La technologie en classe de 4ème

1. La technologie en classe de 4ème L’enseignement s’articule au Confort et Domotique Exemples d'application par centre d'intérêt Baptiste Dumas – Philippe Feix – Aurore Soulié

2. La technologie en classe de 4ème Programme de la journée. -Présentation du programme de 4ème -Proposition d’une progression possible et analyse de la progression par centre d’intérêt. L’enseignement s’articule au -Déroulement d’une activité sur les énergies dans les systèmes (démarche d’investigation). -Déroulement d’une activité sur : Chaine d’information – Chaine d’énergie – -Déroulement d’une activité sur « traitement du signal et commande logique » - Présentation d’activités sur procédés et processus de production autour de la conception d’une maison domotique. -Questionnement tout au long de la journée et bilan -

3. Ressources programme de 4ème Confort et Domotique Les élèvent s'interrogent sur : l'équipement intérieur (électroménager, vidéo, alarme..) et l'équipement extérieur (éclairage, éolienne, piscine...) L’enseignement s’articule au Environnement proche d'eux Le professeur choisit des supports permettant une approche : - des principes de base (régulation, commande...) - de l'évolution technique - des énergies mise en œuvre, dissipées, transformées - des matériaux utilisés en lien avec l'histoire des arts si possible

4. Centre d'intérêt 3 : Technologie et société Activité 1 Activité 2

6. Centre d'intérêt 3 : Technologie et société Progression de la séquence (environs 9 heures) Adaptation aux besoins et à la société Activité 1 : 1ère partie Qu'est ce que vivre confortablement ? Comment les objets techniques s'adaptent-ils pour répondre à notre besoin de confort ? - Etude d'une vidéo du salon des arts ménagers de 1969 ( relever le nom des lieux de la maison, les activités concernées par le besoin de confort, et ce que le confort apporte au foyer) - Description des conditions de vie des Français - Calcul du % du salaire minimum que représentait l'acquisition d'une chaîne hifi en 1954 et en 2010 : pouvoir d'achat - Activité « tableur/grapheur » en créant un tableau montrant l'évolution du nombre d'entrées au salon des arts ménagers et en traçant le graphique associé. Permet de faire un rappel informatique du programme de 5ème et d'évaluer l'item du socle commun

7. Centre d'intérêt 3 : Technologie et société Progression de la séquence (environs 9 heures) Adaptation aux besoins et à la société Activité 1 : 2ème partie Qu'est ce que vivre confortablement ? Comment les objets techniques s'adaptent-ils pour répondre à notre besoin de confort ? - Etude d'une vidéo du salon des arts ménagers de 1951 ( relever le nom des objets techniques améliorant le confort et donner leur fonction d'usage) - Réflexion sur le taux d'équipement des ménages en réfrigérateur : création, mise en page d'un tableau et du graphique correspondant

8. Centre d'intérêt 3 : Technologie et société Activité 2

10. Centre d'intérêt 3 : Technologie et société Progression de la séquence (environs 3 h + 1 h restitution de chaque groupe ) Evolution des solutions techniques Activité 2 (Cette activité peut se faire en parallèle des 2 premières s'il y a des heures en ½ groupe): Quelles évolutions des solutions techniques et des énergies pour les objets au service de notre confort ? - Recherche sur Internet pour trouver : ► les différentes solutions techniques utilisées pour répondre au besoin (laver le linge, cuire, laver le sol, conserver les aliments ) ► les dates d'apparition ► les énergies utilisées - Faire une frise à l'aide d'un logiciel de PAO

11. Travaux d'élèves

12. Travaux d'élèves

13. Travaux d'élèves

14. Travaux d'élèves (certains plus réussis que d'autres...)

15. Centre d'intérêt 3 : Technologie et société Progression de la séquence (environs 3 h + 1 h restitution de chaque groupe ) Evolution des solutions techniques Activité 2 - partie 2 « Quelles nouvelles solutions technologiques pour améliorer notre environnement quotidien ? » ► Définir les fonctions de la maison A et les besoins satisfaits. Dresser la liste des fonctions de la maison A citées dans la vidéo. Classer chaque fonction d’usage suivant le besoin satisfait. ►Etablir le lien entre solutions techniques, fonctions et besoins satisfaits à partir d’une animation « Inonebylegrand » Associer chaque solution technique à la fonction d’usage correspondant. Identifier les liens d’implantation dans l’habitation. Créer un tableau pour chacune des activités.

17. Confort et domotique Introduction du thème du programme Qu'est ce que la domotique ? - Etude d'une vidéo sur la domotique à partir d'un questionnaire Vidéo domotique 1 Vidéo domotique 2 - Définition de la domotique

18. Centre d'intérêt 4 : Représentation d'un objet technique Représentation fonctionnelle

20. Centre d'intérêt 4 : Représentation d'un objet technique Progression de la séquence (environs 2 heures) Comment décrire le fonctionnement d'un objet sous forme schématique ? - A partir d'une alarme et de la notice d'utilisation, les élèves remplissent le schéma proposé en associant à chaque fonction technique une solution technique.

