OST1 Décrire les liens entre usages et évolutions technologiques des objets et des systèmes techniques

1. L’évolution des OST :

   1. Les éléments qui participent à l’évolution des besoins (invention, innovation, développement durable) ; 

   2. La fonction technique, le principe technique ; 

   3. La famille et la lignée d’OST ; 

   4. Les contraintes sociétales ;

   5. Les grands types d’apprentissage des intelligences artificielles et leurs usages possibles (géolocalisation, identification, calcul, traduction, etc.) ;

   6. Les incidences sociétales, notamment l’étude du biais et de l’effet de l’usage d’une intelligence artificielle (IA). 

2. Usages et impacts sociétaux du numérique :

   1. Système d’information et stockage des données : 

> fichiers informatiques (fichier texte, fichier image, fichier de type tableur ou CSV) et dossiers, arborescence ;

> extension et format de fichiers, droits d’écriture et de lecture sur les fichiers ;

> unité de quantité d’information : bit, octet et leurs multiples ;

> ordre de grandeur de la taille d’un fichier image, d’un fichier son, d’une vidéo ; 

> incidences liées au stockage, au flux des données et aux réseaux d’information ;

2. 2. Cybersécurité : protection des données personnelles, traces numériques (témoins de connexion, géolocalisation), identification, authentification, respect de la propriété intellectuelle ; 

   3. Cyberviolence : usurpation d’identité, usage détourné. 

Informations et données : mener une recherche ou une veille d’information ;

Environnement numérique : évoluer dans un environnement numérique ; 

Communication et collaboration : s’insérer dans un environnement numérique ; Communication et collaboration : interagir ; 

Protection et sécurité : protéger les données personnelles et la vie privée ; 

Protection et sécurité : protéger la santé, le bien-être et l’environnement. 

1. la planète Terre, l’environnement et l’activité humaine : identifier les principales incidences de l’activité humaine, les bénéfices et les risques, à la surface de la Terre ;
2. la planète Terre, l’environnement et l’activité humaine : envisager ou justifier des comportements responsables face à l’environnement et à la préservation des ressources limitées de la planète. 

OST2 Décrire les interactions entre un objet ou un système technique, son environnement et les utilisateurs 

L’OST dans son environnement :

1. 1. Les interacteurs extérieurs : usagers, données, autres objets, éléments de l’environnement ; les modes de représentation : croquis, schéma, graphique, algorithme, modélisation ;  

   2. Les contraintes : prise en compte des exigences issues des normes ou d’un cahier des charges, labels et certifications ; l’ergonomie liée à l’usage. 

Création de contenus : développer des documents textuels ;

Création de contenus : développer des documents multimédias. 

OST3 Caractériser et choisir un objet ou un système technique selon différents critères

1. Le choix d’un OST dans un contexte de développement durable 

   1. Les composantes d’une notice et d’une documentation technique et leur organisation 

   2. L’indice énergétique et l’indice de réparabilité ;

   3. Les impacts environnementaux (indicateurs : air, eau, sol et santé) ; 

   4. Les piliers du développement durable et les différentes étapes du cycle de vie d’un OST ;  

   5. Les critères de choix : la qualité, l’efficacité énergétique, la durabilité, la recyclabilité. 

2. La performance des OST 

Les critères de performance d’un OST (grandeurs mesurables : vitesse, autonomie énergétique, etc.). 

Information et données : mener une recherche et une veille d’informations 

• L’énergie, ses transferts et ses conversions : identifier les sources, les transferts, les types de conversions et les formes d’énergie. 

• La planète Terre, l’environnement et l’activité humaine : identifier les principaux effets de l’activité humaine, bénéfices et risques, à la surface de la Terre. 

• Grandeurs et mesures : calculer avec des grandeurs mesurables ; exprimer les résultats dans les unités adaptées. 

SFC1 Décrire et caractériser l’organisation interne d’un objet ou d’un système technique et ses échanges avec son environnement (énergies, données) 

1. Fonctions, solutions, constituants de la chaine d’énergie

   1. Les différentes formes d’énergie : électrique, cinétique, potentielle, thermique, lumineuse ;

   2. Les conversions d’énergie des constituants suivants : moteur électrique, lampe, radiateur, génératrice, vérin ;

   3. Les fonctions des constituants suivants : batterie, relais/interrupteur ;

   4. Les mécanismes de transmission et de transformation de mouvements (engrenages, courroies, chaînes) 

2. Matériaux et procédés 

   1. Les caractéristiques et les propriétés des principaux matériaux ; 

   2. Les caractéristiques des procédés de mise en forme disponibles dans le laboratoire ;

   3. Les étapes du cycle de vie d’un OST : extraction, traitement, fabrication, assemblage, utilisation, fin de vie, transport ; l’incidence environnementale. 

