Nouveau Programme du Cycle 4

Programme de technologie du cycle 4

Préambule

Un enseignement qui prépare les élèves à relever les défis technologiques liés aux enjeux de société et de la transition écologique

La société est confrontée à de nombreux enjeux et défis que les générations actuelles et futures auront à relever. Les besoins élémentaires de tout être humain (alimentation, santé, habitat, sécurité, etc.), les transitions actuelles (énergétique, climatique, écologique, numérique, etc.), sont à considérer notamment dans la perspective du développement durable. Les possibilités et les innovations offertes par l’avènement du numérique transforment en profondeur les relations entre les individus, ainsi que celles entre les individus et les objets ou systèmes techniques (OST). Les technologies occupent, avec les sciences, une place centrale pour l’avenir de l’humanité en apportant des réponses aux défis environnementaux, sociaux, économiques et industriels. Les innovations technologiques induisent des changements rapides de société, parfois radicaux. Elles permettent aussi des avancées spectaculaires dans divers domaines (médecine, transports, agriculture, industrie, grands équipements et ouvrages, services, tourisme, communication, etc.). Les objets et les systèmes techniques sont omniprésents dans la vie courante et dans tous les secteurs d’activité économiques, industriels et de services de la société. Ils soulèvent régulièrement des questions d’ordre éthique. Il convient d’apporter, sans rejet ni fascination, des éléments de réponse aux élèves pour construire ou développer une pensée critique, notamment relative aux usages raisonnés des objets et des systèmes techniques. L’enseignement de la technologie confronte l’élève à des situations concrètes de la vie quotidienne et permet de faire acquérir aux élèves des compétences manuelles telles que fabriquer, savoir utiliser, ou réparer un objet.

Les objets et les systèmes techniques, supports privilégiés de l’enseignement de technologie

La notion d’objet ou de système technique utilisée dans ce programme inclut les produits et les services du quotidien, les instruments scientifiques, les grands équipements et les ouvrages, mais aussi les logiciels et les programmes informatiques. La distinction entre objet et système techniques dépend du niveau d’observation et d’analyse de l’observateur et de la complexité des relations avec son environnement. Un élève doit pouvoir déplacer son point d’observation et d’analyse du niveau de l’objet à celui du système. Exemple : une montre connectée peut être regardée comme un objet technique (design, ergonomie, matériaux, énergie, usages, paramétrages, acquisition et mise en forme de données, etc.). Elle peut être considérée comme appartenant à un système dès lors qu’elle est connectée à un système de géolocalisation, qu’elle partage des données avec différentes applications (santé, bien-être, sport, cybersécurité) ou qu’elle est reliée à un terminal de télé-assistance.

Un enseignement de technologie qui permet un usage raisonné des objets et des systèmes techniques en réponse aux besoins des sociétés et aux exigences de leur environnement

Au travers d’activités technologiques variées (concevoir, réaliser, mettre en service, utiliser, réparer ou maintenir un objet ou un système technique, interagir sur et avec son environnement), l’enseignement de technologie mobilise différentes disciplines (notamment les sciences et les mathématiques) et prend en considération les relations entre sciences, technologies et société. Cet apprentissage se fait au cours des trois années du cycle 4, à travers des supports et dans des contextes variés. Cet enseignement stimule la curiosité des élèves, développe leur culture technologique et contribue à construire leur culture scientifique. Il initie les élèves à la compréhension et à la réalisation des objets et des systèmes techniques contemporains. Il leur permet d’appréhender les solutions techniques retenues selon les champs d’études suivants : matériaux, énergies, information (MEI), dans le respect de certaines exigences (écologie, sécurité, etc.).

Un renforcement de la pensée informatique

L’informatique est largement présente dans les objets et les systèmes techniques du XXIe siècle, avec une accélération fulgurante ces dernières années. Elle occupe donc une place significative dans le programme de technologie, à la fois à travers ses usages (en lien avec le référentiel du cadre de référence des compétences numériques ou CRCN) et à travers l’acquisition des concepts de base de la science informatique. L’ensemble contribue à construire la pensée informatique des élèves (abstraction, décomposition, modélisation et représentation sous forme d’algorithme, simulation, résolution à l’aide d’un dispositif de traitement).La science informatique est à la fois présente dans les programmes de mathématiques et de technologie : les professeurs de ces deux disciplines se coordonnent et accompagnent les élèves dans la compréhension et les applications des concepts communs qui structurent la science informatique autour de quatre piliers, à savoir les données et leurs représentations, les algorithmes, les langages, les machines. En fonctionnant en interaction, ces quatre piliers donnent à l’étude de la chaîne d’information toute sa cohérence.

