Contexte

Cruel déficit d’orientation des jeunes vers des études supérieures scientifiques et technologiques (par exemple, la France forme 28 000 ingénieurs par an alors qu’il en faudrait 40 000).

Objectifs de Lisbonne : 50 % d’une classe d’âge diplômée de l’enseignement supérieur à l’horizon 2010 Nécessité de donner l’envie aux jeunes de poursuivre des études supérieures scientifiques et technologiques

Après la mise en place du PRESTE à l’école primaire, qui a conduit à ce que 40 % des écoliers suivent actuellement un enseignement de sciences et de technologie, les ministres de l’Éducation Nationale (depuis 2002) ont souhaité que les programmes de technologie au collège évoluent.

La rénovation des programmes du collège s’est faite, d’une part dans le cadre de l’instauration d’un pôle scientifique et technologique, et d’autre part dans celui du pilier 3 (Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique) du socle commun de connaissances et de compétences.

De nouveaux programmes publiés au BOEN n°6 spécial du 28 août 2008, ils sont applicables pour les 4 années du collège à la rentrée 2009. Le groupe d’experts, présidé par le professeur Luc Chevalier, a dû répondre à une commande précise du cabinet du ministre de l’éducation nationale.

La lettre de cadrage stipule que : • l’articulation de la technologie avec les disciplines scientifiques doit être privilégiée en continuité avec l’enseignement des sciences et de la technologie inscrits dans les programmes de l’école primaire ; • la technologie apporte une importante contribution au développement de la science et des vocations scientifiques, à la recherche et à l’innovation qui constituent des priorités nationales.

Les programmes de mathématiques, sciences physiques, sciences de la vie et de la Terre et technologie ont la même introduction commune : - la culture scientifique et technologique acquise au collège ; - le socle commun de connaissances et de compétences ;

- la démarche d’investigation ; - la place des technologies de l’information et de la communication ; - les thèmes de convergence.

C’est un ancrage très fort de la technologie dans un grand pôle Sciences et Technologie. Nous avons un challenge intéressant à relever, nous devons créer une dynamique et réussir : IGEN, IA-IPR, CdT, enseignants de lycées et même de CPGE, …

Rapport Yazid Sabeg - Commissaire à la diversité et à l’égalité des chances - remis au Président de la République le 7 mai 2009 : Programme d’action et recommandations pour la diversité et l’égalité des chances Action 8 page 22 Réorganiser l’enseignement de la technologie et des sciences appliquées du collège à l’enseignement supérieur, simultanément à la simplification et un renforcement de la filière dès la seconde….

Une évolution, des choix

Les connaissances sont clairement identifiées. Les activités s’appuient sur l’étude d’objets techniques. Les aspects socio-économiques sont limités à un éclairage. Une place importante est laissée au développement durable.   La dimension historique est apportée de la 6e à la 3e. Les réalisations sont collectives : travail en équipe. Les technologies de l’information et de la communication sont omniprésentes.

En articulation avec toutes les disciplines scientifiques (mathématiques, sciences physiques, science de la vie et de la Terre). En continuité avec l’enseignement de l’école primaire. Et en amont des futures  filières  du lycée ?

La technologie dans le socle commun

Compétence 3 Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique Les activités menées en technologie mettent en évidence : - des phénomènes que les sciences physiques et chimiques isolent et modélisent ; - des exemples concrets en géométrie et sur les grandeurs et les mesures exploitées en mathématiques ; - l’impact des produits sur l’environnement étudié plus particulièrement en sciences de la vie et de la Terre.

Compétence 4 La maîtrise des techniques usuelles de l’information et de la communication La technologie est par nature systématiquement intégrée aux activités : - de recherche ; - de conception ; - de simulation ; - de mesure ; - de réalisation ; - de communication.

Compétence 6 Les compétences sociales et civiques : vivre en société ; se préparer à sa vie de citoyen L’enseignement de la Technologie permet à l’élève d’adopter des attitudes responsables et de développer sa capacité à communiquer. Les travaux de recherches et de productions collectives permettent à l’élève de respecter les autres.

