TECHNOLOGIE AU COLLÈGE
PROGRAMME DU CYCLE CENTRAL
A. PRÉSENTATION
Le programme de technologie au cycle central s’inscrit dans la continuité de celui de la classe de sixième. L’objectif est de développer les connaissances et compétences de l’élève dans le cadre d’un enseignement fondé sur l’étude et l’analyse d’objets ou de systèmes techniques. Les objets étudiés, qui présentent un degré d’élaboration plus complexe qu’en sixième, correspondent à des champs d’application divers. Ils sont choisis dans l’environnement proche de l’élève.
Les activités doivent constituer une source d’intérêt pour l’élève et contribuer à l’enrichissement de sa culture générale.
Le programme indique également des exemples de liaisons avec d’autres disciplines, ce qui rend plus cohérent l’enseignement global reçu par l’élève et montre tout l’intérêt des projets conduits en commun par l’équipe pédagogique.
1. CARACTÉRISTIQUES DE LA DÉMARCHE TECHNOLOGIQUE
Les activités doivent permettre de mettre en œuvre une démarche technologique qui se caractérise par l’observation et l’analyse, par comparaison, par analogie, par transposition.
Elles visent à résoudre un problème technique en prenant en compte des contraintes multiples.
Cette approche des contenus d’enseignement à partir de problématiques concrètes rend l’élève acteur de sa formation. Elle le place en situation de résolution de problèmes (analyse de la situation, formulation d’hypothèses, choix de solutions…), le conduit à pratiquer une démarche d’investigation (observation et analyse de dispositifs existants qui répondent à un besoin) et une démarche de création (réalisation d’un produit répondant à une problématique posée et à des besoins de l’environnement économique).
Il est essentiel que tout élève comprenne que la réalisation d’un produit est le résultat d’une démarche technologique complexe, qui s’appuie notamment – dans la perspective de la préparation et de l’organisation de la production – sur la définition du besoin auquel le produit répond, l’identification des fonctions qu’il doit satisfaire, la prise en compte des contraintes et le contrôle de sa qualité. Une réflexion critique sur l’ensemble de ces activités et une synthèse permettront à l’élève d’acquérir des connaissances et de modéliser des démarches.
Au cours des réalisations, les machines et outillages utilisés sont ceux disponibles dans l’environnement de travail de l’élève.
Sera privilégiée l’utilisation de systèmes automatisés ou pilotés par ordinateur, de machines à commande numérique, de logiciels volumiques pour la mécanique et pour le cadre de vie, de logiciels de conception et de simulation mécaniques et électroniques, d’instruments de mesure et de contrôle.
Individuellement ou en petits groupes, l'utilisation de ressources numériques à partir de bases de données accessibles via l’Internet complète les apports de connaissances, favorise l’usage des technologies de l’information et de la communication (T.I.C.).
Ainsi, par une construction progressive des connaissances et compétences, l’élève sera en mesure de prendre part au pilotage de projets technologiques plus ambitieux en classe de troisième en s’appuyant sur les acquis des niveaux précédents.
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2. PRINCIPES DIRECTEURS
La mise en œuvre du programme est conforme à l’organisation décrite dans « l’introduction générale pour le collège », publiée au B.O.E.N. du 20 janvier 2005.
Elle s’appuie sur la démarche initiée en sixième concernant le fonctionnement de produits ou de systèmes techniques, les matériaux, les énergies liées aux systèmes techniques étudiés et l’histoire de solutions techniques (en relation avec chaque produit ou système étudié).
2.1. Deux champs d’application par année
Les connaissances et les compétences définies dans le programme permettent d’appréhender des produits techniques issus de domaines divers, de les analyser, de comprendre leur fonctionnement et de mettre en œuvre des procédures de réalisation. Mais les champs d’application qui servent de support aux activités pédagogiques, construites à partir des compétences et des connaissances à acquérir, seront limités et de complexité abordable pour un élève du cycle central.
