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Ressources pour le cycle terminal Enseignements technologiques transversaux et

Ressources pour le cycle terminal Enseignements technologiques transversaux et enseignements spécifiques ( série STI2D) Ces documents peuvent être utilisés et modifiés librement dans le cadre des activités d'enseignement scolaire, hors exploitation commerciale. Toute reproduction totale ou partielle à d’autres fins est soumise à une autorisation préalable du directeur général de l’Enseignement scolaire. La violation de ces dispositions est passible des sanctions édictées à l’article L.335-2 du Code la propriété intellectuelle. juin 2011 © MENJVA/DGESCO ►eduscol.education.fr/prog Ressources pour le lycée général et technologique eduscol TABLE DES MATIERES OBJECTIFS ET STRUCTURE DU DOCUMENT D’ACCOMPAGNEMENT........................................... 4 COMMENTAIRES GENERAUX SUR LE BACCALAUREAT STI2D ....................................................... 5  LES OBJECTIFS ET LES ENJEUX DE LA REFORME DES BACCALAUREATS TECHNOLOGIQUES INDUSTRIELS ... 5  L’ELARGISSEMENT DE L’ACCES AUX ENSEIGNEMENTS SUPERIEURS SCIENTIFIQUES .................................. 5  L’ADAPTATION DES CONTENUS DE FORMATION......................................................................................... 7  UNE STRUCTURE À UN SEUL BACCALAUREAT, UNE ORIENTATION OUVERTE, UN POSITIONNEMENT ADAPTE ....... 8 COMMENTAIRES RELATIFS AUX PROGRAMMES .............................................................................. 10  L’INGENIERIE SYSTEME ........................................................................................................................... 15 Présentation................................................................................................................................................. 15 Normes et ressources................................................................................................................................... 17  DESCRIPTION FONCTIONNELLE, STRUCTURELLE ET COMPORTEMENTALE................................................ 18 Le langage SysML ....................................................................................................................................... 18 Diagrammes et syntaxe retenus en STI2D................................................................................................... 18 L’approche SysML proposée....................................................................................................................... 22 Précisions sur le programme....................................................................................................................... 22 De la modélisation SysML vers la simulation du comportement................................................................. 22 Outils logiciels............................................................................................................................................. 23 Normes et Ressources.................................................................................................................................. 23  ARCHITECTURE ET DESIGN DE PRODUITS................................................................................................. 24 Principales définitions................................................................................................................................. 24 Les compétences visées au travers des projets de spécialités...................................................................... 25 Approches spécifiques du design en STI2D en phase projet ....................................................................... 26 Bilan des objectifs et compétences touchant le Design et l’Architecture .................................................... 27 Exemples d’approche « design » dans des études de dossiers techniques .................................................. 27  NORMALISATION, PROPRIETE INTELLECTUELLE ET INNOVATION............................................................. 28 La normalisation (complément en annexe 6 et 7)........................................................................................ 28 Organiser une complémentarité entre normes et brevets pour une stratégie gagnante .............................. 29 La nécessité d’innover................................................................................................................................. 30 Ressources................................................................................................................................................... 31  L’ECO CONCEPTION ................................................................................................................................. 32 Introduction à l'éco conception ................................................................................................................... 32 Cadre ACV .................................................................................................................................................. 33 Normes et ressources................................................................................................................................... 37  DOMAINE DE LA MATIERE........................................................................................................................ 37 Introduction................................................................................................................................................. 37 L’approche matériau................................................................................................................................... 38 Le choix des matériaux................................................................................................................................ 38 Le comportement des matériaux.................................................................................................................. 39 Le comportement mécanique des structures................................................................................................ 40  DOMAINE DE L’ENERGIE.......................................................................................................................... 44 De l’extraction à l’utilisation de l’énergie .................................................................................................. 44 Typologie des systèmes énergétiques........................................................................................................... 45 Frontière d’étude des systèmes techniques.................................................................................................. 46 Fonctions dans les systèmes ........................................................................................................................ 