Une progression spiralaire de lapprentissage en technologie Formation

Une progression spiralaire de l’apprentissage en technologie Formation disciplinaire Technologie Jean-Michel Baron, Bruno Cirefice, Vincent Montreuil, Romuald Tomasini, Christian Vaylet Groupe IA-IPR STI

Une complexification progressive Niveau d’acquisition *** ** * Compétence Temps

Une architecture des programmes en trois volets Chaque programme de cycle est organisé en trois parties complémentaires : § le volet 1 précise les principaux enjeux et objectifs de formation du cycle § le volet 2 précise les contributions essentielles différents enseignements au socle commun § le volet 3 : précise les enseignements et les niveaux de maîtrise attendus à la fin du cycle

Le volet 1 (cycle 3) Les spécificités du cycle de consolidation - « Permettre une meilleure transition entre l’école et le collège en assurant une continuité et une progressivité entre les trois années du cycle. » - « les différentes étapes des apprentissages doivent être adaptées par les équipes pédagogiques à l'âge et au rythme d’acquisition des élèves » - « le programme fournit également des repères de programmation afin de faciliter la répartition des thèmes d’enseignement entre les trois années du cycle, cette répartition pouvant être aménagée en fonction du projet pédagogique du cycle ou de conditions spécifiques »

Le volet 1 (Cycle 4) Les spécificités du cycle des approfondissements - « Ces compétences, évaluées régulièrement et validées en fin de cycle… » - « Lors des trois ans de collège du cycle 4. . . . L’élève œuvre au développement de ses compétences, par la confrontation à des tâches plus complexes » - « La créativité des élèves, qui traverse elle aussi tous les cycles, se déploie au cycle 4 »

Le volet 2 Contributions essentielles différents enseignements au socle commun Domaine 1 Les langages pour penser et communiquer Domaine 2 Les méthodes et outils pour apprendre Réforme du collège Domaine 3 La formation de la personne et du citoyen Domaine 4 Domaine 5 Les systèmes naturels et les systèmes techniques Les représentations du monde et l’activité humaine

Le volet 3 – Les enseignements volet 2 volet 3

Le volet 3 -Les enseignements Socle Commun Exemple de lien entre le volet 2 et le volet 3 Compétences travaillées Connaissances et compétences associées volet 2 volet 3

Le volet 3 -Les enseignements Exemple de progression spiralaire quand le programme indique des repères de progressivité (cycle 4) Partie : L’informatique et la programmation Compétences travaillées : Concevoir, créer, réaliser Connaissances : Compétences associées : » Notions d’algorithme et - Analyser le comportement Domaine du socle : 4 de programme. attendu d’un système réel en » Imaginer, concevoir et programmer » Notion de variable fonction d’événements, de des applications informatique données ou d’informations nomades » Déclenchement d’une transmises Pratiquer des langages action par un événement, Domaine du socle 1 séquences d’instructions, - Écrire, mettre au point » Appliquer les principes élémentaires boucles, instructions (tester, corriger) et exécuter un de l’algorithmique et du codage à la conditionnelles programme commandant un résolution d’un problème simple. » Systèmes embarqués système réel et vérifier le Mobiliser des outils numériques » Forme et transmission comportement attendu Domaine du socle : 2 du signal » Piloter un système connecté » Capteur, actionneur, - Écrire un programme dans localement ou à distance interface lequel des actions sont » Modifier ou paramétrer le déclenchées par des fonctionnement d’un objet événements extérieur communicant

Le volet 3 -Les enseignements Exemple de progression spiralaire quand le programme indique des repères de progressivité (cycle 4) Partie : L’informatique et la programmation Repères de progressivité En 5 e : traitement, mise au point et exécution d’un programme simple avec un nombre limité de variables d’entrée et de sortie, développement de programmes avec des boucles itératives En 4 e : traitement, mise au point et exécution de programme avec introduction de plusieurs variables d’entrée et de sortie En 3 e : introduction du comptage et de plusieurs boucles conditionnelles imbriquées, décomposition en plusieurs sous-problèmes

