LES SYSTÈMES AUTOMATISÉS AU COLLÈGE :
L'ÉCHO FAVORABLE D'UNE PROPOSITION DE CURRICULUM
Éric BRÈS
IUFM Aix - Marseille
MOTSCLÉS : TECHNOLOGIE SYSTÈMES AUTOMATISÉS ENTRETIEN -CURRICULUM
RÉSUMÉ : Cette communication se propose de rapporter notre recherche en DEA en didactique des enseignements technologiques sur l'enseignement des systèmes automatisés au collège. La réflexion théorique s'est efforcée de montrer la nécessité d'un changement de paradigme d'enseignement en l'orientant davantage vers une approche systémique. Dans cette étude empirique, nous avons soumis à travers des entretiens une proposition d'un nouveau curriculum. Nous expliciterons les raisons pour lesquelles elle a reçu un écho favorable.
SUMMARY : This communication proposes to expose our DEA research in didactic of technological education dealing with the teaching of automated systems in college. The theoretical reflexion endeavoured to show the need for a change of paradigm of teaching by directing it towards a more systemic approach. We will present our empirical study where we submitted through talks a proposal for a new curriculum. We will clarify the reasons for which it received a favorable echo.
1. INTRODUCTION
L'enseignement des systèmes automatisés au collège est un des éléments importants de l'éducation technologique. Il est présenté comme une clé essentielle pour les élèves dans la compréhension de l'environnement technologique. Cette communication a pour objet de définir, de relater cet enseignement et d'expliciter les pratiques mises en œuvre et les concepts qui sous-tendent ces pratiques. En fait, il s'agit de qualifier un certain nombre de facteurs entre le curriculum prescrit et le curriculum réellement mis en place.
2. LA NOTION DE SYSTÈME AUTOMATISÉ
2.1 D'un point de vue historique
L'évolution des systèmes automatisés s'est faite en trois temps avec deux grandes ruptures. Chaque temps correspond à un type d'époque et à un type de logique de pensée. Ainsi on passe d'une vision imitative (Imitations des vivants au travers d'automates) à une vision mécaniste dans les années 50 (Opérationnalisation des machines, la machine remplace l'homme dans les tâches difficiles et répétitives, Ford, Taylor) pour terminer vers une vision actuelle systémique (c'est l'ère de l'intelligence artificielle née de la cybernétique de Wienner : la machine réfléchit, analyse et s'adapte, la spécialisation fait place à la polyvalence et à la capacité d'adaptation).
2.2 D'un point de vue technique
La fonction globale d'un système automatisé est une modification sur l'environnement pour laquelle de l'énergie est mobilisée. Sa finalité est d'apporter une valeur ajoutée à la matière d'œuvre (énergie, information, matière) qui est mise en jeu. Les applications sont vastes : industrielles, environnement, domotique (système de régulation et de sécurité), gestion à distance… On peut modéliser un système automatisé de la manière suivante :
On identifie trois entités dans un SA, l'opérateur, la PC et la PO et les flux qui le traversent qui eux-mêmes mettent en avant deux chaînes fonctionnelles : la chaîne d'acquisition (détecter et communiquer - capteurs) et la chaîne d'action (produire et transformer - actionneurs).
2.3 D'un point de vue économique et social
Les systèmes automatisés ont un impact économique très important dans le monde industriel (gain de temps dû à la robotisation, meilleure productivité, rendement optimisé…), mais aussi ils amènent des incidences sociales fortes autant pour le travailleur (évolution des métiers, responsabilité accentuée, sécurité renforcée, imagination accrue, adaptabilité par la polyvalence) que pour le citoyen (amélioration des tâches ménagères, communication variées, commande à distance…).
3. L'ENSEIGNEMENT DES SYSTÈMES AUTOMATISÉS AU COLLÈGE
Regardons à présent comment les instructions officielles dans le cadre de l'enseignement des systèmes automatisés au collège retranscrivent ces points de vues. Cet enseignement se trouve en 5e et en 3e.. Les textes précisent que le but de cet enseignement est de "familiariser l'élève avec les
automatismes pilotés par micro-ordinateur. On mobilisera les élèves autour de l'étude et du pilotage de maquettes reproduisant des situations de leur environnement habituel (monte-charge, feux de carrefour, barrière automatique…). Les compétences sont de l'ordre de l'identification des
différents constituants (PO, PC), identification des capteurs et des actionneurs, représentation graphique d'un déroulement d'un système automatisé et élaboration d'un programme. En ce qui concerne l'évaluation "il s'agit de construire des schémas de pensée et d'action en élargissant les
points de vues afin de comprendre les liens entre la technique et la culture d'une société".
