Le Baccalauréatat Sciences et Technologies de l Industrie et du Développement Durable «STI2D»

Transcription

1 L enseignement des sciences Sciences et et des Technologies technologies de Industrielles l Industrie Université Marne la Vallée - Le Baccalauréatat Sciences et Technologies de l Industrie et du Développement Durable «STI2D» Lhassen BELAROUCI Inspecteur d académie- Inspecteur pédagogique régional des Sciences et Techniques Industrielles Académie de Créteil

2 Des défis technologiques majeurs et nombreux à relever : Rendre accessible à tous une énergie renouvelable en préservant l environnement, Répondre aux besoins de logements, de communication et de transports de populations vivant dans des villes toujours plus grandes, Faire face aux besoins d assistance technologique dus au vieillissement des populations. Pour relever ces défis, la France a besoin de techniciens et d ingénieurs. En France environ ingénieurs sont actuellement formés alors que les besoins sont estimés à Il est nécessaire d accueillir davantage de jeunes gens dans ces formations.

3 Selon une approche technologique : Les solutions pertinentes passent par une conception simultanée et pluri technologique «M.E.I.» des produits et ouvrages Dans les domaines de l industrie : A.C. : Architecture et Construction I.T.E.C. : Innovation Technologique et Eco Conception E.E. : Energie et Environnement S.I.N. : Systèmes d Information et Numériques S. T. I.D.D. C est un enseignement Scientifique : En 1 ère : Maths = 4h Physique Chimie = 3h E.T.T. = 7h En Tale : Maths = 4h Physique Chimie = 4h E.T.T = 5h Dans une démarche de Développement Durable : 3

4 Un enseignement scientifique en interdisciplinarité 4

5 Légitimité de cette coordination interdisciplinaire Conformité réglementaire : BO spécial n 3 du 17 mars 2011 (les enseignements technologiques communs) Met en évidence les liens et relations des trois disciplines BO N 8 du 13 octobre 2011 (Mathématiques) : Les activités proposées en classe et hors du temps scolaire prennent appui sur la résolution de problèmes essentiellement en lien avec d autres disciplines. Il convient de privilégier une approche des notions nouvelles par l étude de situations concrètes BO spécial n 3 du 17 mars 2011 (Physique Chimie) Une mise en perspective historique fournit l'occasion de faire ressortir comment les allers - retours entre la technologie et les sciences physiques et chimiques ont permis de formidables inventions, découvertes et innovations scientifiques et technologiques

6 Légitimité de cette coordination interdisciplinaire

7 Légitimité de cette coordination interdisciplinaire Légitimité au regard des compétences et des capacités. Compétence ou capacité extraites d un programme : Oui mais lequel? Évaluer un écart entre le comportement du réel et le comportement du modèle en fonction des paramètres proposés Commenter le résultat d'une opération de mesure en le comparant à une valeur de référence Comparaison des comportements

8 Un enseignement scientifique en interdisciplinarité Légitimité au regard des compétences 14 compétences sur 17 font références à des savoirs devant être traiter en coordination disciplinaires Enseignement Transversal STI2D - Croisement Compétences / Savoir en relation avec le programme de physique et de mathématiques Société et développement durable O1 - Caractériser des systèmes privilégiant un usage raisonné du point de vue développement durable CO1.1. CO1.2. Justifier les choix des matériaux, des structures d un système et les énergies mises en oeuvre dans une approche de développement durable Mise à disposition des ressources Enjeux énergétiques mondiaux : extraction et transport, production centralisée, production locale Utilisation raisonnée des ressources Propriétés physico-chimiques, mécaniques et thermiques des matériaux Modèles de comportement Identification des variables du modèle, simulation et comparaison des résultats obtenus au système réel ou à son cahier des charges Comportement des matériaux Mécaniques (efforts, frottements, élasticité, dureté, ductilité) Thermiques (échauffement par conduction, convection et rayonnement, fusion, écoulement) Électrique (résistivité, perméabilité, permittivité) Comportement mécanique des systèmes Équilibre des solides : modélisation des liaisons, actions mécaniques, principe fondamental de la statique, résolution d un problème de statique plane Comportement énergétique des systèmes Les paramètres de gestion de l énergie liés au stockage et aux transformations Comportements informationnels des systèmes Modèles algorithmiques : structures algorithmiques élémentaires (boucles, conditions, transitions conditionnelles). Variables Justifier le choix d une solution selon des contraintes d ergonomie et d effets sur la santé de l homme et du vivant Mise à disposition des ressources Enjeux énergétiques mondiaux : extraction et transport, production centralisée, production locale Utilisation raisonnée des ressources Propriétés physico-chimiques, mécaniques et thermiques des matériaux Classe Ph - Maths Niv. 1ère 2 Ph 1ère 2 1ère - Tale Maths 2 1ère - Tale Tale 2 1ère Ph 1ère 3 1ère 2 1ère - Tale Maths 3 1ère 2 Ph 1ère 2

