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Fiches connaissances PAR THEMATIQUE – 4ème

 

 

– –  OST – Les objets et systèmes techniques : leurs usages et leurs interations à découvrir et analyser

Compétences / Sous-thématiques Connaissances Documents
OST1 – Décrire les liens entre usages et évolutions technologiques des objets et des systèmes techniques.
T1-L’évolution des OST OST1a – Les éléments qui participent à l’évolution des besoins (invention, innovation, développement durable)
OST1b – La fonction technique, le principe technique
OST1c – La famille et la lignée d’OST
OST1d – Les contraintes sociétales
OST1e – Les grands types d’apprentissage des intelligences artificielles et leurs usages possibles (géolocalisation, identification, calcul, traduction, etc.)
OST1f – Les incidences sociétales, notamment l’étude du biais et de l’effet de l’usage d’une intelligence artificielle (IA).
T2 – Usages et impacts sociétaux du numérique OST1g-fichiers informatiques (fichier texte, fichier image, fichier de type tableur ou CSV) et dossiers, arborescence
OST1h-Système d’information et stockage des données : extension et format de fichiers, droits d’écriture et de lecture sur les fichiers
OST1i-Système d’information et stockage des données : unité de quantité d’information : bit, octet et leurs multiples
OST1j-Système d’information et stockage des données : ordre de grandeur de la taille d’un fichier image, d’un fichier son, d’une vidéo
OST1k-Système d’information et stockage des données : incidences liées au stockage, au flux des données et aux réseaux d’information
OST1l-Cybersécurité : protection des données personnelles, traces numériques (témoins de connexion, géolocalisation), identification, authentification, respect de la propriété intellectuelle
OST1m-Cyberviolence : usurpation d’identité, usage détourné
OST2 – Décrire les interactions entre un objet ou un système technique, son environnement et les utilisateurs
T3-L’OST dans son environnement OST2a-les interacteurs extérieurs : usagers, données, autres objets, éléments de l’environnement
OST2b-les modes de représentation : croquis, schéma, graphique, algorithme, modélisation
OST2c-les contraintes : prise en compte des exigences issues des normes ou d’un cahier des charges, labels et certifications
OST2d-l’ergonomie liée à l’usage
OST3 – Caractériser et choisir un objet ou un système technique selon différents critères
T4-Le choix d’un OST dans un contexte de développement durable OST3a-les composantes d’une notice et d’une documentation technique et leur organisation
OST3b-l’indice énergétique et l’indice de réparabilité
OST3c-les impacts environnementaux (indicateurs : air, eau, sol et santé)
OST3d-les piliers du développement durable et les différentes étapes du cycle de vie d’un OST
OST3e-les critères de choix : la qualité, l’efficacité énergétique, la durabilité, la recyclabilité
T5-La performance d’un OST OST3f-les critères de performance d’un OST (grandeurs mesurables : vitesse, autonomie énergétique)

 

 

– – SFC – Structure, fonctionnement, comportement : des objets et des systèmes techniques à comprendre

Compétences / Sous-thématiques Connaissances Vidéos
SFC1 – Décrire et caractériser l’organisation interne d’un objet ou d’un système technique et ses échanges avec son environnement (énergies, données).
T6-Fonctions, solutions, constituants de la chaine d’énergie SFC1a-les différentes formes d’énergie : électrique, cinétique, potentielle, thermique, lumineuse (rayonnement)
SFC1b-les conversions d’énergie des constituants suivants : moteur électrique, lampe, radiateur, génératrice, vérin
SFC1c-les fonctions des constituants suivants _ batterie, relais, interrupteur
SFC1d-les mécanismes de transmission et de transformation de mouvements (engrenages, courroies, chaînes)
T7-Matériaux et procédés SFC1e-les caractéristiques et les propriétés des principaux matériaux
SFC1f-les caractéristiques des procédés de mise en forme disponibles dans le laboratoire
SFC1g-les étapes du cycle de vie d’un OST : extraction, traitement, fabrication, assemblage, utilisation, fin de vie, transport
SFC1h-l’incidence environnementale
T8-Fonctions, solutions, constituants de la chaîne d’information SFC1i-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…
T9-Structuration et traitement des données SFC1j-Vocabulaire des données (numériques) : objet / descripteur / collection (liste) / type (mot/chaîne de caractères, nombre et booléen) / données structurées
SFC1k-Représentation des données : le bit : élément minimum d’information, représentation par les symboles 0 et 1
SFC1l-Représentation des données : représentation des booléens, des mots (code ASCII étendu), des nombres entiers naturels
SFC1m-Traitement des données _ mise en forme et traitement de données (calculs, filtre, tri) dans un logiciel (tableur)
T10-La circulation de l’information dans un réseau informatique SFC1n-un réseau local, le réseau mondial (Internet)
SFC1o-le rôle d’un terminal, d’une carte réseau, des liaisons (filaires ou non filaires), d’un commutateur, d’un routeur, d’un serveur
SFC1p-le rôle et la structure d’une adresse IP, des tables de routage
SFC1q-le débit et les ordres de grandeur associés
SFC2 – Identifier un dysfonctionnement d’un objet technique et y remédier
T11-Le dépannage et la réparation SFC2a-la fiabilité, la durabilité, l’indice de réparabilité
SFC2b-Les règles usuelles de sécurité et de mise en œuvre des moyens de réalisation au sein d’un atelier de fabrication collaboratif
SFC2c-la technologie et les caractéristiques des composants à remplacer : capteurs, actionneurs, composants, microcontrôleurs, générateurs
SFC2d-les procédés d’obtention de pièce (ajout et enlèvement de matière), de mise en forme (pliage, thermoformage) et d’assemblage (fixe et démontable) 
SFC2e-les moyens de production -découpe au laser- centre d’usinage- fabrication additive (imprimante 3D)
SFC2f-les moyens de prototypage électronique : plaque d’essai, fils, composants électroniques, générateurs
SFC2g-Les modes de sollicitation des matériaux (flexion, torsion)
SFC2h-les conductibilités électrique et thermique, la disponibilité, la valorisation, le recyclage des matériaux.
SFC3 – Comprendre et modifier un programme associé à une fonctionnalité d’un objet ou d’un système technique
T12-La programmation d’une nouvelle fonctionnalité SFC3a-Algorithmique et programmation : instruction d’affectation, variable (type mot, nombre et booléen)
SFC3b-Algorithmique et programmation : opérateurs arithmétiques et logiques (ET, OU, NON)
SFC3c-Algorithmique et programmation : instruction conditionnelle
SFC3d-Algorithmique et programmation : instructions itératives
SFC3e-Algorithmique et programmation : structure de données « listes » afin de stocker des données issues du programme pour les parcourir et les traiter
SFC3f-Algorithmique et programmation : séquences (bloc) d’instructions
SFC3g-Algorithmique et programmation : événement
SFC3h-Algorithmique et programmation : déclenchement d’une séquence d’instructions par un évènement
SFC3i-Algorithmique et programmation : entrées ou sorties d’un programme (données issues par exemple de capteurs IHM et sorties pouvant être en lien avec un actionneur, fichiers)
SFC3j-Programmation graphique par blocs
SFC3k-Lien entre la programmation graphique par bloc et la programmation textuelle (fin de 3e)