3.1 Les pratiques des enseignants
Les ressources disponibles sont de trois ordres : le matériel, les manuels scolaires et les productions d'enseignants.
- Le matériel disponible peut être soit une réalisation en auto-équipement (store automatisé, château d'eau, alarme de maison, pont roulant) soit du matériel proposé par des fournisseurs (maquettes figées : "feux de carrefour, ascenseur, barrière de parking" ou modulables de type "lego, Fisher Technik").
- Les manuels scolaires sont rares, l'édition Delagrave "le plus utilisé" propose des fiches de manipulation à réaliser en autonomie face à une maquette d'automatisme. D'autres comme Fontaine Picard ou Magnard sont peu connus et donc peu utilisés.
3.2 Tâches proposées aux élèves
Les tâches sont généralement réalisées en groupe de deux ou quatre élèves face à un ordinateur et une maquette. Cet enseignement se répartit sur six séances de une heure trente. Étant donné le faible nombre de maquettes par établissement, on trouve une organisation du type : un seul groupe sur les automatismes et les autres élèves en travail soit dans d'autre atelier, soit sur des micro-ordinateurs, soit sur un travail sur papier. Les tâches se résument à analyser des documents, du matériel et à suivre des procédures pour obtenir le fonctionnement voulu de la maquette.
4. NOTRE ÉTUDE QUALITATIVE
Nous intéressant d'une part à la perception de cet enseignement par les enseignants et d'autre part connaître une opinion entre un curriculum prescrit, un curriculum réel et une proposition de curriculum, nous avons effectué une étude qualitative auprès d'enseignants à travers des entretiens. Le choix de l'entretien s'appuie essentiellement sur le fait que l'on peut cibler notre échantillon et écarter les contraintes matérielles. Afin de pouvoir appréhender un panel représentatif des enseignants de technologie, nous choisirons trois variables, à savoir : le sexe, l'ancienneté dans le métier et le type de formation initiale. Les raisons invoquées peuvent être les suivantes :
- Concernant le sexe, on peut penser que dans un enseignement technologique, les approches peuvent être différentes dans le sens où les hommes et les femmes ont des affinités, des sensibilités différentes face par exemple aux machines, à l'outillage ou tout simplement à la technique.
- Concernant l'ancienneté, il semble indispensable de piocher dans un registre de jeunes et de moins jeunes, on sait très bien que la technologie a subi des réformes très fortes en quinze ans et on peut penser que les opinions sur le contenu de cet enseignement peuvent être divergents.
- En ce qui concerne la troisième variable, il est évident que, suivant le profil de formation initiale, il est fort probable que les programmes peuvent être interprétés différemment ; en effet entre une formation initiale type licence techno-méca et une licence de lettres ou de philosophie (cela existe), il y a un monde et ce n'est pas sous la forme d'un recyclage lourd ou d'un stage de perfectionnement que l'on peut changer cet état de fait.
Pour chaque variable invoquée, deux registres sont possibles : pour le sexe, les registreshomme ou femme, pour l'ancienneté entre plus ou moins dix ans de métier et pour la troisième variable, une formation technique ou pas. De manière à pouvoir croiser les données, il est indispensable d'interroger un minimum de huit enseignants. Ce corpus sera donc composé de quatre hommes et quatre femmes, répartis de moitié de jeunes et de moins jeunes ayant équitablement des formations initiales différentes.
5. RÉSULTATS DES ENTRETIENS
5.1 Première partie de l'entretien (opinion spontanée)
Questions Résultats Commentaires
Traitez-vous les automatismes ?
Ø Un sur deux
Ø Tous ont une formation technique Scission entre les enseignants enfonction de leur formation d'origine. Cet enseignement relèverait-il plus d'une spécialisation que d'une culture technologique ? Pourquoi vous ne les
traitez pas ?