9 Pourquoi des enseignements technologiques transversaux? Pour faciliter la réussite des titulaires d un baccalauréat STI2D dans l enseignement supérieur qui passe par la maîtrise de compétences scientifiques indispensables à la compréhension des modèles relevant des sciences appliquées (mathématiques, sciences physiques et chimiques). Passer des sciences pour maîtriser la technologie à la technologie pour mieux comprendre les sciences. Cette évolution ne peut réussir que si les enseignements scientifiques et technologiques sont proposés avec cohérence et continuité. 9

10 Pourquoi un enseignement de spécialité? Pour passer de l analyse des systèmes de l enseignement transversal à la conception et à la concrétisation d idées permettant de répondre à un problème technique. Pour permettre aux élèves de vivre une formation concrète, fondée sur le projet valorisant le travail en équipe, la concrétisation des idées et l évaluation des solutions mises en œuvre. Pour proposer aux élèves, qui ont besoin d action et de réaliser par eux-mêmes pour mieux comprendre, la possibilité d aller plus loin dans un domaine plus précis, d explorer un champ technologique et, au besoin, d infléchir leur choix d orientation en fin de première. 10

11 La Didactique STI2D Enseignement de spécialité Réaliser et qualifier un prototype ou une maquette dans le but de valider des solutions technologiques EE : Réaliser un prototype, effectuer les essais et réglages en vue d une optimisation. ITEC : Découvrir par expérimentation les principes des procédés, réaliser une pièce par prototypage et la valider dans un système. SIN : Réaliser un prototype matériel et logiciel. AC : Utiliser une maquette numérique pour simuler le comportement structurel, énergétique, informationnel Spécialités AC EE ITEC SIN Prototype Maquette Représentation normalisée Modeleur volumique Réalisation proto. Sécurité Essais-réglages Procédés Essais validation Réalisation Gestion de la vie d un système

12 Bacs STI2D - S-SI : vers un même objectif Bac STI2D Par une approche concrète et active, s appuyant sur la technologie pour acquérir les bases scientifiques. Bac S-SI Par une approche analytique et conceptuelle, s appuyer sur les sciences pour découvrir et approfondir le monde technologique associé aux études supérieures Par rapport au bac scientifique, le bac STI2D propose en effet une approche concrète et active qui s appuie sur la technologie pour acquérir les bases scientifiques nécessaires à la réussite dans l enseignement supérieur. Les objectifs assignés sont identiques à ceux de la série scientifique mais avec des parcours adaptés au profil des élèves qui permettront de mobiliser des compétences différentes et ainsi révéler les potentiels de chacun. 12

13 Bacs STI2D - S-SI : vers un même objectif Les programmes de S-SI et de STI2D se situent dans un véritable continuum de l enseignement de la technologie de la 6 e aux sciences industrielles de l ingénieur en CPGE. Il s agit d une avancée considérable. 13

14 L objectif final de formation supérieure pour les bacheliers STI2D est d atteindre le niveau 2 : ingénieurs, masters et licences professionnelles. Les possibilités pour y parvenir sont diversifiées, les passerelles entre les différentes formations sont nombreuses. Les futurs titulaires du baccalauréat STI2D pourront intégrer l université, les écoles d ingénieur, les CPGE technologiques et toutes les spécialités de STS et d IUT. La spécialité du Bac STI2D n est en aucun cas un déterminisme dans le choix de son orientation Post-Bac 14

15 Merci pour votre attention «Demain ne sera pas comme hier, il sera nouveau et il dépendra de nous. Il est moins à découvrir qu à inventer». Gaston BERGER 15