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Les enseignements d’exploration
« Sciences de l’Ingénieur »
« Création et innovation technologiques »
Séminaire de technologie 2011
De l’école primaire à la CPGE
Une cohérence en didactique
Bac S Sciences de l’ingénieur
� Manipulation, expérimentation du réel
� Utilisation des TIC et du virtuel
� Démarche d’investigation
� Pédagogie de projet
� Présentation / soutenance du projet
La place de la technologie dans le système éducatif La place de la technologie dans le système éducatif
Bac Sciences et technologies de
l’industrie et du développement durable
CPGE
Sciences de
l’ingénieur
BTS & DUTLicences
Professionnelles
Sciences expérimentales
et technologie
« La main à la pâte »
Technologie au collège
2nde enseignements d’exploration :
Création et innovation technologique
Sciences de l’ingénieur
Méthodes et Pratiques Scientifiques
Une évolution du système éducatif pour les études en sciences et technologies
Une évolution du système éducatif pour les études en sciences et technologies
La voie Professionnelle
Vie active, BTS
TerminaleTerminale
Bac Pro
La voie Technologique
Terminale Terminale
Bac STI2D, STL, STD2A,
ST2S, STG.
La voie Générale
Terminale Terminale
Bac L, ES, S.
BTS, IUT, Grandes écoles, Université…
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Classe de troisième
22ndende Bac ProBac Pro
PremièrePremière
TerminaleTerminale
CAPCAP OrientationAutreorientation
Première Première
Terminale Terminale
Première Première
Terminale Terminale
22ndende générale et technologique générale et technologique
CITCIT SISI MPS SL BioSESSES PFEGPFEG/ +
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Deux enseignements possibles en 2ndeDeux enseignements possibles en 2ndeTransversale
pour découvrir comment et pourquoi un
produit technique évolue
Verticalepour découvrir comment un produit répond à un besoin et
comment il fonctionne
Pour une analyse Pour une analyse
au cœurau cœur
Pour une découverte Pour une découverte
des lois d’évolutionsdes lois d’évolutions
des systèmesdes systèmes
au cœurau cœur
des systèmesdes systèmes
Thèmes généraux Exemples d’études
La mobilitéLes véhicules individuels et les transports collectifs, les énergies utilisées, le pilotage et la sécurité, …
Le sportLes sports de glisse, mécaniques, etc, les matériaux et vêtements techniques, la mesure de performance, …
La santéL’imagerie, l’investigation physiologique, l’observation non invasive, l’assistance à l’intervention médicale, …
L’habitatLa performance énergétique, la maison à énergie positive passive, la domotique, …
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Les thématiques d’étudeLes thématiques d’étude
la domotique, …
L’énergie Les énergies renouvelables, le stockage et la distribution, …
La communication La téléphonie, les interfaces de communication, les réseaux…
La culture et les loisirs Le son et l’image, les jeux vidéo, les musées en ligne, …
Les infrastructures Les viaducs, les tours, les tunnels…
La bioniqueProthèses, robots humanoïdes, drones, solutions techniques recopiant le vivant,…
La dématérialisation des
biens et des services
Monnaie; réservation en ligne, bureau virtuel, …
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Autonomie de chaque établissement pour organiser les 54 heures d’enseignementAutonomie de chaque établissement pour organiser les 54 heures d’enseignement
Liaison possible, et même intéressante, entre CIT (approche globale) et SI (approfondissement)
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ModalitésModalités
(approche globale) et SI (approfondissement)
Autonomie dans la répartition horaire : 1,5h année, 3h semestre, 2h 2/3 année, autres modalités….Gén
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Les sciences Les sciences
pour répondre pour répondre
Énergie
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aux questions aux questions
de notre sociétéde notre société
Énergie
Activités d’analyses de
supports
technologiques.
1/2 à 2/3 des 54 heures
La technologie contribue à répondre aux besoins
humains en passant de l’idée (ou du principe) à laproposition de solutions performantes etrespectueuses de l’environnement.
Les sciences de l’ingénieur mobilisent les approchesscientifiques et technologiques.
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Objectifs générauxObjectifs généraux
Activités de projet.
1/2 à 1/3 des 54 heures
Activités passionnantes
porteuses de sens…
scientifiques et technologiques.
Les phases de modélisation et de simulation
permettent de prévoir le comportement, les
performances d’un système pluri technologique et
d’optimiser une solution au regard du cahier des
charges.
La démarche de management de projet conduit àdévelopper des produits économiquement ettechniquement viables.
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La prise en compte de l’orientation
La découverte des relations entre la société et les technologies
Des objectifs associésDes objectifs associésLe
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L’ouverture vers les domaines professionnels et les métiers
L’ouverture de l’enseignement à des experts d’autres domaines (économie, design, industrie..)Le
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Caractériser les fonctions d’un système technique
Etablir les liens entre structure, fonction et comportement
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Identifier les contraintes associées à unenorme, une réglementation
Identifier la dimension sensible ou esthétique associée à un produitLe
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Analyser, représenter une solution
Rendre compte sous forme écrite ou orale des résultats
d’une analyse, d’une expérience, d’une recherche
Des activitésDes activitésLe
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Identifier un principe scientifique en rapport avec lecomportement d’un système technique
Simuler le comportement d’un système technique à partir de l’évolution d’un paramètre d’entrée ou de sortieLe
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• Des études de cas (deux questions sociétales au moins sont abordées) :
– justifiant des démarches d’investigation,
– des activités de travaux pratiques.
