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Programme d’études 2018

Technologie de commande

Module sur la technologie de commande pour la 8e année

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Module sur la technologie de commande pour la 8e année (édition - septembre 2018) iii

Table des matières

Table des matières

Remerciements ..........................................................................................................v

Section I Aperçu et fondement du programme ........................................................ 1Contexte .....................................................................................................................................1Aperçu et fondement ...................................................................................................................1Objectif du programme d’études .................................................................................................2Contexte d’apprentissage et d’enseignement ................................................................................2La littératie par l’éducation à la technologie .................................................................................3Équité .........................................................................................................................................4Pratiques efficaces d’évaluation ....................................................................................................5

Section II Conception et composantes du programme ............................................. 7Composantes du programme .......................................................................................................7

Structure des résultats d’apprentissage .....................................................................................7Structure du programme d’études ............................................................................................8

Résultats d’apprentissage transdisciplinaires .................................................................................9Résultats d’apprentissage généraux.............................................................................................10Résultats d’apprentissage par cycle (RAC) .................................................................................11

Section III Résultats d’apprentissage spécifiques ..................................................... 15Aperçu ......................................................................................................................................15

Unité 1 - Grandes idées .........................................................................................................15Unité 2 - Habiletés fondamentales .........................................................................................15Unité 3 - Activité de conception ............................................................................................16

Résultats d’apprentissage spécifiques ..........................................................................................17Aperçu ..................................................................................................................................17Unité 1 - Grandes idées .........................................................................................................15Unité 2 - Habiletés fondamentales .........................................................................................15Unité 3 - Activité de conception ............................................................................................16

Présentation à 4 colonnes ..........................................................................................................22Allocation de temps ...................................................................................................................22Unité 1 - Grandes idées .............................................................................................................23

Aperçu ..................................................................................................................................23Objectif ...........................................................................................................................23Profil ...............................................................................................................................23

Module sur la technologie de commande pour la 8e année (édition provisoire - septembre 2018)iv

Table des matières

Mise en œuvre .................................................................................................................24Évaluation de l’unité sur les grandes idées ..............................................................................24Résultats d’apprentissage et stratégies.....................................................................................25

Thème 1 : Systèmes de commande - Introduction ...........................................................26Thème 2 : Systèmes de commande fluidiques ..................................................................32Thème 3 : Systèmes de commande électroniques .............................................................34Thème 4 : Robotique ......................................................................................................36Thème 5 : Programmation et interfaçage .........................................................................38Thème 6 : Sécurité du système de technologie de commande ..........................................42Thème 7 : Carrières en technologie de commande ..........................................................44

Unité 2 : Habiletés fondamentales .............................................................................................47Aperçu ..................................................................................................................................47

Objectif ...........................................................................................................................47Profil ...............................................................................................................................48Mise en œuvre .................................................................................................................48

Évaluation de l’unité sur les habiletés fondamentales .............................................................48Résultats d’apprentissage et stratégies.....................................................................................49

Thème 1 : Interprétation de schémas et d’images simples ................................................50Thème 2 : Programmation et interfaçage .........................................................................52Thème 3 : Création de systèmes de technologie de commande simples............................54Thème 4 : Dépannage .....................................................................................................58

Unité 3 : Activité de conception ................................................................................................61Aperçu ..................................................................................................................................47

Objectif ...........................................................................................................................47Profil ...............................................................................................................................48Mise en œuvre .................................................................................................................48

Problèmes d’organisation et de gestion ..................................................................................63Planification de la conception ..........................................................................................63Problèmes appropriés ......................................................................................................63

Équipes de conception des élèves ...........................................................................................64Objectif des équipes de conception des élèves ..................................................................64Différence entre une équipe de conception d’élèves et une équipe de conception professionnelle .................................................................................................................65Fonctionnement efficace des équipes de conception des élèves .........................................65Questions importantes concernant la gestion des activités de conception des élèves .........65

Préparer et utiliser le portfolio de conception ........................................................................67Renseignements généraux sur le contenu du portfolio de conception ..............................67Organiser le portfolio de conception ...............................................................................68Tenir à jour le portfolio de conception ............................................................................69

Évaluation de l’Unité Activité de conception .........................................................................70

Module sur la technologie de commande pour la 8e année (édition - septembre 2018) v

Table des matières

Résultats d’apprentissage et stratégies.....................................................................................71Thème 1: L’équipe de conception et le portfolio de conception .......................................72Thème 2: Détermination d’une situation problématique (étape 1) .................................74Thème 3: Élaboration de l’énoncé de conception (étape 2) ..............................................76Thème 4: Examen et recherche (étape 3) ........................................................................78Thème 5: Détermination des solutions possibles (étape 4) ...............................................80Thème 6: Sélection de la meilleure solution (étape 5) .....................................................82Thème 7: Élaboration de la meilleure solution (étape 6) ................................................84Thème 8: Évaluation de la solution (étape 7)..................................................................88Thème 9: Présentation du rapport (étape 8) ...................................................................90

Évaluation de l’Unité 3 - Activité de conception (sommaire) .................................................92Collecte des portfolios et des solutions de conception ......................................................92

Évaluation des activités de conception .........................................................................92Collecte des portfolios .................................................................................................92Collecte des solutions de conceptionBut ..............................................................................................................................92Évaluation du processus de conception ........................................................................93

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Table des matières

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Remerciements

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Remerciements

RemerciementsLe ministère de l’Éducation de Terre-Neuve-et-Labrador reconnaît avec gratitude la contribution des membres ci après, membres actuels et anciens membres, du groupe de travail provincial sur l’éducation à la technologie, niveau intermédiaire :

Mike Alexander Enseignant Holy Spirit High School, Conception Bay South

Craig Cook Enseignant St. Catherine’s Academy, Mount Carmel

Leon Cooper Spécialiste en élaboration de programmes – Éducation à la technologie Ministère de l’Éducation

Lynn Fitzpatrick-Antle Spécialiste de programmes Burin Peninsula School Board

Chris Mills Enseignant Clarenville Middle School, Clarenville

Frank Shapleigh Agent de formation STEM~Net

Dr. Dennis Sharpe Professeur Faculté de l’Éducation, Université Memorial de Terre-Neuve

Jim Tuff Spécialiste en élaboration de programmes – Éducation à la technologie Ministère de l’Éducation

Diane Williams Enseignant Fatima Academy, St. Bride’s

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Remerciements

Module sur la technologie de commande pour la 8e année (édition provisoire - septembre 2018) 1

Section I : Aperçu du programme

Le module sur la technologie de commande pour la 8e année s’inspire, sur les plans conceptuel, philosophique et pratique, du document Foundation for the Atlantic Canada Technology Education Curriculum (2001). L’enseignant est invité à consulter ce document pour savoir plus exactement comment se définit le fondement de ce cours et d’autres programmes d’éducation à la technologie dans la province de Terre Neuve et Labrador.

Le module sur la technologie de commande est le troisième de cinq modules à être mis en œuvre au niveau intermédiaire. Il est recommandé que les élèves exécutent d’abord le module sur la technologie de la production au niveau de la 8e année et le module sur la technologie de communication pour la 7e année. L’ordre des modules est le suivant : le module sur la technologie de communication pour la 7e année, les modules sur la technologie de production et de commande pour la 8e année et les modules sur l’énergie, la puissance et la biotechnologie pour la 9e année.

L’éducation à la technologie se définit par les résultats d’apprentissage obtenus et est caractérisée par les cours et les composantes du programme modulaire. Elle englobe l’ensemble des systèmes, processus, ressources et répercussions technologiques. En pratique, l’éducation à la technologie se limite à des exemples représentatifs de problèmes et de systèmes technologiques, habituellement des domaines comme la construction, la fabrication, les communications et les réseaux électriques. Ce programme permet aux élèves d’aborder un vaste éventail de problèmes et de systèmes technologiques, notamment en ce qui a trait aux communications, à la production, au contrôle de la détection, à l’électricité/puissance, à la biotechnologie et à la gestion.

Section I Aperçu et fondement du programmeContexte

Aperçu et fondement

Module sur la technologie de commande pour la 8e année (édition provisoire - septembre 2018)2


Le programme a comme objectif de doter les élèves d’une littératie, d’une capacité et d’un sens des responsabilités technologiques (International Technology Education Association, 1996). La principale stratégie employée consiste à faire participer les élèves à la conception, au développement, à la gestion et à l’évaluation de systèmes technologiques à titre de solutions aux problèmes.

[Extrait du document Foundation for the Atlantic Canada Technology Education Curriculum document (p. 1).]

Le programme d’études vise à présenter à l’enseignant un portrait clair des attentes relatives aux élèves dans le cadre du cours. Le programme fait état des résultats d’apprentissage spécifiques, de stratégies d’enseignement et d’apprentissage, d’exemples d’activités d’évaluation et de ressources pour le cours.

Le module sur la technologie de commande pour la 8e année, comme tous les autres modules d’éducation à la technologie de niveau intermédiaire, est composé de trois unités : les grandes idées, les habiletés fondamentales et l’activité de conception. Les enseignants sont invités à étudier soigneusement les attentes s’appliquant aux élèves qui sont décrites dans les trois unités ainsi qu’à planifier des leçons qui permettront de satisfaire à chacune de ces attentes.

Le programme d’études pour l’éducation à la technologie au Canada atlantique applique certains principes qui guident les décisions encadrant l’amélioration continue de l’apprentissage et de l’enseignement. Voici certains de ces principes qui orientent la conception et l’exécution du programme d’études.

• Authenticité • Unité• Constructivisme• Collaboration• Autonomie• Interrogation continue• Amélioration continue• Apprentissage continu

Objectif du programme d’études

Contexte d’apprentissage et d’enseignement



La littératie par l’éducation à la technologie

Les enseignants sont invités à se reporter au document Foundation for the Atlantic Canada Technology Education Curriculum (section « Contexts for Learning and Teaching ») pour obtenir des précisions.

La littératie technologique se rapporte à un grand éventail de connaissances et d’habiletés en matière de technologies. Les élèves seront exposés à de nombreuses facettes de la technologie et acquerront un certain niveau de littératie en participant activement aux activités d’acquisition des connaissances et de développement des habiletés à réaliser tout au long du module sur la technologie de commande pour la 8e année.

La prise en charge de leur propre apprentissage constitue un élément important de la croissance des capacités technologiques des élèves. Cette pratique suppose que les élèves devront faire des choix et auront l’occasion d’adopter des habitudes responsables sur le plan du raisonnement et de l’action. Les élèves doivent avoir l’occasion de faire ce qui suit :

• Déterminer et évaluer leur utilisation des ressources technologiques, et prendre des décisions à cet égard;

• Évaluer leur littératie/capacité technologique dans le contexte de situations spécifiques;

• Élaborer des plans d’action personnels en vue d’acquérir des habiletés et capacités techniques spécifiques;

• Utiliser de manière sécuritaire un grand éventail de systèmes, d’outils et de ressources technologiques;

• Cerner et régler des problèmes et situations technologiques qui revêtent une importance pour eux;

• Concevoir, développer et définir des solutions technologiques à un grand éventail de problèmes;

• Définir des idées et prendre des risques sur le plan intellectuel;

• Faire le point sur leur apprentissage et évaluer celui ci; • Faire le point et exprimer des idées et des opinions sur la

relation entre la technologie et l’éducation et sur le rôle de l’éducation à la technologie, et effectuer une évaluation à cet égard;

• Évaluer la technologie à titre de moteur de changement dans un éventail de lieux de travail, d’emplois, de professions et de carrières.