Les champs d’application du programme de technologie du cycle central sont les suivants : En classe de cinquième :
Concevoir et réaliser des produits manufacturés ;
Construire et aménager son cadre de vie.
En classe de quatrième :
Transmettre de l’information ;
Utiliser et maîtriser l’énergie.
2.2. Un programme structuré en six parties
La structuration des approches en six parties, ci-après, est utilisée tout au long de la classe de cinquième puis de quatrième :
besoin technologique ;
contraintes techniques ;
solutions constructives ;
représentation du réel ;
organisation et mise en œuvre d’une réalisation ;
technologies de l’information et de la communication.
La représentation du réel, à partir d’exemples concrets, est abordée au cycle central pour développer les capacités d’analyse et de compréhension des produits et des systèmes techniques. Elle doit mettre en évidence la relation structure – fonction.
Les réalisations, le plus souvent collectives, participent à l’acquisition ou la validation des connaissances et compétences définies dans le programme et développent les capacités d’organisation et de travail en groupe. Elles ne peuvent débuter sans en avoir fait au préalable une analyse concernant le produit technique. Cette analyse doit mettre en évidence le besoin auquel répond le produit, les différentes fonctions qui permettent de satisfaire ce besoin et les solutions constructives retenues pour réaliser ces fonctions.
Les Technologies de l’Information et de la Communication (T.I.C.) sont abordées de manière transversale. L’environnement numérique de travail est mis à disposition de chaque élève.
Au même titre que les autres disciplines, la technologie contribue à l’acquisition et à la validation des compétences du Brevet Informatique et Internet collège dans le cadre des textes en vigueur.
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2.3. Répartition horaire indicative
Une indication horaire moyenne en pourcentage, pour étudier les six parties du programme, est donnée à titre indicatif ci-après ; cette répartition est identique pour chaque année du cycle central :
Besoin technologique 10 %
Contraintes techniques 20 %
Solutions constructives 1 25 %
Représentation du réel 20 %
Organisation et mise en œuvre d’une réalisation 35 % Technologies de l’Information et de la Communication Approche
transversale
Ceci n’implique évidemment pas de les traiter de manière séquentielle l’une après l’autre, mais de les aborder chaque fois que le besoin en est justifié, puis de faire en temps utile les mises en ordre et synthèses qui s’imposent.
2.4. Structuration des connaissances et évaluation
Le dossier ou le cahier de l’élève (matériel ou numérique) rassemble sous une forme organisée, les connaissances et compétences, les synthèses, les exercices d’apprentissage et les évaluations formatives et sommatives.
Il est souhaitable, pour chaque séance ou séquence, de mettre en place le questionnement qui conduit à la résolution du problème puis de structurer les connaissances en sollicitant la participation active de tous.
Des apprentissages et des évaluations formatives précèdent toute évaluation sommative.
L’évaluation sommative porte uniquement sur les contenus du programme (vérification des connaissances et validation des compétences).
3. PRÉSENTATION DES CHAMPS D’APPLICATION En classe de cinquième :
3.1. Concevoir et réaliser des produits manufacturés
Ce champ d’application permet à l’élève d’acquérir une meilleure connaissance de quelques concepts fondamentaux mis en œuvre dans la conception et la réalisation des produits manufacturés de son environnement.
Les supports d’étude sont des produits, automatiques ou non, utilisés par le grand public. Ils permettent des investigations sur leur fonctionnement, leur structure, leur « design », leur ergonomie.
3.2. Construire et aménager le cadre de vie
Le cadre de vie correspond à la satisfaction des sens de l’Homme dans son environnement de vie, de travail, de loisir. Il prend en compte l’architecture, le confort (température, hygrométrie, bruit, qualité de l’air, lumière…), la fonctionnalité des bâtiments et des aménagements (utilisation des espaces) et la maîtrise de l’énergie (isolation, choix des systèmes de production de chaleur et de froid économiques).
