Technologie
Technologie
Finalités de l’enseignement de la technologie
La technologie permet de raisonner sur les techniques pour les faire avancer, les maîtriser, les améliorer au moindre risque et au moindre coût. Elle occupe une place essentielle entre les sciences qui constituent un ensemble cohérent de connaissances, relatives à des objets ou à des phénomènes, obéissant à des lois et le plus souvent vérifiées expérimentalement et les techniques qui sont un ensemble de procédés propres à un métier, à un art, à une industrie pour obtenir un résultat concret.
L’enseignement de la technologie apporte à l’élève les méthodes et les connaissances nécessaires pour comprendre et maîtriser le fonctionnement des produits (dans le cadre de cet enseignement, lanotion de « produit », doit être comprise comme « objet matériel »).
Il apporte aussi des connaissances et des compétences relatives à la conception et à la réalisation de produits. L’impact de ces produits, d’une part sur la société et d’autre part sur l’environnement fait aussi l’objet de cet enseignement.
Les finalités:
- identifier et décrire les principes et les solutions techniques propres aux objets techniques1 de l’environnement de l’élève ;
- conduire une démarche technologique qui se caractérise par un mode de raisonnement fait de transpositions, de similitudes de problématiques et d’analogies tout en tenant compte des contraintes techniques et socio-économiques ;
- savoir que la conception et la réalisation des produits prennent appui sur des avancées technologiques et des fondements scientifiques qui s’alimentent mutuellement et contribuent à la recherche permanente de l’innovation ;
- comprendre les interactions entre les produits et leur environnement dans un monde où l’ergonomie, la sécurité et l’impact environnemental sont devenus déterminants ;
- mettre en oeuvre des moyens technologiques (micro-ordinateurs connectés aux réseaux numériques, outils et équipements automatiques, matériels de production, ressources multimédias…) de façon raisonnée ;
- situer les évolutions technologiques dans la chronologie des découvertes et des innovations et dans les changements de la société.
L’enseignement de la technologie met en évidence les problèmes liés aux logiques de conception, aux processus de fabrication et d’assemblage. Il contribue à analyser les besoins des utilisateurs et à réfléchir aux compétences des acteurs impliqués. Ainsi, il prépare l’élève à l’acquisition d’une culture technologique susceptible d’être approfondie lors d’études ultérieures.
Fondé sur une approche concrète du réel, sur l’observation, l’analyse, la création et la communication, l’enseignement de la technologie participe à la structuration des connaissances, capacités et attitudes enseignées au collège et à l’émergence du projet personnel de l’élève.
Programme de Technologie – classe de 3e Collège
Les objectifs visés par ce projet
Les nouveaux programmes de Technologie sont en vigueur depuis la rentrée de Septembre 2009. Spécifiquement pour la classe de 3è le programme prévoit un enseignement articulé autour de la mise en oeuvre d’un projet collectif qui doit permettre à chaque élève :
> de mobiliser, à l’occasion de la gestion du projet collectif, les connaissances et les capacités acquises dans les années précédentes ;
> d’acquérir de nouvelles connaissances et un plus grand degré d’autonomie ;
> d’élargir et de diversifier ses capacités en matière d’usage raisonné et autonome des techniques de l’information et de la communication à l’occasion notamment de la production d’un média numérique associé au projet.
À l’occasion de ce projet, l’élève met en oeuvre la démarche technologique. Intégrant les démarches d’investigation et de résolution de problèmes techniques, elle est caractérisée par un mode de raisonnement fait de transpositions, de similitudes de problématiques et d’analogies tout en tenant compte des contraintes.
En classe de troisième, riche des compétences acquises dans sont cursus de collégien, l’élève met en oeuvre la démarche technologique pour conduire un projet, proposer des solutions techniques et finaliser sa démarche par une réalisation collective.
Comme pour les cycles précédents, le programme est découpé en six approches. Toutes ces approches sont liées entre elles et prennent appui sur le projet réalisé.
- 1. L’analyse et la conception de l’objet technique
- 2. Les matériaux utilisés
- 3. Les énergies mises en oeuvre
- 4. L’évolution de l’objet technique
- 5. La communication et la gestion de l’information
- 6. Les processus de réalisation d’un objet technique
La réalisation stimule et valorise la créativité et les talents de l’élève.
En complément, la communication autour du projet est assurée par la création de contenu éditoriaux au sein d’un site internet spécialement dédié et destiné à rendre compte des activités des élèves durant l’année.
