Séminaire d'information sur la Technologie en classe de 3e PREPA-PRO vendredi 26 janvier 2017 Lycée E. Jules Marey Boulogne Billancourt Technologie Enseigner la Technologie en 3e PREPA-PRO Faire acquérir une culture technologique sur les objets et systèmes techniques Dominique PETRELLA – IA-IPR sciences et techniques industrielles

Enseigner la technologie en classe de 3e Prépa Pro Concilier des paradoxes Acquérir des connaissances et des compétences de la discipline et former aux compétences du socle commun, sans visée professionnalisante. Préparer les élèves à l’épreuve du DNB. Mettre des connaissances disciplinaires au service de la construction d’un projet de formation et d’orientation vers une voie professionnelle.

Le programme de technologie pour les classes de 3e PREPA-PRO 7 compétences travaillées communes liées au socle commun Comme dans les autres cycles, le socle commun devient une référence centrale. Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques D4 Concevoir, créer, réaliser D4, D5 S'approprier des outils et des méthodes D2 Pratiquer des langages D1 Mobiliser des outils numériques D5 Adopter un comportement éthique et responsable D3, D5 Se situer dans l'espace et dans le temps D5 Technologie – Physique-Chimie - Sciences de la vie et de la Terre

Le programme de technologie pour les classes de 3e PREPA-PRO Technologie Cycle 4 Design, innovation et créativité OT, services et les changements induits dans la société Modélisation et simulation des OT et ST Informatique et programmation

Le programme de technologie pour les classes de 3e PREPA-PRO Imaginer des solutions en réponse aux besoins, matérialiser des idées en intégrant une dimension design. Réaliser, de manière collaborative, le prototype d’un objet ou tout ou partie d’un système technique Design, innovation et créativité DIC OT les services et les changements induits dans la ?....société Comparer et commenter les évolutions des objets et systèmes. Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés.  OTSCIS Sur tout le cycle 4 Informatique et programmation Comprendre le fonctionnement d’un réseau informatique. Mettre au point un programme, exécuter un programme. IP Modélisation et simulation des OT et ST Expliquer le fonctionnement et décrire la structure, l’organisation d’un objet, d’un système technique Utiliser une modélisation, des simulations d’un objet, d’un système technique MSOST 5

Design, innovation et créativité L’élève participe activement, dans une pratique créative et réfléchie, au déroulement de projets techniques, en intégrant une dimension design. L’objectif est d’améliorer des solutions technologiques réalisant une fonction ou de rechercher des solutions à une nouvelle fonction. Dans cette thématique, la démarche de projet est privilégiée et une attention particulière est apportée au développement des compétences liées à la réalisation de prototypes. Attendus de fin de cycle Imaginer des solutions en réponse aux besoins, matérialiser des idées en intégrant une dimension design. Réaliser, de manière collaborative, le prototype d’un objet ou tout ou partie d’un système technique Connaissances associés Le besoin Contraintes, cahier des charges Outils numériques de représentation Représentation de solutions (croquis, schémas, algorithmes) Prototypes ou maquettes Imaginer des réponses, matérialiser des idées en intégrant une dimension design. Piloter et paramétrer un objet communicant Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève Présentation d’objets techniques dans leur environnement et du besoin auquel ils répondent. Formalisation ou analyse d’un cahier des charges pour faire évoluer un objet technique ou pour imaginer un nouvel objet technique répondant à un besoin nouveau ou en évolution. Organisation d’un groupe de projet : répartition des rôles, revue de projet, présentation des résultats. FabLab : impression3D et prototypage rapide. Microcontrôleurs et prototypage rapide de la chaine d’information. Environnement numériques de travail spécialisés dans la production (CAO, Web, bases de connaissances, etc.). Applications numériques de gestion de projet Réaliser, de manière collaborative, le prototype d’un objet communicant

Design, innovation et créativité L’enseignement au travers d’un projet technologique Des réalisations complètes sont attendues en classe de 3e Des maquettes, prototypes qui s’appuient sur tous les domaines d’application Les projets à caractère pluri-technologique sont principalement conduits en 3e Les projets intègrent la dimension Design La démarche de projet est favorisée par l’utilisation des cartes mentales pour inventorier les contraintes du cahier des charges, les solutions. Chaque projet aboutit à une présentation finale des équipes d’élèves. Expression du besoin Cahier des charges Recherche de solutions Réalisation et validation Essais du prototype Présentation numérique finale Gestion et suivi numériques du projet