[Extrait du document Foundation for the Atlantic Canada Technology Education Curriculum (p. 31).]

Comme ailleurs au Canada, la société du Canada atlantique est diversifiée sur les plans de la langue, de la race, de la culture et du tissu social. Notre société comprend des différences relatives à la race, à l’ethnie, au sexe, aux capacités, aux valeurs, au mode de vie et à la langue. Les écoles devraient aider les élèves à comprendre cette diversité. Le document Foundation for the Atlantic Canada Technology Education Curriculum est adapté aux besoins, valeurs, expériences et intérêts de tous les élèves.

Dans un milieu d’apprentissage caractérisé par une confiance, une acceptation et un respect mutuels, la diversité des élèves est à la fois reconnue et valorisée. Chaque élève a le droit de voir ses expériences personnelles et son patrimoine racial et ethnoculturel valorisés dans un milieu qui défend les droits de chaque élève et qui exige que tous les élèves respectent les droits des autres. Les enseignants ont un rôle déterminant à jouer dans la création d’un milieu qui favorise l’apprentissage tout en répondant aux besoins particuliers de chaque élève. Les enseignants doivent veiller à ce que les pratiques et les ressources employées dans la classe représentent diverses perspectives de façon positive et fidèle, et rejeter les attitudes fondées sur les préjugés et les comportements discriminatoires.

Afin de contribuer à l’atteinte de l’équité en éducation et à la qualité de l’éducation, le programme doit :

• refléter les capacités, les besoins, les intérêts et les styles d’apprentissage des élèves;

• s’attendre à ce que tous les élèves connaissent la réussite, peu importe leur sexe, leur race, leur origine ethnoculturelle, leur statut socio-économique, leur mode de vie ou leurs capacités;

• permettre aux élèves de prendre conscience de la valeur des différences individuelles chez leurs camarades de classe.

Équité



Afin d’accroître la capacité des élèves d’apprécier la diversité, les pratiques d’enseignement doivent :

• favoriser un contexte d’apprentissage exempt de préjugés et de pratiques inéquitables;

• offrir des occasions d’acquérir une image de soi positive qui permettra à l’élève de dépasser les stéréotypes et de se développer comme individu;

• mettre de l’avant la communication et la compréhension chez ceux qui sont différents en raison de leur mentalité, de leurs connaissances, de leurs opinions et de leurs particularités linguistiques, de même que parmi ceux qui se ressemblent;

• inciter et aider l’élève à remettre en question ses postulats, et à imaginer, à comprendre et à apprécier des réalités autres que la sienne;

• favoriser le partage équitable des ressources, notamment de l’attention et du soutien de l’enseignant;

• encourager les élèves à examiner et à critiquer des documents, des ressources et des expériences afin de déterminer si des préjugés entrent en jeu;

• examiner des questions historiques et actuelles relatives à l’équité et aux préjugés;

• favoriser les occasions de choisir une carrière et un métier non traditionnels;

• encourager l’élève à combattre les préjugés et la discrimination.

Les résultats d’apprentissage associés au programme d’éducation à la technologie établissent un cadre permettant à chaque élève de vivre une multitude d’expériences d’apprentissage. L’enseignant en technologie adapte les contextes d’apprentissage, notamment l’organisation de la salle de classe, des stratégies d’enseignement, le temps et les ressources d’apprentissage, afin de soutenir les élèves et de susciter leur intérêt, et ce, en se servant des résultats d’apprentissage avec souplesse pour planifier des expériences d’apprentissage qui correspondent aux besoins d’apprentissage individuels des élèves. L’éducation à la technologie offre à tous les élèves l’occasion de prendre confiance en eux à titre d’apprenants et de connaître la réussite en apprentissage.[Extrait du document Foundation for the Atlantic Canada Technology Education Curriculum (p. 28 29).]



La mesure et l’évaluation sont des composantes essentielles de l’apprentissage et de l’enseignement en éducation à la technologie. En l’absence de processus efficaces de mesure et d’évaluation, il est impossible de connaître les acquis des élèves, le degré d’efficacité de l’enseignement ou la meilleure façon de répondre aux besoins d’apprentissage des élèves. Il est démontré que la qualité de la mesure et de l’évaluation dans le processus pédagogique est profondément liée au rendement de l’élève. Les recherches montrent avec constance que la surveillance et la rétroaction régulières sont des éléments essentiels pour améliorer l’apprentissage des élèves. La nature de ce qui est mesuré et évalué, la façon de mesurer et d’évaluer, et la façon de communiquer les résultats font savoir clairement aux élèves et à d’autres ce qui est réellement apprécié, ce qui vaut la peine d’être appris, comment la matière devrait être apprise, quels éléments de la qualité sont jugés les plus importants, et le niveau de rendement que l’on attend des élèves.

Les mesures et les évaluations mises au point par l’enseignant servent à diverses fins, dont les suivantes :

• donner une rétroaction pour améliorer l’apprentissage des élèves;

• déterminer si les résultats d’apprentissage du programme ont été atteints;

• vérifier que les élèves ont atteint certains niveaux de rendement;

• établir des objectifs pour l’apprentissage futur des élèves;• communiquer aux parents des renseignements sur

l’apprentissage de leur enfant;• répondre aux besoins du personnel responsable de

l’orientation et de l’administration[Extrait du document Foundation for the Atlantic Canada Teachnology Education document (p. 32).]

Pratiques efficaces d’évaluation


Section II : Conception et composantes du programme

Section II Conception et composantes du programme

Le module sur la technologie de commande est le troisième de cinq modules à être mis en œuvre au niveau intermédiaire. Il est recommandé que les élèves exécutent le module sur la technologie de commande après le module sur la technologie de la production au niveau de la 8e année puisque chaque module suppose l’acquisition des connaissances et des habiletés requises au cours des modules précédents. L’ordre recommandé des modules est le suivant : le module sur la technologie de communication pour la 7e année, le module sur la technologie de la production (8e année), le module sur la technologie de commande (8e année), le module sur l’énergie et la puissance (9e année) et le module sur la biotechnologie (9e année).

Structure des résultats d’apprentissage

La matière du programme et les activités des élèves se définissent à partir d’une structure de résultats du programme. Voici les principaux éléments de la structure de résultats.

RAT - Les résultats d’apprentissage transdisciplinaires sont des énoncés précisant les connaissances, les habiletés et les attitudes que tous les élèves doivent avoir acquises à la fin du secondaire.

RAG - Les résultats d’apprentissage généraux sont des énoncés précisant ce que les élèves doivent connaître et pouvoir accomplir à la fin de leurs études dans un domaine de la programmation scolaire.

RAC - Les résultats d’apprentissage par cycle énoncent plus en détail chacun des RAG. Il y a quatre cycles, soit le cycle 1 (maternelle à 3e année), le cycle 2 (4e à 6e années), le cycle 3 (7e à 9e années) et le cycle 4 (10e à 12e années). Les RAC offrent un moyen d’évaluer rapidement les progrès dans une matière à la fin d’un niveau d’études.

Composantes du programme



Curriculum Guide Structure

Les programmes d’études sont conçus pour un cours. Le présent programme fait état des résultats d’apprentissage spécifiques (RAS) pour le cours (section III) et d’autres renseignements connexes. La matière est présentée dans quatre colonnes présentées sur deux pages. Chaque ensemble de deux pages est précédé d’un organiseur. Un organiseur peut être un sujet ou un autre énoncé employé pour créer une composante distincte du cours. Les quatre colonnes de matière sont les suivantes :

I Résultats d’apprentissage spécifiques. L’ensemble consiste en un RAS ou plus du cours qui se rapporte à l’organiseur. À chaque RAS est associée une liste des résultats d’apprentissage par cycle (RAC) qui y sont directement rattachés (les RAC connexes figurent entre crochets). Les RAC correspondent à la matière du cours.

II. Stratégies d’enseignement et d’apprentissage. Les stratégies d’enseignement et d’apprentissage constituent des recommandations pour l’exécution du programme. Cette partie pourrait comprendre les sections Organisation et préparation et Exemples de projets et d’activités pour les élèves.

III Exemples d’activités d’évaluation. Les exemples d’activités d’évaluation constituent des recommandations pour la détermination du niveau de réussite des élèves. Des exemples sont donnés afin d’aider l’enseignant à évaluer les activités des élèves.

IV. Ressources. Cette colonne renferme de l’information supplémentaire qui pourrait aider l’enseignant à planifier les leçons. Les renvois aux textes de l’enseignant et de l’élève, aux annexes et à d’autres ressources figureront ici.

RAS - Les résultats d’apprentissage spécifiques sont des énoncés qui décrivent de façon mesurable les connaissances, les habiletés et les attitudes que les élèves devraient avoir acquises à l’issue d’un niveau d’études ou d’un cours.



Résultats d’apprentissage transdisciplaires

Les résultats d’apprentissage transdisciplinaires sont documentés dans la section des résultats du document Foundation for the Atlantic Canada Technology Education Curriculum (2001). Les résultats d’apprentissage transdisciplinaires sont les suivants.

• Civisme - Les finissants seront en mesure d’apprécier, dans un contexte local et mondial, l’interdépendance sociale, culturelle économique et environnementale.

• Communication - Les finissants seront capables de comprendre, de parler, de lire et d’écrire une langue (ou plus d’une), d’utiliser des concepts et des symboles mathématiques et scientifiques afin de réfléchir, d’apprendre et de communiquer efficacement.

• Compétences technologiques - Les finissants seront en mesure d’utiliser diverses technologies, de faire preuve d’une compréhension des applications technologiques, et d’appliquer les technologies appropriées à la solution de problèmes.

• Développement personnel - Les finissants seront en mesure de poursuivre leur apprentissage et de mener une vie active et saine. Développement spirituel et moral - Les finissants seront en mesure de démontrer une compréhension et une appréciation du rôle que les systèmes de croyances jouent dans le développement de valeurs morales et d’une conduite éthique.

• Développement spirituel et moral - Les finissants sauront comprendre et apprécier le rôle des systèmes de croyances dans le façonnement des valeurs morales et du sens éthique.

• Expression artistique - Les finissants seront en mesure de porter un jugement critique sur diverses formes d’art et de s’exprimer par les arts.

• Langue et culture française - Les finissants seront conscients de l’importance et de la particularité de la contribution des Acadiens et des francophones à la société canadienne. Ils reconnaîtront leur langue et leur culture comme base de leur identité et de leur appartenance à une société dynamique, productive et démocratique dans le respect des valeurs culturelles des autres.

