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Technologie au Collège : Programme de la 5e à la 3e et Compétences Numériques

Les trois thèmes de la techno au collège expliqués sur des objets du quotidien, ce qui change de la 5e à la 3e, les compétences numériques et trois exercices corrigés.

Cet article a été rédigé à des fins pédagogiques. Les informations présentées peuvent évoluer. Nous t’invitons à vérifier auprès de sources officielles.

En technologie, de la 5e à la 3e, tu poses trois questions à chaque objet : à quoi sert-il, comment fonctionne-t-il, comment en fabriquer un. Prends une lampe qui s'allume seule à la nuit tombée : tu cherches le besoin auquel elle répond et ce qu'elle consomme, tu repères le capteur de lumière et la carte qui décide d'allumer, puis tu en construis une et tu la programmes. Ce sont les trois thèmes du programme, repris chaque année avec de moins en moins d'aide.

Analyser un objet et ses usages

Un objet technique, c'est ce que l'être humain fabrique pour répondre à un besoin : un vélo, mais aussi un logiciel. Une montre connectée et l'application qui reçoit ses données forment ensemble un système technique.

Pars toujours du besoin, par exemple « s'éclairer la nuit ». Une fonction technique est une action que l'objet, ou l'une de ses parties, doit réaliser : ici, « produire de la lumière ». Le principe technique est le phénomène utilisé pour y arriver : la flamme d'une bougie, le filament chauffé d'une ampoule, la LED qui s'allume au passage du courant. Les interacteurs de l'objet, tout ce avec quoi il est en relation (l'usager, d'autres objets, la pluie), lui imposent des contraintes.

Un objet a aussi une vie avant et après toi. Son cycle de vie va de l'extraction des matières premières à la fin de vie (réemploi, recyclage ou déchet), en passant par la fabrication, le transport et l'utilisation. Pour choisir entre deux objets, regarde au-delà du prix : consommation d'énergie, durabilité, facilité de réparation, recyclabilité. C'est le regard du développement durable, avec ses trois piliers : l'environnement, la société et l'économie.

Comprendre comment il fonctionne

À l'intérieur, un objet automatique se lit comme deux chaînes. Prends un portail motorisé.

La chaîne d'information recueille des informations et décide. Un capteur mesure ou détecte quelque chose et le transforme en information : ici, un capteur de présence repère une voiture dans le passage. Le microcontrôleur, un petit ordinateur tenu sur une seule puce, exécute le programme et décide d'ouvrir ou de s'arrêter. Boutons et afficheurs forment l'interface humain-machine (IHM), par laquelle l'usager donne ses ordres et lit des informations.

La chaîne d'énergie fait bouger le portail. Une batterie ou le secteur fournit l'énergie électrique, un relais la laisse passer ou la coupe sur ordre du microcontrôleur, le moteur la convertit en énergie cinétique (l'énergie du mouvement), et des engrenages transmettent ce mouvement au portail.

Piège classique : range un constituant selon ce qui le traverse. Un ordre ou une mesure : chaîne d'information. L'énergie qui fera bouger, chauffer ou éclairer : chaîne d'énergie. Un bouton qui envoie un ordre à la carte est dans la première ; un interrupteur qui coupe le courant d'une lampe, dans la seconde.

Pour dépanner, suis les chaînes : l'ordre arrive-t-il au microcontrôleur, le moteur reçoit-il du courant ? Tu remplaces ensuite la pièce en cause.

Données, réseaux et compétences numériques

Dans une machine numérique, toute information est faite de bits. Un bit est la plus petite information possible : 0 ou 1. Un octet regroupe 8 bits, et la taille d'un fichier se compte en octets : kilooctets (ko), mégaoctets (Mo), gigaoctets (Go).

