ARTheque - STEF - ENS Cachan | Arrêté du 14 novembre 1985

ro ,:3 -œ Comptetenu du temps deformationdisponibleet des

g-compétences des élèves,les supports deformation ~ serontsoigneusementchoisis etpréparés parleséqui- 0

pespédagogiques. en

travail etàlarotation des élèves dans lesdifférents

g

ateliers; ilY aura lieu de vérifier que lesdifférents équilibresrecherchésentre lesdomaines etentre les -e-diverstypesd'activités sontatteints.

1. Caractères généraux

Explicitation des contenus et des

mé

-thodes par référence

au

programme

CLASSES DE

e-.

se,

4

e

ET

a-Les complémentsexplicitent les connaissancesetles méthodesparréférence aux programmesdetechno -logie (arrêté du 14 novembre1985).

L'objectifdecet enseignementn'est pas de placer les élèvesdansunesituationpré-professionnelle dontle but serait l'acqui sition des savoirs ousavoir-faire défi-nisen fonction d'unetechnique déterminée. Deux axesderéflexiondoivent être présentés auxé lè-ves,afin qu'ilsperçoiventles richesses de la culture

technique . •

Lepremier axe feraclairement apparaîtrelesrelations entrelesméthodes retenuespour laréalisationdupro -duit et lapratique socialede référencecorrespondante, artisanale ou industrielle.

Le second,transversal,fera apparaître quela tech-nologie utilise lesconnaissancesacquises dansles autres disciplinesen fonction dela nécessité - decommuniquer: cequi impl iquerigueuret pré-cision de lapensée et del'expression écrite et orale; - d'analyseretd'élaborerunesynthèseàl'aidedes outilsscientifiques;

- desesituer dans uneperspective historiquedu développement socio-économ iquedestechniques. On mettral'accent surla notiondesystème pluritech-nique avec sesdifférentes parties fonctionnelles,leurs rôlesetleursrelation s.

Ilestrecommandéauniveaud'uncycle,6',5'd'une part,4',3'd'autre part, de prévoirunensem blestruc-turéd'activitésàmenersur les deuxans,afind'a ttein-dre les objectifsfixéspourle cycle correspo ndant. Laprogression devradonc faireapparaître : - lesdifférentsprojetstechniquesretenus, - les momentsdestructuration desconnaissances. Cette progression servi rade baseàl'organisation du

1.1.Les projetstechniques

Laréalisationde projets estaucœur de l'enseigne-mentdela technol ogie.Ces derniers,quimettent en œuvre desméthodes etdes techniques,débouchent sur uneconfrontationavec le réel.

Cepen dant,l'objetou le système réalisén'estque le moyen etnon lafindecetenseignement. POU Fattein -drecet objectif,onlimitera - àquatrepar exemple - lenombredeprojetsàmettre en œuvredurantun cyclededeuxans.

Dans lamesuredu possible,les projetstechniques intégreront plusieu rsdomaines .

La réalisation de projets techni quesdoit s'accompa-gnerd'uneconnaissanceeffective del'entrepri se ,de son fonctionnementetde ses réalisations. Toutes les activités pratique sdes élèves ne peuvent pas s'effectuerseulement danslecadre desprojets techn iques,saufàuser d'artifices. Il paraîtdont sou-haitable,àcôté'des séancescentréessur la conduite et laréalisation du projet,deménagerauxélèvesdes activités visant:

- soitàélargir le champ d'explorationparl'ou ver-ture sur des réalisationsd'entreprises(visites,e nquê-tes, analysesdedocumentsmultimédias, analyse fon ctionn elle desystèmestechniq uesexistants); - soitàabordercerta inesquestions quelesprojets choisisn'ontpaspermisd'évoquer,soitàpermettre certainsapprentissages complémentaires relatifsà l'utilisation des matériels.

1.2.Les momentsdestructuration des connaissan -ces

Pourintégrerles apports ponctuelsqui résultentdes diversesactivitésetafindeconstruireunsavoir cohé-rent dont les élémentssoient transférables,ily aura lieudejalonnerlaformation donnéedemoments per-mettantl'acquisitiondes notionsfondamentalesdans chacun desdomaines.

1.3.L'axe libre

A côté des activités relevant de la mécanique-~ automatique,de l'électronique-informatiqueindustrielle .2. et del'économie-gestion et informatique,unaxe libre

g

a été prévu. Il répond au souci de tenir compte des

, caractéristiques du collège: environnement social, :::: économique, culturel,centres d'intérêtdesélèves, .~ compétences particulières des professeurs .Le con-.~tenu est laisséàl'initiative de l' équipedes professeurs 0'" detechnologie. Le temps consacréàcesactivités ne c doit pas excéder le tiers de l'horaire global. Dans tous o les cas, on doit utiliser la démarche prescrite pour co l'enseignement de la technologie au collège. Rien n'interditde consacrer les activités de l'axe libreà l'approfondissementdes trois domaines principaux. Celle situation ainsi décritecorrespond au cas d'un collège équipé où la technologie estenseignéeàtous les niveauxpar une équipe de professeursformésà celle nouvelle discipline;elle nesera atteinte que pro -gressivement.

Pendant la période de transition,il est important de mettreàprofit les activités de l'axelibre pour faire évoluer lesenseignements actuels enadoptant systé-matiquement la démarche pédagogique du projet. On chercheraàsituer ces activités parrapport aux« pra-tiques sociales derétérence»domestique,artisanale, industrielle. La notion de cahier des charges devra apparaître clairement. Enfin,on vérifiera si la réalisa-tion ou l'étudemenée répond bien aux exigences ini-tiales.On s'attacherapar ailleursàdonner dès que possible la place essentielle auxactivitésrelevant des trois domaines.

1.4.Le champ informatique

L'informatiquetrouve tout naturellement sa place dans l'enseignement de la technologie.

Les apports del'informatiqueàl'enseignement dela technologie ont une spécificité.