Des apprentissages inscrits dans une logique spiralaire de complexité croissante

Le programme de technologie du cycle 4 est structuré autour de trois thèmes et de neuf compétences à acquérir tout au long du cycle. Les trois thèmes doivent être associés et abordés progressivement dans le cadre des séquences pédagogiques. Les repères de progressivité annuels permettent de fixer des attendus pour chacun des niveaux (5e, 4e, 3e). La complexité des objets et des systèmes techniques est abordée au travers du triptyque matière, énergie, information (MEI). L’enseignement permet aux élèves d’établir des liens entre les solutions à apporter et les fonctions des objets et des systèmes techniques appelés à y répondre. Les deux premiers thèmes correspondent respectivement à l’analyse externe et à l’analyse interne des objets et des systèmes techniques. Le troisième thème, quant à lui, offre l’occasion de concevoir des solutions concrètes, fondées sur les moyens disponibles, dans le cadre de projets techniques ou de défis collaboratifs, ancrés sur des contextes, notamment locaux. Les élèves travaillent en équipe. En proposant des solutions techniques en réponse à des besoins, leur créativité est valorisée.

• Le thème « Les objets et les systèmes techniques : leurs usages et leurs interactions à découvrir et analyser » permet, dans le cadre d’une approche socioculturelle, d’étudier le cycle de vie, les usages et le fonctionnement global des objets et des systèmes techniques. Ce thème vise à une meilleure compréhension de l’environnement technologique de proximité, dans l’environnement quotidien des élèves ou approché dans le cadre de la découverte des métiers ainsi que les relations entre la technologie, les systèmes naturels, les sciences, la société, l’économie, le développement durable, etc.
• Le thème « Structure, fonctionnement, comportement : des objets et des systèmes techniques à comprendre » permet, dans le cadre d’approches scientifiques et techniques, d’étudier la structure interne des objets et des systèmes techniques, d’évaluer leurs comportements, leurs performances et leurs caractéristiques. Ce thème vise à mieux comprendre les choix faits lors de leur conception en réponse à des besoins, à un cahier des charges et à des exigences. Il s’agit également de comprendre comment certains objets et systèmes techniques, à partir d’acquisitions et de traitements de données, communiquent et interagissent avec leur environnement.
• Le thème « Création, conception, réalisation, innovations : des objets à concevoir et à réaliser » permet, dans le cadre d’une démarche d’ingénierie, d’imaginer, d’innover en faisant preuve de créativité, de concevoir, de mettre au point un prototype, de simuler, de fabriquer, de programmer, de valider des solutions techniques en réponse à un besoin ou à une évolution attendue.

« Faire pour apprendre et apprendre à faire »

L’enseignement de technologie vise l’acquisition des neuf compétences attendues en fin de cycle. Au cycle 4, la démarche d’investigation, la démarche technologique, la démarche de résolution de problèmes et la pensée informatique soutiennent l’étude des OST et la démarche de projet. Ces démarches pour apprendre et le recours à la créativité en font un enseignement spécifique qui donne tout son sens à la formule « faire pour apprendre et apprendre à faire ». Ces démarches pilotées par l’enseignant permettent de mettre les élèves en activité dans des contextes variés. Associées à des temps de structuration et de généralisation, elles permettent de construire, d’appliquer et de valider des connaissances et des compétences en sciences, en mathématiques et en ingénierie. Il convient, dans le cadre des activités proposées, de valoriser la créativité, l’intuition, l’imagination et la collaboration. La mise en place de pratiques pédagogiques qui s’adressent et profitent à tous les élèves, filles et garçons, est un enjeu majeur pour cet enseignement au collège et dans l’accompagnement à l’orientation vers des filières et des métiers scientifiques, technologiques, industriels, artisanaux ou de services techniques. 

Des supports et des espaces de formation consacrés aux apprentissages attendus

Le recours aux ressources matérielles et documentaires et aux supports d’étude choisis avec soin, en prenant en compte le contexte local de chaque collège et avec l’appui de partenaires de proximité volontaires, permet aux élèves de mieux percevoir et d’appréhender les objets et les systèmes techniques en interaction avec leur environnement direct. L’approche « faire pour apprendre et apprendre à faire » doit se dérouler au sein d’un laboratoire de technologie flexible et modulaire, disposant de matériels informatiques et de logiciels, de moyens de prototypage et de réalisation dans le cadre, par exemple, d’un atelier de fabrication collaboratif (Fablab) où des habiletés manuelles peuvent également être développées. Une attention particulière mérite d’être portée sur les choix d’objets et de systèmes techniques pluri-technologiques suffisamment représentatifs des technologies : radio-identification (RFID), géolocalisation par satellite (GPS), communication sans fil (WiFi), prototypage rapide, impression 3D, intelligence artificielle, objets communicants, robots, etc.) et qui pourront être impliqués dans la réponse aux grands enjeux contemporains (énergie pour un développement durable, transition écologique, information et société numérique, mobilité, santé, sécurité, ville connectée, robotique, industrie 4.0, etc.).