Moyens de production et de gestion de lénergie Moyens de locomotion Les problématiques (exemples)

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28 S-SI Le projet pluridisciplinaire

29 - Durée 70 h environ. - Le projet est nécessairement interdisciplinaire. Il faudra obligatoirement lier le projet à une seconde discipline (au moins) autre que les SI. S SI : le projet

30 Projet Acquérir des Compétences Mobilise des Compétences Pluridisciplinaires Sollicite la créativité Pour imaginer des solutions S SI: Le projet -des architectures de solutions – des documents – des supports de communication ; – un prototype ou une maquette numérique ou matérielle. Par groupe délèves

31 S SI : le projet Analyser le problème Imaginer des solutions Choisir une solution Formaliser la solution Réaliser tout ou partie Evaluer les performances Les activités des élèves

32 Initialisation Préparation Réalisation Clôture Les grandes phases du projet S SI : le projet Choix, Faisabilité C.D.C.F. prototype Communication, Présentation

33 Série S-SI Le projet mobilise des compétences pluridisciplinaires, en particulier celles développées en sciences de lingénieur, en mathématiques, en sciences physiques, chimiques, fondamentales et appliquées, en sciences de la vie et de la Terre, et sollicite des démarches de créativité pour imaginer des solutions qui répondent à un besoin.

34 Série S-SI Les TPE

35 Série S-SI Les TPE en première Les TPE sont pluridisciplinaires et intégrés dans lhoraire de sciences de lingénieur. 2 disciplines au moins doivent être impliquées SI + [Maths + SPCFA + SVT]

36 Série S-SI Les centres dintérêt

37 Série S-SI Les Centres dintérêt La progression est bâtie selon des Centres dintérêt qui sont au nombre de 5 : CI-1, CI-2, CI-3, CI-4, CI-5. On nest plus dans une logique de TP tournants, on réalise avec les élèves une ou plusieurs études de cas, ou encore le projet. Le processus « évaluer » est toujours présent : Lévaluation est formative pendant les séances détude de cas ou de projet. Toutes les 3 ou 4 séances, réaliser une évaluation sommative.

38 Série S-SI Organisation pédagogique construite à partir des centres dintérêt (se limiter à 1 ou 2 CI lors dune séquence) Point de vueCentres dintérêt Cahier des charges – Dossier Technique (Système souhaité) CI1 : Analyser sur les plans fonctionnel et structurel des systèmes Système réel CI2 : Expérimenter et mesurer sur un système réel complexe pour évaluer ses performances CI3 : Analyser sur les plans structurel et comportemental des constituants dun système réel Système simulé CI4 : Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système complexe en vue dévaluer les performances des échanges informationnels. CI5 : Concevoir et utiliser un modèle relatif à un système complexe en vue dévaluer les performances des échanges énergétiques

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40 Série S-SI Epreuves du futur baccalauréat (proposition non encore validée)

41 Série S-SI Ne pas complexifier la structure actuelle : 2 épreuves - 1 épreuve ponctuelle écrite 4 h coef : 3x - 1 épreuve dévaluation et de soutenance du projet durée 20 mn coef : 1x Sur 10 : suivi des travaux par léquipe pluridisciplinaire Sur 10 : soutenance face à des professeurs différents des formateurs + 1 épreuve Oral de contrôle 1h préparation ; 20 mn entretien

42 Série S-SI Le Laboratoire et les équipements

43 Série S-SI

44 Surface : 150 m² minimum et 6 îlots

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49 Equipements : Les changements par rapport à lancien programme Élimination des systèmes mono-technologiques Évolution des systèmes pluri-technologiques (possibilité de caractérisation des 3 erreurs) Acquisition de nouveaux systèmes (prix < 2000, durée de vie trois-cinq ans) représentatifs des technologies innovantes, et motivants pour les élèves Introduction de maquettes du domaine des ouvrages et du bâtiment

50 Série S-SI Les logiciels Aucun logiciel particulier nest préconisé par lIGEN. Le choix relève des équipes pédagogiques qui se réfèrent aux fonctionnalités permettant datteindre les objectifs du programme.

51 MERCI

52 Série S-SI Les activités des élèves sont organisées, par groupes, autour dune démarche qui consiste à : – analyser le problème à résoudre ; – imaginer des solutions ; – choisir une solution et justifier le choix dun point de vue scientifique, technologique, socio-économique ; – formaliser la solution ; – réaliser tout ou partie de la solution ; – évaluer les performances de la solution ; – présenter la démarche suivie.

53 Série S-SI Les productions attendues peuvent être : – des justifications scientifiques, technologiques, socio-économiques... validant la solution proposée ; – des architectures de solutions sous forme de schémas, croquis, blocs, diagrammes fonctionnels et structurels ou dalgorithmes ; – des documents de formalisation de la solution imaginée ; – des supports de communication ; – un prototype ou une maquette numérique ou matérielle.


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