La démarche technologique s'appliqueàla réalisation par les élèves de logiciels conçus comme des objets techniques ; l'utilisation del'ordinateurpour le pilo-tage de systèmes automatisés,tels que robots et machines-outilsàcommande numérique,ainsi que le traitement des informationsengestion,montre la diver-sité des utilisations possibles del'informatique. L'informatiqueconstitue, dans cecas, unchamp trans-versal étudié lors des activités proposéesaux élèves en technologie.Il conviendra parailleurs de ménager des moments d'acquisition et de structuration des con-naissances concernant l'informatiqueen tant que telle. L'objectifsera alors de dégager lesconcepts, struc-tures et méthodes de base de l'informatique.

2. Les domaines disciplinaires

2.1.Mécanique

2.1.1. Classesdesixièmeet decinquième Compte tenu des équipementsmisen place et de l'âge des élèves, il semblesouhaitable que le professeur utilise des machines-outilsen démonstration ou en fabrication. Les supportsderéalisationproposés aux élèves seront doncaxéssur l'utilisation des métaux en feuilles et des matériauxplastiques. Les projets techniques devront conduireàune étude structurée faisant apparaître ladémarchetechnologique qui pré-cède la mise en œuvre de fabrications de type sériel. • En cequi concerne l'étude des matériaux,la réali-sation pourra faire apparaîtrequalitativementun cer -tain nombre depropriétés desmatériaux eux-mêmes : résistance aucisaillement,au pliage (comparaison des effortsdéveloppés pour destôles demême épaisseur en acieret enalliage léger).leurs dimensions ou leur forme (par exemple :avant et après pliage) ; la mise en évidencedetransformation s(écrouissage et recuit). On s'efforcera de faire prendre conscience aux élè-ves del'adéquation entre l'analysequalitative des pro-priétés des matériaux et leurs représentations quantitatlves en utilisantdes documents techniques comportant ces indications.

• Pour lescodes et langages,on privilégieradans un premier temps le décodage et l'analyse dudocument. On fera apparaître son rôle pour la représentation d'une pièce ou d'unensemble, mais surtout celui de sup-port d'informationstechniques relatifàdes fonctions (jeux,courses,frottement,...) ouàdes réalisations . qui procèdent dela fonction ou de la fabrication pro-prement dite. Il estimportant que l'élève appréhende très vite le rôledu document technique comme sup-port d'informationset non seulement comme repré-sentation du réel. La réalisation et l'étude d'autres formes dedocuments techniques, et en particulier la schématisation électrique, électronique, hydraulique, ... devraient permettre de mieux faire appréhender ces concepts.

• La fabrication doitêtre un champ d'expérimentation et de réalisations parfaitement ordonnées et raison-nées. Ces dernièresdevront être préparées parle pro-fesseur à l'aide des équipements appropriés : montages de fabrication (montages de perçage,de pliage,butées,...) et montages de contrôle. La préparation decesréalisationspourra faire l'objet de la mise aupoint d'unorganigramme des opérations et defiches d'opérations consignant le travailàréali -ser,la manière de le faire,les outillages requis et la possibilité de contrôle.

Le contrôle devra être effectuéàla fois defaçon qua-litative et par«toutou rten»,Les contrats ne devront

doncfaire apparaître que des contraintessusceptibles d'êtrevérifiéesde cette manière.

Les notionsde mise en positiond'unsolide par ra p-portàun repère seront développéesàl'occasion de chaque réalisation,enévitantdetrop mettre l'accent sur le concept d'isostatisme.

• Lorsde l'analyse etde lasynthèse d'ensemblestech -niques,ilsera possible de faireapparaître,grâceaux supports deréalisation,les solutions de liaisonlesplus usuelles,qu'ellessoient permanentesou démontables. Les autres partiesdes connaissances : articulations etguidages,transmissionsettransformation sdemou -vementseront principalement abordéesparl'étudede composants quel'élève devrautiliser danssa réali-sation.

2.1.2.Classes de quatrième et de troisième Les supports deformationdevront être orientésvers la réalisation depetits ensembles,simples,si possi-blespluritechniques,pouvant être réalisésdansles ateliersdu collègeavec lesmoyensdontcelui-ciest doté.

Compte tenu du nombreet des capacités des m achi-nesdisponibles- et en particulier des machinesoutils - ,leplusgrandsoin devra êtreapportéàla prépa-rationdu travailàréaliser.Lafabrication,suoportde formation motivant,ne doitpas être unefinensoi. La sous-traltance d'unepartiedelaréalisation - par exemple,l'obten tionde piècesbrutesou ébauchées - est fortement conseillée.Ellepeutêtreeffectuée pardesétablissementsd'ensei gnementtechnique(LT ou LP)oudesentreprises.

L'objectif est de faireréaliserparl'élèveuncontrat defabrication en fonctiondu matérieldont il dispose et desconnaissancesqu'ilmaîtrise.Desréalisations qui intègrent des matériaux différents tels que:métaux enfeuilles ou matièresplastiques,peuvent êtree nvi-sagées ;dans ce cas,l'autonomi ede l'élèvedevrait êtreplusgrande, comptetenu des connaissances acquisesenclasse de6' etde5'.

• En cequiconcernel'étude des matériaux,les métho-desdéveloppéesen6'et5'sont toujoursutiliséesen privilégiantlequalitatif. Lacomparaisondes compor-tementsobservés lorsqu 'onfaitvarierunseul p ara-mètre, les autres demeurant constants, permet de mettre en évidence les caractéristiques liéesàla résis-tance,àla surface,àla forme, ... Onabordera lepro-blèmedela modification de certainescaractéristiques soitau traversd'expérimentation s, soit pari'étudede documents techniques(parexemple :modificationpar recuit du cuivre,notions surlatrempe).

