🔧 Technologie — Classe de 4e

Programme indicatif de suivi des apprentissages — Cycle 4 · Enseignements Pratiques Interdisciplinaires

📐 Conception & Création 💻 Programmation ⚡ Électronique 🤖 Automatismes
36
Séances / an
3
Trimestres
6
Projets
1h30
Par séance

📘 Trimestre 1 — Conception & Numérique

Septembre → Décembre · ~12 séances

📋 Objectifs du trimestre

🎯Découvrir la démarche de conception
🖥️S'initier à la modélisation 3D (Fusion 360 / TinkerCAD)
🧩Programmer par blocs (Scratch / mBlock)
📊Lire et produire un diagramme (exigences / fonctionnel)

📅 Séances détaillées

S1
Intro Présentation du programme de l'année · Cahier des charges
Notion d'objet technique, besoin, fonction d'usage et d'estime. Analyse d'objets quotidiens.
1h30
S2
Analyse Diagramme des exigences & cahier des charges fonctionnel
Élaborer un CdCF : fonctions principales, contraintes, critères et niveaux. Exemple : un distributeur de nourriture pour animal.
1h30
S3
Model 3D Prise en main d'un logiciel de CAO (1/2)
Interface, plans, esquisses contraintes, extrusion. Modéliser une boîte simple.
1h30
S4
Model 3D CAO — Fonctions avancées (2/2)
Révolution, lissage, assemblage, contraintes d'assemblage. Création d'un support téléphone.
1h30
S5
Blocs Introduction à la programmation par blocs
Algorithmes simples, boucles, conditions, variables. Défis sur Scratch : dessiner des figures, animer un sprite.
1h30
S6
Blocs Programmation par blocs — Projet mini-jeu
Création d'un jeu interactif (chronomètre, score, collisions). Notion d'événements et de clones.
1h30
S7
Python Initiation au texte : Python avec Turtle
Syntaxe de base, variables, boucles for/while. Dessiner des polygones et des fractales simples.
1h30
S8
Python Python — Conditions, fonctions, listes
if/elif/else, fonctions paramétrées, listes et tuples. Mini-programmes : devinette, calculatrice.
1h30
S9
Analyse Évolution des objets techniques
Comparaison d'objets dans le temps (téléphone, vélo, enceinte). Innovation, rupture, contraintes socio-environnementales.
1h30
S10
✏️ Éval Projet T1 — Conception d'un objet utile (lancement)
Par groupes : cahier des charges d'un organisateur de bureau. Esquisses, maquette carton, modélisation CAO partielle.
1h30
S11
✏️ Éval Projet T1 — Réalisation & présentation
Fabrication (impression 3D ou carton), assemblage, affichage du CdCF. Présentation orale express 3 min.
1h30
S12
Bilan Évaluation sommative T1 · Bilan & régulation
Test de connaissances (CAO, bloc, Python), auto-évaluation des compétences. Ajustements pour T2.
1h30

📗 Trimestre 2 — Électronique & Objets Connectés

Janvier → Mars · ~12 séances

📋 Objectifs du trimestre

🔌Comprendre un circuit électrique simple (LED, résistance, capteur)
🛠️Utiliser une carte programmable (Arduino / micro:bit)
🧪Lire et câbler un schéma électronique
📡Acquérir et traiter des données capteurs