• Résolution de problèmes - Les finissants seront capables d’appliquer les stratégies et les méthodes nécessaires à la résolution de problèmes, y compris les stratégies et les méthodes faisant appel à des concepts reliés à la langue, aux mathématiques et aux sciences.

Le lecteur est invité à se reporter au document Foundation for the Atlantic Canada Technology Education Curriculum (2001).

Résultats d’apprentissage transdisciplinaires (RAT)



Résultats d’apprentissage généraux

Le programme d’études de l’éducation à la technologie dans les provinces de l’Atlantique se définit en fonction de cinq résultats d’apprentissage généraux (RAG), qui énoncent l’objectif et l’approche du programme d’éducation à la technologie, et qui s’appliquent de la maternelle à la 12e année. Ces résultats sont les suivants :

• RAG 1 - Résolution de problèmes technologiques. L’élève devra concevoir, élaborer, évaluer et exprimer des solutions technologiques.

• RAG 2 - Systèmes technologiques. L’élève devra évaluer et gérer des systèmes technologiques.

• RAG 3 - Histoire et évolution de la technologie. L’élève devra démontrer sa compréhension de l’histoire et de l’évolution de la technologie, et de ses répercussions sociales et culturelles.

• RAG 4 - Technologie et carrières. L’élève devra démontrer sa compréhension des carrières existantes et en devenir, et de l’influence de la technologie sur la nature du travail.

• RAG 5 - Responsabilité technologique. L’élève devra démontrer sa compréhension des conséquences de ses choix technologiques.

Résultats d’apprentissage par cycle (RAC)

Les résultats d’apprentissage par cycle (RAC) pour l’éducation à la technologie sont énoncés dans la section des résultats du document Foundation for the Atlantic Canada Technology Education Curriculum (2001). Les RAC explicitent l’objectif des RAG et résument ce que l’on attend de l’élève à chacun des quatre cycles. Le document Métiers spécialisés 1231 est conforme aux RAC du cycle 4 (10e à 12e années).

Les RAC du cycle 4 énoncés sont structurés à partir de chacun des cinq résultats d’apprentissage généraux (RAG) du Atlantic Canada Technology Education Curriculum (2001).

À la fin de la 9e année, l’élève devra être en mesure de réaliser les résultats d’apprentissage spécifiques qui suivent :

[1.401] exprimer des problèmes qui peuvent se régler par des moyens technologiques;

• examiner des situations problématiques;

RAG 1 Résolution de problèmes technologiques

Résultats d’apprentissage généraux (RAG)

Résultats d’apprentissage par cycle (RAC)



• élaborer de simples énoncés de conception faisant état de l’énoncé de problème et des conditions influant sur la solution.

[1.402] réaliser des études de conception pour trouver une solution technologique à un problème;

• étudier des solutions connexes; • documenter une série d’options pour résoudre le

problème;• choisir la meilleure option et justifier ce choix; • créer un plan d’action qui comprend des dessins

techniques

[1.403] élaborer (prototyper, fabriquer, faire) des solutions technologiques à des problèmes;

• cerner les outils et ressources appropriés• employer des pratiques sécuritaires et conserver les

ressources• élaborer la solution, en revoyant la conception au

besoin, de sorte que l’énoncé de conception est respecté

• consigner l’ensemble des activités et des décisions

[1.404] effectuer une évaluation critique de solutions

• utiliser des critères établis et leurs propres critères en vue d’évaluer l’efficacité de leurs solutions technologiques et celles d’autres élèves;

• évaluer les composantes de la solution et incorporer les changements requis au cours de l’activité de conception;

• consigner et rapporter les changements, la raison derrière les changements et les conclusions.

[1.405] communiquer des idées et de l’information à propos de solutions technologiques par les moyens techniques appropriés

• créer des vues orthogonales et isométriques plus sophistiquées;

• créer des représentations substitutives comme des animations sur ordinateur et des modèles physiques.



[2.401] utiliser, surveiller et ajuster des systèmes technologiques de complexité croissante;

[2.402] gérer des systèmes technologiques de complexité croissante;

[2.403] employer des systèmes de commande et de logique de programmation pour détecter, changer et réguler des événements et des processus;

[2.404] classifier les systèmes technologiques, au moyen d’un schéma ou plus, et déterminer leurs composantes et paramètres opérationnels (le schéma comprend la composition générale, les principes et objectifs sous jacents et les sous systèmes);

[2.405] diagnostiquer les défectuosités des systèmes et les réparer.

[3.401] examiner l’évolution historique des technologies et prédire les futurs développements;

[3.402] étudier les façons dont les activités scientifiques sont tributaires de la technologie et dont les inventions technologiques sont tributaires de la science;

[3.403] examiner la capacité et la littératie technologiques dans la société moderne et leurs effets sur le civisme et l’éducation;

[3.404] évaluer les effets des changements rapides dans les systèmes technologiques sur les gens dans les écoles et les collectivités;

[3.405] rendre compte des effets de la diversité culturelle sur les solutions technologiques;

• examiner les effets de la culture sur les produits traditionnels, et vice versa;

• explorer les façons dont les produits sont conçus différemment pour différents marchés;

• appliquer une compréhension des préférences culturelles au moment de l’élaboration de solutions technologiques.

RAG 3 Histoire et évolution de la technologie

RAG 2 Systèmes technologiques



[4.401] examiner les technologies utilisées dans des carrières et lieux de travail spécifiques, y compris les structures organisationnelles des environnements de travail et les effets des nouvelles technologies;

[4.402] examiner les rôles que jouent la conception et l’inventivité dans la croissance commerciale et le développement économique;

[4.403] élaborer des stratégies servant à évaluer la capacité et la littératie technologiques et à assurer une croissance personnelle au moyen de critères externes.

[5.401] démontrer une compréhension de la nature et de l’objet des règles et principes juridiques et éthiques;

[5.402] se donner des règles de conduite personnelles qui assurent l’application de pratiques saines et sécuritaires;

[5.403] élaborer et démontrer des stratégies de gestion du risque pour un éventail d’activités technologiques.

RAG 4 Technologie et carrières

RAG 5 Responsabilité technologique


Section III : Résultats d’apprentissage spécifiques

Section III Résultats d’apprentissage spécifiques

Les résultats d’apprentissage spécifiques (RAS) pour le module sur la technologie de commande pour la 8e année découlent des résultats d’apprentissage par cycle (RAC) du cycle 3 (7e à 9e année). Les RAS sont divisés en trois unités :

• Unité 1 – Grandes idées

• Unité 2 – Habiletés fondamentales

• Unité 3 – Activité de conception

Les résultats pour chaque unité sont énumérés dans la rubrique des sujets associés aux unités.

Unité 1 – Grandes idées

• Thème 1 : Systèmes de commande – Introduction• Thème 2 : Systèmes de commande fluidiques• Thème 3 : Systèmes de commande électroniques• Thème 4 : Robotique• Thème 5 : Programmation et interfaçage• Thème 6 : Sécurité du système de commande• Thème 7 : Carrières en technologie de commande

Unité 2 – Habiletés fondamentales

• Thème 1 : Interprétation de schémas et d’images simples• Thème 2 : Programmation et interfaçage

Aperçu



• Thème 3 : Création de systèmes de technologie de commande simples

• Thème 4 : Dépannage

Unité 3 – Activité de conception

• Thème 1 : L’équipe de conception et le portfolio de conception

• Thème 2 : Détermination d’une situation problématique (étape 1)

• Thème 3 : Élaboration de l’énoncé de conception (étape 2)• Thème 4 : Examen et recherche (étape 3)• Thème 5 : Détermination des solutions possibles (étape 4)• Thème 6 : Sélection de la meilleure solution (étape 5)• Thème 7 : Élaboration de la solution (étape 6)• Thème 8 : Évaluation de la solution (étape 7)• Thème 9 : Présentation du rapport (étape 8)

Chaque sujet est assorti d’un RAS ou plus. Les stratégies d’enseignement et d’apprentissage et les exemples d’activités d’évaluation pour chaque sujet sont conçus pour fournir de l’information introductive à l’enseignant et faciliter la préparation des leçons.

Les modules sur l’éducation à la technologie de niveau intermédiaire sont séquentiels, et chaque module suppose l’acquisition des connaissances et habiletés requises au cours des modules précédents. Il est recommandé que les élèves exécutent les modules en ordre; ainsi, les élèves procéderaient au module sur la technologie de commande pour la 8e année après avoir complété le module sur la technologie de communication pour la 7e année et le module sur la technologie de production pour la 8e année. Il est attendu que bon nombre des RAS associés au module sur la technologie de commande entreront en jeu à maintes reprises dans le module sur l’énergie et la puissance et le module sur la biotechnologie.



AperçuTous les résultats d’apprentissage spécifiques (RAS) pour le module sur la technologie de commande pour la 8e année sont énumérés. Les résultats d’apprentissage par cycle (RAC) associés à chaque RAS sont indiqués entre crochets à la fin de chaque énoncé de RAS. Se reporter à la partie Résultats d’apprentissage par cycle de la section II du présent programme d’études.

Unité 1 – Grandes idéesL’Unité 1 compte vingt trois (23) résultats d’apprentissage spécifiques.

L’élève doit pouvoir :

1.01 retracer l’évolution des technologies de commande [3.401, 3.404, 3.405]

1.02 définir les termes « système » et « sous-système » et décrire des exemples de chacun [2.404]

1.03 définir la commande au regard des processus : détecter, changer et réguler [2.403, 2.404]

1.04 distinguer un système à circuit ouvert d’un système à circuit fermé [2.404]

1.05 identifier les composantes d’un système de commande fluidique simple et décrire chacune de leurs fonctions [2.404]

1.06 décrire les similarités et les différences entre les systèmes de commande fluidiques hydrauliques et pneumatiques [2.404]

1.07 énumérer les avantages et les désavantages de l’utilisation d’un système de commande fluidique pneumatique [2.404]

1.08 énumérer les avantages et les désavantages de l’utilisation d’un système de commande fluidique hydraulique [2.404]

Résultats d’apprentissage spécifiques



1.09 démontrer une compréhension de l’application de systèmes de commande fluidiques dans l’industrie et la société [2.404, 4.401, 4.402]

1.10 identifier les composantes d’un système de commande électronique simple et décrire chacune de leurs fonctions [2.404]

1.11 nommer et décrire la fonction de systèmes de commande électroniques spécifiques [2.404]

1.12 démontrer une compréhension de l’application de systèmes de commande électroniques dans l’industrie et la société [2.404, 4.401, 4.402]

1.13 définir les termes « robot » et « robotique » [2.404, 4.401, 4.402]

1.14 identifier les composantes d’un système de robotique simple et décrire chacune de leurs fonctions [2.404]

1.15 décrire comment la technologie robotique utilise des systèmes de commande électroniques et fluidiques [2.404]

1.16 démontrer une compréhension de l’application de la robotique dans l’industrie et la société [2.404, 4.401, 4.402]

1.17 définir la programmation au regard de communications au sein de systèmes de technologie de commande [2.404]

1.18 décrire la fonction de programmes simples spécifiques [2.404, 4.402]

1.19 démontrer une compréhension de l’importance et de l’utilisation des organigrammes dans la conception et le développement d’un programme [2.404]

1.20 décrire comment un outil ou un dispositif agit comme une interface entre différentes composantes d’un système de technologie de commande [2.404]



1.21 nommer les risques pour la santé et la sécurité qui sont associés à des systèmes de technologie de commande spécifiques [5.402, 5.403]

1.22 démontrer une compréhension des procédures de santé et de sécurité à appliquer lors de l’utilisation de systèmes de technologie de commande [5.402, 5.403]

1.23 nommer et décrire un éventail de carrières liées à la technologie de commande [4.401]

Unité 2 - Habiletés fondamentalesL’Unité 2 compte quatorze (14) résultats d’apprentissage spécifiques.