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Solution constructive : Agencement donné de constituants et de composants technologiques définis qui permet de mettre en oeuvre une solution technologique.
« Proposition concrète et réaliste dont la fabrication est possible. Elle permet de répondre, en partie, à une ou plusieurs fonctions de service dans un mécanisme. Elle peut associer des éléments standardisés, préfabriqués et optimisés, des éléments spécifiques au problème donné, définis et réalisés pour la circonstance ou par des éléments adaptatifs, préfabriqués mais possédant des capacités d’adaptation au cahier des charges. »
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La réalisation de bâtiments et d’ouvrages d'art implique le choix de matériaux. Une étude simple et comparative adaptée aux contraintes environnementales (climatique, acoustique, résistance mécanique) est conduite.
Les supports d’étude sont des ouvrages de l’environnement proche de l’élève ou des supports didactisés, des maquettes ou maquettes numériques permettant l’expérimentation, la simulation ou la validation de principes techniques élémentaires de construction. Ils permettent de découvrir les activités spécifiques des architectes, des ingénieurs, des entreprises et des artisans qui interviennent dans la construction et l’entretien du cadre de vie.
En classe de quatrième :
3.3. Transmettre de l’information
Parmi les récents progrès technologiques, ceux concernant le traitement et la transmission de l’information ont été particulièrement marquants. Ces progrès ont des conséquences importantes sur l’organisation de notre société, avec des effets sur la vie quotidienne de chacun, au plan personnel et au plan professionnel.
Ce champ d’application permet d’aborder différents modes de transmission de l’information.
Par des activités s’appuyant sur des produits d’utilisation courante de son environnement ou sur des produits didactisés, on approfondit sa culture des technologies de communication.
Ces technologies paraissent souvent complexes et pourtant elles répondent à des principes techniques dont certains pourront être approchés, puis mis en œuvre en quatrième. La connaissance de ces techniques doit aider à mieux comprendre et à mieux utiliser les moyens de communication dont on dispose.
3.4. Utiliser et maîtriser l’énergie
Notre société est tout particulièrement confrontée à des choix énergétiques qui doivent prendre en compte :
les différentes formes d’énergie, leur production, leur utilisation ;
la protection de l’environnement, le traitement des déchets (collectifs ou individuels) ;
la maîtrise de la consommation d’énergie (éducation du citoyen) avec des gestes simples permettant d’économiser l’énergie (dans le cadre de l’environnement proche de l’élève) ;
l’approche du développement durable.
Ce thème permet d’aborder ces questions, à partir d’applications de transformation et d’utilisation d’énergies issues du milieu proche de l’élève comme la gestion de l’ambiance et du confort dans l’habitation.
Découvrir les activités humaines :
L’ensemble des activités de technologie au collège est aussi l’occasion de découvrir des activités humaines (métiers). En effet, les travaux menés sur les produits et systèmes techniques (analyse, réalisation, …) permettent de mieux connaître la nature des activités de l’Homme dans différents domaines. Cela peut conduire à approfondir ses connaissances sur certains métiers.
Les activités humaines en liaison avec chaque champ d’application sont repérées tout au long des études menées. Le professeur choisit les moments les plus opportuns pour mettre l’accent sur cette découverte. Celle-ci peut être approfondie par des visites d’entreprises et des partenariats, des rencontres avec des professionnels et des recherches documentaires.
La technologie contribue ainsi, au même titre que les autres enseignements, à la construction du projet personnel.
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B. PROGRAMME
Le programme précise les connaissances et les compétences attendues et propose le niveau d’approfondissement des connaissances.