Ø Manque de fiabilité Ø Maquette complexe Ø Manque de budget
Abandon pour des raisons externes Haute technicité pas abordable pour tous
Comment organisez-vous votre
enseignement ?
Ø Observer, identifier puis manipuler des maquettes Ø Activité qui se déroule bien car
bien guidée
Ø Les élèves sont en autonomie
Apprentissages de techniques opératoires
L'activité aplanit les difficultés Pas de confrontation aux obstacles Illusion d'autonomie car le
déroulement est linéaire et organisé Qu'auriez-vous
aimer traiter ?
Ø Utiliser des supports plus réels Ø Sortie pédagogique
Ø Travailler la notion de conception sans contraintes techniques
Exagération du point de vue de l'utilisateur
5.2 Deuxième partie de l'entretien (opinion réfléchie) Après relecture des finalités de l'éducation technologique
Pensez-vous que l'orientation donnée à ce module
d'enseignement permet de répondre aux finalités des programmes ?
Ø Cela relève plus d'un
enseignement technique que technologique
Ø Maquettes trop figées peu de place à l'initiative
Ø Difficulté de faire les liens avec la réalité
Difficulté de donner du sens aux activités, le matériel mène l'activité Manque de significations
Dichotomie entre le monde de la technique (fermé, rigide) et le monde de la compréhension (ouvert sur le sens)
Qu'est ce qui vous semblerait plus pertinent à enseigner à présent ?
Ø Utiliser la technique comme outil au service de la technologie et non pas au centre de l'enseignement Ø Maîtriser les techniques n'est pas
l'objectif de cet enseignement
Donner des moyens pour construire du sens sur ces techniques (notions de système, ouvrir l'aspect humain et social)
Élargir les points de vue
5.3 Troisième partie de l'entretien (Explication de notre vision systémique)
Proposition de nouveau curriculum qui s'appuie sur un champ de savoir plus vaste : pôle historique, pôle économique et social, pôle technique, pôle créatif
Que pensez-vous de cette orientation didactique ?
Ø D'autres ouvertures sont possibles (je tourne en rond)
Ø Ce que je fais correspond plus à une préparation type LP ou TSA Ø Le pôle économique et social est
indispensable mais difficile d'éviter le cours magistral Ø Pôle historique très intéressant Ø Pas assez de liens entre la
technique et la culture de notre société
Compréhension que cet enseignement est d'ordre plus technique que technologique Habitude de travail en groupe Écho favorable sur cette proposition L'apprentissage mène l'activité et non pas le contraire
6. CONCLUSION
Ces entretiens ont permis de mettre en avant le malaise existant dans cette unité d'enseignement. Le niveau de technicité exigé n'est pas abordable par tous les enseignants. Le type de matériel et sa maîtrise conditionnent entièrement cet enseignement. Dès lors, certains enseignants l’occultent totalement alors que d'autres se réfugient derrière des activités très guidées qui les rassurent.
De fait, ce malaise est lié à l’organisation du curriculum proposé et non pas au bien vouloir des enseignants. Il semble qu’une proposition de curriculum plus ouvert recueille une adhésion plus large des enseignants. Il s’agit de proposer un élargissement des points de vue, de diversifier les situations afin de permettre aux élèves de construire du sens et donc de comprendre leur environnement technique. Cette organisation devrait permettre une meilleure maîtrise sociale de la technique afin d’accéder à une culture technologique. L'enjeu de cette éducation est bien ici.
BIBLIOGRAPHIE
ANDREUCCI C., FROMENT, J.-P. (1998). Quelle culture technologique promouvoir, in Lycées, lycéens, savoirs.
BRÈS B., Une approche systémique dans l'enseignement des systèmes automatisés au collège : une
proposition curriculaire, Mémoire de DEA en sciences de l’éducation, Aix-en-Provence, Université
de Provence, 2001.
DEFORGES, Y., La technologie systémique et réflexive, Publications de Montlignon, N° spécial, 1997.
GINESTIÉ J., Knowledge or know-how : Overview about development of Technology education. In Blandow D. & Wahl D., Innovation and Management in Technology Education, Erfurt, WOCATE eds, 1995.
