Technologie au collège Suggestions organisationnelles et matérielles pour la mise en œuvre des nouveaux programmes Ces propositions se veulent complémentaires des ressources institutionnelles nationales disponibles sur le site du ministère eduscol.education.fr et les sites académiques : programmes, exemples de supports, séquences, etc. L enseignement de la technologie au collège a depuis plusieurs années intégré de nombreuses évolutions. Aujourd hui, il se positionne comme un vecteur de vocations pour les sciences de l ingénieur permettant aux jeunes élèves de s approprier l environnement technologique de leur vie de citoyen. Par l étendue de son champ d application, la technologie contribue à éclairer les jeunes sur leur orientation et notamment vers des études scientifiques, technologiques ou professionnelles et l enseignement supérieur. Les démarches pédagogiques induites impliquent donc d une part, de réaménager les locaux existants et d autre part, d équiper en moyens et compléter les supports de formation. 1 le laboratoire : La mise en œuvre des enseignements nécessite des activités pédagogiques centrées sur l objet ce qui implique l organ isat i on de laboratoir es, véritab les espaces de travail pour l élève devant favoriser : - l observation, - la simulation, - l expérimentation - l accès aux ressources. Pour ce faire, il faut concilier phases d activités et phases d acquisition de connaissances, en s appuyant sur la démarche technologique, les démarches d investigation et de résolution de problèmes techniques. Les démarches pédagogiques supposent : - D une part, de réorganiser les locaux existants en distribuant les espaces et le mobilier. - D autre part, d équiper en moyens et de mobiliser des supports didactiques adéquats. L enseignement de la technologie devra se dérouler dans un espace suffisamment grand, c apable d accueillir une c l a s s e de 28 élèves répartie en groupes. La pédagogie adaptée pour la mise en application des programmes de technologie suppose des activités : - En classe entière : présentation de la situation problème aux élèves, synthèse, structuration des connaissances, évaluation. - En groupe : investigation, résolution de problème technique, réalisation. L aménagement du laboratoire doit tenir compte de ces deux situations. Au cours des activités en groupe, la disposition du mobilier doit permettre aux élèves de se tenir assis ou debout pour : - observer, démonter un objet technique, - consulter de l information, - simuler un fonctionnement, - discuter, échanger des avis différents, - faire un compte rendu, Au cours des périodes de regroupement, tous les élèves doivent être assis et en face du professeur qui anime la séance. La disposition du mobilier doit permettre aux élèves de se tenir assis à un poste pour : - prendre des notes, - recevoir des consignes, etc, - consigner les savoirs acquis, - répondre à l oral, - émettre des hypothèses. 1
Pour passer aisément d un fonctionnement à l autre, le mobilier devra être organisé de telle sorte qu il forme un îlot sur lequel le support didactique sera le point focal des activités des élèves. 2 L équipement du laboratoire de technologie L équipement se répartit en quatre lots : - Mobilier. - Équipement informatique. - Matériel de mesure et de façonnage. - Maquettes didactiques. 2-1 Le mobilier Un îlot devra permettre d accueillir un groupe de 4 à 5 élèves. Dans le cas d un effectif classe de 28 élèves, le laboratoire de technologie se composera alors de 7 îlots. Si le laboratoire est petit, l enseignant sera alors dans l obligation d augmenter le nombre d élèves par groupe à défaut augmenter le nombre d îlots. Voici différents aménagements proposés à titre d exemple. Exemple d aménagement d un laboratoire avec le mobilier existant (surface 77m 2 ) : Pendant la présentation de la situation problème, tous les élèves sont face au professeur. Pendant le travail en groupe (investigation) 2
imprimante laser couleur Bureau Tableau Vidéo Projecteur Au plafond Surface 77 M 2 Capacité : 20 à 28 élèves Machine à Commande Numérique Laboratoire de 100 m 2 3
Laboratoire de 108 m 2 Laboratoire de 118 m 2 4
2-2 L équipement informatique : En faisant appel à un grand nombre de techniques de représentation et de pilotage informatisés, la technologie apporte des connaissances diversifiées en matière de technologies de l'information et de la communication. Lors de chaque séance, les élèves utilisent l outil informatique de façon systématique dans la mesure où le travail porte simultanément sur l objet technique et sur des recherches, des observations, des simulations, du pilotage, qui utilisent les TIC. L utilisation de l outil informatique est donc incontournable dans la mise en œuvre de ces démarches. Les apprentissages liés à l exploitation des TIC apparaissent de manière transversale. Les TIC sont intégrées à cet enseignement aussi bien lors de l analyse des produits étudiés que lors de leur réalisation. Chaque îlot devrait être équipé de 2 postes informatiques pour permettre au groupe de faire usage de cet outil simultanément en travaillant par deux. De plus, les ordinateurs du laboratoire seront reliés à un réseau afin de favoriser le travail collaboratif. Tous devront avoir accès au réseau Internet sécurisé. Caractéristiques des équipements Les ordinateurs présents dans les laboratoires doivent correspondre à ceux en usage chez la plupart des utilisateurs. On ne recherchera pas de performances particulières, le critère le plus cohérent pour décrire un matériel aussi évolutif est sa durée de vie «pédagogique» et technique. Une durée de vie de 5 ans doit être considérée comme un maximum. Les configurations feront appel à des systèmes d exploitation et des logiciels courants : - Suite bureautique (traitement de texte, tableur, présentation). - Modeleur 3D de construction mécanique. - Schémas d électricité - Dessin d architecture. Equipement collectif en réseau : - 1 Imprimante A4 couleur laser. - 1 Scanner. Equipement commun à la classe : 1 Appareil photo numérique. 