Le volet 3 -Les enseignements Exemple de progression spiralaire quand le programme indique des repères de progressivité (cycle 4) Niv. 3 4 5 DONNÉES TRAITEMENT savoir-faire PRODUCTION(S) Description du comportement - Décomposer le problème posé en sous-problèmes afin de Document de synthèse comprenant l’algorithme et souhaité structurer un programme de commande. programme complétés par l’introduction de boucles Diagramme de séquence - Écrire un programme dans lequel des actions sont déclenchées conditionnelles imbriquées et les essais et par des événements extérieurs. modifications successives apportées. Algorithme à compléter Programme à compléter Progressivité : En 3ème : introduction du comptage et de plusieurs boucles conditionnels imbriqués, décomposition en plusieurs sous Application nomade -problèmes (boucles conditionnelles imbriquées) Construire une progression respectant les repères de progressivité indiqués dans le programme Un système fonctionnant Diagramme de séquence Algorithme et programme Insatisfactions à corriger ou variation(s) de situations de fonctionnement - Écrire, mettre au point (tester, corriger) et exécuter un Algorithme et programme adapté à la nouvelle programme commandant un système réel et vérifier le situation par une modification ou l’ajout d’une comportement attendu. condition logique. Compte-rendu des essais réalisés Progressivité : En 4ème : traitement, mise au point et exécution de programme avec introduction de plusieurs variables d’entrée et de sortie (boucles conditionnelles) Un système fonctionnant (Diagramme de séquence Algorithme et programme) Dysfonctionnement constaté dépendant d’une variable (temporisation, régulation, détecteur de luminosité…) - Analyser le comportement attendu d’un système réel en fonction d’événements, de données ou d’informations transmises Progressivité : En 5ème : traitement, mise au point et exécution de programme simple avec un nombre limité de variables d’entrée et de sortie, développement de programmes avec des boucles itératives. E L P M E X E Document synoptique, mettant en relation l’algorithme et le programme à partir du diagramme de séquence, comportant la modification de variable permettant de résoudre le dysfonctionnement constaté

Le volet 3 -Les enseignements Exemple de progression spiralaire quand le programme indique des repères de progressivité (cycle 4) Exemples de production attendues 5ème 4ème 3ème

Le volet 3 -Les enseignements Exemple de progression spiralaire quand le programme n’indique pas de repères de progressivité Etape 1 : Choisir les connaissances et compétences associées aux compétences travaillées Partie : La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques Compétences travaillées : Connaissances : Compétences associées : Concevoir, créer, réaliser » Représentation fonctionnelle des systèmes » Structure des systèmes » Chaîne d’énergie » Chaîne d’information » Sources d’énergies » Outils de description d’un fonctionnement, d’une structure et d’un comportement - Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties - Identifier le(s) les flux d’énergie sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent - Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, le fonctionnement, la structure et le comportement des objets Domaine du socle : 4 » Identifier le(s) matériau(x), les flux d’énergie et d’information, dans le cadre d’une production, technique sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent. Pratiquer des langages Domaine du socle : 1 » Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.

Le volet 3 - Les enseignements Exemple de progression spiralaire quand le programme n’indique pas de repères de progressivité Etape 2 : Définir une progression des tâches possibles selon plusieurs niveaux Niv. DONNÉES TRAITEMENT savoir-faire PRODUCTION(S) Cahier des Tâche : - Réaliser un diagramme de de blocs interne : Diagramme de bloc interne réalisé charges ou constituants de la chaîne d’énergie ; constituants de la avec l’indication de la nature des flux. fiche produit chaîne d’information ; flux d’énergie (forme d’énergie à l'entrée et à la sortie de chaque bloc) ; flux *** OST et dossier d’information en précisant la nature des informations, technique la nature des signaux et la nature des transformations réalisées. Contexte Tâche - Compléter un diagramme de bloc interne : Diagramme de bloc interne complété. Situation constituants de la chaîne d’énergie ; constituants de Le diagramme précise les constituants ** problème la chaîne d’information de la chaîne d’énergie et d’information. * E L P M E X E Tâche – Repérer les constituants du système Diagramme de définition de blocs réalisé

Le volet 3 : Les enseignements Exemple de production attendue : Niveau *

Le volet 3 : Les enseignements Exemple de production attendue : Niveau **

Le volet 3 : Les enseignements Exemple de production attendue : Niveau ***

Le volet 3 -Les enseignements Une progression spiralaire pour le cycle 3 Pour chaque partie du programme des repères de progressivité sont indiqués selon les niveaux de classe: CM 1 -CM 2/6 e Exemple pour la compétence: Identifier les principales familles de matériaux • En CM 1 et CM 2, les matériaux utilisés sont comparés selon leurs caractéristiques dont leurs propriétés de recyclage en fin de vie • En classe de 6 e, des modifications de matériaux peuvent être imaginées par les élèves afin de prendre en compte leurs impacts environnementaux.

À propos de l'usage de la métaphore de la spirale en didactique et pédagogie Jérôme Bruner introduit en 1960 l'idée de pédagogie spiralaire dans « The process of education » . Les curricula devraient, selon lui, être établis de façon spiralaire, en sorte que les élèves construisent de façon régulière sur ce qu'ils ont déjà appris.