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RÉPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION & DE LA FORMATION DIRECTION GÉNÉ

RÉPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION & DE LA FORMATION DIRECTION GÉNÉRALE DES PROGRAMMES & DE LA FORMATION CONTINUE Direction des Programmes & des Manuels Scolaires PROGRAMMES DE TECHNOLOGIE 3ème année & 4 ème année de l’Enseignement secondaire Section Sciences Techniques Septembre 2006 2/26 Présentation de la matière Spécificités des sciences techniques (S.T.)............................................... 03 Objectifs généraux................................................................................................. 03 Démarche pédagogique de la discipline ..................................................... 04 Génie mécanique Architecture du programme .............................................................................. 07 Programme de 3ème année ............................................................................... 08 Programme de 4ème année ............................................................................... 12 Génie électrique Architecture du programme.............................................................................. 17 Programme de 3ème année ............................................................................... 18 Programme de 4ème année ............................................................................... 21 3/26 PRESENTATION DE LA MATIERE I- Spécificités des sciences techniques Les sciences techniques sont caractérisées par la diversité de leurs champs d’application, tels que : • L’étude des systèmes pluritechnologiques qui intègre diverses solutions technologiques en interaction fonctionnelle. • Le choix de la solution technologique adéquate répondant à une fonction technique. Ce qui implique la connaissance du problème et l’utilisation de critères précis. • La créativité dans la conception totale ou partielle de solutions technologiques Les sciences techniques mobilisent autour du réel technologique non seulement des modèles de comportement mais également des modèles fonctionnel, temporel et structurel. L’enseignement de la technologie en sciences techniques permet ainsi aux élèves d’acquérir progressivement une formation associant de manière équilibrée, compétences scientifiques et compétences techniques. Il développe des savoir-être essentiels pour l’éducation de l’homme moderne : goût du concret et de l’action, esprit critique et constructif, aptitude à affronter en autonomie des problèmes réels, à maîtriser des techniques, à travailler en équipe et à respecter l’environnement. L’outil informatique est omniprésent aussi bien dans le fonctionnement des produits de notre environnement quotidien que dans les activités d’apprentissage (représentation, simulation, systèmes d'échange de données, communication interne et externe). II- Objectifs généraux L’enseignement de « la technologie » dans la section sciences techniques aborde les domaines du génie électrique et du génie mécanique. Cet enseignement vise à donner aux élèves des connaissances de base dans les domaines précités. Il vise également à faire acquérir à l’apprenant les éléments d’une culture adaptée au monde actuel et prenant en compte sa dimension technologique. Il s’appuie sur l’étude et la mise en œuvre de tout ou partie de systèmes pluritechnologiques. Il fait largement appel aux outils informatiques pour modéliser, représenter et étudier des solutions constructives existantes ou conçues, pour calculer des paramètres déterminants et pour simuler des comportements de systèmes, de sous systèmes ou de composants. Cet enseignement contribue à l’accès aux différentes voies de l’enseignement supérieur. Les programmes disciplinaires visent à former un élève capable de / d’ : o Identifier l’organisation fonctionnelle et structurelle d’un produit ou d’un système pluritechnologique, ainsi que les flux d’énergie et d’information. o Mettre en œuvre un système automatisé, un sous-système ou un composant. o Analyser des fonctionnements et y associer des modèles. o Participer aux différentes phases de conception, de mise au point et d’utilisation des systèmes, sous systèmes ou constituants et d’en déterminer les principales performances. o Mesurer, caractériser et déterminer les différentes grandeurs physiques associées aux diverses fonctions d’un système. o Utiliser des outils informatiques actualisés : de traitement de données, de représentation, de conception, de calcul et de simulation. o Exploiter le réseau INTERNET en vue de rechercher de l’information associée aux domaines technologiques étudiés. 4/26 III- Démarches pédagogiques : 1- Organisation de l’enseignement : L’enseignement de la technologie dans la section « Sciences Techniques » s’appuie sur une approche concrète fondée sur l’observation, l’expérimentation des systèmes pluritechnologiques, sous-systèmes ou maquettes et sur la production de documents pour décrire ou valider des solutions constructives. Du point de vue de la méthodologie d’apprentissage, l’enseignement se base sur l’analyse de produits et de systèmes réels associés à des dossiers techniques permettant l’émergence des concepts relatifs aux différents apprentissages. Le cours est basé essentiellement sur des activités et des manipulations. Ces activités permettent de structurer les connaissances et de vérifier les concepts. Le travail en autonomie est favorisé afin de permettre à l’élève de découvrir, d’appliquer, de consolider et d’intégrer les nouveaux savoirs et savoir-faire. Les activités pratiques nécessaires à l’appropriation des acquis technologiques seront menées dans des laboratoires (de mécanique et d’électricité) autour d’équipements et systèmes pluritechnologiques. Elles visent : La manipulation de systèmes pluritechnologiques, sous-systèmes ou constituants. La description et l’analyse fonctionnelle, temporelle et structurelle de ces systèmes. La conduite de calculs simples relatifs à des fonctions techniques. Le dimensionnement de composants à partir de calculs simples ou de logiciels; La conception et/ou la modification de solutions pluritechnologiques. Dans un objectif de consolidation et/ou de remédiation, des activités de synthèse seront prévues à la fin de chaque trimestre. 