2.01 identifier des ensembles de symboles de base qui sont employés dans divers schémas liés à la technologie de commande [2.402, 2.404]

2.02 lire et interpréter un schéma simple d’une technologie de commande [2.402, 2.404]

2.03 comparer et distinguer un schéma et un dessin technique d’un système de technologie de commande donné [2.402, 2.404]

2.04 créer des schémas simples [2.402]

2.05 élaborer une série d’instructions afin de décrire un processus simple [2.401, 2.402, 2.403]

2.07 élaborer un organigramme afin d’illustrer une solution à un problème en matière de technologie de commande [2.401, 2.402, 2.403]

2.08 à partir d’un organigramme préétabli, élaborer et mettre à l’essai un simple programme permettant de commander un processus [2.401, 2.402, 2.403]

2.09 réaliser une série d’exercices de développement des habiletés liées à la technologie de commande qui



incorporent un programme de commande, une interface de commande et un dispositif de commande [2.401, 2.402, 2.403]

2.10 concevoir et développer de simples systèmes de technologie de commande fluidiques [2.401, 2.402, 2.403]

2.11 concevoir et développer de simples systèmes de technologie de commande électroniques [2.401, 2.402, 2.403]

2.12 nommer et appliquer des procédures sécuritaires au moment de configurer des systèmes et des composantes de technologie de commande [5.402, 5.403]

2.13 appliquer de manière sécuritaire les techniques de fabrication de systèmes de technologie de commande [5.402, 5.403]

2.14 au moyen de procédures de dépannage établies, tester des composantes et des systèmes spécifiques à la technologie de commande et régler les problèmes relevés [2.401, 2.402, 2.405]

Unité 3 – Activité de conceptionL’Unité 3 compte vingt et un (21) résultats d’apprentissage spécifiques.


3.01 coopérer et collaborer au sein d’une équipe de conception [1.401, 1.402, 1.403, 1.404, 1.405]

3.02 tenir un portfolio de conception complet du processus de conception et de l’activité de conception [1.401, 1.402, 1.403, 1.404, 1.405]

3.03 cerner des situations problématiques et des occasions réelles liées à la technologie de commande et en sélectionner une en vue de l’étudier plus en profondeur [1.401]

3.04 élaborer un raisonnement permettant de résoudre un problème particulier en matière de technologie de



commande et communiquer efficacement ce raisonnement à autrui [1.401]

3.05 relever et décrire clairement des problèmes en matière de technologie de commande [1.401]

3.06 décrire les conditions et les critères servant à déterminer la conception et le développement d’une solution à un problème [1.401]

3.07 générer un énoncé de conception pour un problème spécifique [1.401, 1.405]

3.08 examiner des problèmes similaires au problème en matière de technologie de commande présenté/établi et évaluer ses solutions [1.402, 1.404, 5.401, 5.403]

3.09 déterminer les ressources technologiques disponibles pour établir l’énoncé de conception [1.402, 3.405]

3.10 appliquer des stratégies de génération d’idées afin de trouver un éventail de solutions de rechange permettant de résoudre le problème en matière de technologie de commande présenté/établi [1.402]

3.11 élaborer des critères pour l’évaluation des solutions possibles [1.402, 3.403, 5.403]

3.12 au moyen des critères établis, étudier les solutions possibles et sélectionner la plus appropriée [1.402]

3.13 nommer des outils/machines et des ressources spécifiques qui sont nécessaires pour concevoir efficacement la solution [1.403, 4.403]

3.14 établir les nouvelles habiletés qui devront être acquises pour concevoir efficacement la solution [1.403, 4.403]

3.15 créer un plan d’action qui orientera l’application de la solution [1.402]

3.16 à l’aide de pratiques sécuritaires, concevoir la solution, revoyant la conception au besoin [1.403, 1.405, 5.402, 5.403]

3.17 établir les critères qui serviront à évaluer la solution [1.404



3.18 évaluer la solution en fonction des critères établis [1.404]

3.19 élaborer un plan de présentation fondé sur l’information enregistrée dans le portfolio de conception [1.405]

3.20 préparer une présentation reposant sur des outils et stratégies de présentation appropriés qui démontre comment le modèle de conception a été appliqué et qui décrit les répercussions de la solution [1.405, 3.405]

3.21 présenter le portfolio de conception, la solution de conception et le rapport sur l’activité de conception à la classe [1.405]

La présentation à quatre colonnes figurant dans le programme d’études s’étend sur deux pages et présente à l’enseignant l’information nécessaire pour exposer un sujet en particulier aux élèves. La présentation à quatre colonnes comprend ce qui suit :

• I Résultats d’apprentissage spécifiques. L’ensemble consiste en un RAS ou plus du cours qui se rapporte à l’organiseur. À chaque RAS est associée une liste des résultats d’apprentissage par cycle (RAC) qui y sont directement rattachés (les RAC connexes figurent entre crochets). Les RAC correspondent à la matière du cours.

• II Stratégies d’enseignement et d’apprentissage. Les stratégies d’enseignement et d’apprentissage constituent des recommandations pour l’exécution du programme. Cette partie pourrait comprendre les sections Organisation et préparation et Exemples de projets et d’activités pour les élèves.

• III Exemples d’activités d’évaluation. Les exemples d’activités d’évaluation constituent des recommandations pour la détermination du niveau de réussite des élèves. Des exemples sont donnés afin d’aider l’enseignant à évaluer les activités des élèves.

• IV Ressources. Cette colonne renferme de l’information supplémentaire qui pourrait aider l’enseignant à planifier les leçons. Les renvois aux textes de l’enseignant et de l’élève, aux annexes et à d’autres ressources figureront ici.

Présentation à quatre colonnes



Allocation du temps On encourage l’enseignant à présenter de manière plus détaillée l’information figurant dans les colonnes II, III et IV et à en dire plus long sur ces sujets, car cette information est fournie en guise de suggestion.

Le module sur la technologie de la production pour la 8e année est conçu pour prendre, au minimum, vingt six (26) heures en classe en tant que module indépendant. Bien que le module exige que les élèves fabriquent des objets physiques, ce processus est mis en œuvre par l’application d’une méthodologie de conception et de résolution de problèmes.

Il existe plusieurs occasions de faire des liens avec d’autres sujets, soit par l’entremise d’une ou de plusieurs des étapes du processus de résolution de problèmes ou relativement à la nature même du problème à résoudre.


Section III : Unité 1 - Grandes idées

Unité 1 - Grandes idées

Aperçu Objectif

La section sur les grandes idées vise à présenter à l’élève les idées, la terminologie et les notions dont traite le module. Dans cette section, l’élève développera sa connaissance des sujets suivants :

• Thème 1 : Systèmes de commande – Introduction• Thème 2 : Systèmes de commande fluidiques• Thème 3 : Systèmes de commande électroniques• Thème 4 : Robotique• Thème 5 : Programmation et interfaçade• Thème 6 : Sécurité du système de commande• Thème 7 : Carrières en technologie de commande

Profil

Cette unité décrira la notion de la technologie de commande comme une activité ciblée qui emploie un grand éventail d’outils et de méthodes. Divers outils et méthodes seront présentés à titre d’exemples. En particulier, l’élève sera initié aux concepts, processus et stratégies de base de la technologie de commande.

Il se peut que cette unité comporte des liens avec d’autres cours, et elle comprendra probablement des activités à réaliser à l’extérieur de la classe (devoirs).

Cette section ne prévoit pas d’activités de conception et de fabrication.



Évaluation de l’unité sur les grandes idées

Mise en œuvre

La présentation de cette section en classe ne devrait pas prendre plus de six heures. On pourrait envisager d’intégrer des parties de cette section à l’Unité 2 : Habiletés fondamentales et à l’Unité 3 : Activité de conception.

La section Grandes idées vise à présenter les idées, la terminologie et les notions se rapportant à la technologie de commande. L’évaluation sera principalement axée sur la mesure dans laquelle l’élève comprend cette information.

Bien que des activités et des évaluations soient proposées pour chaque sujet, on ne s’attend pas à ce que la matière soit abordée de manière très détaillée ni à ce que l’élève l’étudie de manière poussée. Une bonne partie de la matière sera apprise au cours des activités prévues à l’Unité 2 : Habiletés fondamentales et à l’Unité 3 : Activité de conception.

L’unité sur les grandes idées devrait compter pour 20 % de l’évaluation relative au module sur la technologie de commande.



Résultats d’apprentissage et stratégies



Stratégies d’enseignement et d’apprentissageRésultats d’apprentissage spécifiques

Module sur la technologie de communication pour la 8e année


Thème 1 : Systèmes de commande - Introduction

1.01 retracer l’évolution des technologies de commande [3.401, 3.405]

1.02 définir les termes « système » et « sous système » et décrire des exemples de chacun [2.404]

1.03 définir la commande au regard des processus : détecter, changer et réguler [2.404]


Organisation et Préparation

La technologie de commande est partout autour de nous et elle a une grande incidence sur quantité de nos tâches quotidiennes. Malgré la forte présence de cette technologie, peu de gens la connaissent bien. L’enseignant devra aborder le sujet en mentionnant des processus et des produits technologiques se trouvant dans son environnement immédiat. Voici quelques suggestions :

• L’enseignant pourrait donner des exemples de systèmes de technologie de commande courants :

Systèmes de commande fluidiques• Machinerie lourde utilisant des systèmes hydrauliques

(p. ex. chargeuse frontale, camion à benne, pelle rétrocaveuse);

• Système de freinage hydraulique sur une automobile;• Convoyeur dans une usine de fabrication qui utilise

des systèmes de commande pneumatiques;• Vérin hydraulique pour automobile;• Fonctionnalité de copie recto verso d’un

photocopieur qui utilise de l’air (pression négative) pour garder le papier dûment aligné dans le plateau d’alimentation.

Systèmes de commande électroniques• Jouets radioguidés (télécommande);• Commandes de vol dans un aéronef. Les systèmes

informatiques commandent d’autres systèmes électroniques et fluidiques se trouvant dans l’aéronef;

• Le système électronique d’une automobile est principalement commandé par un ordinateur intégré;

• Un thermostat utilisé pour commander les systèmes de CVC (chauffage, ventilation et climatisation).