1 Vidéo projecteur fixé au plafond du laboratoire associé dans la mesure du possible à un tableau numérique interactif. L exploitation d un tableau numérique interactif est importante mais ne représente pas une priorité. Si celuici n est pas disponible, Il est possible d utiliser un logiciel libre qui permet de prendre la main sur chaque ordinateur pour afficher au tableau grâce à un vidéo projecteur le contenu de l écran. Cela permet à moindre coût une participation interactive des élèves. 2-3 Le matériel de mesure et de façonnage Désignation du matériel de mesure et de façonnage Nombre Unité de perçage/fraisage à CN avec ordinateur et logiciel de pilotage dédiés 1 Thermoplieuse 1 Thermoformeuse 1 Cisaille guillotine 500 mm 1 Perceuse à colonne 1 Lot d outils d électronique : fer à souder, pinces, tournevis Lot d outils de mécanique et petit outillage : clés plates, pinces multiprises, pinces, tournevis, marteau, étau, Lot d outils de mesure : réglet, pied à coulisse, rapporteur, Balance digitale, thermomètre digital, multimètre équipé de sondes diverses (température, éclairement, ) 5
2-4 L exploitation didactique des maquettes et équipements : Les modélisations doivent refléter la réalité des objets techniques réels. Les maquettes numériques doivent être fournies avec la maquette physique pour permettre à l élève d identifier les différents éléments, ou de visualiser des déformations ou de comprendre un phénomène. Les maquettes doivent pouvoir être utilisées par un groupe de 4 élèves dans le contexte d un laboratoire utilisé en cinquième. Il est donc nécessaire qu elles puissent être mise en œuvre pendant la durée d une séance (1h30) puis rangées. Les maquettes doivent correspondre à des objets réels qui répondent à une fonction d usage par l Homme, dont le contexte d utilisation est réel et connu et qui subissent des contraintes réelles. Les maquettes doivent posséder un dossier technique vrai et consistant. Il faut éviter à tout prix la maquette «magique» irréaliste qui est supposée représenter un ensemble de solutions techniques ou technologiques (pont à poutres, pont à piliers, pont à haubans, pont suspendu, ). Les divers éléments de structures, même s ils sont proposés dans des matériaux différents de ceux de l ouvrage réel, devront être une transposition directe des effets réels. Par e x e m p l e : Il doit être possible de constater par l observation des déformations de l ouvrage dues à l influence des charges d exploitation. La durée de vie, dans le cadre d une utilisation intensive, doit être d au moins trois ans. Les documents accompagnant ces maquettes d o i v e n t présenter un ensemble de problèmes techniques et des éléments de solution. Il faut privilégier les objets favorisant l investigation excluant ainsi les maquettes prêtes à monter. Il faut préférer des supports modernes qui sont compatibles avec les objectifs de développement durable car la technologie est tournée vers l avenir. Ils seront de ce fait motivants pour les élèves et donneront une image novatrice de la technologie. Il convient de vérifier que le support peut évoluer avec un coût raisonnable en le complétant avec des accessoires et des composants. Par exemple : une maquette utilisée en 5 ème dans le cadre de l habitat peut éventuellement être utilisée aussi en 4 ème dans le cadre de la domotique avec des options supplémentaires. En 4 ème les maquettes intègrent des parties opératives réalistes et leur commande. Ne pas se contenter de maquettes qui sont sensées représenter la réalité à l aide d un modèle miniaturisé très réducteur et de quelques indicateurs lumineux de type «leds» simulant le fonctionnement. Il convient de ne pas céder à des prix attractifs de piètres maquettes dans des catalogues commerciaux. Combien de maquettes au cycle central? - 1 maquette (ou une série de maquettes s il s agit de modéliser les différents types d ouvrages ou d installations) par îlot, - 1 maquette par niveau au cycle central la première année puis en acquérir d autres au fur et à mesure. L équipement d un laboratoire en supports d enseignement ne se fera pas en une seule année, il est important de constituer un ensemble cohérent et évolutif. Des initiatives «de prise en main», à distance, d un équipement existant sur une plate-forme, dans le cadre de réseau collège(s) lycée(s) de proximité, faisant suite à une visite de classe pour appréhender la mise en situation, peuvent offrir de réelles possibilités d exploitations pédagogiques. INSPECTION PEDAGOGIQUE REGIONALE DE SCIENCES ET TECHNIQUES INDUSTRIELLES Animation pédagogique académique 6