21. Centre d'intérêt 4 : Représentation d'un objet technique Progression de la séquence Travail 1 : 1 h Travail 2 : 1 h « Comment concevoir un logement confortable pour un étudiant à partir d’un conteneur ? » - Problématique : Prendre conscience de la situation du logement en France Notion de logement insalubre / inconfortable. Identifier le conteneur comme une solution possible de logement Vidéos 1 et 2 Travail 1 : Répondre aux questions à partir des fiches Ressources Travail 2 : Identifier les besoins et fonctions dusage du logement, Proposer des solutions d’objets satisfaisant les besoins.

22. Centre d'intérêt 1 : Conception d'un objet technique

25. Centre d'intérêt 1 : Conception d'un objet technique Progression de la sequence (environ 2 heures)‏ « Comment concevoir un logement confortable pour un étudiant à partir d’un conteneur ? » Capacités : Mettre en relation des contraintes que l’objet technique doit respecter et les solutions techniques retenues. Rechercher et décrire plusieurs solutions techniques… Choisir et réaliser une solution technique Travail : Le cahier des charges, intérêts ? Représenter le logement à l’échelle Proposer un aménagement intérieur en tenant compte du cahier des charges, du budget alloué et de la bibliothèque de composants.

26. Centre d'intérêt 4 : Représentation d'un objet technique

28. Centre d'intérêt 4 : Représentation d'un objet technique Progression de la séquence « Comment concevoir un logement confortable pour un étudiant à partir d’un conteneur ? » Capacités :  Créer une représentation numérique d’un objet technique simple avec un logiciel de modélisation. Rechercher et sélectionner un élément dans une bibliothèque de constituants pour l’intégrer Travail : Modéliser le logement à l’aide d’un logiciel, Sketchup ou Sweet Home 3D Intégrer les éléments à partir d’une base de données.

29. Centre d'intérêt 7 : L’énergie dans les systèmes 3. Les énergies mises en œuvre Activité 1 Partie 2 Niveau 1 : abordée en synthèse

31. Centre d'intérêt 7 : L’énergie dans les sytèmes Progression de la séquence (environ 2 x 2 heures)‏ A partir de fiches énergétiques effectuer un choix comparatif entre différents appareils. Une mise en œuvre qui ne nécessite pas de matériel spécifique : ordinateur Ou « Banc d’essai lumière » Comparer différents types d’ampoules. Nécessite du matériel d’expérimentation(pas toujours simple pour les TZR)

32. Centre d'intérêt 7 : Les énergies dans les systèmes Progression de la séquence Comment choisir son éclairage ? - A partir du banc d'essai composé de 4 lampes différentes (incandescence, halogène, fluocompacte, DEL), les élèves relèvent les différentes caractéristiques. (puissance, tension, intensité lumineuse) - Ils créent un tableau récapitulatif. - A l'aide du tableur grapheur, ils calculent le coût pour 100h d'utilisation. - Ils complètent un fichier permettant de calculer le coût de chaque lampe en fonction de la durée d'utilisation. Un graphique se trace automatiquement en fonction des valeurs saisies. - A l'aide du graphique, ils en déduisent à partir de combien d'heures d'utilisation chaque lampe revient moins chère que les autres.

34. Centre d'intérêt 8 : Analyse de la chaîne d'information Chaîne d'information et chaîne d'énergie

36. Centre d'intérêt 8 : Chaîne d’énergie Chaîne d’information Progression de la séquence - Quel est le rôle de chaque élément dans un système automatisé ? - Comment sont-ils reliés entre eux ? -Partie 1 A- Réaliser sur une feuille le dessin demandé par le professeur sans regarder la feuille, en ne regardant que le tableau. B- Réaliser sur une feuille le dessin demandé par le professeur en regardant la feuille et le tableau alternativement. - Analyser le processus de réalisation du dessin Partie 2 Brainstorming (remue méninge) sur les éléments qui participent à la reproduction des dessins Partie 3 Remettre dans l’ordre logique les éléments. Synthèse.

37. Centre d'intérêt 8 : Analyse de la chaîne d'information Acquisition du signal

39. Centre d'intérêt 8 : Analyse de la chaîne d'information Progression de la séquence Quel composant choisir en fonction d'un CDC ? Est-ce un capteur ou un actionneur ? Démarche de résolution de problèmes Le professeur présente la maquette « vide ». Les élèves se répartissent en 6 groupes de 5 élèves. - A l'aide du CDC et d'un catalogue, les élèves choisissent les éléments nécessaires pour faire fonctionner leur mur et testent leurs solutions. - Ils classent leurs solutions en 2 catégories : Capteur et Actionneur. - Restitution des résultats en classe entière : prise de note des solutions de chaque mur par tous les élèves.

40. Centre d'intérêt 9 : Procédés et Processus de Production

41. Centre d'intérêt 8 : Analyse de la chaîne d'information Chaîne d'information et chaîne d'énergie

45. Piloter un système automatisé : Traitement du signal Commande d’un objet technique et logique combinatoire de base

46. Centre d'intérêt 8 : Analyse de la chaîne d'information Traitement du signal

49. Centre d'intérêt 8 : Analyse de la chaîne d'information Progression de la séquence -Comment arriver à faire fonctionner la maquette de la maison domotisée ? Activité 1 : Analyser et modifier un programme réalisé pour le mur Observation du fonctionnement global