RessourcesExemples d’activités d’évaluation

Stratégies

L’enseignant devrait :

• déterminer la capacité de l’élève à distinguer les systèmes de commande des systèmes qui ne servent pas à commander, ainsi que leurs sous systèmes connexes.

• déterminer la capacité de l’élève à faire une distinction entre les processus de détection, de modification et de régulation en ce qui concerne les systèmes de technologie de commande.

• déterminer la capacité de l’élève à identifier un éventail de systèmes à circuit ouvert et à circuit fermé ainsi qu’à distinguer ces deux types de systèmes.

Critère d’évaluation

L’enseignant devrait évaluer la compréhension de l’élève à l’égard de la matière à l’aide de critères comme les suivants :

• Exactitude de l’information;• Portée de l’information;• Compréhension de la matière;• Style/habiletés de communication;• Qualité du rapport et d’autres documents;• Niveau de langue et indication de littératie technologique;• Dynamique individuelle et de groupe;• Responsabilité des individus au sein du groupe.






Organisation et préparation

• Tout système a un but ou un objectif. Il consiste en une combinaison de composantes qui, collectivement, peuvent exécuter une fonction que les composantes ne pourraient pas effectuer par elles mêmes. Mentionnons comme exemple une voiture, qui est un système conçu à des fins de transport personnel. Un sous système a un but précis et est formé de composantes. Il est habituellement conçu pour réaliser une sous tâche au sein d’un système plus vaste. Le système de freinage et le système électrique d’une voiture sont des exemples de sous systèmes. Tout système comporte des intrants, des processus et des extrants.

• Des systèmes peuvent exister de façon naturelle, comme une rivière, ou être d’origine sociologique, comme dans le cas d’un gouvernement. Les systèmes qui ont été conçus et mis sur pied en vue de l’exécution de fonctions spécifiques et qui touchent au monde humain sont considérés comme technologiques. Un système d’exploitation informatique, un séchoir à cheveux et un avion sont tous des systèmes technologiques et ils contiennent tous des sous systèmes.

• La commande est définie en processus : détecter, changer et réguler. « Détecter » se rapporte à une situation où un système de commande reçoit un signal d’entrée d’un appareil ou d’une source (p. ex. un commutateur). « Changer » se rapporte à une situation où un système de commande envoie un signal de sortie à un appareil (p. ex. une lampe). « Réguler » concerne la surveillance constante d’événements survenant au sein d’un système de commande et la fourniture de la rétroaction ou des signaux de sortie nécessaires au système.

• Un système à circuit ouvert est un système qui exécute une tâche ou une fonction, mais qui n’est pas en mesure de déterminer si celle ci a été dûment accomplie. Un système de radiodiffusion est un système à circuit ouvert. Le signal est transmis, mais le transmetteur ne peut déterminer s’il a été reçu.






(Suite)





L’élève doit pouvoir : • Un système à circuit fermé comporte une boucle de rétroaction intégrée. La réponse que le système reçoit de cette boucle est utilisée pour modifier le fonctionnement du système. Un réfrigérateur domestique est un système à circuit fermé puisque le thermostat commande le cycle de marche/arrêt et la température. On peut aussi dire qu’il est un système à circuit ouvert puisqu’il ne peut pas savoir s’il est vide ou non ni déterminer si les aliments sont avariés.

Exemples de projets et d’activités pour les élèves

• Élaboration d’une ligne du temps servant à examiner l’évolution de la technologie de commande (les élèves pourraient travailler en groupe et sélectionner une époque à étudier).

• Préparation d’une présentation d’un système en particulier et des sous systèmes qui y sont associés (p. ex. automobile, réveille matin mécanique, ordinateur, stylo à bille). La présentation pourrait comprendre une démonstration du système et l’identification de ses sous systèmes.






(Suite)







Les systèmes de commande fluidiques dont traite le module sur la technologie de commande pour la 8e année sont les systèmes de commande qui emploient une fonction hydraulique ou pneumatique. Un système hydraulique utilise de l’huile ou un autre liquide, alors qu’un système pneumatique utilise de l’air ou un autre gaz.

Les élèves étudieront l’utilisation de systèmes hydrauliques à eau et de systèmes pneumatiques à air dans l’Unité 2 –Habiletés fondamentales. Le chapitre 12 (p. 228 245) de la section sur les Interactions entre les technologies et le chapitre 9 (p. 190 204) de la section sur la Conception et la résolution de problèmes dans la technologie abondent en renseignements sur la puissance fluidique et les systèmes de commande fluidiques.

Aux fins de la préparation de l’exécution de cette unité, l’enseignant pourrait :

• donner ou démontrer des exemples d’appareils ou de systèmes courants qui utilisent une technologie de commande fluidique (p. ex. machinerie lourde, usine de fabrication).

• présenter les composantes de systèmes de commande fluidiques courants, ou en faire la démonstration. Parmi les composantes se trouvent un fluide (gaz ou liquide), un compresseur/une pompe, un réservoir/récipient, des vannes de commande, des actionneurs, des régulateurs de débit et des lignes de transmission.

• passer en revue, avec les élèves, les avantages et les désavantages de chacun des systèmes de commande fluidiques hydrauliques et pneumatiques. Se reporter aux documents du cours pour obtenir de l’information.


1.06 décrire les similarités et les différences entre les systèmes de commande fuluidiques hydrauliques et pneumatiques [2.404]




Thème 2 : Systèmes de commande fluidiques




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à décrire les systèmes de technologie de commande hydrauliques et pneumatiques et à les différencier;

• déterminer la capacité de l’élève à nommer et à décrire les composantes fondamentales d’un système de commande hydraulique;

• déterminer la capacité de l’élève à décrire les avantages et les désavantages d’utiliser un type de système fluidique en particulier (hydraulique ou pneumatique) pour accomplir une tâche donnée.










• Préparer une présentation portant sur un des systèmes de technologie de commande fluidique suivants : freins hydrauliques d’une automobile, actionneurs d’un aéronef, (p. ex. train d’attérissage), bouteurs, vérinspour automobile, grues, machines à changer les pneus chez un garagiste, outils pneumatiques, manèges (lors d’une foire), freins à air, marteaux perforateurs et portes pneumatiques sur un autobus.

• Effectuer des activités de remue méninges qui donneraient lieu à la création d’un tableau faisant état des avantages et désavantages des systèmes pneumatiques et hydrauliques ainsi que des usages qui sont faits de ces systèmes.

• Participer à une sortie éducative dans une installation où est employée une technologie de commande fluidique (p. ex. usine de transformation du poisson, ferme, moulin, mine, usine de fabrication).


1.06 décrire les similarités et les différences entre les systèmes de commande fuluidiques hydrauliques et pneumatiques [2.404]




(Suite)

Thème 2 : Systèmes de commande fluidiques






Organisation et préparationUne discussion sur les systèmes de commande électroniques est susceptible de devenir fort complexe et de s’étirer. L’inclusion de ce sujet dans le module sur la technologie de commande pour la 8e année vise à présenter aux élèves un portrait général du rôle que joue l’électronique dans la technologie de commande. Une brève initiation à la terminologie fondamentale associée à l’électronique ainsi qu’au concept des circuits fournira aux élèves une compréhension de base de l’électronique. Cette compréhension les aidera lors des travaux qu’ils devront effectuer dans l’Unité 2 – Habiletés fondamentales et l’Unité 3 – Activité de conception.

L’enseignant pourrait :• axer une discussion introductive sur les quatre exigences

fondamentales d’un circuit électrique : source d’alimentation (batterie), support de transmission (fil), dispositif de commande (commutateur) et charge (lampe); et certaines des composantes fondamentales d’un circuit électronique : résistances, condensateurs, diodes, transistors et sources d’alimentation (élément, batterie, courant alternatif );

• décrire/démontrer diverses composantes électroniques et décrire chacune de leurs fonctions dans le contexte d’un système de commande électronique en particulier;

• définir l’électricité (mouvement d’électrons à travers un conducteur) et l’électronique (contrôle du flux d’électrons et de l’électricité).

Exemples de projets et d’activités pour les élèves• Identification et enregistrement des composantes d’un

système de commande électronique désassemblé et « non chargé ». (Sécurité : les condensateurs doivent être déchargés – ne pas utiliser un appareil photo à flash). De bons choix seraient une lampe de poche à courant continu et des jouets électroniques.

• Préparation d’une présentation/démonstration sur un système de technologie de commande électronique en particulier (p. ex., télécommande d’un téléviseur).

• Préparation d’une présentation sur l’utilisation de systèmes de technologie de commande électroniques spécifiques (p. ex. avion, jouets télécommandés, imprimante d’ordinateur).

1.10 identifier les composantes d’un système de commande électronique simple et décrire chacune de leurs fonctions [2.404]

1.11 nommer et décrire la fonction de systèmes de commande électroniques spécifiques [2.404]

1.12 démontrer une compréhension de l’application de systèmes de commande électroniques dans l’industrie et la société [2.404, 4.401, 4.402]

Thème 3 : Systèmes de commande électroniques




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à énumérer et à décrire les composantes fondamentales d’un système de commande électronique;

• déterminer la capacité de l’élève à décrire la fonction de systèmes de commande électroniques spécifiques;

• déterminer la capacité de l’élève à énumérer des usages qui sont couramment faits des systèmes de commande électroniques dans l’industrie et la société.








Organisation et préparationL’étude de la robotique peut être un projet intéressant pour des élèves de 8e année. La technologie robotique est très courante dans l’industrie et nous aide à exécuter quantité de tâches et de processus. Un système de robotique peut utiliser des systèmes de technologie de commande fluidiques, des systèmes de technologie de commande électroniques et d’autres types de systèmes. Les appareils robotiques vont des plus simples aux plus complexes, mais ils sont tous caractérisés par des composantes et des systèmes communs. L’enseignant pourrait :• donner une présentation fournissant un bref survol historique

de l’évolution des robots et de l’utilisation de la robotique dans l’industrie et la société;

• donner une présentation pour montrer les composantes courantes d’un robot/système robotique;

• énumérer des technologies robotiques spécifiques qui emploient des systèmes de commande fluidiques ou des systèmes de commande électroniques ou les deux;

• recueillir de l’information sur des sites Web ou à partir d’autres sources traitant de systèmes robotiques (p. ex. fabrication sur chaîne de montage, interaction avec un environnement dangereux – neutralisation d’explosifs, identification de produits chimiques toxiques) et présenter ses trouvailles à la classe.

Exemples de projets et d’activités pour les élèves• Élaborer une liste faisant état des diverses utilisations de

la robotique dans l’industrie et la société. La liste serait accompagnée de descriptions et d’explications des utilisations.

• Les élèves simuleraient un appareil robotique devant accomplir certaines tâches établies par les élèves ou l’enseignant (p. ex. imiter un robot ayant seulement trois degrés de liberté qui doit prendre un stylo et le poser à un endroit précis). L’accent pourrait être mis sur la relation entre les parties du corps humain servant au mouvement et les composantes types d’un robot. Les élèves pourraient enregistrer chacun des mouvements du robot afin d’avoir une meilleure idée du niveau de programmation requis pour qu’un appareil robotique puisse réaliser une tâche simple (cette activité pourrait être liée à l’Unité 1 : Thème 5 – Programmation et interfaçage).