47 Ministère de l’éducation nationale (DGESCO) Enseignement spécifique – Terminale STI2D Page 1 sur 162 www.eduscol.education.fr/ Gestion de l’énergie .................................................................................................................................... 50 Normes et ressources................................................................................................................................... 52  DOMAINE DE L’INFORMATION ................................................................................................................. 53 Introduction................................................................................................................................................. 53 Approche fonctionnelle de la chaîne d’information. ................................................................................... 54 Les apprentissages liés aux principales fonctions d’une chaîne d’information .......................................... 55  L’ENSEIGNEMENT DE TECHNOLOGIE EN LANGUE VIVANTE 1................................................................... 62  LES ENSEIGNEMENTS SPECIFIQUES DE SPECIALITES................................................................................. 64 L’étape de planification / spécification ....................................................................................................... 65 Les étapes de conception préliminaire et détaillée...................................................................................... 65 Maquettes et prototypes en STI2D............................................................................................................... 66 Les étapes de qualification, d’intégration et de validation.......................................................................... 67 Prévention des risques et sécurité ............................................................................................................... 67  L’ENSEIGNEMENT SPECIFIQUE ARCHITECTURE ET CONSTRUCTION......................................................... 69 Les activités pédagogiques en AC ............................................................................................................... 69 Liens entre les enseignements spécifiques AC et l’enseignement transversal ............................................. 71 Contenus abordables en début de première ................................................................................................ 72 Proposition de centres d’intérêt en AC ....................................................................................................... 72 Propositions d’activités élèves en projet AC............................................................................................... 74 Démarche du projet en Architecture et Construction.................................................................................. 75 Les spécificités pédagogiques des enseignements spécifiques AC............................................................... 77 Exemples de prototypes ou maquettes réalisables....................................................................................... 78 Utilisation des outils de prototypage........................................................................................................... 78 Utilisation des outils numériques ................................................................................................................ 78  LA SPECIALITE ÉNERGIE ET ENVIRONNEMENT......................................................................................... 79 Les activités pédagogiques en EE................................................................................................................ 80 Contenus abordables en début de première. ............................................................................................... 82 Proposition de centres d’intérêt en EE........................................................................................................ 82 Propositions d’activités élèves en projet EE ............................................................................................... 84 L’utilisation des maquettes et prototypes en EE.......................................................................................... 86  LA SPECIALITE INNOVATION TECHNOLOGIQUE ET ÉCO CONCEPTION....................................................... 87 Les activités pédagogiques en ITEC............................................................................................................ 87 Contenus abordables en début de première. ............................................................................................... 90 Proposition de centres d’intérêt en ITEC.................................................................................................... 91 Propositions d’activités élèves en projet ITEC............................................................................................ 92 Prise en compte des contraintes environnementales en projet ITEC .......................................................... 94 L’utilisation des outils de prototypage en ITEC (voir annexe 5)................................................................. 96  LA SPECIALITE SYSTEME D’INFORMATION ET NUMERIQUE ..................................................................... 98 Les activités pédagogiques en SIN .............................................................................................................. 99 Contenus abordables en début de première .............................................................................................. 103 Proposition de centres d’intérêt en SIN..................................................................................................... 104 Propositions d’activités élèves en projet SIN ............................................................................................ 106 L’utilisation des maquettes et prototypes en SIN....................................................................................... 109 COMMENT ENSEIGNER ?........................................................................................................................... 112  L’ORGANISATION DES ENSEIGNEMENTS................................................................................................. 113 Les Activités............................................................................................................................................... 113 Les Démarches pédagogiques associées aux activités .............................................................................. 