On fera apparaître les rôlesfonctionnelsrempli spar lesrevêtementsdesurface - amélioration de carac-téristiquesmécaniquesou/et physico-chimiques. Dans cette perspective,toutne sauraitêtre expérimentéet

s'agissantde l'anodisation,on pourra parexemple exploiterdes ressourcesextéri eures au collège. • Pour les codes etlangages, laproductionde docu-mentstechniques sera approfondie :fabrication

méca-

âi

nique, schématique électrique, électronique, :§.

automatique. L'élèvedevrapouvoi r commenceràpro-

g

duiredesdocumentsde faible complexité,avec les contraintesque celasuppose:contraintes desoinet .... de lisibilité (le docu menttech nique est un support ~ d'informationqui doitpouvoir êtredécodésansarn bl- -~ guïté par autrui); contraintes de rigueur(le document 0'" technique est lecontrat qui fait foi lors dela vérifica- c: tion du résultat delafabricationparrapportaucahier 0

des charges;contraintes économiques (laréalisation co s'inscrit dansuncontexte de coût et demoyens qui doit être parfaitementdéfinidèsle départ). L'utilisati ondel'assistanceinform atiqueestrecom -mandée,soit pourmieuxmaîtriser en évidence cer-taines des contraintes énumérées ci-dessus, par exempleles contraintes de gestion (matières,éléments normalisés,standards),soitpourvisualiser certaines solutionspré-existantes,àpartirdesquelleson pourra faireévoluer le projet.

Lacotation devra êtreabordéeavec beaucoupde pru-dence. On pourradéfinir des chaînesde cotes sim-ples,dontlemaîtrepourrafairevérifierlacondition fonctionnellede départ,lescotesetles intervallesde toléranceétantdonnésàl'élève.

• S'agissant dela fabricationmécanique,lesdo cu-ments, outillagesetappareillages étantremisàl'élève, celui-ci doit êtrecapable demettreen œuvrela machine,réglée au préalable sur l'une des deux con-figurations,tourou fraiseu se.Il devra ensuite e xécu-ter la phase d'usinage.Dansle cas où l'on dispose d'unemachine-outilàcomman de numérique,l'élève doit êtrecapable deréaliserla programmation d'une phase élémentaire.

L'utilisation de manipulateurs programmablespeutêtre intégrée au postedetravail : chargem ent, décharge-ment, contrôle.L'élèvedoitêtre capabl ede réaliser la programmationd'unephase élémentaire. Lecontrôlepar systèmes«mini-maxi»àcalibres ou àmesurage sera uniquementutilisé encontrôle dimen-sionnel. Des indicationssur lecontrôlegéométrique pourront êtreapportéesavecdesmoyen spédagog i-quesappropriés(le rétro-projecteurpouvantservir de projecteurdeprofil).

2.2.Electronique

Ilne s'agit pasd'appliquerleslois de l'électricitéà l'étudeetàla conception dedispositifs électriques ou électroniqu es. Seuls desconceptssimples, concer-nantnotamm entlecircuit électrique, lesnotionsde tension,d'inten sitédecourant,d'énergie,voire de puissance,l'action d'unaimantsur uncircuit parcou ru parun courantetinverse me nt,peuvent être

vralsern-blablement utilisés auniveauducollège,en liaison avec ... l'enseign ement des sciences physiqu es. Unetelle ~ démarchene permettrait pasd'aller jusqu'àl'étude ID decircuitsélectroniquesd'unintérêt suffisantsur le 0= plantechnologique quantaux fonction squ'ils pour-.='.raient remplir,mêmedans lecasde réalisations

sim-g

pies.C'estd'unpoint devuefon ctionn elquel'étude , raisonnéeet laréalisation de circuitsélectroniques ::: devrontêtreconduites .

'"

:

~

La plupart desobjetsousystèmestechniques, qui sont

o étudiésou réalisés par les élèves des collègessont c: pturüechnlques. c'est-à-direqu'ilsfontappelàplu

-o sieurstechniques, mécanique,automatique,électr

e-co nique - informatique. Il faudra commencer par dégagerlesfonctionsquisontrempliespar l'électro-nique,defaçon àmontrer àl'élève qu'une partie se u-lement des problèmes est résoluepar des moyens électroniq ueset qu'ils'agit d'un choix technologique . Cette prisede conscienceserafacilitée par une co m-paraisonsystématiqueavec d'autres solutionsfaisant appel àdes moyens relevantd'autres domaines, méca-nique parexemple. Le choixdes supports technolo-giquesà analyseroudesobjetstechniques à réaliser devraentenircompte.

Les fonctionsélectroniquesserontdélimitéeset déf i-nies enliaisonavec les autresfonctions,de façonà bienmettreenévidence les grandeurs d'entrée et de sortieetà lesdistinguer detoutautreparamètre agis-sant sur les fonctions elles-mêmes (parexemple l'action,àpartirdel'extérieur,sur unpotentiomètre modifiantlespropriétésdusystème).

Dansle but de dégager des«blocs fonctionnels»qui seront utilisésdansde nombreuxsystèmes électroni-ques réalisablesau collège,on isolera les fonctions électroniquesde base du système étudié(par exern-pie: alimentation, détection,signalisation,tempori -sation,régulation,opérations logiques,etc.).Iln'est pas nécessaire de descendreauniveau du composant:

un composantélectroniquepermetrarement de réali-ser seul unefon ction technique.

• Le schémasera donné,ilesthors de question de demanderà l'élève de rechercher la solutiontech ni-que correspondante,ou dejustifier les composants utilisés.L'élèvedevrasimplement êtrecapabledeles identifier etdeles dénommercorrectement,àpartir d'uneexplication deleurrôleparle professeur. • Un cablâgesera réaliséparl'élève suivant les indi-cations du professeur quis'attacheraà montrer lelien entrela représentation symbolique normaliséed'un composantsur le schémaet le composant réel.Des plaquettesde connexionsans soudure sontprévues

à ceteffetdans l'équipement. La réalisationseracon

-trôlée par le professeur.

L'utilisation dedocuments techniques « construc-teurs»est recommandée afin de donnerà l'élèveune vue plus réelled'untravailde technicien.On insis-terasurle soinet laqualité deprésentation,ainsique

surlesprécautions de mani pulationdescomposants envue deleur réutilisation .

• Onsecontenteradevérifier que laréalisation rem-plitbienlafonction élémentaire qui luiest assignée. Toute modification ouajustement dela valeurca rac-téristique d'uncomposant estexclue,saufs'ils'agit d'unréglageprévu d'unpointdevuefonctionnel. Les appareils demesure (contrôleur,oscilloscope) ne seront utilisés quepour contrôler les grandeurs d'entrée et de sortie. On n'introdui ra en aucuncas de cause volontairededysfonctionnement conduisant àunerecherche depanne.