1.13 définir les termes « robot » et « robotique » [2.404, 4.401, 4.402]

1.14 identifier les composantes d’un système de robotique simple et décrire chacune de leurs fonctions [2.404]

1.15 décrire comment la technologie robotique utilise des systèmes de commande électroniques et fluidiques [2.404]

1.16 démontrer une compréhension de l’application de la robotique dans l’industrie et la société [2.404, 4.401, 4.402]

Sujet 4 : Robotique




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à définir et à comprendre les termes « robot » et « robotique »;

• déterminer la capacité de l’élève à nommer et à décrire les composantes fondamentales de systèmes robotiques;

• déterminer la capacité de l’élève à décrire l’utilisation qui est faite des systèmes de commande fluidiques et électroniques par les systèmes robotiques;

• déterminer la capacité de l’élève à énumérer des usages qui sont couramment faits des systèmes robotiques dans l’industrie et la société.

Critères d’évaluation








Thème 5 : Programmation et interfaçage






La matière sur la programmation qui est présentée dans le module sur la technologie de commande pour la 8e année est de nature introductive et vise à fournir aux élèves un système de communication de base qui leur permettra de fabriquer des systèmes de technologie de commande fonctionnels. Les élèves doivent comprendre que la programmation constitue un moyen d’élaborer un ensemble d’opérations qui établissent ce qu’un mécanisme ou un système donné devrait accomplir. Un programme énonce les étapes et les tâches d’une opération donnée dans un ordre logique et séquentiel. Il peut être exécuté manuellement par une personne (p. ex. en manipulant les leviers de commande d’une excavatrice à commande hydraulique dans un ordre précis pour accomplir la tâche consistant à creuser un trou) ou par un ordinateur (p. ex. le contrôle de la combinaison d’oxygène et de carburant dans une automobile à injection par l’ordinateur de l’automobile).

À titre de préparatif, l’enseignant pourrait :

• présenter une liste détaillée et ordonnée des étapes devant être effectuées à la main pour accomplir une tâche simple, et en faire la démonstration (p. ex. le maniement d’un crayon par la main d’une personne à partir d’une position au repos sur le bureau à une position où le crayon peut être utilisé pour écrire sur du papier, le déplacement d’un élève dans la classe pour aller allumer une lumière).

• présenter des programmes informatiques simples et en faire la démonstration. Les programmes peuvent comprendre des logiciels couramment utilisés (p. ex. WordPerfect) ou des programmes de technologie de commande spécifiques (p. ex. les programmes en Visual Basic fournis comme ressources pour le module). Les élèves doivent comprendre que l’interface d’un programme comporte un design spécifique et qu’il fournit à l’utilisateur un moyen de communiquer avec un système donné.




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à définir et à comprendre l’objectif de la programmation;

• déterminer la capacité de l’élève à décrire l’importance de l’utilisation des organigrammes dans la conception et le développement d’un programme;

• déterminer la capacité de l’élève à décrire la fonction d’une interface (outil ou appareil) au sein d’un système de technologie de commande



• Exactitude de l’information;• Portée de l’information;• Compréhension de la matière;• Style/habiletés de communication;• Qualité du rapport et d’autres documents;• Niveau de langue et indication de littératie technologique;• Dynamique individuelle et de groupe.






• présenter le logiciel MicroWorlds Pro, et en faire la démonstration, en tant que langage de programmation simple. Le langage utilisé est « Logo » et il convient aux élèves de niveau élémentaire/intermédiaire.


• Dresser une liste de programmes courants qui sont utilisés à domicile et à l’école. La plupart des programmes seront probablement de nature informatique. La liste serait accompagnée d’une explication de la conception, de l’interface et de la fonction de chaque programme.

• Préparer une présentation en vue d’examiner une série d’organigrammes de programme afin de décrire la raison d’être de chaque élément des organigrammes. Les élèves pourraient également créer leur propre organigramme et utiliser des symboles d’organigramme pour diverses tâches. Ces organigrammes pourraient être créés à la main sur un support papier ou à l’aide d’un logiciel de traitement de texte courant.






(Suite)






Thème 6 : Sécurité du système de technologie de commande




L’enseignant pourrait :

• présenter/passer en revue les procédures de sécurité générales devant être suivies dans le laboratoire et la classe d’éducation à la technologie. Il pourrait notamment faire référence à des processus de technologie de commande en particulier et démontrer/présenter les procédures de sécurité à suivre dans le cas de ces processus.

• passer en revue les procédures de sécurité présentées dans le cadre du module sur la technologie de la production pour la 8e année. Les élèves participeront à des activités de production lors de l’Unité 2 – Habiletés fondamentales et de l’Unité 3 – Activité de conception.

• au cours de la prochaine unité, Unité 2 – Habiletés fondamentales, se prévaloir de l’occasion de démontrer les procédures et pratiques sécuritaires à employer lors de l’utilisation d’outils et d’équipement de production/commande. Pour assurer l’efficacité du processus, toute procédure devant être suivie par l’élève doit être appliquée par l’enseignant (afin que l’élève s’en serve comme modèle).

• créer des tests de sécurité et une certification pour les élèves qui réussissent le test. Il faut faire passer le test et donner la certification lors de la prochaine section.

• inviter un conférencier qui discutera des pratiques de sécurité à employer en milieu de travail.

• prévoir une sortie éducative dans un lieu de travail ou une installation industrielle où des risques en matière de santé et de sécurité doivent être manifestement pris en charge.


• Créer des affiches et des bulletins d’information en matière de sécurité se rapportant à des systèmes de technologie de commande spécifiques. Ces ressources pourraient traiter de questions générales sur la santé et la sécurité ainsi que de questions directement liées à des systèmes de technologie de commande spécifiques mis à la disposition des élèves.




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à nommer les risques pour la santé et la sécurité qui sont associés à l’utilisation de systèmes de technologie de commande;

• déterminer la capacité de l’élève à nommer les conséquences de l’utilisation de pratiques non sécuritaires lors de l’utilisa-tion de systèmes de technologie de commande, et à discuter de ces conséquences;

• déterminer la capacité de l’élève à justifier l’emploi de pra-tiques sécuritaires;

• déterminer la capacité de l’élève à employer des pratiques sécuritaires.









• Dresser et présenter une liste de composantes de systèmes de technologie de commande qui fait état des procédures de sécurité à suivre lors de l’utilisation de ces systèmes.

• Réaliser un projet de recherche servant à recueillir et à décrire de l’information sur diverses associations et organisations traitant d’enjeux liés à la technologie de commande (p. ex. la CSA – Association canadienne de normalisation).



Thème 6 : Sécurité du système de technologie de commande

(Suite)






Thème 7 : Carrières en technologie de commande

1.23 nommer et décrire un éventail de carrières liées à la technologie de commande [4.401]

Organization and Preparation


• préparer une présentation afin de décrire des carrières courantes liées à la technologie de commande (p. ex. mécanicien de matériel lourd, technicien en CVC [chauffage, ventilation et climatisation], ingénieur électricien).

• inviter des conférenciers de l’industrie locale liée à la technologie de commande afin qu’ils fournissent de l’information sur leur carrière à la classe.

• consulter des experts en planification de carrière à l’échelon de l’école ou du district afin d’obtenir de l’information sur les débouchés actuels dans le domaine de la technologie de commande et des technologies connexes.


• Les élèves seront peut-être en mesure de faire fond sur des projets en matière de carrière effectués dans le cadre du module sur la technologie de la production pour la 8e année. Bon nombre de carrières associées à la production sont étroitement liées à des carrières touchant à la technologie de commande.

• Compte tenu du grand nombre et du vaste éventail de carrières liées à la technologie de commande, les élèves pourraient (en équipes) recueillir de l’information sur une carrière en particulier et la présenter à la classe. La présentation pourrait comprendre l’utilisation d’un seul média ou d’une multitude de médias (p. ex. présentation électronique, affiche, site Web, brochure, démonstration). L’ensemble de la classe pourrait également préparer un survol général de certaines des carrières existantes.

• Les élèves pourraient, individuellement, compiler de brèves descriptions des caractéristiques et des exigences s’appliquant à une liste de carrières en technologie de commande préétablie.




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à décrire certaines carrières en technologie de commande;

• déterminer la capacité de l’élève à décrire le grand éventail de carrières en technologie de commande, y compris celles ayant trait aux systèmes de technologie de commande fluidiques et électroniques ainsi qu’à la robotique.

Voici les critères d’évaluation :


Module sur la technologie de commande 8e année (édition provisoire - septembre 2018)54



Section III : Unité 2 - Habiletés fondamentales

Section III

Unité 2 : Habiletés fondamentalesAperçu Objectif

L’objectif de la section sur les habiletés fondamentales consiste à initier les élèves aux outils et aux techniques de base qui seront employés dans le reste du module. Les élèves acquerront des habiletés fondamentales concernant les aspects suivants :

• L’interprétation et l’élaboration de schémas et d’images associés aux systèmes de technologie de commande;

• La programmation et l’interfaçage associés à des systèmes de technologie de commande simples;

• L’utilisation d’outils et de machines simples en vue de la création de systèmes de technologie de commande simples;

• La création de techniques de dépannage pouvant s’appliquer aux systèmes de technologie de commande.

Voici les thèmes :

• Thème 1 : Interprétation de schémas et d’images simples • Thème 2 : Programmation et interfaçage• Thème 3 : Création de systèmes de technologie de

commande simples• Thème 4 : Dépannage

Profil

Les élèves participeront aux activités suivantes :

• Interprétation et création de schémas et d’images simples associés à ce qui suit :

• systèmes de technologie de commande fluidiques;• systèmes de technologie de commande électroniques; • systèmes de technologie robotique.



Évaluation de l’unité sur les habiletés fondamentales

• Interprétation et création de programmes simples (sur ordinateur et sur un support autre que l’ordinateur) qui font partie de systèmes de technologie de commande développés;

• Utilisation d’outils et de techniques de production de base pour créer les composantes d’un système de technologie de commande;

• Élaboration de techniques de dépannage systématiques qui sont associées aux systèmes de technologie de commande;

• Participation à des activités individuelles et à des activités au sein d’une équipe de conception;

• Application d’attitudes et de procédures saines et sécuritaires relatives à la conception et au développement de systèmes de technologie de commande.

Mise en œuvre

La présentation de cette section en classe ne devrait pas prendre plus de six heures. On pourrait envisager d’intégrer des parties de cette section à l’Unité 1 : Grandes idées et à l’Unité 3 : Activité de conception.

Évaluation des habiletés fondamentales (Unité 2)

L’Unité 2 vise à initier l’élève à des outils ainsi qu’à des habiletés fondamentales d’utilisation d’outils s’appliquant à la technologie de commande. L’évaluation sera principalement axée sur la mesure dans laquelle l’élève comprend les outils et les procédures et, dans une certaine mesure, sur l’acquisition d’habiletés fondamentales.