Le choix de la Robotique comme projet support.
Le professeur de Technologie a fait le choix du domaine de la robotique comme projet support. Les trois classes impliquées sont mises en situation de projet collectif à travers de la participation à un concours de Robotique, du style trophées de robotique ou Coupe de France de robotique source wikipedia
Ces collègiens, se mesureront dans une compétition amicale, et se plieront au règlement des défis tel que proposé pour l'année courante.
Ce domaine mobilisera les élèves dans une démarche de projet, et permettra aux élèves de couvrir des domaines divers comme la mécanique, les moteurs et servo-moteurs, les matériaux, les énergies, la programmation, la communication via le site internet, etc...
Accédez au site internet du projet Défis Robotique
Présentation de la Technologie en classe de 4ème
L’enseignement s’articule autour du domaine d’application
CONFORT ET DOMOTIQUE
Les automatismes du quotidien - Domaines Voix - Données - Images (VDI)
Le scénario proposé repose sur le choix d'une situation-problème : L’automatisme au quotidien
Nous étudierons les applications automatisées à la sphère privée et à la sphère publique.
1. Sphère Privée :
A. Automatisation des systèmes du quotidien (Domaine Données)
(chauffage, éclairage, sécurité des biens et des personnes… La norme X10.
Le support d’enseignement choisi est la maquette Domot'X de la société Xynops.
Le programme permettra à l'élève d'appréhender la domotique et de découvrir à travers des leçons utilisant l'outil informatique les notions suivantes :
- Définir le terme - domotique
- Etablir l’historique de l’électricité dans la maison
- Acquérir quelques notions de réseau électrique
- Désigner les éléments électriques domestique
- Définir les applications de la domotique
- Cibler les 5 fonctions de la domotique
- Découvrir une journée domotisée
- Connaître le marché de la domotique
- Appréhender la norme X10
- Installer du X10 à la maison
- Reconnaître les modules X10
- Enumérer les émetteurs : CM15, télécommande
- Enumérer les récepteurs : AM12, LM12, AW10
B. Utilisation et mise en oeuvre du robot Spykee (Domaine Voix - Données - Images)
Spykee est un robot espion Wi-Fi offrant un ensemble complet de dispositifs. Il peut être contrôlé sur un raccordement local ou à distance par l'intermédiaire de l'Internet en utilisant le logiciel fourni
Le Robot Espion Wi-Fi Spykee Meccano agit comme un espion qui se déplace et parle, il possède un téléphone VoixIP (Voix sur réseau IP), une caméra Web, un lecteur de musique numérique MP3, et un surveillant vidéo grâce à son détecteur de mouvement.
Caractéristiques:
• Robot Espion - Spykee se promène, regarde, parle et écoute
• Téléphone Voix sur réseau IP – Utilisez le Spykee comme téléphone sans fil Voix sur réseau IP (compatible avec la technologie PC Skype 3.0)
• Lecteur de musique numérique – écoutez votre musique par Wi-Fi avec Spykee
• Surveillance Vidéo – Quand un mouvement est détecté, Spykee active une alarme sur votre ordinateur ou vous envoi une photo par courriel.
• Autres fonctions incluent photo rapide, l'enregistrement d'audio et de vidéo, lumière, vocalisation et effets sonores et filtres vidéos.
• La carte est Wi-Fi est incluse
• Le Capteur de mouvement s'active automatiquement quand un événement survient
• Retourne à sa station de recharge automatiquement quand sa batterie est faible
• Contrôle par connexion locale Wi-Fi ou par Internet
Le logiciel Console Spykee pilote le robot à travers une connexion internet locale ou à distance, il utilise une IHM (Interface Homme Machine) facile à utiliser.
2. Sphère Publique
A. Ascenseur programmable
Investigation sur un système automatisé et sur le pilotage par programmation de ce système
Situation problème : un entrepreneur souhaite réaliser un extension d'ascenseur 2 étages en ascenseur 3 étages. Il faut proposer une maquette fonctionnelle et le programme associé pour la mise en oeuvre de cet ascenseur.
Les élèves doivent imaginer, concevoir et fabriquer les éléments nécessaires au 3ème niveau (plancher, parements latéraux...)
Cette maquette permet :
1] D’étudier et d’agir sur le fonctionnement d’un système automatique programmable
- Programmation graphique pour identifier et modifier les étapes du programme de commande de l'ascenseur
- Mise en oeuvre par liaison du boîtier de pilotage universel avec les différents modules capteurs / actionneurs à l’aide d’une connectique type jack.