2- Programmes : L’enseignement de la technologie dans la section « sciences techniques » utilise les approches : fonctionnelle, structurelle et comportementale, qui permettent de caractériser et valider des solutions constructives des produits étudiés. L’approche conjointe fonctionnelle et structurelle développe, chez l’élève, les compétences d’analyse d’un système, induit les acquis technologiques nécessaires et l’exerce aux raisonnements et à la conception de produits. L’approche conjointe structurelle et comportementale met en évidence les effets notamment physiques et mécaniques qui apparaissent à la suite de l’étude structurelle des produits et permet à l’élève de quantifier ces effets et de les comparer. Cet enseignement est assuré par deux enseignants (Bac + 4 ans au moins) : un enseignant de génie électrique pour l’électricité et un autre de génie mécanique pour la mécanique. 5/26 3- Les niveaux d’acquisition : Le caractère systémique de la technologie, sa pluridisciplinarité et son évolution permanente exige une définition des niveaux d’acquisition dans les apprentissages. Il permet en outre, pour l'analyse scientifique des comportements et la modélisation, de bien délimiter l'ampleur des développements théoriques (ou pratique) souhaitables, et enfin de préciser le niveau de l'évaluation. Ces niveaux sont limités au nombre de quatre et classés dans un ordre croissant des compétences visées : - Niveau 1 : Information "je sais" A ce niveau l’élève apprend l’existence d'un sujet, avec une vue d'ensemble. Il devient capable de/d’ : identifier, désigner, citer un élément, un composant ou une méthode ; évoquer un phénomène sans nécessairement le replacer dans son contexte. - Niveau 2 : Expression "je sais en parler" A ce niveau l’élève comprend et exprime le nouveau savoir dans les termes de la discipline. Il devient capable de décrire, expliquer et représenter un schéma. (L’élève a compris le principe et il est capable de l’expliquer). - Niveau 3 : Maîtrise d'outils "je sais faire" A ce niveau l’élève apprend à appliquer, il sait utiliser, manipuler des principes, des règles, en vue d'un résultat à atteindre. Il devient capable de maîtriser le savoir-faire associé au savoir (l'élève peut mettre en œuvre un modèle simple, représenter et simuler un fonctionnement, effectuer un dimensionnement, faire fonctionner une machine, réaliser une opération technique). - Niveau 4 : Maîtrise méthodologique : "je sais choisir" A ce niveau l’élève acquiert une capacité d'analyse, de synthèse et de transfert. Il devient capable de résoudre un problème. (Effectuer une analyse, concevoir une démarche de résolution et effectuer une synthèse guidée). 6/26 7/26 ARCHITECTURE DU PROGRAMME A - ANALYSE FONCTIONNELLE D’UN PRODUIT : L’objectif de ce chapitre est d’introduire l’analyse fonctionnelle et son rôle structurant dans la conception d’un produit. L’élève peut ainsi s’initier à l’analyse (recenser, caractériser, hiérarchiser les fonctions de services) et à la synthèse (Organisation d’un système technique). B - ANALYSE STRUCTURELLE : Définition des éléments d’un produit : Les schémas, sous diverses formes, et la représentation graphique des solutions constructives constituent des outils de communication indispensables aux techniciens, aux ingénieurs et aux utilisateurs, à différentes étapes du cycle de vie d’un produit ou d’un système. La représentation des solutions constructives et les schémas seront abordés en respectant les normes en vigueur et prendra compte de l’évolution croissante des logiciels de conception (CAO). Les liaisons mécaniques et les transmissions de mouvements : L’enseignement de ce chapitre vise essentiellement à faire découvrir à l’élève différentes solutions technologiques assurant une fonction donnée et de l’amener à en proposer. Cette approche permet à l’élève de disposer d’une bibliothèque lui permettant d’optimiser ses conceptions et de les justifier. C - ANALYSE COMPORTEMENTALE : L’enseignement de ce chapitre vise à faire appréhender par l’élève des notions simples de dimensionnement d’un composant ou de vérifier sa résistance à des sollicitations simples à travers des activités pratiques en exploitant des systèmes, des machines d’essai et en utilisant les logiciels de calcul et de simulation appropriés. Il vise aussi à faire découvrir à l’élève les différents moyens de génération de surfaces par enlèvement de matière sur des machines traditionnelles et sur des micromachines à commande numérique et les modes d’obtention de pièces sans enlèvement de matière afin de susciter sa motivation et d’améliorer ses pratiques de conception. 8/26 9/26 Niveau Objectifs Contenus Recommandations H 1 2 3 4 A- ANALYSE FONCTIONNELLE. A partir d’un besoin validé : OS A1.1 -Recenser des fonctions de service. OSA1.2 - Caractériser des fonctions de service. OSA1.3 - Hiérarchiser des fonctions de service. OS A1.4 - Compléter uploads/Philosophie/ ti-us-tc-2006-freeeee-pdf.pdf