Ons'attachera,aucours de cettephased'analysedu fonctionnement de systèmesélectroniquessimpleset d'étude expérimentale desfonction s debase,àm éna-gerdespériodes de structuration des savoirset savoir-faireacquisdefaçon progressivedelasixièm e àla troisièm e.

Encequiconcerne la réalisation par l'élèvedes cir-cuitsélectriques et électroniques ,une méthode de fabrication rationnelleetorganiséesera retenue. Une disposition dela salle enpostesde travailfacilitera lerapprochement avecla pratique de typeindustriel. A chaqueétapede laréalisation,descontrôlesvisuels ou réalisés au moyend'appareils demesure, seront pratiqués.L'accent seramissurle câblage,qui devra toujours êtresoig néetconduitsuivant lesrègles de l'art,notamment pour laréalisation des souduresà l'étain descomposantssur le circuit.C'esteneffet, enpremier lieu,de laqualitéducâblage,ou d'une façon plusgénéraledelaconnectique,quedépen dent lebon fonctionnement et lafiabilitéd'unsystèmeé lec-tronique. C'estla raison pourlaquellela solution du câblageimpriméa étéchoisie,un équipementayant par ailleursété prévu pour saréalisation par l'élève ducollège. Letravailminutieuxd'implantation des composants suruncircuit imprimépermettrade déve-lopper chezl'élève desqualitésde soin,depropreté et d'habileté.Avant l'implantationdes com posants,

le circuitimprimé réalisé seracontrolé.Onvérifiera notamment la continuitédes pistesconductriceset l'absen cede court-circuitentre pistes voisines. Les composantsserontassemblésétage par étage,un étage constituant unefonctiondebase. Chaque étage câbléferal'objetd'une vérificationde conformitéau cahierdes chargesdes grandeursd'entrée et desor-tie,aumoyen des appareilsde contrôle mis àla dis-position de l'élève.

Une sensibilisationàla notiondemaintenancepourra êtreeffectuée, en accompagnant notamment les réa-lisationsd'unecourtenotice, indiquantles con ditions de bonusagedu dispositif,comportantles schémas et les plans,ainsi que lesvaleu rsdes gran deu rsque l'on peut mesurer endifférentspoints«tests» ducir-cuit.

2.2.1.Classes de sixième et de cinquième

plussimples, par exemplel'alimentation ,la détection,

la visualisation,les fonctions logiques élémentairesET

- OU - NON,en insistant sur le fonctionnement

binaire en «tout ou rien».

• L'élèvedevra être capable d'utiliser,en liaison avec sesacquisitions au laboratoire de sciencesphysiques, uncontrôleur en voltmètreou en ampèremètre. • Les dispositifsélectroniquesréalisésdevrontfaire appelaux fonctions de base les plus simples,qui seront

associéesen nombre réduit.

• On privilégiera les activités.de câblage sur circuits imprimésde structure simple. Dans lecas où l'on con -fieàl'élève laréalisationde tout oupartied'uncâblage imprimé,on luifournira le plan d'implantation ,voire le dessin du circuit.

• On insistera sur lesrèglesde sécuritérelativesaux manipulation sélectriques etàl'utilisationdes app a-rells,concernant aussibien les personnes que les matériels.

2.2.2. Classes de quatrième et de troisième • Lesfonctionsélectroniques de base pluscomplexes seront abordées: par exemplerégulation , re dresse-ment,mémorisation,oscillation,commutation. • L'identificationdes différentes fonctions de base d'un systèmeélectroniquesera demandéeàl'élève,à con-dition quelessolutions techniques retenuespourréa -liserces fonctions soientcelles qui lui ont été présentéeslorsde l'étudepréalable.

• L'élèvedevra être capabled'utilisercorrectement lecontrôleuranalogique et l'oscilloscope,comrne-appa

-reil de contrôle.Pour ce dernierappareil, on lui deman-dera simplement de constater la présence, ou l'absence,dusignal électriqueou decomparerdeux signauxsur le mêmeappareilàdeuxvoies .On n'ex i-gerapasl'interprétationde laforme du signal quiimpli -que lanotion de grandeurs«fonction du temps »et quiprésentedes difficultésdereprésentation au niveau du collège.

• La réalisation complète dusystème électronique

pou rra être confiéeàl'élève.Lesystème devra être conforme auxnormesenvigueur et son bonf onction-nement vérifiédans lescondition snormalesd 'utili-sation.

• Toute méthodede réalisationferaavantageusement l'objetd'unecomparaison ,parleprofesseur,avecles méthodesindustrielles correspondantes .L'utilisation de documents(diapositives,films, revues),lerecours àdesvisitesd'entreprises,lorsquel'environnement industriel s'y prête,pourrontsensibiliserl'élèveaux solutions industrielles.

• Dansla mesuredu possible,on essaiera d'établir un lien entre l'électroniqueet les technologiesvoisi

-nesoù ellejoue unrôle primordial,l'automatiqueet l'informatique.

• Lessolutionstechniquesretenueset présentées aux élèvesseront replacéesdans l'évolutiontechnologi- ~ que,très rapidedans le domainedel'électronique. :~ Ceci aideraàmieux appréhender lesmutationstech-

g

niques encou rs.

2.3.Automatique et informatique industrielle ~

-œ 0..

Laréalisation et la mise en œuvre de petits systèmes ::

automatisés, en technologie,doit être l'occasion de c:: montrer auxélèvesladiversitéde l'utilisationde l'outil 0

informatique. co

Si,danslaplupartdescas,en cequiconcerne l 'acti-vité desélèves,l'accent serasouvent mis sur la par-tie commandedusystème, il nefaudrapasnégliger lesrôles de lapartieopérative et desinterfaces néce s-saires.Ledispositifde commande,qu'ilrelève de la logiqueprogrammée,comme le micro-ordinateur,ou delalogiquecâblée,s'ils'agit d'unmontageé lectro-nique simple construitàpartirdecircuits logiques élé-mentaires,n'estcapableque de traiter et defournir desinformation s.Lessignauxélectriques,repré sen-tatifsde ces informations,nepermettent pasde com-mander directement les actionneurs de la partie opérative,destinésàproduirelesmouvements,qui doivent êtreadaptés ; c'est l'un desrôlesde l'inter

-face.