2] D’étudier et d’agir sur le système mécanique
- Cabine avec contrepoids amovibles pour mettre en évidence l’utilité de soulager les efforts du moteur pour déplacer la cabine.
- Modification de la position des capteurs d’étages pour ajuster la position d’arrêt de la cabine
Automate Programmable et modules de pilotage pour maquettes d’automatisme.
Il est conçu pour faciliter la mise en œuvre de maquettes d’automatisme sans nécessiter de connaissances approfondies en électronique ou en programmation.
Travaux pratiques Voûtes - valisette Polydis
Les élèves de 5eme vous réaliser en groupes, trois TP d'investigation autour de la structure en voûtes des ouvrages d'arts de type ponts. Cette séance est un préliminaire à la réalisation de la maquette de pont qu'ils vont devoir réaliser pour permettre le franchissement de l'Ill au niveau de l'îlot Weiler.
TP : Les différentes voûtes (valisette n°3)
- Découvrir la différence entre la voûte plein cintre et la voûte surbaissée.
- Surélever des voûtes sur des piliers
- Réaliser des essais de positionnement successifs, d'écroulements de voûtes controlées...
- Faire de l'investigation!
Les structures en arc ne sont pas toutes semblables. Même si elles subissent toutes des poussées, elles ne réagissent pas de la même façon, et on peut controler leurs déformations.
Les élèves assemblent les blocs à plat sur la plaque support, puis ils redressent l'ensemble. Ils peuvent alors analyser le comportement de la structure, contrôler les différentes poussées selon leur importance et leur direction à l'aide de jeux d'aimants.
Télécharger le dossier zippé des images (1,2 Mo)
TP : Influence de la forme sur la résistance des voûtes(valisette n°2)
- Elle permet de construire 2 types de structures et de les tester.
L'élève se rend compte de l'importance de la résistance par rapport à sa forme.
Télécharger le dossier zippé des images (3,5 Mo)
TP : Résistance à la charge des voûtes (valisette n°1)
Réalisation de 2 séries d'investigation - Montages des voûtes plein cintre et arc de cercle
- Que se passe-t-il lorsque l'on charge la structure ?
- Que se passe-t-il en cas de surcharge ponctuelle?
Télécharger le dossier zippé des images (1,1 Mo)
Réalisation de la maquette d'un pont
Cette activité permet aux élèves de 5eme de réaliser en groupe, un ouvrage de type "pont". L'implatation de ce pont situé au niveau de l'île du Canal, à partir de l'’ASPCA.
Le document suivant présente le cahier des charges de cette maquette. Dans un premier temps, les élèves s'emploient à trouver des solution permettant notamment d'interdire le passge des scooter sur le pont (réservé aux piétons et aux vélo). Puis à partir des séquences sur l'architecture des ponts, ils choisissent en type de pont (à poutre, à haubans ou suspendu), réalisent un croquis réaliste ainsi qu'une nomenclature des pièces à usiner.
Réalisation de la maquette d'un ouvrage - île du Canal (221.57 KB)
Voici une galerie photos des maquettes réalisées par les 5eme Bleue avec M. Schoepps.
Les grandes périodes de l'habitat et des ouvrages
LES BILLETS EUROS RACONTENT L'HISTOIRE
Le célèbre Architecte Vitruve écrivait au Ier siècle av. JC qu'un ouvrage doit être utile, solide et beau.
- L'habitat et les ouvrages ont-ils évolué dans le temps ?
- De quels critères dépend l'évolution des besoins en habitations et ouvrages ?
- Comment les outils et machines ont-ils été adaptés au cours du temps ?
Capacités visées dans le Centre d’Intérêt :
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Connaissances |
Capacités |
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1 |
Contexte social et économique |
Identifier l'influence d'un contexte social et économique sur la conception et la commercialisation d'un objet technique |
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1 |
Evolution d'objet techniques dans un contexte historique et socio économique |
Identifier les besoins |
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1 |
Evolution des styles |
Repérer sur une famille d'objet, l'évolution des principes techniques et des choix artistiques |
|
1 |
Evolution des outils et machines |
Différencier outils et machines |
|
Mettre en relation une tâche avec différents outils et machines utilisées au cours des âges |
Ce travail est basé sur une activité du site www.tourreau-techno.fr | Nicolas Tourreau, Toulouse, merci à lui.
