Le Projet Interdisciplinaire en Sciences de...

Le Projet Interdisciplinaire

en

Sciences de l'Ingénieur

Du PPE au PI

Le projet interdisciplinaire en terminale scientifique pourrait être perçu par les équipes enseignantescomme une simple reconduction après « toilettage » du Projet Pluri-technique Encadré… Ce n’est pas lecas….. les attendus ne sont plus les mêmes !

Norbert PERROT IGEN STI

Les grilles d'évaluations parues au BOEN du 23 octobre 2014 ont clairement confirmé cette évolution

Présent dans le laboratoire

Cahier des charges

Modèle multiphysique

PI : Un cadre de mise en œuvre clairement explicité…

Validation modèle

ConceptionQualification

Mesurer les performances

Simuler les performances

Performances attendues

Ecart 1 Ecart 3

Ecart 2

Mathématiques

Sciences et vie de la terre

Sciences physiques et

chimiques

Sciences de l’ingénieur

PI : Une activité inter disciplinaire

Les thématiques retenues doivent nécessairement mobiliser les enseignements des disciplinesscientifiques ou des autres disciplines.

Humanités

Un professeur

de SI

Toujours

PI : Des intervenants multiples

Et/ou un professeur de

français/langues

Et un professeur de mathématiques

Et/ou un professeur de SVT

Et/ou un professeur de

physique

PI : Des problématiques sociétales de référence

Confort

Energie (Efficacité, autonomie, indépendance)

Environnement (Nuisance et ressources)

Santé (Protection, handicap)

Mobilité(des personnes)

Protection (risques naturels, environnement)

Assistance au développement

Etc…

Les domaines concernés sont relatifs :

INITIALISATION

PREPARATION

REALISATION

CLÔTURE

Temps consacré

PI : Une organisation pédagogique en 4 phases

10 % - 7h2 semaines

40 % - 28h7 semaines

40 % - 28h7 semaines

10 % - 7h2 semaines

INITIALISATION Temps consacré

10 % - 7h

7 semaines

2 semaines

Validation institutionnelle

des notes de cadrage

Validation technique et pédagogique

PI : La phase d'initialisation

PREPARATION

Temps consacré

40% - 28h

7 semaines

PI : La phase de préparation

REALISATION

Temps consacré

40% - 28h

2 semaines

PI : La phase de réalisation

CLOTURE

Temps consacré

PI : La phase de clôture

10 % - 7h

Identifier le besoin

fondamental Etudier la faisabilité

Idée de thème de projet

Note de cadrage

Valider et rédiger note de cadrage

ProfesseursElèves

ProfesseursElèves

Professeurs

Non faisable

Faisable

Idée de thème de projet Note de cadrage

INITIALISATION

2

Organisation de la phase d'initialisation

PREPARATIONNote de cadrage

Dossier d’avant projet

ElèvesProfesseurs Elèves

Spécification des performances attenduesElaborer le CdCF

Modéliser, calculer, simuler

Choix d’une solution

Note de cadrage

Organisation de la phase de préparationC’est durant cette

étape que le groupe élèves pourra réinvestir ce qui constitue un des

« fils rouges » du programme :

La détermination de l’écart de performances

CdCF / modèle

Prototype, maquette,Maquette numériqueProgramme.

REALISATIONDossier d’avantprojet

Organisation de la phase de réalisation

Choix d’une

solution

Réalisation d’un prototype matériel, d'une maquette

numérique ou d'un programme

Essais, mise au point, évaluation des performances

Prototype maquette Maquette numériqueprogramme

C’est durant cette étape le groupe élèves pourra

réinvestir ce qui constitue un des « fils

rouges » du programme : La détermination de

l’écart de performances modèle / prototype

Elèves Elèves

Organisation de la phase de clôture

CLÔTUREPrésentation du projet

Prototype, maquetteMaquette numérique

programme

Réaliser unsupport de

communication

Présentation du ProjetCommuniquer

Prototype, maquette,Maquette numériqueprogramme

Elèves Elèves

… et c’est durant cette

étape que le groupe d’élèves pourra faire

la synthèse des écarts de performances :CdCF / modèle /

prototype

INITIALISATION

PREPARATION

REALISATION

CLÔTURE

Pas d’évaluation

Evaluation R1

Evaluation R2

Soutenance

PI : L'évaluation

Les revues de projet contribuent à l'évaluationmais ne lui sont pas exclusivement consacrées.Elles sont avant tout destinées à faire le pointsur l'avancement collectif du projet.