3. Fonctions, solutions, constituants de la chaîne d’information 

Les fonctions des constituants suivants : capteurs (température, présence, distance, etc.), microcontrôleur, composants d’une interface entre l’humain et la machine (IHM) : boutons, afficheurs, etc. 

4. Structuration et traitement des données

   1. Vocabulaire des données : objet / descripteur / collection (liste) / type (mot/chaîne de caractères, nombre et booléen) / données structurées ;

   2. Représentation des données : 

o le bit : élément minimum d’information, représentation par les symboles 0 et 1 ;

o représentation des booléens, des mots (code ASCII étendu), des nombres entiers naturels ;

4. 3. Traitement des données : mise en forme et traitement de données (calculs, filtre, tri) dans un logiciel (tableur) 

5. La circulation de l’information dans un réseau informatique

   1. Un réseau local, le réseau mondial (Internet) ; 

   2. Le rôle d’un terminal, d’une carte réseau, des liaisons (filaires ou non filaires), d’un commutateur, d’un routeur, d’un serveur ; 

   3. Le rôle et la structure d’une adresse IP, le rôle des tables de routage ;

   4. Le débit et les ordres de grandeur associés. 

Information et données : mener une recherche ou une veille d’information ;

Communication et collaboration : partager et publier ; 

Communication et collaboration : collaborer ;

Environnement numérique : évoluer dans un environnement numérique. 

• organisation et gestion des données, fonctions : interpréter, représenter et traiter des données.  

1. l’énergie, ses transferts et ses conversions : identifier les sources, les transferts, les types de conversions et les formes d’énergie ;
2. mouvements et interactions : caractériser un mouvement ; des signaux pour observer et communiquer : caractériser différents types de signaux. 

SFC2 Identifier un dysfonctionnement d’un objet technique et y remédier

Le dépannage et la réparation 

1. 1. La fiabilité, la durabilité, l’indice de réparabilité ;

   2. Les règles usuelles de sécurité et de mise en œuvre des moyens de réalisation au sein d’un atelier de fabrication collaboratif ; 

les équipements de protection individuelle ;

l’outillage manuel ;

l’appareillage de prototypage, de réalisation, de fabrication.

1. 3. La technologie et les caractéristiques des composants à remplacer : capteurs, actionneurs, composants, microcontrôleurs, générateurs ;

   4. Les procédés d’obtention de pièce (ajout et enlèvement de matière), de mise en forme (pliage, thermoformage) et d’assemblage (fixe et démontable) ;

   5. Les moyens de production : découpe au laser, centre d’usinage, fabrication additive (imprimante 3D) ;

   6. Les moyens de prototypage électronique : plaque d’essai, fils, composants électroniques, générateurs ;

   7. Les modes de sollicitation des matériaux (flexion, torsion) ;

   8. Les conductibilités électrique et thermique ; la disponibilité, la valorisation, le recyclage des matériaux 

Information et données : mener une recherche ou une veille d’information. 

1. l’énergie, ses transferts et ses conversions : identifier les sources, les transferts, les types de conversions et les formes d’énergie ;
2. mouvements et interactions : caractériser un mouvement. 

SFC3 Comprendre et modifier un programme associé à une fonctionnalité d’un objet ou d’un système technique 

La programmation d’une nouvelle fonctionnalité 

1. 1. Algorithmique et programmation : 

• instruction d’affectation, variable (type mot, nombre et booléen) ;

• opérateurs arithmétiques et logiques (ET, OU, NON) ;

• instruction conditionnelle ;

• instructions itératives ;

• structure de données « listes » afin de stocker des données issues du programme pour les parcourir et les traiter ; 

• séquences (bloc) d’instructions ; 

• événement ; o déclenchement d’une séquence d’instructions par un événement ; 

• entrées ou sorties d’un programme (données issues par exemple de capteurs IHM et sorties pouvant être en lien avec un actionneur, fichiers) ; 

1. 2. Programmation graphique par blocs ;

   3. Lien entre la programmation graphique par bloc et la programmation textuelle (fin de 3e ). 

Création de contenus : programmer. 