Les objets et systèmes techniques et les changements induits dans la société Développer des compétences associées à une compréhension critique des objets et systèmes techniques. la démarche d’investigation est privilégiée et une attention particulière est apportée au développement des compétences de communication. Attendus de fin de cycle Comparer et commenter les évolutions des objets et systèmes Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés Connaissances associés Les objets en familles et lignées Évolution des objets Notion de cycle de vie Relier évolutions et inventions Outils numériques de présentation et de description, croquis à main levée, schémas, carte heuristique, algorithme Comparer et commenter les évolutions des objets et systèmes Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève L’analyse du fonctionnement d’un objet technique, de son comportement, de ses performances et de son impact environnemental doit être replacée dans son contexte. L’évolution de celui-ci doit être prise en compte. Collection d’objets répondant à un même besoin. RFID, GPS, WiFi Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés Environnements numériques de travail. Progiciels de présentation. Logiciels de mindmapping. Croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux. Logiciels de CAO. Construire une culture technologique de l’élève ainsi que son attitude critique des solutions techniques et de leurs effets dans la société

La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques Dans les activités scientifiques et technologiques, le lien est indissociable et omniprésent entre la description théorique d’un objet et sa modélisation, la simulation et l’expérimentation. En technologie, les modélisations numériques et les simulations informatiques fournissent l’occasion de confronter une réalité virtuelle à la possibilité de sa réalisation matérielle et d’étudier le passage d’un choix technique aux conditions de sa matérialisation. Les activités de modélisation et de simulation sont des contributions majeures pour donner aux élèves les fondements d’une culture scientifique et technologique. Dans cette thématique, la démarche d’investigation est privilégiée et une attention particulière est apportée au développement des compétences liées aux activités expérimentales. Comprendre le fonctionnement et approcher le comportement des objets et systèmes techniques

La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques Attendus de fin de cycle Expliquer le fonctionnement et décrire la structure, l’organisation d’un objet, d’un système technique. Utiliser une modélisation, des simulations d’un objet, d’un système technique De quoi s’est constitué ? Quelle est la fonction des constituants ? Comment cela fonctionne ? Utilisons une simulation pour comprendre le fonctionnement Connaissances associés Analyse fonctionnelle systémique Représentation fonctionnelle Structure des systèmes Chaine d’énergie Chaine d’information Familles de matériaux Nature d’un signal Outil de description d’un fonctionnement Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève Les activités expérimentales ont pour objectif de vérifier les performances d’un Ot et de vérifier qu’elles sont conformes au cahier des charges. Les activités de montage et de démontage permettent de comprendre l’architecture et le fonctionnement d’un objet technique. Les matériaux utilisés sont justifiés et les flux d’énergie et d’information sont repérés et analysés. Les élèves doivent être sensibilisés à l’adéquation entre les grandeurs à mesurer et les instruments de mesure. Diagrammes, graphes. Logiciels de CAO. Utiliser une modélisation et simuler le comportement d’un objet Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève La modélisation volumique pour des objets techniques simples peut être exigée. En revanche, la modélisation pour étudier le comportement d’un objet technique ne peut être exigée. Diagrammes, graphes. Logiciels de CAO.

L’informatique et la programmation Etablir, rechercher, stocker, partager, l’ensemble des ressources et données numériques mises en oeuvre continuellement dans les activités d’apprentissage et de découverte professionnelle. Appréhender les solutions numériques pilotant l’évolution des objets techniques de l’environnement de vie des élèves. Dans le cadre des projets, les élèves utilisent des outils numériques adaptés (organiser, rechercher, concevoir, produire, planifier, simuler) et conçoivent tout ou partie d’un programme, le compilent et l’exécutent pour répondre au besoin du système et des fonctions à réaliser. Ils peuvent être initiés à programmer avec un langage de programmation couplé à une interface graphique pour en faciliter la lecture. La conception, la lecture, et la modification de la programmation sont réalisés au travers de logiciels d’application utilisant la représentation graphique simplifiée des éléments constitutifs de la programmation. Les notions d’algorithmique sont traitées conjointement en mathématiques et en technologie En lien avec les programmes de mathématiques