116 Ministère de l’éducation nationale (DGESCO) Enseignement spécifique – Terminale STI2D Page 2 sur 162 www.eduscol.education.fr/  LES APPROCHES PEDAGOGIQUES............................................................................................................ 119 Les centres d’intérêt .................................................................................................................................. 119 Tableau de répartition des heures d’enseignement ................................................................................... 121 Correspondance avec le programme de sciences physiques ..................................................................... 121  LES LIEUX ET MOYENS D’ENSEIGNEMENTS ............................................................................................ 125 Les lieux d’enseignement........................................................................................................................... 125 Les moyens d’enseignement....................................................................................................................... 125 ANNEXE 1 : COMPARAISON OUTILS TRADITIONNELS ET SYSML...................................................................... 134 ANNEXE 2 : LES DEMARCHES PEDAGOGIQUES ................................................................................................ 137 ANNEXE 3 : LES FONCTIONS DANS LES SYSTEMES ENERGETIQUES................................................................... 141 ANNEXE 4 : TYPOLOGIE DES SYSTEMES........................................................................................................... 144 ANNEXE 5 : COMPARAISON DES PROCEDES DE PROTOTYPAGE......................................................................... 146 ANNEXE 6 : LA NORMALISATION..................................................................................................................... 148 ANNEXE 7 : LA PROTECTION INDUSTRIELLE DES PRODUITS ............................................................................. 151 ANNEXE 8 : EXEMPLE DE FICHE PEDAGOGIQUE D’UNE SEQUENCE................................................................... 154 ANNEXE 9 : TABLEAU DES CRITERES D’ANALYSE DES PROJETS ....................................................................... 157 GLOSSAIRE PÉDAGOGIQUE ..................................................................................................................... 159 Ministère de l’éducation nationale (DGESCO) Enseignement spécifique – Terminale STI2D Page 3 sur 162 www.eduscol.education.fr/ Objectifs et structure du document d’accompagnement Ce document d’accompagnement a pour objectif d’aider les équipes enseignantes intervenant dans le cycle terminal du baccalauréat STI2D à organiser concrètement la formation. Il ne reprend donc pas dans le détail ce qui a été écrit et défini dans le texte du programme, qu’il conviendra donc de connaître et d’analyser pour profiter pleinement des conseils et recommandations proposées. Comme tout document d’accompagnement, il n’est pas prescriptif et n’impose rien aux enseignants. Chaque équipe pédagogique conserve sa liberté d’organisation à partir du moment où elle permet aux élèves d’acquérir les objectifs du programme qui restent les seules obligations réglementaires imposées aux enseignants. Pour éviter d’alourdir le texte en reprenant le texte du programme, chaque fois que cela est utile, le document d’accompagnement indiquera le passage du programme concerné, ce qui permettra au lecteur de s’y référer directement. Au niveau des conseils relatifs aux locaux et aux équipements, le lecteur doit se référer au guide d’équipement à destination de la collectivité régionale en charge des lycées publié par le ministère de l’éducation nationale en juillet 2010. On se contentera, dans ce document, de reprendre les grands axes du guide cité ci-dessus, de façon à justifier sa cohérence par rapport à des enjeux pédagogiques et didactiques et d’expliciter certains choix. Ce document se structure en trois grandes parties permettant de répondre aux questions pourquoi et comment : o un commentaire général concernant le baccalauréat STI2D afin de préciser les objectifs et les enjeux de cette réforme ; o l’analyse et les commentaires sur les contenus des enseignements transversaux et spécifiques ; o des propositions d’approches pédagogiques adaptées au programme, aux locaux et équipements recommandés et des conseils sur les organisations pédagogiques possibles. Ministère de l’éducation nationale (DGESCO) Enseignement spécifique – Terminale STI2D Page 4 sur 162 www.eduscol.education.fr/ Commentaires généraux sur le baccalauréat STI2D Ce chapitre développe et approfondit certains points évoqués dans le programme. Les commentaires expliquent certains choix, répondent à des interrogations légitimes et permettent de mieux comprendre les objectifs et les stratégies pédagogiques retenues. Ils ne remettent évidemment pas en cause le texte du programme qui reste le cahier des charges à respecter de chaque enseignant intervenant dans le cursus STI2D. Les objectifs et les enjeux de la réforme des baccalauréats technologiques industriels Cette rénovation, qui s’inscrit naturellement dans les objectifs de la réforme du lycée, repositionne la filière technologique industrielle dans le paysage actuel de l’offre de formation et s’efforce de donner une réponse aux importants changements que connaissent les sociétés industrielles suite aux phénomènes de globalisation de l’économie. Les industries des pays industrialisés connaissent une mutation que les formations professionnelles et technologiques doivent accompagner, à défaut de pouvoir les anticiper. Trois grands enjeux peuvent caractériser les évolutions de structure et de contenus : o mieux préparer les élèves aux études supérieures et contribuer à l’atteinte de l’objectif de 50% d’une classe d’âge au niveau II ; o instaurer des parcours plus fluides et une orientation réversible avec une spécialisation progressive dans le contexte actuel de l’offre de baccalauréats ; o adapter les contenus de formation aux évolutions de la société et préparer aux exigences des enseignements post baccalauréat. Au même titre que les baccalauréats de la voie générale, le baccalauréat sciences et technologie de l’industrie et du développement durable vise à préparer les élèves à des poursuites d’études. Il permet l’accès à des connaissances et à des concepts scientifiques et technologiques grâce à des démarches pédagogiques utilisant le concret et l’action. L’architecture globale et les contenus dispensés s’inscrivent dans une approche complètement nouvelle, positionnant la technologie dans une logique de respect des ressources et du patrimoine, de développement durable et maîtrisé, intégratrice uploads/Ingenierie_Lourd/ lyceegt-ressources-sti2d-t-enseignement-technologique-specifiques-182152-pdf 1 .pdf