Lasirm i lation du fonctionnementd'un système auto-matisé,mettanten œuvrelespossibilitésdereprés en-tation graphique du micro-ordinateur, ne peut constituerqu'une étape,voire uneaideàlacompré -hension parl'élève du fonctionnement du système, qu'ilfaudrautiliserautant quepossible.Il est indi s-pen sablequelesystèmeréaliséou étudiésoit cap a-bled'action seffectives,sous peinedemasquerles problèmesréelsposésparla réalisationet lamiseen œuvredelapartieopérative.Pour cette raison,unéqui -pementminimum estprévudan sladotation du c ol-lège,ilcomprend un robot et une tabletraçante .Leur mise en œuvre pourraconstituerune première étape àl'initiation àl'informatique industrielle, au niveau 6'-5' ,san s toutefois exclurelapossibilitéd'utiliser ànouveau cesmontagesultérieurement ,lorsque les con naissances desélèves,en informatique notamment,

seront plus importantes. .

Laréalisationdepartiesopérativesestplusdélicate . Des systèmesmodulaires sontpréférables :ilsJai s-sent une plus grande initiativeet permettent une démarchepédagogiqueplusricheetplusvariée .Le principal obstacleàleurutilisation résidecertainement dan slecoût relativementélevé desconstituantssoli

-deset fiables.Cettedernière qualité estprimordiale. De toute façon,laréalisationdespiècesde montage et ie choixdes actionneurset descapteursdevront fairel'objetdelaplusgrandeattention.On se limi-teraaux actionneurs électriques (petits motoréduc -teurs,moteurs pasàpas,...),en signalantauxélèves

l'existenced'actionneu rsrelevantd'autres tec hnolo-l'- gies,pneumatiqueet hydrauliquenotamment,mais

~qui nécessitentpou r les mettre en œuvredes ins tal-: lationsquin'existentpas aucollège.De lamêmefaçon,

~ pourles actionneursélectriques,on se limiteraàdes

:~composantsde faiblepuissance,alimentésen basse

g

tension.

"'" Lorsde la conceptionet de laréalisationdesparties ~ opératlves,on veillera particulièrement aux problèmes ~liésàla sécuritédeleur fonctionnement,notamment :: parl'utilisationd'interrupteurs de finde course.

t::

o L'étude et la réalisation d'unsystèmeautomatisé en serontconduitessuivant la logique du projettechni -que,àpartirdeladéfinition ducahier descharges concernantle processu s oul'équipementà a utomati-ser. Cette étudeseral'occasion d'une introd uction aux systèmesséquentiels etpermettra de mettreenévi -denceles concepts quis'yrattach ent,lanotion de GRAFCET notamment,qui conduitàune traduction structurée et opérationnelleducahierdescharges.Une modificationducahier des charges,sur un ou deux points,permettra àl'élèvedeconstruireunnouveau GRAFCET et de valider sa solutionavecl'aide du m aî-tre.

Lanotiondu tempsderéponse,lié aumodedepro -grammationetau langageutilisé,pourraêtreintro -duite en findeformation.Lacomparaisonentreles exécutions,surlerobot,d'une mêmeséquence de déplacement,avec un langagemachine (Assembleu r) et un langageinterprété(BASI C), permettrad'abor -der qualitativemen tce problèmeimportantpourles applicationsindustrielles del'informatique.Lerecou rs à des codesou langages spécifiquespermettrade faire comprendreles commoditésoffertespar l'utilisation decodes dédiés etnormalisés pour des applications spécifiques .

Lorsquele collègedisposera(j'unepetitemachine-outil à commandenumérique,elleconstitue ra un bon s up-port pour l'étude d'unsystème automatisé que l'on devra privilégieren dehors del'utilisationdelamachine enfabrication mécanique.

La prog ression des élèves en automatiqueet informa -tique industrielleest intimement liéeà celleenregis -tréedans lesdomaines :

- delamécanique,pour la réalisationdespartiesopé -rativeset l'étude desmouvem en ts:

- de l'électronique,quipermettradecomprendre le fonctionnementdelapartiecommandeet deréaliser des circuitsde commandeetd'interface simples;

- de l'informatique, dontelle contribueraàrenfor -ceret à approfondircertains concepts.

L'automatique,associéeàl'informatiqueindustrielle,

constitue une activitéde synthèseà conduiresuivant la mêmelogiqueque l'étude oularéalisation d'objets

techn iques. L'influencedel'automatisationsurles modes deproduction industriels et surleséquipements que nous utilisons quotidiennementseraévoquée ,tant en cequi concerne sesaspectstechniques qu'é co-nomiquesetsociaux.

2.4.La démarche technologique économique Dans ce domaine,laformation del'élèvecomportedeux phases successives : une phase d'observation et une phase d'application.

• Une phased'observation permet la découvertede lalogiquede ladémarchetechnologique économique.

Guidé par-Ie professeur,l'élèveobserveraet an aly-serale cheminementquia étésuividansun cas réel, lesphasesessentielles serontnettement dégagées. Lesupportdel'observationpeutêtreun projet(àdomi -nanteindustrielle ouàdominantetertiaire) antérieu -rementréalisédanslecollège.On peut également partir d'unesituationempruntéeàla réalité del'entreprise (lancement d'unproduitintéressantpourlesélèves, organisationd'unemanifestationlocale.i.) sur laquelle le professeur apu obteniruneinformation globale.Le faitde menerau coursdelaformationune observa -tion d'ensemble,d'unepartsurunprojetréalisédans le cadre du collège,d'autrepartsuruneréalisation conduite enentreprise,montrel'unitédela dém ar-che et éclairela notiondepratique sociale de r éfé-rence.

L'observation,pou r être fructueuse,c'est-à-direpour fournirà l'élève une approcheméthodique et transfé-rableauxdiverses situationsauxquellesilserac on-fronté, doit êtreconduiteavecrigueur,avec le souci d'une visionglobale.Elledoit êtresuiviedela mise en placedesnotionsessentielles.Celles-ciseront plus simples etconcrètes auxniveaux6' et5' (notionde clientèle, par exemple) qu'auxniveaux4' et3' où

l'approcheseraunpeuplusgénérale (couplemarché -produ itpar exemple).