Un réseau local relie les appareils d'un même lieu, appelés terminaux, par câble ou sans fil (Wi-Fi) ; le commutateur fait passer les données de l'un à l'autre. Un routeur relie ce réseau aux autres (ta box en contient un), et Internet est l'ensemble de ces réseaux reliés entre eux. Chaque appareil y est identifié par une adresse IP, comme 192.168.1.20 dans un réseau local. Grâce à leurs tables de routage, les routeurs choisissent le chemin des données jusqu'au serveur, l'ordinateur qui fournit la page demandée. Le débit, la quantité de données transmise chaque seconde, se mesure en bits par seconde : un Mbit/s, c'est un million de bits par seconde.

Piège classique : les fichiers se mesurent en octets, les débits en bits par seconde. Avant de diviser une taille par un débit, convertis la taille en bits : multiplie-la par 8.

Le cadre de référence des compétences numériques (CRCN) range tes compétences numériques en cinq domaines : information et données, communication et collaboration, création de contenus, protection et sécurité, environnement numérique. En fin de 3e, comme le prévoit le code de l'éducation, ton niveau est certifié : c'est la certification Pix, passée en ligne. En techno, tu apprends à protéger tes données personnelles, à respecter les droits d'auteur et à repérer tes traces, comme les témoins de connexion (cookies).

Une intelligence artificielle (IA) de reconnaissance d'images apprend à partir d'exemples et peut reproduire leurs défauts : entraînée seulement sur des photos de chats blancs, elle reconnaîtrait mal un chat noir. C'est ce qu'on appelle un biais.

Programmer un objet

Un algorithme est la suite d'instructions qui résout un problème, écrite d'abord en français ; le programme est cet algorithme traduit dans un langage que la machine exécute. Au collège, tu programmes avec des blocs à assembler, et en fin de 3e tu fais le lien avec un langage écrit en texte. Voici la lampe du début :

répéter indéfiniment
    lum prend la valeur du capteur de lumière (de 0 à 100)
    si lum < 30 alors
        allumer la LED
    sinon
        éteindre la LED

« lum » est une variable : une case de la mémoire, avec un nom, qui contient une valeur : un nombre, un mot (une chaîne de caractères) ou un booléen (vrai ou faux). La deuxième ligne lui donne sa valeur, c'est une affectation. « si... alors... sinon » est une instruction conditionnelle, « répéter indéfiniment » une boucle. Tu peux aussi combiner des tests avec ET, OU, NON, réagir à un événement (« quand le bouton est pressé ») et, en 3e, découper un long programme en sous-programmes, des morceaux nommés qu'on appelle au besoin.

Piège classique : $\text{lum} < 30$ est faux quand lum vaut exactement 30, et la LED reste éteinte. Pour l'allumer aussi à 30, écris $\text{lum} \leqslant 30$. Teste toujours la valeur limite.

Concevoir et fabriquer en projet

En projet, le besoin devient un cahier des charges : le document qui fixe ce que l'objet doit faire et ses contraintes, comme la sécurité, le coût, l'ergonomie (le confort d'utilisation) ou l'impact sur l'environnement. Penser à tout le cycle de vie dès la conception, c'est l'écoconception.

L'équipe dessine ses idées en croquis, en schéma ou en modélisation 3D (l'objet dessiné en volume sur ordinateur) et choisit ses matériaux : le cuivre conduit le courant, le plastique l'isole. Elle fabrique ensuite un prototype, un premier exemplaire pour les essais : l'imprimante 3D ajoute la matière couche par couche, la découpeuse laser en enlève. Aux revues de projet, l'équipe fait le point et justifie ses choix. Enfin, un protocole de test, une suite d'essais et de mesures prévue à l'avance, vérifie que le prototype respecte le cahier des charges.

Conseil : dans un protocole de test, ne change qu'un paramètre à la fois. Si tu changes la batterie et les roues d'un robot en même temps, tu ne sauras pas lequel des deux changements l'a rendu plus rapide.

Ce qui change de la 5e à la 3e

Les notions reviennent les trois années ; ce qui change, c'est la part que tu fais seul. En 5e, on te fournit le schéma ou le programme, en 4e tu le complètes, en 3e tu le construis. Ce tableau suit le programme de technologie du cycle 4, appliqué dans les trois classes depuis la rentrée 2026.

