Programme de quatrième

 

Cycle central

Classe de quatrième

I. Présentation

L’enseignement s’articule autour d’un domaine d’application : « confort et domotique ». L’équipement intérieur (équipements en électroménager, vidéo, son, hygiène et beauté…) ou extérieur (éclairage, éolienne, installations solaires, équipement sportif, piscine…), l’informatisation et l’automatisation des systèmes du quotidien (chauffage, éclairage, sécurité des biens et des personnes…) sont autant d’éléments proches des élèves et sur lesquels il est pertinent de les faire s’interroger. Les supports d’enseignement sont choisis par le professeur de façon à permettre une approche des principes techniques de base (commande, régulation…), des connaissances relatives à leur évolution technique, aux énergies mises en oeuvre, transformées, dissipées et aux matériaux utilisés. Les objets techniques retenus intègrent des parties mobiles et leur commande. Le choix des supports peut également permettre une sensibilisation à l’histoire des arts. La comparaison d’objets techniques, de différentes époques, montre la place que l’art occupe dans la conception. Les supports d’enseignement choisis doivent se prêter à cette comparaison, comme par exemple ceux liés à la musique ou aux arts de représentation (photographie, films…).

II. Contenus

1. L’analyse et la conception de l’objet technique

Les connaissances et les capacités proposées en classe de quatrième permettent une représentation fonctionnelle des objets techniques étudiés. Dans ce cas, l’élément graphique de base peut être simple et est limité à l’identification de la fonction, à la frontière de l’objet technique étudié et aux liaisons avec son environnement. L’élève effectue des recherches de solutions techniques. En parallèle, la représentation structurelle s’affine avec notamment la réalisation de maquettes numériques de tout ou partie d’objets techniques.

2. Les matériaux utilisés

Les matériaux sont adaptés aux performances, à la durée de vie, à l’esthétique de l’objet technique, ainsi qu’aux contraintes budgétaires et organisationnelles de la réalisation. De nouvelles propriétés, adaptées aux supports retenus, de nouvelles possibilités de transformation, apparaissent. En quatrième, on accordera une importance particulière aux propriétés électriques des matériaux.

3. Les énergies mises en oeuvre

Il s’agit d’identifier les différents types d’énergie exploités dans le fonctionnement de l’objet technique et de comprendre que le choix des énergies est lié à des contraintes techniques, humaines et économiques. Les activités doivent rester simples et concrètes, toujours en rapport avec les supports étudiés dans le cadre du domaine d’application « confort et domotique ». Elles peuvent donner lieu à des recherches documentaires. Cette approche conduit l’élève à une sensibilisation aux problèmes environnementaux et au développement durable. Elle éclaire le fonctionnement de l’objet technique en abordant la distribution et la gestion de l’énergie dans les objets techniques en prenant en compte les conséquences économiques, sociales et environnementales.

4. L’évolution de l’objet technique

Cette approche doit permettre à l’élève de prendre conscience que l’évolution de l’électronique et de l’informatique ont permis une évolution dans la réalisation des objets techniques qui nous entourent conduisant l’homme à vivre dans un meilleur confort avec une meilleure maîtrise des énergies. Les innovations techniques suscitent l’émergence de nouveaux besoins. La multiplication et l’accumulation des appareils électriques et électroniques posent le problème des conditions techniques et économiques de leur recyclage.

5. La communication et la gestion de l’information

En classe de quatrième l’accent sera mis sur les systèmes automatiques9.

6. Les processus de réalisation d’un objet technique

En classe de quatrième, l’approche « processus de réalisation » s’appuie toujours sur l’objet technique étudié. Les activités proposées correspondent à une ou plusieurs réalisations collectives de prototypes ou de maquettes et mettent en oeuvre des moyens de fabrication unitaire. L’approche réalisation permet notamment de maîtriser les capacités de configuration d’objets techniques nécessitant la saisie de données, la modification d’un programme de commandes automatiques, le choix de programmes préétablis, les tests de bon fonctionnement et la mise en service. Cette approche consolide les capacités relatives à l’organisation et à la qualité de la réalisation.

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