Programmes de l’enseignement de technologie

1 Bulletin officiel sp cial n 6 du 28 ao t 2008 Minist re de l ducation nationale Programmes du coll ge Programmes de l enseignement de technologie Introduction commune I. LA CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE ACQUISE AU COLL GE l issue de ses tudes au coll ge, l l ve doit s tre construit une premi re repr sentation globale et coh rente du monde dans lequel il vit. Il doit pouvoir apporter des l ments de r ponse simples mais coh rents aux questions : Comment est constitu le monde dans lequel je vis ? , Quelle y est ma place ? , Quelles sont les responsabilit s individuelles et collectives ? . Toutes les disciplines concourent l laboration de cette repr sentation, tant par les contenus d enseignement que par les m thodes mises en oeuvre. Les sciences exp rimentales et la technologie permettent de mieux comprendre la nature et le monde construit par et pour l Homme.

2 Les math matiques fournissent des outils puissants pour mod liser des ph nom nes et anticiper des r sultats, en particulier dans le domaine des sciences exp rimentales et de la technologie , en permettant l expression et le d veloppement de nombreux l ments de connaissance. Elles se nourrissent des probl mes pos s par la recherche d une meilleure compr hension du monde ; leur d veloppement est galement, pour une tr s large part, li la capacit de l tre humain explorer des concepts th oriques. Ces disciplines ont aussi pour objet de permettre l l ve de comprendre les enjeux soci taux de la science et de la technologie , ses liens avec les pr occupations de chaque tre humain, homme ou femme. Les filles en particulier doivent percevoir qu elles sont leur place dans le monde des sciences l encontre de certains st r otypes qui doivent tre combattus. La perspective historique donne une vision coh rente des sciences et des techniques et de leur d veloppement conjoint.

3 Elle permet de pr senter les connaissances scientifiques comme une construction humaine progressive et non comme un ensemble de v rit s r v l es. Elle claire par des exemples le caract re r ciproque des interactions entre sciences et techniques. 1. Unit et diversit du monde L extraordinaire richesse de la nature et la complexit de la technique peuvent tre d crites par un petit nombre de lois universelles et de concepts unificateurs. L unit du monde est d abord structurelle : la mati re, vivante ou inerte, est un assemblage d atomes, le plus souvent organis s en mol cules. Les propri t s des substances ou des esp ces chimiques sont fonction de la nature des mol cules qui les composent. Ces derni res peuvent se modifier par un r arrangement des atomes donnant naissance de nouvelles mol cules et ainsi de nouvelles substances.

4 Une telle transformation dans laquelle la nature des atomes, leur nombre total et la masse totale restent conserv s est appel e transformation (ou r action) chimique. La mati re vivante est constitu e d atomes qui ne sont pas diff rents dans leur nature de ceux qui constituent la mati re inerte. Son architecture fait intervenir un niveau d organisation qui lui est particulier, celui de la cellule, elle-m me constitu e d un tr s grand nombre de mol cules et si ge de transformations chimiques. Les tres vivants poss dent un ensemble de fonctions (nutrition, relation, reproduction) qui leur permettent de vivre et de se d velopper dans leur milieu. Les changes entre l organisme vivant et le milieu ext rieur sont l origine de l approvisionnement des cellules en mati re (nutriments et dioxyg ne permettant la transformation d' nergie et le renouvellement des mol cules n cessaires leur fonctionnement) et du rejet dans le milieu de d chets produits par leur activit.

5 Il existe aussi une unit de repr sentation du monde qui se traduit par l universalit des lois qui r gissent les ph nom nes naturels : la conservation de la mati re, qui se manifeste par la conservation de sa masse totale au cours des transformations qu elle subit, celle de l nergie au travers de ses transformations sous diverses formes. Les concepts d change de mati re, d nergie et d information sous-tendent aussi bien la compr hension du fonctionnement des organismes vivants que des objets techniques ou des changes conomiques ; ils sont galement la base d une approche rationnelle des probl mes relatifs la s curit et l environnement. Ce type d analyse est particuli rement pertinent pour comprendre les besoins auxquels les objets ou les syst mes techniques r pondent ainsi que la constitution et le fonctionnement de ces objets. C est au contraire une prodigieuse diversit du monde que met en vidence l observation quotidienne des paysages, des roches, des esp ces vivantes, des Il n y a l aucune contradiction : ce sont les combinaisons d un nombre limit d esp ces atomiques ( l ments chimiques) qui engendrent le nombre consid rable d esp ces chimiques pr sentes dans notre environnement, c est la combinaison al atoire des g nes qui rend compte de l unicit de l individu ; la reproduction sexu e permet la fois le maintien et la diversification du patrimoine g n tique des tres vivants.