DomaineEn 5eEn 4eEn 3e
Chaîne d'énergieRepérer ses constituants sur un schéma fourniAssocier chaque constituant à sa fonctionConstruire toi-même le schéma de la chaîne
ProgrammationLire et modifier un programme fourniCompléter un programme, traduire un algorithme en programmeConcevoir l'algorithme, le programmer avec des sous-programmes
RéseauxReconnaître les éléments d'un réseau localRégler une adresse IP fixe pour ajouter un objetSuivre le trajet d'une information dans Internet
RéparationRéparer en suivant un protocole fourniProposer un protocole pour trouver l'origine d'une panneFormuler des hypothèses, fabriquer une pièce sur mesure
ProjetAméliorer un objet existantAjouter une fonction à un objetCréer un nouvel objet

La techno compte aussi au brevet : l'épreuve écrite de sciences porte sur les programmes de physique-chimie, de SVT et de technologie, avec le même coefficient que le français et les mathématiques.

Exercices corrigés

Cherche chacun sur ta feuille avant d'ouvrir la correction.

Exercice 1 : Le store électrique d'une salle descend tout seul quand le soleil est trop fort ; un bouton permet aussi de le commander. Range chaque constituant dans la chaîne d'information ou dans la chaîne d'énergie : capteur de luminosité, bouton, microcontrôleur, batterie, relais, moteur, courroie. Quelle énergie entre dans le moteur, et laquelle en sort ?

Correction :

Chaîne d'information : le capteur de luminosité, le bouton et le microcontrôleur, car ils font passer des mesures ou des ordres.

Chaîne d'énergie : la batterie, le relais, le moteur et la courroie, car ils font passer l'énergie qui fait bouger le store.

Le moteur reçoit de l'énergie électrique et rend de l'énergie cinétique.

Exercice 2 : Un ventilateur est commandé par ce programme, où temp est la température mesurée en °C.

répéter indéfiniment
    temp prend la valeur du capteur de température
    si temp > 28 alors
        mettre le ventilateur en marche
    sinon
        arrêter le ventilateur

a) Le ventilateur tourne-t-il à 31 °C ? À 28 °C ? À 22 °C ?

b) Modifie la condition pour qu'il ne tourne que s'il fait plus de 28 °C et que quelqu'un est dans la pièce. La variable présence vaut vrai quand le capteur de présence détecte quelqu'un, faux sinon.

Correction :

a) À 31 °C, $31 > 28$ est vrai : il tourne. À 28 °C, $28 > 28$ est faux (28 n'est pas strictement plus grand que 28) : il est arrêté, comme à 22 °C.

b) Les deux conditions doivent être vraies en même temps : c'est l'opérateur ET. La troisième ligne devient :

si temp > 28 ET présence = vrai alors

Avec OU, il tournerait dès que quelqu'un entre, même dans une pièce froide.

Exercice 3 : Au CDI, la connexion a un débit de 40 Mbit/s (données fictives). Tu télécharges une vidéo de 150 Mo pour un exposé. Combien de temps faut-il au minimum ? Un octet vaut 8 bits.

Correction :

Le débit est en bits par seconde et la taille en octets : on convertit d'abord la taille. $150 \times 8 = 1\,200$, donc la vidéo fait $1\,200$ Mbit.

Chaque seconde, 40 Mbit arrivent : $1\,200 \div 40 = 30$. Il faut au minimum 30 secondes.

Trouver $150 \div 40 \approx 3{,}8$ s, c'est avoir oublié la conversion.

À retenir

À retenir :

  • Trois questions sur chaque objet : à quoi il sert, comment il fonctionne, comment le fabriquer.
  • Le cycle de vie d'un objet va de l'extraction des matières à sa fin de vie.
  • Chaîne d'information : capteurs, microcontrôleur, IHM. Chaîne d'énergie : alimentation, relais, moteur, transmission.
  • Un octet vaut 8 bits : les fichiers se comptent en octets, les débits en bits par seconde.
  • Un programme se teste toujours à la valeur limite d'une condition.

Sources

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