Une phased'application dela démarchequiaété découverte,permettant l'appropriation decelle-ci par l'élève.

Cetteapplicationse fera àl'occasion delaréalisation desprojets.

S'il paraîtimportant dereplacer,dèsla classe de6' , chaque projetdansladémarcheéconomique, il sem-bledifficiled'effectuertouslestravauxauxq uels celle-cipeut donnerlieu.Ainsicertainsrésultatsseront-ils fournis,danslamesure oùils sont difficilement acc es-siblesauxélèvesdanslecadre d'un projetdonné. Il appartiendra don c auprofesseur,lorsduchoixdes projetsetdel'établissement desaprogression,de rechercher quelle estlaphasede la démarche tech-nologiqueéconomique queleprojet,parsa nature,

permetdedévelopperde la façonlaplusfructueuse. Dans certainscas,la complexitédu projetneperme

t-trapasdedéveloppement sur l'aspectdu coût; par

con tre,la nature dumarché visé,son étendue,la proxim itédes utilisateurspotentielsrendront possi-blepour lesélèves une étude simple du marché.Par

ailleurs, une priseen comptesystématique donnant lieuàdestravauxpour toutesles étapesdeladéma r-cheéconomique conduiraitàlimiter le nombredes pro-jets et risquerait de lasser de jeunes élèves trop lon gtempsconfrontésàune même réalisation. A côté deces applications limitéesàun aspect dela démarche technologiqueéconomique,choisi enfonc -tion des possibilitésoffertes parlesujetretenu pour le projet,ilparaîtsouhaitable qu'unprojetau moins permettelamiseenœuvredel'ensembledelad

émar-che.Ilest possiblequ'unprojetàdominante tertiaire

s'y prête plusfacilement.

Lamise enœuvre dela démarchedans le cadre d'un projetsuppose l'acquisition par l'élèved'uncertain nombre de connaissances'.Cetteacquisition peut don -ner lieuàlamise en placed'activités enmarge du projet quivisentàla construction dusavoir indispen-sablepour mener celui-ciàbien .

Ainsi il est nécessaireen6' et5' :

•de préciserla notion declientèle, de faireapp araî-tre les diversescatégoriesdeclientset de lescara c-tériser ;

• decaractériserlesdiversfournisseurs,leursrel a-tionsavec leursclients,lescondition sd'achat;

•de cerner lanotiond'approvisionnement(commande, stock) ;

•derepérer lesdiversmoyens auservice del'action commerciale(notion de promotio n,publicité);

• de définir lescomposantes du coût directde pro-duction(coût des matièrespremières,coût dela main d'œuvre).

En4' et3',ilY auralieu:

• de préciserla notion demarché;

• de caractériserlesdiversmodeset canaux dedi s-'trlbutien;

• de recenseret classer lescharges;introduire la notion de dépréciation et d'amortissement (il n'y aura paslieu d'entrerdanslesdétails,ni d'aborder des notionsde comptabilisation);

• de définirléchiffre d'affaires ;

• de dégagerlesprincipesde calcul du résultat ; • decern erlanotion derentabilité.

En finde3',l'élève doit être capable:

• d'identifieretjustifierles différentesétapes dela démarchetechnologique économiquedansle cadre ,...

d'unprojet donné; ~

•derepéreràquelniveauetsous quelle forme pren- ~

dre en compte uneinformationàcaractèreéconomi- :2.

que concrètedanslecadred'une réalisationdonnée; g

• de préciser l'attitudeàadopter dans le cadre d'un -e-projetdonné pourintégrer lacomposante économique ; ~

-œ

a. •de mobiliser lesconnaissancesénumérées ci-dessus. :: c;

o

2.4.1.Traitement des informationsadministrativeset <D

commerciales

Le choixdesdocumentsàobserver,puisàutiliser, celui des techniquesàmettreen œuvre(collecte, v

isua-Iisationd'informationsparexemple)sera guidé parles besoinsliés auprojet ou aux activités évoquées en

1.1.

L'utilisationdestechniquesd'usage courant dans le traitementdesinformations sera donc intégrée dans l'activité de l'élève chaque fois que cela sera p ossi-ble,l'objectif visé étant de luidonner une approche rationnelle transférable,soitàd'autres projets,soit

àsa propreactivité(consultation d'unedocumen

ta-tion,plan ificationdeson travail,constitution etmise

àjour d'undossier,par.exemple).

Afin d'éviterque lesacquissuccessifsne restent ju

x-taposésdans l'espritdel'élève etassociésàdes réa-lisations ponctuelles, il Y aura lieu de prévoi rdes

momentsde synthèseau coursdesquels les élèves

seront amenésàreplacer les savoir-fairemaîtrisésdans une perspective plus générale. Après observation de plusieu rs documents commerciaux,onpeut dégager des principes généraux surla façon destructurer

l'informationdansun document.Parexempleenf onc-tion de lalogiquede l'exploitationqui ensera faite, oubien delalogiquedecelui qui auraàlesobserver. Desprincipesgénérauxrelatifsàlacodification

peu-vent être égalementdégagés.

L'utilisationdesoutils decommunicationetdetr

aite-ment del'informationdoitégalementêtre intégréeaux activités del'élève.Deuxobjectifssont visés :d'une part,que l'élèvesoit capable de déterminerl'outil le mieux adaptéau cas considéré, d'autrepart,qu'il sache repérer les différentes fonction s del'outil auquel ilrecourt et qu'ilaituneattitude rationnelle. Il nes'agitpasde donneràl'apprentissage descla

-viersun caractère professionnel;il convient cepen-dantd'acquérirlestechniquesdebase.Compte tenu

dunombre depostesdetravail,des solutions devront être recherchéespour permettre un apprentissage

autonome.Lerec ours éventuelàun didactitielcon

s-titue unevoie possible.

de6',aveclamachineàécrire permetsonutilisation

r-e,dans lesdiverses activités.

co C1l

: Dansla phased'apprentissage des claviers, des ac

tl-.~vitésspécifiques devront être proposéesàl'élève ;les

,'"-objectifs visés doivent êtreassezmodestes pour que

,

g

letempsimpartiàcetravail nesoit pastrop i

mpor-, tant.