6 En tant que tel, l individu poss de les caract res de son esp ce (unit de l esp ce) et pr sente des variations qui lui sont propres (unicit de l individu). Comme chaque tre vivant, il est influenc la fois par l expression de son patrimoine g n tique et par ses conditions de vie. De plus, ses comportements personnels, notamment ses activit s physiques et ses pratiques alimentaires, influent sur la sant , tant au plan individuel que collectif. 2. Percevoir le monde L Homme per oit en permanence, gr ce aux organes des sens, des informations de nature physico-chimique provenant de son environnement. Au-del de la perception directe, l observation peut tre affin e par l emploi d instruments, objets techniques qui tendent les possibilit s des sens. Elle peut aussi tre compl t e par l utilisation d appareils de mesure et par l exploitation math matique des r sultats qu ils fournissent.

7 L exploitation de s ries de mesures, la r flexion sur leur moyenne et leur dispersion, tant dans le domaine des sciences exp rimentales que dans celui de la technologie introduisent l id e de pr cision de la mesure et conduisent une premi re vision statistique du monde. La d marche exp rimentale, au-del de la simple observation, contribue une repr sentation scientifique, donc explicative, du monde. 3. Se repr senter le monde La perception imm diate de l environnement l chelle humaine est compl t e par une repr sentation du monde aux chelles microscopique d une part et astronomique de l autre. Les 1 connaissances acquises en math matiques permettent de s'appuyer sur des mod les de repr sentation issus de la g om trie, de manipuler les dimensions correspondantes et de les exprimer dans les unit s appropri es.

8 L chelle microscopique, l ordre de grandeur des dimensions respectives de l atome et de la cellule est connu. l chelle astronomique, le syst me solaire est con u comme un cas particulier de syst me plan taire et la Terre comme une plan te particuli re. la vision externe de la Terre aux chelles moyennes s ajoute une repr sentation interne de notre plan te et des mat riaux qui la composent, ainsi qu' un premier degr de compr hension de son activit et de son histoire. La repr sentation du monde ne se r duit pas une description de celui-ci dans l espace. Elle devient coh rente en y adjoignant celle de son volution dans le temps. Ici encore, ce sont les outils mis en place dans l'enseignement des math matiques qui permettent de comparer les chelles de temps appropri es : g ologique, historique et humaine et d' tudier divers aspects quantitatifs de cette volution (graphiques, taux de ).

9 4. Penser math matiquement L histoire de l humanit est marqu e par sa capacit laborer des outils qui lui permettent de mieux comprendre le monde, d y agir plus efficacement et de s interroger sur ses propres outils de pens e. c t du langage, les math matiques ont t , d s l origine, l'un des vecteurs principaux de cet effort de conceptualisation. Au terme de la scolarit obligatoire, les l ves doivent avoir acquis les l ments de base d une pens e math matique. Celle-ci repose sur un ensemble de connaissances solides et sur des m thodes de r solution de probl mes et des modes de preuves (raisonnement d ductif et d monstrations sp cifiques). II LE SOCLE COMMUN DE CONNAISSANCES ET DE COMPETENCES 1. Les math matiques Au sein du socle commun, les math matiques entretiennent des liens troits avec les autres sciences et la technologie , le langage math matique permettant de d crire et de mod liser les ph nom nes de la nature mais elles s en distinguent aussi car elles forment une discipline intellectuelle autonome, poss dant son identit.

10 Le r le de la preuve, tablie par le raisonnement, est essentiel et l on ne saurait se limiter v rifier sur des exemples la v rit des faits math matiques. L enseignement des math matiques conduit go ter le plaisir de d couvrir par soi-m me cette v rit , tablie rationnellement et non sur un argument d autorit , et la respecter. Faire des math matiques, c est se les approprier par l imagination, la recherche, le t tonnement et la r solution de probl mes, dans la rigueur de la logique et le plaisir de la d couverte. Ainsi les math matiques aident structurer la pens e et fournissent des mod les et des outils aux autres disciplines scientifiques et la technologie . Les nombres sont au d but et au c ur de l activit math matique. L acquisition des principes de base de la num ration, l apprentissage des op rations et de leur sens, leur mobilisation pour des mesures et pour la r solution de probl mes sont pr sents tout au long des apprentissages.