La démarche pédagogiqueLa démarche pédagogiqueLe
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– des activités de travaux pratiques.
• Des activités collectives (recherche d’une solution dans le cadre d’une démarche de projet) menées en équipe, donnant lieu :
– à des comptes-rendus collectifs,
– des ouvertures vers l’extérieur du lycée, les entreprises, les formations.
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Quelques exemples de supports SI étudiés dans l’académie de Versailles
Quelques exemples de supports SI étudiés dans l’académie de Versailles
Les lunettes 3DLe robot ROVIO
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Les lunettes 3D
Le mini-hélicoptère radiocommandé
Le e-solex électrique
Construction parasismique
Pour comprendre Pour comprendre
comment la comment la
créativité et créativité et
L’enregistrementmagnétique
La conversionAnalogiqueNumérique
Création etCréation et
Innovation TechnologiqueInnovation TechnologiqueL’enregistrement HIFIL’enregistrement HIFI
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l’innovation sont l’innovation sont
les moteurs de les moteurs de
l’évolution l’évolution
technologiquetechnologique
La diodeLaser
La mémoire FlashLa compression numérique
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ues Création et
Innovation
TechnologiquesUn ou plusieurs supports,
produits techniques
présents dans le laboratoire ou virtuels
Un dossier numérique
complet, contenant l’ensemble des données documentaires nécessaires
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documentaires nécessaires aux activités
Un questionnement ou
un thème de projet,
précisant ce qui est attendu au niveau des élèves
Le concept d’innovation technologique
La clé du développement des entreprises, surtout de leur marché, c’est l’innovation.
• Cette innovation est impulsée par les évolutions de modes de vie des usagers (nouvelles aspirations de l’homme), les avancées de la recherche et par les contraintes normatives,
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avancées de la recherche et par les contraintes normatives, environnementales, de sécurité ou économiques (besoins sociétaux).
• Cette innovation peut être incrémentale (changement progressif des produits) ou de rupture (qui bouleverse les produits).
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Exemple d’évolutions d’un produit
Remplacement dusystème mécanique
Segmentationet dynamisme
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Sphéricité
et dynamisme
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Les objectifs de l’enseignement de CIT
• Etudier l’évolution technologique d’un produit (à partir de 2 ou 3produits) caractérisant l’impact d’une innovation technologique
• Identifier les principes qui ont permis ces évolutions
• Découvrir, analyser et manipuler certains de ces principes, pourmesurer et constater des améliorations, des limitations
• Découvrir les lois d’évolution des produits
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• Découvrir les lois d’évolution des produits
• Découvrir la créativité par le projet
• Associer aux innovations des fonctions professionnelles, des
métiers et des entreprises
• Participer activement au choix d’orientation de l’élève et à la
construction de son parcours de formation.
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Les objectifs de CIT résumés
Découvrir Découvrir concrètement concrètement l’innovation l’innovation
technologique technologique
Explorer les 3 Explorer les 3 champs champs
technologiques technologiques (M, E, I) des (M, E, I) des
Activités d’étude de cas
d’innovations.
1/2 à 2/3 des 54 heures
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technologique technologique et ses enjeuxet ses enjeux
Découvrir la créativité Découvrir la créativité par le projetpar le projet
(M, E, I) des (M, E, I) des bacs STI2Dbacs STI2D
Activités de projet de
créativité.
1/2 à 1/3 des 54 heures
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Etude de cas starter
Etude de cas
medium avec TP
Etude de cas
complète
Projet de Projet de créativitécréativité
Une progressivité des activités pédagogiques
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starteravec TP
complète
Découverte de
l’innovation, de
principes et des lois
associées.
Supports simples
Exploration d’une
innovation associée
à une
expérimentation,
relatons avec les
principes
scientifiques et
technologiques
Exploration
complète d’une
innovation, liens
entre principes et
lois d’évolution.
Synthèse et
présentation
collective
Mise en œuvre d’un
projet collectif.
Matérialisation de
idées créatives.
Synthèse et
présentation
collective.
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Quelques exemples de supports CIT étudiés dans l’académie de Versailles
Quelques exemples de supports CIT étudiés dans l’académie de Versailles
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Les innovations à l’aide d’accéléromètre
Le tensiomètre
Les emballages alimentaires
Le chargeur nomade
L’aide aux personnes déficientes visuelle
Le cafetière Expresso
Un agencement en Îlots
Installation de 4 à 5 « îlots », comportant chacun plusieurs ordinateurs et des tables detravail permettant d’accueillir les 4 à 5 élèves du groupe autour des équipements.
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