Niveau de maîtrise des connaissances
Trois niveaux de maîtrise des connaissances sont retenus :
niveau 1 (information) : « Je sais. »
L’élève est informé de l’existence de la connaissance, on comprend son utilité dans un contexte donné, en apprend une définition simple qu’il est capable de restituer,
niveau 2 (expression) : « Je sais en parler. »
L’élève est capable de citer la connaissance apprise, d’expliquer son utilité, de trouver en autonomie et dans des situations simples les conditions d’application,
niveau 3 (utilisation d’un outil associé à la connaissance) : « Je sais faire. »
Dans un contexte simple donné, et pour répondre à une situation formalisée, l’élève est capable en autonomie d’utiliser un outil de résolution (modèle scientifique simple, méthode de résolution, procédure de travail).
Il est à noter que le niveau 3 est, au collège, le niveau le plus élevé pour la maîtrise d’une connaissance. Ce n’est évidemment pas le niveau maximal auquel peut être maîtrisé cette connaissance. Elle pourra être reprise ultérieurement durant la scolarité.
Corrélation des connaissances et des compétences
Chacun des quatre champs d’application participera plus ou moins à l’acquisition des compétences et des connaissances définies par le programme. Les tableaux suivants précisent, par des niveaux de gris, l’adéquation entre un champ d’application et une connaissance.
La codification convenue est la suivante :
C : Concevoir et réaliser des produits manufacturés.
A : Construire et aménager le cadre de vie.
I : Transmettre de l’information.
E : Utiliser et maîtriser l’énergie.
Le champ d’application ne peut contribuer à l’acquisition de la connaissance
Le champ d’application peut éventuellement contribuer à l’acquisition de la connaissance Le champ d’application contribue à l’acquisition de la connaissance
Le champ d’application est particulièrement adapté à l’acquisition de la connaissance
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1. BESOIN TECHNOLOGIQUE
Il s’agit de mettre en évidence la relation entre un besoin exprimé et quantifié et une réalisation technologique, dans la mesure où un produit technique 2 n’a de justification que s’il trouve des acquéreurs.
Connaissances Niveau Compétences C A I E
Définition du besoin : points de vue technologique, esthétique, ludique et économique.
Relation entre besoin et fonctions de service du produit technique.
Relation entre fonctions techniques et solutions technologiques.
2 Justifier l’existence et le rôle d’un produit technique.
Lister différentes solutions
technologiques 3 répondant à un besoin identifié.
Repérer les évolutions au cours du temps d’un produit technique répondant au même besoin technologique. [Liens avec l’histoire]
2. CONTRAINTES TECHNIQUES
Il s’agit de montrer que toute réalisation technologique, toute solution constructive, est le résultat d’un compromis entre des contraintes techniques, économiques et environnementales. L’élève sera amené à en découvrir les principales.
Connaissances Niveau Compétences C A I E
2.1. Contraintes technologiques
Propriétés des matériaux : - propriétés intrinsèques
(aspect physique, propriétés mécaniques, électriques et thermiques) ; - possibilités de mise en
forme.
Matériaux courants utilisés dans les produits techniques.
2 Justifier par rapport au besoin auquel répond le produit technique, les matériaux utilisés en fonction de leurs propriétés (facilités d’obtention et d’assemblage, résistance,
conductibilité, aspect) et de leurs possibilités de recyclage.
[Liens avec les sciences physiques]
Notions élémentaires de mécanique des structures : - stabilité d’une structure ; - résistance et transmission
des efforts (résistance élastique, dureté).
1 Identifier sur un produit technique les éléments de stabilisation des structures.
Identifier sommairement la relation entre les formes, les matériaux et les efforts dans un produit technique.
Contraintes associées à la transformation, la transmission, l’échange, le stockage et la nature de l’information : - notion d’information ; - distinction entre
l’information et le signal qui la porte ;
- compromis précision/usage de l’information.
1
1
Énumérer les paramètres associés à la transformation, la transmission, l’échange, le stockage et la nature de l’information : rapidité, portée.
[Liens avec les sciences physiques]
Contraintes associées à 1 Énumérer les paramètres associés à
2
Produit technique : produit conçu par l’Homme et pour l’Homme pour répondre à un besoin.
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