.

....

E

Lorsde l'exéc ution de calculs, l'accent seramis sur

-~le contrôle del'introd uctiondesdonnées; onhab

i-oV> tuera lesélèvesàporter unjugementsur lesr

ésul-~ tats (ordre degrandeur, vraisem blance).

o

a:iEnmatièredesaisieetdetraitement dedonnées tex

-tuelles,lesobjectifs visésseront les suivants:apti

-tudeàla lecture,mémorisationdestouches,geste

rationn eldefrappedestouches,attitude et org

anisa-tion dupostedetravail,réalisationetcontrôle du tr

a-vailproposé.

Lestravauxpou rront être effectuéssur machineà

écrireousurmicro-ordinateur avec imprimante et l

ogi-ciel detraitementdetexte.Lestravaux effectuéssur

micro-ordinateurmettront enœuvredesprogrammes

existants, deslogiciels avecassistanceàl'écran. Ilserait souhaitableque l'élève s'habitueàune

utili-sationrationnelledu téléphon eetse familiarise avec

laprocéduredeconsultationpar Minitelde banques

dedonnées.

Les analyses deproblèmesen vue d'un recoursà

l'informatiqu e sesitueront plutôt aux niveaux4'et3'.

En fin de 3', l'élèvedoit êtrecapable :

• d'identifier et d'utiliserlesdocuments commerciaux

courants(lireet établirun bon decommande,un bon de sortie de magasin , lire et mettreàjour unefiche de stock,vérifierunefacture) ;

• d'utiliserdesdocuments pré-imprimés ;

• de remplirunchèque, de le vérifier;

• deconsulteret demettreàjour unfichier(produit, fournisseur) ;

• de lire unrelevé de compte ;

• deconsulter desannuaires,catalogues ... ; • declasser,de diffuserdesdocumentsdivers; • delireunplanning,de le mettreà[our.: •desélectionner les informationsutiles,delesdi

s-poser,de réaliser unquestionnaire;

• deprésenter sousuneforme dactylographiée un

mes-sage(sans exigencede rapidité);

• devisualiser uneinformation chiffrée;

•d'analyserun problèmesimpleet notamment de défi

-nir lesrésultatsàobtenir ;reconnaîtredes

structu-res linéaires,alternatives,répétitives;

• d'utiliserunlogiciel.

Ces capacités supposent les connaissances debase

relativesauxopérationscommercialescourantes(TVA;

netàpayer; etc.).

2.4.2.Découverte de l'entreprise etdu milieu du tra-vail - Liaison entre les faits technologiques etles faits économiques et sociaux

La découvertesera effectuéetout au longde lafor

-mation :

• observationparlesélèves de petitesentreprises f

ai-sant partiedeleur environnement immédiat(rue,

ville...) et présentantdes caractéristiques différentes,

puisd'entreprisesplusimportantes ;

• recherches,sous formedetravauxde groupe,àp

ar-tir d'unegrilled'observation fournie par leprofesseur.

L'ouvertureducollègesur l'extérieur semble une con-ditiondusuccèsdecettedécouverte ;elle peut pr

en-dre des formes variées: visites soigneusement

préparées et exploitées,enquêtes,interventionsder

es-ponsables d'entreprises oudesalariésausein ducol

-lège- lacontributiondesparentspeut être lecas

échéant intéressante - ,explo itation d'informations

donnéespardiversmédias, films,diapositives ,arti

-cles,... .

Les objectifs visés consistentàdonner auxélèvesun réflexe decuriositéàl'égard del'entrepriseainsi que

le moyendetirerprofit deleursobservationsàl'aide

degrillesd'analysedeleurenvironnement ;ces obje

c-tifsseront poursuivisdèsla classe de6', Le champ del'observation sera limitéen début de for

-mation.Une même réalité pourra être observée sous

desanglesdifférentspar lesdiversgroupesd'élèves

et onprocéderaensuiteàunesynthèsecollective.Un

groupe aura centréson étudesur lanaturedes

pro-duits offerts,unautresur le personnel ,etc.

Le niveau4'·3'se caractériseparune appréhension

plusglobaleet plus conceptuelle de l'entreprise.

Lesobservation sdoivent conduire àune vision de

l'entrepriseentantquesystème.L'accentseramis sur lesfonctionsetsurles inter-relations. On appli -queraàl'entreprise,appréhendéecomme système,

la démarched'analyse utiliséeàproposdel'objet te

ch-nique.

L'observation seramenéeàpartir dediverses repr

é-sentations del'entreprise (un bilan simplifié pouvant

réa-litééconomique). L'élève accède ainsiàune appro

-che plusconceptuelle.

Un desaxes privilégiésde l'observationseracelui du milieu du travail.

Au-delàde la découverte de l'entreprise,leniveau

4' -3' vise à faire prendre conscienceaux élèvesde l'interdépendanceentre les faits technologiques et les

faitséconomiqueset sociaux.A partir de produitsou de services ,si possibleétudiésdans lecadre depro-jets,on chercheraà exercerlaréflexion del'élève,

àdévelopper son espritcritiqueen le plaçant succe s-sivement ensituationdeconsommateur oud'usager,

de citoyen, de salariéafind'analyserlesréponses apportéesau besoin à satisfaire. En liaison avec d'autresenseignements,et en s'appuyantégalement sur des textes,on pourramettre en évidence les é vo-lutions dans letemps et ladiversité des sovo-lutions po

s-sibles à unmoment donné. Il est souhaitable de mener

le raisonnementàpartird'exemplesprécis etproches

des élèves.

Les activités concrètespermettantla découvertede

l'entreprise ont déjàété préciséesci-dessus.En ce quiconcerne plus particulièrementle mondedu tr

a-vail,les activités suivantespeuventnotammentêtre

proposées :

- analysed'unestructureréelle simple d'entreprise; - miseenévidence despositions hiérarchiques; - mise en évidence desniveaux de qualification ; - analyse d'un bulletin de salaire;

- recherche d'informationsse rapportant a

uxcondi-tions de travail etàla représentation du personnel.