Vacancesscolaires

PI : Le calendrier sur l'année

15 septembre octobre novembre décembre janvier février mars a vril mai juinjuillet

16

01 m j d m v l m v d m v 01

02 m v l m s m m s l j s 02

03 j s m j d m j d m v d 03

04 v d m v l j v l m s l 04

05 s l j s m v s m j d m 05

06 d m v d m s d m v l m 06

07 l m s l j d l j s m j 07























30 m v l m s m s l j s 30

31 s j d j m d 31

Travail élèves

Travail des équipes

PI : Les productions élèves … La répartition des tâches

Des architectures de solutions, des schémas, croquis,

diagrammes fonctionnels et structurels, des algorithmes

Des mesures, des justifications scientifiques,

technologiques, socio-économiques, validant la

solution proposéeUn prototype, une maquette

une maquette numérique, un programme

Des documents de formalisation de la solution imaginée

Des supports de communication

Tâches réparties au sein du groupe de projet Tâches portées par tous les membres du groupe

Equipe

Définition : Prototypes et maquettes…

La réalisation d’un prototype correspond à lamodification d’un système réel, sur lequel les élèvespeuvent intervenir directement.

La réalisation d’une maquette correspond à la réalisation, en dehors dusystème réel, d’une partie de ce dernier. Elle est homothétique du systèmeréel, pour la partie étudiée.

La maquette permet d’imaginer, de réaliser et de tester une solution, pourvérifier sa faisabilité, mesurer des performances, optimiser une fonction.

PI : Quelques idées fortes…

Le projet est une forme pédagogique parmi d'autres, à laquelle il convient de donner sa justeplace… c’est-à-dire 70 heures dans l'année de terminale.

Les dérives dont il convient de se prémunir :• la dérive productiviste,• la dérive techniciste,• la dérive spontanéiste.

Les pièges à éviter :• considérer un projet comme réussi s’il débouche sur une solution correcte• croire qu’un projet est réussi parce qu'il a mobilisé les élèves

Quelques idées fortes…

Le projet interdisciplinaire permet la mise en œuvre d'activités relatives aux compétencesconcevoir, expérimenter, modéliser, réaliser et communiquer. Les compétences concevoir etréaliser ne sont pas évaluées dans le cadre du projet de S-SI.

Cette orientation du projet conduit essentiellement les élèves à confronter le comportementdu système réel au comportement simulé, pour aboutir à un modèle consolidé.

Ils doivent pour cela :• comprendre un modèle numérique,• concevoir et mettre en œuvre une expérimentation sur le système,• comparer les résultats expérimentaux aux résultats simulés,• interpréter les écarts,


Les compétences visées par le programme de SI conduisent à concevoir des projets qui portent plus sur l’élaboration et la mise au point d’un couplage entre un protocole expérimental et une modélisation, que sur la conception structurelle d’un objet technique.

Ces profils de projet, plus scientifiques, constituent une différence marquée avec les projets de spécialité menés en terminale STI2D, qui sont davantage centrés sur la conception structurelle et son prototypage de validation.


La démarche de projet est une démarche spécifique qui permet destructurer méthodiquement et progressivement une réalité à venir.

Un projet est défini et mis en œuvre pour élaborerune réponse précise à un besoin clairement explicité,

Un projet c'est un objectif, des actions à entreprendre et des résultats àatteindre avec des ressources données.

Un projet qui n'a pas de demandeur, ne répond à aucun besoin, nevise aucune "amélioration" du produit n'est pas un projet…. C'estune étude de cas !

Système avant

Système après

M L

Maquette

Besoin

24

Prototype

Idée

Produit industrialisé

En secondeValider une idée

Réflexion

collective

portée par le

professeur

De l'idée à la créativité

En STSValider une industrialisation

Réflexion

en amont

du

partenaire

Produire

Le Projet technologique au lycée…

En STI2D/S-SIValider une

solution

Simuler, maquetter, prototyper

Réflexion

collective

animée

par le

professeur

SI

Le projet interdisciplinaire en SI

Définirdes

architectures desolutions

CréerEtudierChoisir

Conception préliminaire

Mesurer les écarts

Valider les modèles

TesterMesurerValider

Développerles

Solutions fonctionnelles

Simuler MaquetterPrototyper

conception détaillée

Analyser et spécifier le besoinRédiger le

CDCF

Identifier Caractériser

Enoncer

Prospection

ANALYSERLE BESOIN

CONCEVOIR REALISER VALIDER

S-SI

Le projet de spécialité en STI2D

Définir les solutions

technologiques

EtudierComparer

Choisir

Conception préliminaire

Vérifier les performances

Valider les choix technologiques

Développer les solutions

constructives

Contrôler MesurerQualifier

Simuler MaquetterPrototyper

conception détaillée

Etudier le

CDCF

AnalyserAppréhender

Prospection

ANALYSERLE BESOIN

CONCEVOIR REALISER VALIDER

STI2D

IndustrialisationConception

Préliminaire et détailléeAnalyse du besoin

Elaboration du CDCF

Projet SI Projet STI2D

L’enjeu est fixé par un donneur d’ordre, un

client, une loi…

Définies au niveau ingénieur, elles traduisent

l’enjeu en questions fonctionnelles puis

technologiques

Elaborées au niveau ingénieur et technicien

Réalisée au niveau technicien et ouvrier

Enjeu Économique, Problématiques

sociétales

Problématiques

technologiques

Solutions

constructives

Mise en production

CONTRAINTES

Projets SI, STI2D et OSI….