• algorithmique et programmation : écrire, mettre au point, exécuter un programme 

CCRI1 Imaginer, concevoir et réaliser une ou des solutions en réponse à un besoin, à des exigences ou à la nécessité d’améliorations dans une démarche de créativité

1. La gestion de projet technique

   1. Le diagramme de planification des tâches : notion de tâches, durée et contraintes entre tâches ;

   2. Les étapes d’un projet, le rôle d’une revue de projet ; 

   3. L’écoconception. 

   4. Les différentes étapes du cycle de vie d’un OST ;

   5. Les contraintes sociétales ;

   6. L’incidence environnementale ;

   7. Les piliers du développement durable. 

2. Le prototypage de solutions 

   1. Les modes de représentation (croquis, schéma, graphique, algorithme, modélisation) ;

   2. Les mécanismes de transmission et de transformation de mouvements ;

   3. Les procédés d’obtention de pièce (ajout et enlèvement de matière), de mise en forme (pliage, thermoformage) et d’assemblage (fixe et démontable) ;

   4. L’ergonomie liée à l’usage ; 

   5. Les règles usuelles de sécurité et de mise en œuvre des moyens de réalisation dans un atelier de fabrication collaboratif ; les exigences, les interacteurs, les critères 

3. Le choix des matériaux

   1. Les modes de sollicitation des matériaux (flexion, torsion) ;

   2. Les conductibilités électrique et thermique ;

   3. La disponibilité, la valorisation, le recyclage des matériaux ;

   4. Les différentes étapes du cycle de vie d’un OST ;

   5. L’empreinte carbone. 

4. Le choix d’une source d’énergie 

   1. Les différentes formes d’énergie : électrique, cinétique, thermique, lumineuse ;

   2. Les conversions d’énergie des constituants suivants : moteur électrique, lampe, radiateur, génératrice, vérin 

5. L’assemblage de constituants 

   1. Les fonctions des constituants de la chaîne d’énergie : batterie, relais/interrupteur ;

   2. Les mécanismes de transmission de mouvements (engrenages, courroies, chaînes) ;

   3. Les fonctions des constituants suivants : capteurs (température, présence, distance, etc.), microcontrôleur, composants d’une interface humain/machine (boutons, afficheurs, etc.). 

6. La modélisation et la fabrication

   1. Les instruments de mesure. 

   2. Les règles usuelles de sécurité et de mise en œuvre des moyens de réalisation au sein d’un atelier de fabrication collaboratif ;

   3. Les moyens de production : découpe au laser, centre d’usinage, fabrication additive (imprimante 3D). 

7. Les objets communicants 

   1. Le rôle d’un terminal, d’une carte réseau, des liaisons (filaires ou non filaires), d’un commutateur, d’un routeur, d’un serveur ;

   2. Les composants d’une interface entre l’humain et la machine (IHM) : boutons, afficheurs, etc 

CCRI2 Valider les solutions techniques par des simulations ou par des protocoles de tests 

1. La validation du comportement mécanique d’un matériau 

   1. Les modes de sollicitation des matériaux (flexion, torsion) ; 

   2. L’indice énergétique et l’indice de réparabilité. 

2. La validation des performances d’un OST

   1. Les paramètres et les grandeurs mesurées, associés à un protocole ; 

   2. Les exigences, les contraintes issues des normes ou d’un cahier des charges. 

CCRI3 Concevoir, écrire, tester et mettre au point un programme 

La programmation des OST

1. 1. La modularité : sous-programme, fonction ; 

   2. La structuration d’un programme (organisation, modularité, commentaires). 

   3. Comprendre et modifier le programme associé à une fonction d’un objet ou système technique 

Informations et données : gérer et traiter des données ;

Communication et collaboration : partager et publier ;

Communication et collaboration : collaborer ;

Création de contenus : développer des documents visuels et sonores ; 

Création de contenus : programmer ;

Environnement numérique : résoudre des problèmes techniques. 

1. organisation et gestion de données, fonctions : interpréter, représenter et traiter des données ;
2. algorithmique et programmation : écrire, mettre au point et exécuter un programme simple.