Compétence 7 L’autonomie et l’initiative En technologie, l’élève est placé en situation de : - mener une investigation à partir d’une question posée ; - proposer un protocole d’expérimentation simple ; - résoudre un problème technique ; - de réaliser un projet créatif ; - rendre compte de manière structurée.

Autres compétences Compétence 1 (La maîtrise de la langue française) : Par l’expression orale et la restitution écrite. Comprendre pour expliquer aux autres : expliquer aux autres élèves de la classe, expliquer aux élèves du primaire, expliquer aux personnes âgées les nouvelles technologies… Compétence 5 (La culture humaniste) : Par l’étude de l’histoire des sciences et des techniques et la sensibilisation à l’histoire des arts.

La progression sur les quatre années

En 6e : cycle d’adaptation L’enseignement est en continuité des programmes de l’école « Découvrir le monde » et « Sciences expérimentales et technologie ». Le programme permet de consolider et d’approfondir : - l’analyse d’objets techniques ; - la découverte et la mise en œuvre de moyens de réalisation ; - l’usage raisonné des technologies de l’information et de la communication.

En 5e – 4e : cycle central L’enseignement de la Technologie permet : - d’analyser des systèmes et des procédés de réalisation ; - d’initier aux démarches de conception ; - d’élargir ses connaissances des technologies de l’information et de la communication (pilotage de systèmes automatiques, modélisation numérique…).

En 3e : cycle d’orientation Les activités proposées permettent de : - faire la synthèse, d’exploiter et d’approfondir les connaissances, capacités et attitudes acquises sur les niveaux précédents ; - mettre l’accent sur la formation méthodologique relative à la démarche technologique débouchant sur une production collective d’un ou plusieurs objet(s) pluri technologique(s).

Le contenu des programmes

6 approches sur 4 niveaux L’analyse du fonctionnement de l’objet technique (6e) devient « L’analyse et conception de l’objet technique  (5e, 4e et 3e). Les matériaux utilisés. Les énergies mises en œuvre. L’évolution de l’objet technique. La communication et gestion de l’information. Les processus de réalisation de l’objet.

De la découverte à l’usage raisonné de l’ENT via les systèmes automatiques De l’analyse du fonctionnement à la conception via la représentation De la découverte des propriétés au choix des matériaux Des sources d’énergie à leur gestion et à leur choix De la découverte des principes à la veille technologique De l’organisation à la réalisation de projets 6e 5e 4e 3e

Présentation du programme Acquisition de compétences Capacités Commentaires Connaissances Niveau d’approfondissement

Compétence = 3 C (Connaissance + Capacité + Comportement) ou 3 S (Savoir + Savoir-faire + Savoir être) dans un contexte donné et selon des critères précis. Nécessité de prévoir des séquences pédagogiques pour faire acquérir des compétences d’où nécessité de les évaluer.

La mise en œuvre

Stratégies pédagogiques Les activités mobilisent deux démarches : - la démarche d’investigation ; - la démarche de résolution de problème technique. Les activités sont le cœur de l’enseignement. L’observation, la manipulation, l’expérimentation, la réalisation représentent au moins les 2/3 du temps global. FAIRE POUR APPRENDRE … APPRENDRE POUR FAIRE ET POUR EXPLIQUER AUX AUTRES. PRÉPARATION A LA DÉMARCHE TECHNOLOGIQUE

ET NON FAIRE POUR FAIRE

Construction de la séance par l’enseignant La séance vécue par l’élève 1 - Des connaissances et des capacités du programme à faire acquérir 3 - Une évaluation sommative centrée sur les connaissances et les capacités de 1. 2 - Une structuration des connaissances (synthèse) en tenant compte du niveau d’approfondisse-ment 4 - Un problème technologique à identifier et à résoudre 5 - Des activités d’apprentissage et des supports adaptés qui mènent à la résolution du problème technologique (réflexion / action / évaluations formatives) Construction de la séance par l’enseignant La séance vécue par l’élève 4 - Un problème technologique posé à l’élève (se l’approprier, émettre des hypothèses et le résoudre) 5 - Des activités d’apprentissage et des supports qui mènent à la résolution du problème identifié (Investigation / réflexion / action / évaluations formatives, bilan des activités) 2 - Une structuration des connaissances en tenant compte du niveau d’acquisition 3 - Une évaluation sommative centrée sur les capacités et les connaissances du programme 1 - Les capacités, les connaissances du programme acquises par l’élève