L’unité sur les habiletés fondamentales devrait compter pour 20 % de l’évaluation relative au module sur la technologie de commande.


Section III : Unité 2 – Habiletés fondamentales







Organisation et préparationL’enseignant pourrait :• préparer et présenter/démontrer une liste d’ensembles de

symboles associés à la source d’alimentation, au support de transmission, à la résistance/unité de chargement et au commutateur des systèmes de commande fluidiques et systèmes de commande électroniques présentés dans ce module.

• préparer et présenter une série de schémas qui représentent les symboles courants et la terminologie associés aux systèmes de technologie de commande fluidiques et électroniques. Le schéma devra comprendre les composantes communes des systèmes et l’ensemble de symboles approprié.

• préparer une présentation visant à montrer les images et les schémas associés à un système de technologie de commande en particulier. Il faut souligner les similarités et les différences entre la structure et les ensembles de symboles employés dans les deux types de dessins.

Exemples de projets et d’activités pour les élèves• Préparer une présentation ou un rapport qui montre les

symboles fondamentaux de divers schémas de technologie de commande. Les schémas peuvent comprendre ceux qui se rapportent aux systèmes hydrauliques/pneumatiques ou électroniques, ou les deux.

• Créer un schéma qui représente un système simple. Voici quelques exemples de systèmes simples :

• circuits électroniques de base (p. ex. source d’alimentation [batterie], support de transmission [fil], charge [lampe] et dispositif de commande [commutateur]);

• circuits pneumatiques de base (p. ex. source d’alimentation [compresseur d’air], support de transmission [tubes], charge [actionneur à simple effet] et dispositif de commande [commutateur]).

• Attribuer des symboles à des schémas spécifiques. Des dessins relatifs à des systèmes électroniques et pneumatiques/hydrauliques peuvent être utilisés.

Thème 1 : Interprétation de schémas et d’images simples

2.01 identifier des ensembles de symboles de base qui sont employés dans divers schémas liés à la technologie de commande [2.402, 2.404]

2.02 lire et interpréter un schéma simple d’une technologie de commande [2.402, 2.404]

2.03 comparer et distinguer un schéma et un dessin technique d’un système de technologie de commande donné [2.402, 2.404]

2.04 créer des schémas simples [2.402]




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à lire et à comprendre l’information représentée dans des schémas de systèmes de technologie de commande simples;

• déterminer la capacité de l’élève à lire et à comprendre l’information représentée dans un schéma et une image (objets réels) du même système de technologie de commande;

• déterminer la capacité de l’élève à interpréter la signification d’un schéma en décrivant le système de technologie de commande qu’il représente et en nommant les parties du système;

• déterminer la capacité de l’élève à créer des schémas simples qui incorporent les symboles de base employés dans les systèmes de technologie de commande pneumatiques/hydrauliques et électroniques.















• à titre d’introduction à la programmation, présenter/démontrer des exemples de code de programme qui est utilisé pour faire fonctionner un système en particulier. Les programmes informatiques sont les plus faciles à utiliser puisqu’ils sont disponibles à grande échelle. Il serait envisageable de présenter d’abord un code de programmation pour un système non lié à la technologie de commande, car des élèves de 8e année pourront le comprendre plus facilement. Par exemple, l’enseignant pourrait montrer aux élèves un code de programmation pour un logiciel gratuit ou contributif simple écrit en QuickBasic ou en Visual Basic. Le programme pourrait être accessible facilement par une simple recherche sur Internet. Une simple analyse des « commandes » figurant dans le code et de la réaction à laquelle on s’attend de la part du système informatique pourrait dénoter l’importance de la programmation.

• confier aux élèves une tâche mécanique simple et exiger l’élaboration d’une série d’instructions simples qui l’accompagnera (p. ex. rédiger des instructions qui expliqueraient à une personne comment remplir une bouilloire d’eau en vue de préparer du thé).

• présenter/démontrer des techniques de création d’organigrammes simples et montrer sommairement les symboles et structures organisationnelles appropriés.

• présenter/démontrer un programme de technologie de commande achevé qui commande un processus en particulier. Cela servira de modèle pour les attentes s’appliquant aux élèves pour le RAS 2.08.

Exemples de projets et d’activités pour les élèves• Réaliser une série d’exercices de programmation séquentiels

qui pourraient mener au développement d’un système de technologie de commande. Ce dernier devrait comprendre une série d’instructions, un organigramme et, possiblement,




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à élaborer des séries d’instructions simples, mais fonctionnelles, permettant de commander un éventail de processus relevant d’une technologie de commande et d’une technologie ne servant pas à commander;

• déterminer la capacité de l’élève à élaborer des organigrammes qui représentent avec exactitude une série d’événements souhaitée (y compris les suites de toute décision devant être prise);

• déterminer la capacité de l’élève à faire preuve de l’habileté requise pour mettre à l’essai un programme simple afin de vérifier sa fonctionnalité, son efficience et son efficacité.









un système physique/virtuel permettant de mettre à l’essai le programme.

• Concevoir et élaborer trois différents organigrammes et la série d’instructions connexe permettant de commander un processus en particulier. Les différents organigrammes pourraient être comparés puis classés selon leur capacité à commander le processus. (Cette activité pourrait servir de préparatif pour l’Unité 3 – Activité de conception.)





(Suite)








• passer en revue les règles de conduite sécuritaire présentées au cours de la mise en œuvre du module sur la technologie de la production pour la 8e année qui doivent être appliquées lors de l’utilisation d’outils et de machines de fabrication et de tout « nouvel » appareil de technologie de commande.

• démontrer des procédures sécuritaires pour l’utilisation de matériaux et d’outils/équipement spécifiques.

• mettre sur pied une série de postes de travail afin de présenter aux élèves les habiletés et les procédures à appliquer lorsque l’on travaille avec des systèmes de technologie de commande pneumatique/hydraulique et des systèmes de technologie de commande électroniques. Les élèves devront disposer de suffisamment de temps pour se familiariser avec les composantes et les habiletés à acquérir. L’emploi d’une approche modulaire facilitera grandement la présentation de ce sujet du programme d’études.

• fournir aux élèves l’occasion de réaliser diverses activités liées à des systèmes de technologie de commande.


• Les activités présentées dans cette section, Unité 2 –Habiletés fondamentales, pourraient être développées davantage dans le cadre de l’activité de conception prévue à l’Unité 3 – Activité de conception. La réalisation de la principale activité de conception de ce module exigera que les élèves perfectionnent les habiletés qu’ils auront acquises lors d’activités similaires à celles associées à cette unité.

• Les élèves devraient effectuer les activités de développement des habiletés qui sont liées à chacun des systèmes de technologie de commande présentés dans ce module, y compris les systèmes de commande pneumatiques/

Thème 3 : Création de systèmes de technologie de commande simples

2.09 réaliser une série d’exercices de développement des habiletés liées à la technologie de commande qui incorporent un programme de commande, une interface de commande et un dispositif de commande [2.401, 2.402, 2.403]

2.10 concevoir et développer de simples systèmes de technologie de commande fluidique [2.401, 2.402, 2.403]







Stratégies

L’enseignant devrait déterminer les connaissances et les habiletés des élèves à l’égard des systèmes de technologie de commande en demandant aux élèves de faire ce qui suit :

• Accomplir, de manière sécuritaire, les tâches liées à la technologie de commande établies par l’enseignant;

• Concevoir des systèmes de technologie de commande pneumatiques/hydrauliques et électroniques qui sont simples, mais achevés, et qui comportent un programme de commande, une interface de commande et un dispositif de commande;

• Réaliser une série d’activités représentatives associées à la technologie de commande dans lesquelles les processus de fabrication et les processus liés à la technologie de commande sont exécutés de manière sécuritaire.









hydrauliques et électroniques. Il faut également traiter de la robotique puisque ce sujet touche à l’un des systèmes de technologie de commande, ou aux deux, et aidera à susciter l’intérêt des élèves à l’égard de l’activité de conception prévue à l’Unité 3 – Activité de conception.

Exemples de projets et d’activités pour les élèves (suite)

Les ressources physiques fournies pour la mise en œuvre du projet pilote prévu dans le module serviront de fondement pour les études des élèves sur la technologie de commande. Il se peut que les écoles aient accès à d’autres ressources en matière de technologie de commande qui sont utilisées dans le programme d’éducation à la technologie du deuxième cycle du secondaire ou qui ont été achetées à titre de suppléments pour d’autres activités scolaires d’éducation à la technologie de niveau intermédiaire. Par exemple, les écoles offrant le cours Integrated Systems 1205 au deuxième cycle pourraient avoir accès à l’interface PC Gadget Master II, au logiciel de programmation en Visual Basic et à d’autres appareils de technologie de commande. Il se peut également que certaines écoles aient accès aux produits Lego Éducation, comme Control Lab, Robolab ou Lego Mindstorms, qui peuvent être facilement incorporés et utilisés dans ce module.

Voici quelques exemples d’activités pour ce sujet :• Création d’un bras robotique simple qui emploie un

système de technologie de commande hydraulique. Le bras peut consister en un dispositif à un ou deux axes fait de bâtonnets en bois (p. ex., bâtons de friandise glacée) et activé à l’aide d’eau contrôlée par un système hydraulique composé de tubes et de seringues.

• Création d’un phare simple contrôlé par une unité d’interface électronique, un ordinateur et un programme informatique simple. Le phare pourrait consister en une simple lampe montée dans une baie qui projette une séquence de lumière en particulier.

• Création et présentation d’une série d’affiches/pages Web sur la sensibilisation en matière de sécurité qui font état


2.09 réaliser une série d’exercices de développement des habiletés liées à la technologie de commande qui incorporent un programme de commande, une interface de commande et un dispositif de commande [2.401, 2.402, 2.403]





(Suite)






des procédures de sécurité à suivre lors de l’utilisation de systèmes de technologie de commande en particulier.

• Exécution des activités de développement des habiletés associées aux ressources accompagnant les technologies de commande. Les cahiers d’exercices et les exercices dirigés connexes permettront aux élèves de s’initier graduellement aux sujets et processus pertinents.

2.09 réaliser une série d’exercices de développement des habiletés liées à la technologie de commande qui incorporent un programme de commande, une interface de commande et un dispositif de commande [2401, 2.402, 2.403]






(Suite)







Le dépannage constitue une partie importante de la conception ainsi que de la résolution de problèmes technologiques, et les élèves auront déjà participé, dans une certaine mesure, à des activités de dépannage avant le module sur la technologie de commande. L’inclusion de ce sujet à cette étape du programme d’éducation à la technologie de niveau intermédiaire est attribuable à la nature des systèmes et processus présentés dans le module. À mesure que les systèmes conçus par les élèves gagnent en complexité et sont de plus en plus tributaires du fonctionnement de leurs sous systèmes, il est important d’employer des méthodes et stratégies établies de dépannage.

