Repères de progressivité
En classe de 5e, dans le cadre de mini-projets, les élèves identifient des problématiques afin de répondre à des besoins en lien avec des enjeux. Ils choisissent ou proposent des solutions à partir d’éléments donnés en suivant une planification établie et arrêtée. L’organisation ainsi mise en place aboutit, après conception et réalisation d’un ou plusieurs éléments répondant à une fonction technique précise, à l’élaboration d’un prototype (constituants,
assemblage, programme). L’objectif est de développer et d’acquérir les savoirs et les savoir-faire leur permettant de mener une démarche de projet globale durant l’année.
En classe de 4e, l’accent est mis sur la relation entre les besoins, les fonctions, les solutions dans la continuité de la démarche engagée en 5e en réinvestissant les compétences et les connaissances des élèves. Dans cette partie du cycle, ils identifient et résolvent un problème portant sur un objet ou un système technique existant. Ils doivent être en mesure d’ajouter une fonctionnalité en respectant les spécifications attendues par une approche Matériaux, Énergies, Information en prenant conscience de ses effets sur l’environnement.
En classe de 3e, en traitant de thématiques choisies, par exemple en lien avec les objectifs du développement durable, les élèves s’investissent dans un projet mené en groupe, leur permettant de mettre en œuvre les compétences développées lors des niveaux précédents.
| Repères de progressivité | Imaginer, concevoir et réaliser une ou des solutions en réponse à un besoin, à des exigences de développement durable, par exemple ou à la nécessité d’améliorations dans une démarche de créativité | Domaines du socle commun : 1.3, 2, 4 |
|---|---|---|
| 5ème | 4ème | 3ème |
| Suivre un processus de conception et de réalisation dans une durée, avec des tâches identifiées. | Organiser un processus de conception et de réalisation dans une durée, avec des tâches identifiées. | Élaborer un processus de conception et de réalisation dans une durée, avec des tâches identifiées. |
Connaissances
- le diagramme de planification des tâches : notion de tâches, durée et contraintes entre tâches ;
- les étapes d’un projet, revues de projet ;
- l’écoconception, la bioinspiration2.
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
- les différentes étapes du cycle de vie d’un OST ;
- les contraintes sociétales ;
- l’incidence environnementale ;
- les piliers du développement durable.
| 5ème | 4ème | 3ème |
| Fabriquer une solution pour améliorer un OST existant. | Comparer différents matériaux pour choisir le plus adapté. | Choisir un matériau constitutif d’un objet et/ou système technique. |
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
- les propriétés mécaniques des matériaux (flexion, compression, traction, torsion, cisaillement) ;
- les conductibilités électrique et thermique ;
- la disponibilité, la valorisation, le recyclage des matériaux ;
- les différentes étapes du cycle de vie d’un OST ;
- l’empreinte carbone.
| 5ème | 4ème | 3ème |
| Choisir une source d’énergie parmi plusieurs proposées et une forme d’énergie possible. | Comparer différentes sources d’énergie pour choisir la plus adaptée. | Choisir une source d’énergie pour un OST. |
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
- les différentes formes d’énergie : électrique, cinétique, thermique, lumineuse ;
- les conversions d’énergie des constituants suivants : moteur électrique, lampe, radiateur, génératrice, vérin.
| 5ème | 4ème | 3ème |
| Assembler les constituants fournis pour réaliser un prototype. | Identifier les constituants manquants dans un prototype et le compléter. | Choisir les constituants et assembler un prototype. |
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
- les fonctions des constituants de la chaîne d’énergie : batterie, relais/interrupteur ;
- les mécanismes de transmission de mouvements (engrenages, courroies, chaînes) ;
- les fonctions des constituants suivants : capteurs (température, présence, distance, etc.), microcontrôleur, composants d’une IHM (boutons, afficheurs, etc.).
| 5ème | 4ème | 3ème |
| Mettre en œuvre les moyens pour réaliser une forme selon une procédure fournie. | Mettre en œuvre les moyens pour réaliser une forme selon une procédure fournie. | Modéliser une forme voulue. Choisir les moyens et produire la forme voulue. |
Connaissances
- les instruments de mesure.
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
- les règles usuelles de sécurité et de mise en œuvre des moyens de réalisation au sein d’un atelier de fabrication collaboratif ;
- les moyens de production : découpe au laser, centre d’usinage, fabrication additive (imprimante 3D).
| 5ème | 4ème | 3ème |
| Interfacer un objet technique avec un réseau. | Interfacer deux objets techniques communicants. |
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
- le rôle d’un terminal, d’une carte réseau, des liaisons (filaires ou non filaires), d’un commutateur, d’un routeur, d’un serveur ;
- les composants d’une interface entre l’humain et la machine (IHM) : boutons, afficheurs, etc.