Séquence 1 :
L'habitat et les ouvrages ont-ils évolué dans le temps ?
De quels critères dépend l'évolution des besoins en habitations et ouvrages ?
I – LES GRANDES PÉRIODES DE L’HABITAT ET DES OUVRAGES
À partir de l’observation des billets mis à votre disposition
- définir les grandes périodes de l’histoire
- découper les vignettes distribuées par le professeur
- classer les vignettes dans l’ordre chronologique
- coller les vignettes sur le document ressource frise (attention deux lignes distinctes habitat et pont)
II – L’ÉVOLUTION DES BESOINS
Après avoir collé vos vignettes, vous devez maintenant, en utilisant les informations des sites ressources ainsi que vos connaissances, compléter le reste du document frise.
Chaque groupe travaillera sur une époque, puis après un compte rendu et une synthèse, chaque élève complètera la frise selon les informations données lors de l’exposé des travaux des groupes.
- Groupe A1 : EPOQUE PRE ANTIQUE
- Groupe A2 : EPOQUE ANTIQUE
- Groupe A3 : MOYEN ÂGE ROMAN
- Groupe A4 : MOYEN ÂGE GOTHIQUE
- Groupe B1 : LA RENAISSANCE
- Groupe B2 : LES TEMPS INDUSTRIELS 19e Siècle
- Groupe B3 : LES TEMPS INDUSTRIELS 20è Siècle
- Groupe B4 : MONDE CONTEMPORAIN
Sites à consulter :
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A9gorie:Architecture_par_p%C3%A9riode
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Ville_nouvelle
Fichier au format PDF : Histoire de l'habitat (14.76 MB)
Séquence 2 :
Comment les outils et machines ont-ils été adaptés au cours du temps ?
III – LES MACHINES ET OUTILS
Problématique : Quels sont les outils et machines que l’homme a inventé pour prendre des mesures, faire des murs droits et de niveau ?
Comment ont évolué ces objets ?
A - En utilisant les informations des sites ressources ainsi que vos connaissances, compléter le tableau qui vous est fourni avec les outils suivants :
Télémètre – Equerre – Mètre – Fil à plomb – Kutch – Corde à 13 nœuds – Niveau laser – Groma – Niveau à bulle – Compas – Chaine d’arpenteur – Décamètre – Mètre pliant – Chorobate – Mètre à ruban – Corps de l’humain - Cordeau
- Classer les outils en fonction de leur usage (choix de la ligne)
- Classer les outils en fonction de leur époque d’utilisation (choix de la colonne)
Sites à consulter :
· http://fr.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A9gorie:Outil_de_mesure
· http://fr.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A9gorie:Instrument_de_mesure_de_longueur
· http://www.scg.ulaval.ca/gps-rs/fr/Histo/GMT/histoGMT_p1.htm
B - Faire des essais d’utilisation de ces outils, (utilisation d’un mètre, d’un décamètre, d’un fil à plomb, …).
C - A l’aide du matériel mis à votre disposition, fabriquer une corde à nœuds.
D - Mesurer la longueur et la largeur de la salle de classe avec :
- la paume
- la corde à nœuds,
- un mètre à ruban
E – Les éléments placés dans le tableau sont-ils des outils ou des machines ?
Les activités en classe - Mon trajet vers le Collège - partie 2
Dans cette actvité, les élèves vont utiliser le SIG GoogleMaps. Ils établiront les distances à vol d'oiseau puis les distances réelles parcourues entre les lieux d'habitations des élèves du groupe et le collège. Les élèves produiront dans un document type "spreadsheet" de GoogleDocuments une synthèse de groupe.
Cliquez sur le liens suivant pour télécharger le document élève :
Les activités en classe - Mon trajet vers le Collège - partie 1
Dans cette actvité, les élèves vont utiliser le SIG Mappy afin de produire une carte qui englobe les lieux d'habitations des élèves du groupe et le collège. Les élèves à travers une démarche d'investigation listeront les obstacles à franchir pour arriver à destination. Ils étudieront aussi les convergences des voies de communications et établiront l'échelle de leur carte.
Cliquez sur le liens suivant pour télécharger le document élève :
Les activités en classe - les S.I.G.
Dans cette activitée les élèves vont découvrir, à travers une investigation, les différents modes de représentation d'une zone géographique. Ils vont comparer les avantages et les inconvénients de tel systèmes.