Organisation pédagogique Découpage du programme en centres d’intérêt. Un centre d’intérêt regroupe une famille de connaissances et de capacités du programme, ou une même famille de problèmes ou solutions technologiques. Un centre d’intérêt constitue le fil rouge, il permet de proposer des activités autour d’un thème commun, à l’ensemble de la classe. Les connaissances visées sont identiques pour tous les élèves. On réassemble les briques élémentaires suivant une histoire cohérente qui s’appuie sur l’étude d’un support choisi dans le domaine d’application.

Pour donner du sens à l’enseignement, cette famille de connaissances et de capacités ou cette famille de problèmes ou solutions technologiques ne sont pas obligatoirement issues de la même approche du programme. La construction progressive cohérente et harmonieuse d'un ensemble de capacités et de connaissances strictement issues des programmes n’est pas liée au domaine d'application, elle est indépendante des supports techniques.

Exemple : Régulation du milieu ambiant, confort thermique Par quoi et comment est régulée l’énergie pour améliorer le confort de l’utilisateur ? Durée indicative : 4 séances Dans cette séquence, on s’intéresse aux moyens qui permettent de réguler l’ambiance (température, hygrométrie…) afin de réduire les agressions dues au froid, au chaud, à la lumière, au volume sonore, à l’air ambiant… La relation avec le développement durable sera à mettre en évidence à cette occasion.

Décrire sous forme schématique le fonctionnement de l’objet technique. Représentation fonctionnelle Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction. Etablir un croquis du circuit d’alimentation énergétique et un croquis du circuit informationnel d’un objet technique. Mettre en place et interpréter un essai pour mettre en évidence une propriété électrique ou thermique donnée. Propriétés des matériaux Vérifier la capacité de matériaux à satisfaire une propriété donnée. Comparer les quantités d’énergie consommées par deux objets techniques. Efficacité énergétique Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l’objet technique. Identifier dans la chaîne de l’énergie les composants qui participent à la gestion de l’énergie et du confort. Gestion de l’énergie, régulation Repérer à partir du fonctionnement d’un système automatique la chaine d’énergie. Chaîne d’énergie Identifier les éléments qui composent les chaines d’énergie et d’information. Chaîne d’énergie et chaîne d’information Identifier les modes et dispositifs d’acquisition de signaux, de données. Acquisition de signal

Séquence d’enseignement 1 Séquence d’enseignement 2 Analyse et conception Évolution Matériaux Communication et informations Energies Réalisation Séquence d’enseignement 1 Séquence d’enseignement 2 Séquence d’enseignement 3 Autre exemple

Domaines d’application Les connaissances et capacités propres à l’enseignement de Technologie sont déclinées de la 6e à la 3e indépendamment des supports, des objets techniques ou domaines d’application étudiés. Ils n’apportent pas de connaissances spécifiques à ces domaines d’application.

Trois domaines d’applications proches de l’élève et représentatifs de son environnement ont été retenus : • en 6e - Moyens de transport ; • en 5e - Habitat et ouvrages ; • en 4e - Confort et domotique.

En 3e, les domaines d’application sont laissés au choix des équipes En 3e, les domaines d’application sont laissés au choix des équipes. De nouveaux peuvent être abordés : • Biotechnologie ; • Médecine, santé ; • Alimentation ; • Sécurité ; • Météorologie ; • Sports ; • Arts ; • …

La biotechnologie, une thématique pertinente Utilisation d’organismes vivants ou de molécules issues d’organismes vivants en vue de la production de biens et de services. Les biotechnologies nécessitent une convergence des connaissances en biologie. Elles nécessitent une réalité technique (savoir utiliser des machines, des matériaux), une réalité de l'industrie.

Les arts appliqués Le design est une activité de conception inscrite dans une démarche collaborative (ingénierie concourante). L’activité de conception en design est fondée sur un ensemble de tâches qui consistent à élaborer des représentations intermédiaires et finales de l’objet technique (dessins, maquettes, vues 2D et 3D, prototypes, etc.), à partir d’un cahier des charges.