📅 Séances détaillées

S13
Circuits Bases de l'électricité : tension, courant, loi d'Ohm
Montage simple pile/LED/résistance. Mesures au multimètre. Notion de court-circuit et de protection.
1h30
S14
Composants Composants électroniques passifs et actifs
Résistance, condensateur, diode, transistor, capteur LDR, thermistance. Lecture de code couleur.
1h30
S15
Arduino Découverte de la carte Arduino / micro:bit
Présentation, ports, alimentation. Premier programme : faire clignoter une LED (Blink).
1h30
S16
Arduino Entrées numériques — Bouton poussoir & LED
Lire un bouton, allumer/éteindre une LED. Gestion des rebonds (debounce). Montage "feu tricolore".
1h30
S17
Capteurs Entrées analogiques — Capteur de lumière & température
LDR, thermistance, pont diviseur. Lire une valeur analogique, l'afficher sur le moniteur série.
1h30
S18
Actionneurs Actionneurs : servo-moteur & moteur DC
Commande d'un servo (angle, PWM). Pont en H pour moteur DC. Sens de rotation et vitesse.
1h30
S19
Schemas Schémas électroniques et simulation (Falstad / Tinkercad)
Lire et dessiner un schéma normalisé. Simulation en ligne avant montage physique.
1h30
S20
Python Communication PC ←→ Arduino via USB série
Envoi de commandes depuis Python (PySerial). Allumer des LED depuis le clavier. Protocole simple.
1h30
S21
Données Acquisition de données et visualisation
Enregistrer des mesures (température, lumière) dans un fichier CSV. Tracer avec Excel / Python matplotlib.
1h30
S22
✏️ Éval Projet T2 — Station météo connectée (lancement)
Cahier des charges, choix des capteurs (température, humidité, luminosité), schéma fonctionnel.
1h30
S23
✏️ Éval Projet T2 — Câblage & programmation
Montage des capteurs, calibrage, programme d'acquisition, affichage sur écran LCD ou série.
1h30
S24
Bilan Évaluation sommative T2 · Présentation des projets
Démonstration de la station météo, évaluation des compétences, fiche de synthèse.
1h30

📕 Trimestre 3 — Automatismes & Projet de Synthèse

Avril → Juin · ~12 séances

📋 Objectifs du trimestre

🤖Programmer un système automatisé (chaîne d'énergie et d'information)
📐Concevoir et fabriquer une pièce en CAO + impression 3D
🧠Intégrer capteurs + actionneurs + programme dans un même projet
🎤Restituer techniquement : dossier, maquette, oral

📅 Séances détaillées

S25
Systèmes Chaîne d'énergie et chaîne d'information
Schéma fonctionnel d'un système automatisé. Exemples : portail, éclairage public, robot aspirateur.
1h30
S26
Logique Programmation conditionnelle avancée & logique combinatoire
ET/OU/NON avec des capteurs. Exemple : alarme qui se déclenche si porte ouverte ET nuit.
1h30
S27
Asservissement Boucle de rétroaction — régulation de température
Chauffage régulé : lire température, comparer à la consigne, activer/désactiver un relais. Hystérésis.
1h30
S28
CAO Conception d'un boîtier / support en CAO (1/2)
Mesurer les composants, modéliser un boîtier avec emplacements pour carte et capteurs. Contraintes d'assemblage.
1h30
S29
CAO Impression 3D du boîtier (2/2)
Préparation du fichier .stl, tranchage (slicing avec Cura / PrusaSlicer), lancement d'impression. Post-traitement.
1h30
S30
PCB Initiation au circuit imprimé (PCB design)
Schéma électronique → routage → export Gerber. Utilisation d'EasyEDA ou KiCad (aperçu).
1h30
S31
Réseau Objets connectés et transmission de données
Introduction à l'IoT. Communication WiFi (ESP8266/ESP32), envoi de données vers un serveur local.
1h30
S32
Réseau Tableau de bord web — visualisation temps réel
Création d'une page HTML simple qui affiche les données du capteur (via WebSocket ou requête HTTP).
1h30
S33
🏆 Projet Projet T3 — Objet connecté intelligent (lancement)
Choix du sujet : serre connectée, boîte à médicaments, distributeur, compteur de fréquentation… CdCF complet.
1h30
S34
🏆 Projet Projet T3 — Conception & prototypage
CAO du boîtier, montage électronique, programmation de la logique. Tests intermédiaires.
1h30
S35
🏆 Projet Projet T3 — Finalisation & dossier technique
Assemblage final, rédaction du dossier technique (schémas, programme commenté, photos). Préparation de l'oral.
1h30
S36
🏆 Éval Oral de projet & évaluation annuelle
Présentation 5 min + démo. Évaluation des compétences cycle 4. Bilan de l'année et perspectives (3ème).
1h30

🎯 Compétences travaillées (Cycle 4 — Technologie)

🔍CT1 — Imaginer, synthétiser, formaliser une solution technique
📐CT2 — Réaliser un prototype / maquette à partir d'un schéma
💻CT3 — Écrire un programme (blocs puis texte) pour commander un système
⚙️CT4 — Analyser le fonctionnement d'un objet technique
📊CT5 — Lire et produire des représentations (schémas, diagrammes, modèles 3D)
🌱CT6 — Prendre en compte les contraintes sociales et environnementales