Liens avec le CRCN
- communication et collaboration : interagir ;
- communication et collaboration : collaborer ;
- création de contenus : développer des documents textuels dans le cadre des revues de projet ;
- création de contenus : développer des documents multimédias.
Liens avec les autres disciplines
- Sciences de la vie et de la Terre
- la planète Terre, l’environnement et l’activité humaine : envisager ou justifier des comportements responsables face à l’environnement et à la préservation des ressources limitées de la planète.
| Repères de progressivité | Valider les solutions techniques par des simulations ou par des protocoles de tests | Domaines du socle commun 1.1, 1.3, 2, 4 |
|---|---|---|
| 5ème | 4ème | 3ème |
| Utiliser une simulation fournie pour valider la tenue mécanique d’un matériau. | Paramétrer une simulation fournie pour valider la tenue mécanique d’un matériau. | Mettre en œuvre une simulation pour valider la tenue mécanique d’un matériau. |
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
- les propriétés mécaniques des matériaux (flexion, compression, traction, torsion, cisaillement).
| 5ème | 4ème | 3ème |
| Mettre en œuvre un protocole de test fourni pour valider la tenue mécanique d’un matériau. | Proposer un protocole de test pour valider la tenue mécanique d’un matériau. | Proposer un protocole de test pour valider la tenue mécanique d’un matériau. |
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
- L’indice énergétique et l’indice de réparabilité.
| 5ème | 4ème | 3ème |
| Vérifier le comportement et les performances d’un objet technique en suivant un protocole fourni. | Proposer un protocole de test pour valider le comportement et les performances d’un objet technique. | Proposer un protocole de test pour valider le comportement et les performances d’un objet technique. |
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
- Les paramètres et les grandeurs mesurées, associés à un protocole.
Liens avec le CRCN
- information et données : gérer et traiter des données ;
- communication et collaboration : partager et publier ;
- communication et collaboration : collaborer ;
- création de contenus : développer des documents à contenu majoritairement textuel ;
- création de contenus : concevoir des documents visuels et sonores ;
- environnement numérique : résoudre des problèmes techniques.
Liens avec les autres disciplines
- Physique-Chimie
- l’énergie, ses transferts et ses conversions : réaliser des circuits électriques
- simples et exploiter les lois de l’électricité ;
- mouvements et interactions : modéliser une action exercée sur un objet par un
- force caractérisée par une direction, un sens et une valeur.
| Repères de progressivité | Concevoir, écrire, tester et mettre au point un programme | Domaines du socle commun : 1.3, 2, 4 |
|---|---|---|
| 5ème | 4ème | 3ème |
|
Analyser un programme simple fourni et tester s’il répond au besoin ou au problème posé.
Modifier un programme fourni pour répondre au besoin ou à un problème posé. Réaliser et mettre au point un programme simple commandant un OST. |
Modifier un algorithme permettant de répondre au besoin ou au problème posé.
Traduire un algorithme permettant de répondre à un besoin ou à problème simple en un programme. Réaliser et mettre au point un programme commandant un système réel incluant éventuellement une interaction entre un humain et une machine. |
Élaborer ou concevoir un algorithme permettant de répondre au besoin visé, puis le traduire en un programme structuré (appel de sous-programmes ou de fonctions), le tester et le mettre au point.
Réaliser et mettre au point un programme commandant un système réel incluant une interaction entre un humain et une machine. |
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser
On retrouve ici les connaissances de la compétence « Comprendre et modifier le programme associé à une
fonction d’un objet ou système technique » du second thème.
Connaissances
- la modularité : sous-programme, fonction ;
- la structuration d’un programme (organisation, modularité, commentaires).
Liens avec le CRCN
- informations et données : gérer et traiter des données ;
- communication et collaboration : partager et publier ;
- communication et collaboration : collaborer ;
- création de contenus : développer des documents visuels et sonores ;
- création de contenus : programmer ;
- environnement numérique : résoudre des problèmes techniques.
Liens avec les autres disciplines
- Mathématiques
- organisation et gestion de données, fonctions : interpréter, représenter et traiter des données ;
- algorithmique et programmation : écrire, mettre au point et exécuter un programme simple.
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