Donc, cette activité ne peut pas être résumée : - au dessin de l’enveloppe d’un objet technique ; - à une démarche artistique qui « enrichit » la forme d’un objet ; - à l’expression de choix artistiques adaptés à un objet. Cette activité doit être considérée comme : - la conception d’un modèle de l’objet technique ; - une aide à la résolution de problème ; - la création d’une valeur d’usage.

Laboratoires de Technologie À chaque niveau, l’élève étudie au moins trois objets servant de support aux activités. Ces objets doivent répondre à un besoin réel. Ils doivent faire appel chacun à des principes techniques différents, des énergies différentes et des matériaux différents. L’un d’eux donne lieu à une réalisation. Ces objets ne sont pas nécessairement les mêmes pour tous les élèves d’une même classe. 45

Nous souhaitons une formation construite autour  d'objets principaux (trois au minimum) qui servent de fil conducteur au déroulement de la formation et que l'on peut retrouver plusieurs fois dans l'année en réel, virtuel ou documents, avec d'éventuelles déclinaisons, expérimentations associées…  46

Un principe L’alignement de tables et la spécificité des zones d’activités d’une salle de technologie ne favorisent ni le travail en équipe (échanges d’idées, collaboration et attitude…), ni la démarche inductive (investigations, expérimentations… ).

Élève en activité pratique Support d’enseignement de type « sous sous-système » (ex. : entraînement par chaîne) Support d’enseignement (ex. : vélo) Une équipe travaille autour d’un îlot (évolution possible des élèves) : objet technique + maquettes ; PC + écran + connexion internet.

Les îlots Un îlot est un espace qui réunit les élèves d’une équipe ; ils mènent des investigations sur un même support, mais avec des activités différentes. Plan de travail (5 îlots en tout) Élève

Un îlot peut être constitué : - de mobilier modulaire ou non ; - d’ordinateurs (2 au mieux) ; - d’une connexion au réseau ; - d’un objet technique et de ses sous-ensembles.

Les supports d’enseignement L’équipe enseignante doit accorder une grande attention au choix des supports d’enseignement : - des objets réels répondant à un besoin réel ; - respectant les normes de sécurité ; - utilisés avec des consignes de sécurité ; - possédant un maquette numérique et un dossier technique ; - …

LES GADGETS QUI N’ONT D’EXISTENCE QU’AU COLLÈGE SONT PROSCRITS 52

Conclusions

Il s’agit d’un véritable challenge à relever et ce n’est pas parce que nous allons rencontrer des difficultés qu’il faut renoncer. Pas de « discours misérabiliste » et pas de frilosité, la Technologie favorise aussi l’excellence !

Technologie : barycentre du pôle sciences Son enseignement permet à l’élève d’appréhender les techniques, leurs usages, leur développement et leur impact culturel. Elle fédère toutes les disciplines scientifiques du collège.

Expérimen- tation Histoire Production Conception Technique Société Analyse Environne- ment Technologie Sciences physiques SVT Mathé- matiques

Si tu conduis une machine (ou un groupe) occupe-toi de l'accélérateur ; il y aura toujours quelqu'un pour s'occuper du frein. Louis ARMAND (1905 – 1971)

L’Émile ou De l’éducation – Jean-Jacques Rousseau Traité sur l’art de former les hommes publié en 1762 Rendez votre élève attentif aux phénomènes de la nature, bientôt vous le rendrez curieux ; mais, pour nourrir sa curiosité, ne vous pressez jamais de la satisfaire. Mettez les questions à sa portée et laissez-les lui résoudre. Qu’il ne sache rien parce que vous lui avez dit, mais parce qu’il l’a compris lui-même ; qu’il n’apprenne pas la science, qu’il l’invente. Si jamais vous substituez dans son esprit l’autorité à la raison, il ne raisonnera plus ; il ne sera plus que le jouet de l’opinion des autres. [….] Contentez-vous de lui présenter à propos les objets ; puis, quand vous verrez sa curiosité suffisamment occupée, faites-lui quelque question laconique qui le mette sur la voie de la résoudre.