L’informatique et la programmation Attendus de fin de cycle Comprendre le fonctionnement d’un réseau informatique Mettre au point un programme, exécuter un programme Connaissances associés Composants, architecture d’un réseau Moyens de connexion, internet Notions d’algorithme et de programme Notion de variable informatique Déclenchement d’une action par un évènement Séquences d’instructions, boucles, instructions conditionnelles Comprendre le fonctionnement d’un réseau informatique Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève Observer et décrire sommairement la structure du réseau informatique d’un collège, se repérer dans ce réseau. Exploiter un moyen informatique diversifier Simuler un protocole de routage dans une activité déconnectée. Écrire, mettre au point et exécuter un programme. Concevoir, paramétrer, programmer des applications informatiques pour des appareils nomades. Observer et d’écrire le comportement d’un robot ou d’un système embarqué. En d’écrire les éléments de sa programmation. Agencer un robot (capteurs, actionneurs) pour répondre à une activité et un programme donnés. Écrire, à partir d’un cahier des charges de fonctionnement, un programme afin de commander un système ou un système programmable de la vie courante, identifier les variables d’entrée et de sortie. Modifier un programme existant dans un système technique, d’améliorer son comportement, ses performances pour mieux répondre à une problématique donnée. Les moyens utilisés sont des systèmes pluri- technologiques réels didactisés ou non, dont la programmation est pilotée par ordinateur ou une tablette numérique. Ils peuvent être complétés par l’usage de modélisation numérique permettant des simulations et des modifications du comportement.

Enseigner la technologie en classe de 3e Prépa Pro Recommandations pour enseigner Une démarche globale de pédagogie active et inductive, visant la production concrète des élèves (projet, réalisation d’objets réels (ou de service) en liens avec la découverte de métiers, de spécialités professionnelles, de savoir-faire professionnels…) Des connaissances de Technologie adossées à des objets d’étude issus de l’univers de vie des élèves : s’informer, se cultiver, se déplacer, habiter, se nourrir, se distraire, et en lien avec les activités du monde de l’entreprise. Des démarches d’approche et de travail sur des objets Démarche d’investigation à partir d’une problématique (brainstorming, recherche d’informations, de solutions, de résultats, restitution orale et écrite)

Enseigner la technologie en classe de 3e Prépa Pro Recommandations pour enseigner Un enseignement visant la compréhension, la conception, l’organisation et la production, la présentation d’un objet dans une démarche de projet A quoi sert l’objet? Comment fonctionne-t-il? De quoi est-il constitué ? Comment peut-on le fabriquer ? Comment le programmer ou modifier son comportement ? Comment s’organiser pour le concevoir et le produire ? Des activités d’enseignement menées par équipe d’élèves avec répartition des rôles au sein de l’équipe d’élèves. Une évaluation positive et encourageante des élèves sur la mobilisation des compétences travaillées, notamment la prise en compte de l’initiative, de l’autonomie, de la socialisation. Il faut rendre les élèves capables de s’approprier un lexique technologique.

Enseigner la technologie en classe de 3e Prépa Pro Un enseignement par séquence d’apprentissage Une séquence ~ 3 séances Une contextualisation : une situation déclenchante et une problématique posée Des activités par équipes d’élèves suivants des démarches en utilisant le numérique Un bilan à la fin de la séance et une synthèse active du professeur en fin de séquence Une évaluation des compétences et des connaissances.

Les thèmes de séquences pouvant être abordés Aménager un espace Assurer le confort dans une habitation Identifier les particularités d'un ouvrage d'art Rendre une construction robuste et stable Préserver les ressources (économiser l'énergie et préserver l'environnement) Produire / distribuer une énergie Mesurer une performance, une grandeur physique Acquérir et transmettre des informations ou des données Se déplacer sur terre / air / mer identifier l'évolution des objets Préserver la santé et assister l'Homme Identifier les particularités des matériaux Programmer un objet Autres thèmes

Merci de votre attention Technologie Merci de votre attention D. PETRELLA – IA-IPR STI - Versailles