Toutes 'ces activitésprivilégierontletravail en groupe.

Elles doivent déboucher sur la production d'une synthèse, surla présentationd'undossler.i.Lapresse seraunsupportintéressant(publicités présentant

pro-duits etservices,tableauxcomparatifs,essais,r epor-tagesen milieu industriel).

En fin de3' lesélèves doiventêtre capablesde:

• caractériser une entrepriseen employantlev

oca-bulaire correct (entrepriseindividuelle ou société ,

entreprise artisanale,PME,grande entreprise);

• situer l'entreprisepar rapportàson activité(

indus-trielleoucommerciale,productrice debien sou pr

es-tataire de services);

• lire un organigramme très simple;

• mettre en évidencelesliens essentiels entre les fonc-tions;

• caractériserune production(dans uncasprécis);

• lireun bilan simplifié,un compte de résultat, afin

de caractéri serl'entreprise,l'élèvedevantêtre capa- r-; ble de percevoir lalogique de cesdocuments de

g;

synthèse,de décoder cette informationcomptable de base ,maisn'étantpas senséconnaître lesprincipes ~

du jeudescomptes; :2,

o

""

• situer lesdifférentescatégoriesde salariés; • justifierlecontenu d'un bulletin de paie;

Ë

'<1) c.

• dégageren quelquesphrasesà partird'unecocu- :: mentationsimple,uneévolution technique et la rap- c::

procherd'uneévolutionéconomiqueou sociale. 0 en 2.5. Champ informatique

L'enseignementde l'informatique devraêtre conçude façonàmontrer la diversité des usages de l

'ordina-teur,touten mettantenévidencel'unité deladém

ar-cheet desméthodes informatiques.

Au-deiàde son utilisationcomme outild'aide àl'ens ei-gnement,qui n'estpasréservée à la technologie, et que lesélèves ducollège auront la possibilité d'utili-serdanstoutes les disciplines,ilconviendra d

'insis-ter sur :

- l'utilisationde l'informatiquedans lesdifférents

domainesde la technologie,comme on l'a vu précé

-demment,que cesoit pourle traitementdesinforma

-tions én gestion ou pour le pilotage de parties

opérativesenautomatique et en informatiqueindus

-trielle.

- lescaractérist iqueset le fonction nementdel'ordi

-nateurausein dusystèmeinformatique,dont l'étude fonctionnelledevraobligatoirement êtrefaite.Le niveau

d'analyse s'affineraaufuretàmesureque les con-naissancesdel'élève augmenteront de lasixième à

la troisième .

En cequiconcernel'analyse fonctionnelledusystème,

oninsistera sur les pointssuivants:

- lepartag e destâches entre lesdifférentscon sti-tuants physiquesdusystème:unitécentrale , clavier,

écran, crayon optique,imprimante,mémoiredemasse,

etc. ;

- l'importance des liaisonset des interfaces; - le cheminement desinformations;

- ledialogue avec l'utilisateuràtravers les différents

niveauxde langag e,qui fontdumicro-ordinateur une

machine programmable ,eninsistantsur lanotion de code;

- lanécessitéd'unminimumd'information s,prés en-tes enpermanencedan slamachin e,pourassurerses

résidant;le rôle dutraducteur (compilateur ouinter -... préte ur);

00 al

: - le rôle dusystème d'exploitation ;

~

:

2.

-

lanécessitéde sauvegarder les programmes et d

on-g

nées introduites dans l'ordinateur.

:': On veillera,au coursde la progressionde l'élève ,à

'

Gl

ui donner lesélémentsde terminologienécessaires ~àlacompréhension des caractéristiquesprincipales ::du micro-ordinateur,àpartir de sa fichetechnique.

c

ci En cequiconcernelaprogrammation,il s'agiramoins

CD d'endonnerun enseignementsystématiqueque de

permettreàl'élève deconstruiredeslogiciels,c on-çuscommedes objetstechniques permettantder ésou-dre,parles méthodesdel'informatique,desproblèmes concrets rencontrésen technologie.Ladémarche uti -lisée devra conduireàlaproductionde logicielss truc-turés et biendocumentés,pouvan t être aisémentmis en œuvreparun utilisateurqui n'auraitpasparticipé àleurconception etàleurréalisation.

Aceteffet,ilest essentielqu'audépart,leproblème àrésoudresoitcorrectement posé,que lesrésultats àobtenirsoientclairement identifiéset que les don -néesàintroduiresoient bien définies.

L'analysedu problème doit conduireàuneo rganisa-tionrationnelledeson traitement,souslaformed'algo

-rithmeou d'orolnoqramrne.etàunedécomposition en étapesstructuréespermettant untraitement linéaire.

Onveilleraàintroduiredans leprogrammedes co m-mentairespertinents.

La rédaction même du programmedans lelangage

choisi(BASIC,LSE...).qui dépenddela naturedu problème et du type de machinedont ondispose, cons-titueraune étape bienidentifiée de la conceptiondu logiciel.

Oncommencera parrésoudredes problèmes simples

nécessitantuntraitementséquentiel,pouraborderau fur etàmesuredela progression des élèvesla notion de structurealternative associéeàcellesdetestet de sortie conditionnelle,la notion de bou cle conduisant

au traitement itératif,lanotion desous-programme.

On introduirales variables«nombre»et«chaîne de caractères».

Ilest importantde selimiteràdes programmess uffi-sammentcourtspour que leur miseau point reste aisée:unmaximumde20à30 lignes sembler aison-nable. Le nombredesinstruction squel'on deman-deraàl'élève deconnaître devraégalement êtrelimité. Il esten effet possiblederéaliserdenombreux p ro-grammesàpartir d'une dizained'instructions.Ilne s'agit pas d'apprendreunlangage informatique à

l'élève.

Pour respecterladémarche technologique,le logiciel réalisé devraprendrela formed'unecassette oud'une disquette accompagnée d'un documentd'exploitation clair.Lesimplelistingest peusatisfaisantàcet égard.