 

 

– – CCRI – Création, conception, réalisation, innovations : des objets à concevoir et à réaliser

Compétences / Sous-thématiques Connaissances Vidéos
CCRI1 – Imaginer, concevoir et réaliser une ou des solutions en réponse à un besoin, à des exigences (de développement durable, par exemple) ou à la nécessité d’améliorations dans une démarche de créativité.
T13-La gestion de projet technique CCRI1a-le diagramme de planification des tâches – notion de tâches, durée et contraintes entre tâches
CCRI1b-les étapes d’un projet, revues de projet
CCRI1c-l’écoconception
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser :  OST3d-Les différentes étapes du cycle de vie d’un OST  OST1d-Les contraintes sociétales  SFC1h-L’incidence environnementale  OST3d-Les piliers du développement durable
T14-Le prototypage de solutions Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser :  OST3d-Les différentes étapes du cycle de vie d’un OST 

OST1d-Les contraintes sociétales 

SFC1h-L’incidence environnementale 

OST3d-Les piliers du développement durable
T15-Le choix des matériaux Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser : 

SFC2g-Les modes de sollicitation des matériaux (flexion, torsion) 

SFC2h-Les conductibilités électrique et thermique, la disponibilité, la valorisation, le recyclage des matériaux 

SFC1g-Les différentes étapes du cycle de vie d’un OST L’empreinte carbone.
T16-Le choix d’une source d’énergie Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser : 

SFC1a-Les différentes formes d’énergie : électrique, cinétique, thermique, lumineuse 

SFC1b-Les conversions d’énergie des constituants suivants : moteur électrique, lampe, radiateur, génératrice, vérin.
T17-L’assemblage de constituants Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser : 

SFC1c-Les fonctions des constituants de la chaîne d’énergie : batterie, relais/interrupteur 

SFC1d-Les mécanismes de transmission de mouvements (engrenages, courroies, chaînes) 

SFC1i-Les fonctions des constituants suivants : capteurs (température, présence, distance, etc.), microcontrôleur, composants d’une interface humain-machine (boutons, afficheurs, etc.).
T18-La modélisation et la fabrication CCRI1d-les instruments de mesure
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser : 

SFC2b-Les règles usuelles de sécurité et de mise en œuvre des moyens de réalisation au sein d’un atelier de fabrication collaboratif

SFC2e-Les moyens de production : découpe au laser, centre d’usinage, fabrication additive (imprimante 3D).
CCRI2 – Valider les solutions techniques par des simulations ou par des protocoles de tests
T19-La validation du comportement mécanique d’un matériau Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser : 

SFC2g-Les modes de sollicitation des matériaux (flexion, torsion)

OST3b-L’indice énergétique et l’indice de réparabilité.
T20-La validation des performances d’un OST Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser : 

OST3f-Les paramètres et les grandeurs mesurées, associés à un protocole ; 

OST2c-Les exigences, les contraintes issues des normes ou d’un cahier des charges.
CCRI3 – Concevoir, écrire, tester et mettre au point un programme
T21-La programmation des OST CCRI3a-La modularité : sous-programme, fonction
CCRI3b-La structuration d’un programme (organisation, modularité, commentaires)
Connaissances des deux autres thèmes à remobiliser : 

On retrouve ici les connaissances de la compétence « Comprendre et modifier le programme associé à une fonction d’un objet ou système technique » du second thème. 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 Evénement 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) Programmation graphique par blocs Lien entre la programmation graphique par bloc et la programmation textuelle (fin de 3e).