Projet OSI

Evaluation du PI en SI… La version 2015

Deux grilles différentes :• Une pour la conduite de projet,• Une pour la présentation du projet

Grille d'évaluation pour la conduite de projet COMPÉTENCES ÉVALUÉES Indicateurs de performance

B - Modéliser

B3 Simuler le fonctionnement de tout ou partie d’un système à l’aide d’un modèle fourni

Les paramètres de simulation sont adaptés aux grandeurs à simuler

Les plages de simulations retenues sont correctement définies

B4

Interpréter les résultats obtenusLes résultats obtenus sont bien interprétés, en amplitude et variation, de façon conforme aux lois et principes d'évolution des grandeurs physiques

Préciser les limites de validité du modèle utilisé Les principales limites sont explicitées

Modifier les paramètres du modèle pour répondre au cahier des charges ou aux résultats expérimentaux

Les paramètres modifiés sont pertinents et font évoluer les résultats simulés vers ceux attendus au cahier des charges

Les paramètres modifiés sont pertinents et font évoluer les résultats simulés vers les résultats expérimentaux

Valider un modèle optimisé fourni Les résultats obtenus, en amplitude et variation, sont conformes aux attendus du cahier des charges

Les résultats obtenus, en amplitude et variation, sont conformes aux résultats expérimentaux

C - Expérimenter

C1

Identifier les grandeurs physiques à mesurer Les grandeurs à mesurer sont bien identifiées, leur nature et caractéristiques bien définies

Décrire une chaîne d'acquisitionLes éléments de la chaîne d'acquisition sont correctement identifiés

Les choix et réglages des capteurs et appareils de mesure sont correctement explicités

C2

Conduire les essais en respectant les consignes de sécurité à partir d’un protocole fourni

Le système est correctement mis en œuvre

Les capteurs et les appareils de mesure sont correctement mis en œuvre

Le protocole d'essai est respecté Les règles de sécurité sont connues et respectées

Traiter les données mesurées en vue d’analyser les écarts Les méthodes et outils de traitement sont cohérents avec le problème posé

D - Communiquer

D1Rechercher des informations

Les outils de recherche documentaire sont bien choisis et maîtrisés.

Une synthèse des informations collectées est correctement réalisée

Analyser, choisir et classer des informationsLes informations sont traitées selon des critères pertinentsLes informations sont vérifiées et mises à jour

Au moins 50% de

compétences doivent être

évaluées pour chaque item…

La répartition des compétences

évaluées entre R1 et R2 est laissée à l’appréciation des

professeurs

Grille d'évaluation pour la présentation du projet

COMPÉTENCES ÉVALUÉES Indicateurs de performance 0 1/3 2/3 3/3

A - Analyser

A1Définir le besoin Le besoin et la fonction globale sont bien définis

Traduire un besoin fonctionnel en problématique technique Le problème technique est bien décrit

A3

Comparer les résultats expérimentaux avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts

Les écarts constatés sont expliqués

Comparer les résultats expérimentaux avec les résultats simulés et interpréter les écarts


Comparer les résultats simulés avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts


C - Expérimenter

C1 Identifier le comportement des composants Le comportement est précisément décrit

Justifier le choix des essais réalisés Un protocole expérimental adapté est décrit

C2 Traiter les données mesurées en vue d'analyser les écartsLes résultats expérimentaux sont traités et présentés clairement

D - Communiquer

D1 Analyser, choisir et classer des informations Les informations présentées sont bien choisies

D2

Choisir un support de communication et un média adapté, argumenterLe support est bien choisi et adapté à l'objectif de présentation

Produire un support de communication Un document multimédia est bien réalisé et scénarisé

Adapter sa stratégie de communication au contexteLa production respecte le cahier des charges (écrit/oral, texte/vidéo, durée, public visé, …)

Toutes les compétences doivent être évaluées…

MERCI DE VOTRE ATTENTION

Le Projet Interdisciplinaire en Sciences de...

Documents

Transcript of Le Projet Interdisciplinaire en Sciences de...