Le dépannage est un processus qui comporte des étapes distinctes et qui adhère à une séquence de tâches. Bon nombre d’entre nous relèvent et règlent des problèmes au quotidien et suivent probablement les étapes d’intervention généralement acceptées. Le processus à dix étapes, appelé « Universal Troubleshooting Code » (code universel du dépannage) est présenté sur le site Web suivant :

http://www.troubleshooters.com/tuni.htm (en anglais seulement).

Ce code pourrait constituer un excellent point de départ pour une discussion sur le dépannage.

Exemples de projets et d’activités pour les élèvesIl y a lieu de mentionner que le résultat d’apprentissage associé au Sujet 4 : Dépannage sera probablement atteint lorsque les élèves exécuteront l’Unité 3 – Activité de conception, particulièrement l’Unité 3 – Sujet 7 : Élaboration de la solution.

L’enseignant pourrait présenter aux élèves des systèmes de technologie de commande qui sont défectueux et leur demander d’établir une méthode de dépannage permettant de régler la défaillance. L’incorporation d’un organigramme de dépannage serait fort utile et servirait à indiquer clairement la compréhension des élèves de l’importance de suivre un processus de dépannage en particulier. La plupart des élèves devront probablement régler des problèmes de dépannage communs se rapportant à leurs activités tout au long du module sur la technologie de commande.

Thème 4 : Dépannage

2.14 au moyen de procédures de dépannage établies, tester des composantes et des systèmes spécifiques à la technologie de commande et régler les problèmes relevés [2.401, 2.402, 2.405]




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à établir et à appliquer une méthode de dépannage;

• déterminer la capacité de l’élève à incorporer des procédures et techniques de dépannage applicables dans son travail de conception continu en matière de technologie de commande;

• déterminer la capacité de l’élève à appliquer une méthode de dépannage avec succès afin de résoudre un problème donné ou la défaillance d’un système.





Section III : Unité 3 - Activité de conception

Unité 3

Activité de conceptionAperçu Objectif

L’objectif de l’unité Activité de conception consiste à fournir aux élèves de l’expérience quant à la conception et la fabrication d’un système de technologie de commande. Les élèves développeront leur capacité à employer le processus de conception servant à trouver des solutions techniques en employant les processus fondamentaux associés aux systèmes de technologie de commande.

Voici les thèmes qui sont abordés :

• Thème 1 : L’équipe de conception et le portfolio de conception;

• Thème 2 : Détermination d’une situation problématique (étape 1);

• Thème 3 : Élaboration de l’énoncé de conception (étape 2);• Thème 4 : Examen et recherche (étape 3);• Thème 5 : Détermination des solutions possibles (étape 4)• Thème 6 : Sélection de la meilleure solution (étape 5);• Thème 7 : Élaboration de la solution (étape 6);• Thème 8 : Évaluation de la solution (étape 7);• Thème 9 : Présentation du rapport (étape 8).

Remarque : L’Unité 3 – Activité de conception du module sur la technologie de commande pour la 8e année est fondée sur la structure et le contenu de l’unité 3 du même nom du module sur la technologie de communication pour la 7e année et du module sur la technologie de la production pour la 8e année. L’activité de conception est la principale composante de tous les programmes d’éducation à la technologie de niveau intermédiaire, et sa réalisation supposera l’application de stratégies similaires dans l’ensemble du programme d’éducation à la technologie de niveau intermédiaire.



Profile

L’activité de conception constitue la principale activité du module sur la technologie de commande pour la 8e année.

Voici quelques exemples d’activités et de processus typiques :

• Utiliser et tenir des portfolios de conception;• Appliquer le processus de conception à la fabrication et au

développement d’un système de technologie de commande;• Cerner des problèmes utiles et des problèmes que les élèves

sont capables de résoudre;• Déterminer les ressources, y compris les outils et les

matériaux;• Examiner et chercher des solutions possibles aux problèmes

de conception en matière de technologie de commande;• Trouver des solutions possibles aux problèmes de conception

en matière de technologie de commande;• Sélectionner la solution la plus appropriée à un problème en

matière de technologie de commande;• Élaborer la solution par la construction d’un système de

technologie de commande;• Évaluer et mettre à l’essai le système de technologie de

commande et la solution;• Présenter un rapport sur le problème de conception, le

processus et la solution;• Établir des liens avec d’autres domaines;• Participer à des équipes de conception.

Mise en œuvreLa présentation de cette unité en classe devrait prendre, au minimum, 14 heures. On pourra y consacrer davantage de temps si la période minimale de 26 heures prévue pour le module est prolongée, possiblement par l’intégration d’autres sujets.

Cette activité de conception peut se rapporter directement à une activité ou à un problème dans une autre discipline.

Il s’agit principalement d’une activité effectuée par une équipe de conception, mais on peut raisonnablement s’attendre à ce que chaque élève tienne un portfolio de conception ou soit responsable de diverses parties du portfolio de son équipe de conception et des processus de production et de création de produits.



Problèmes d’organisation et de gestion

Planification de la conception

Dans le module sur la technologie de commande pour la 8e année, la planification de la conception doit traiter des aspects suivants :

• Exposition des élèves à des situations problématiques et à des exemples d’énoncés de conception tout en assurant la latitude nécessaire pour répondre aux besoins réels des élèves;

• Accès des élèves à des locaux dans lesquels un grand éventail d’activités liées à la technologie de commande et de production peuvent être réalisées et qui comprennent, notamment, des aires de fabrication et de mise à l’essai;

• Accès des élèves à des outils et matériaux appropriés pour les problèmes que les élèves devront résoudre;

• Présentation aux élèves d’instructions claires concernant les lignes directrices sur le processus et la procédure de conception;

• Présentation et explication des critères d’évaluation appropriés s’appliquant aux élèves en ce qui concerne le cours et l’activité de conception;

• Présentation de lignes directrices sur le portfolio de conception et de stratégies de gestion aux élèves;

• Élaboration d’un plan permettant aux élèves de gérer le processus de conception;

• Établissement de stratégies d’élaboration et de tenue de dossiers pour les équipes de conception;

• Établissement d’un échéancier clair pour les élèves qui fait état des dates d’achèvement pour chaque étape du processus.

Problèmes appropriés

Une des tâches les plus difficiles de l’enseignant est de trouver un problème approprié à faire résoudre par les élèves. Les élèves peuvent tenter de résoudre bon nombre des problèmes auxquels est confronté un concepteur professionnel. Cela dit, on ne peut pas s’attendre à ce qu’un élève de 8e année conçoive une solution aussi sophistiquée que celle d’un concepteur professionnel ou même d’un élève suivant un cours d’éducation à la technologie de deuxième cycle du secondaire. Ainsi, l’élève et le concepteur professionnel peuvent chacun tenter de résoudre un problème pour un client commun, mais leurs



Équipes de conception des élèves

solutions différeront sur le plan de la complexité. La principale différence entre ces solutions est fonction des attentes relatives à la solution.

Divers facteurs peuvent être modifiés pour changer les attentes s’appliquant aux solutions aux problèmes de conception, notamment les suivants :

• Libellé de l’énoncé de conception. L’énoncé de conception sert à centrer les efforts de l’équipe de conception. Il décrit le problème, les limites s’appliquant à la solution et ce que la solution doit accomplir. Il peut être formulé de manière à rendre le processus très ouvert (p. ex. toute solution est possible) ou étroit (p. ex. les solutions doivent être tirées d’un éventail limité de possibilités).

• Libellé de l’évaluation du travail de conception. Renseigner les élèves afin qu’ils comprennent comment ils seront évalués – ce qui leur vaudra des points et ce qui leur coûtera des points. Ils doivent comprendre qu’ils développent leurs capacités en résolvant des problèmes technologiques et qu’ils seront cotés relativement à cet aspect plutôt qu’en fonction du produit qu’ils fabriqueront. Bon nombre d’élèves sont habitués de se faire évaluer en fonction d’un produit (essai, rapport, examen), et il se peut qu’ils éprouvent de la difficulté à s’adapter à ce type de méthode d’évaluation.

• Complexité du problème. Il faut se limiter à des problèmes très simples. Ne pas confondre une situation problématique générale (p. ex. il est nécessaire de communiquer directement avec l’ensemble des élèves à propos d’activités ayant lieu à l’école) et un problème spécifique (p. ex. l’interphone est intrusif et interrompt les cours). Il est crucial de sélectionner un problème précis, de prévoir une solution simple et de voir à ce que suffisamment de ressources soient disponibles pour élaborer la solution choisie.

Objectif des équipes de conception des élèves

Les équipes de conception des élèves :

• appliquent les pratiques normalisées de l’industrie;• développent leur habileté à travailler en équipe;• trouvent de meilleures solutions à des problèmes de la vie;• misent sur les forces de chaque membre;• augmentent les chances de succès des individus.



Différence entre une équipe de conception d’élèves et une équipe de conception professionnelle

Les attentes s’appliquant à l’élève en tant que concepteur et au concepteur professionnel sont très différentes. Nous avons de fortes attentes à l’égard du professionnel en ce qui a trait à ses compétences, stratégies et connaissances et à la qualité de ses solutions. L’élève, quant à lui, apprend une méthodologie tout en acquérant un savoir et des habiletés techniques fondamentaux. Il développe ses capacités dans les sphères scolaires, sociales et technologiques. Nous présumons qu’un professionnel possède des capacités élevées.

En outre, l’élève est évalué différemment. L’objectif de l’évaluation est d’établir ses connaissances, ses habiletés techniques et son niveau de capacité en matière de conception.

Fonctionnement efficace des équipes de conception des élèves

Voici quelques points importants à souligner au sujet des équipes de conception des élèves. Leur bon fonctionnement exige ce qui suit :

• Une collaboration et coopération entre les membres;• L’échange d’idées entre les membres;• Chaque élève doit participer;• Chaque élève doit exercer un leadership dans son domaine

d’expertise ou d’intérêt lorsqu’il est amené à le faire;• Chaque élève doit laisser d’autres personnes prendre le relais

au besoin;• La volonté de chaque élève de faire des compromis sur

certaines questions.

Questions importantes concernant la gestion des activités de conception des élèves

L’enseignat doit :

• s’assurer que les élèves comprennent bien le problème. C’est à cela que sert l’énoncé de conception. Ce dernier devrait décrire clairement le problème, les conditions



spéciales s’appliquant à sa résolution, ce que la solution doit accomplir et ce que les élèves doivent effectuer (les éléments dont ils sont responsables).

• s’assurer que les élèves comprennent la différence entre le travail individuel et le travail d’équipe. Les élèves devront effectuer des travaux individuellement, et ce travail individuel s’inscrira dans le travail global de l’équipe de conception.

• s’assurer que les élèves tiennent un portfolio de conception. Le portfolio de conception doit faire état des tâches accomplies, y compris des ébauches et des travaux préparatoires, ainsi que des décisions prises et des raisons qui les sous tendent. Le portfolio de conception est normalement divisé en rubriques correspondant aux étapes du processus de conception.

• s’assurer que les élèves comprennent le processus de conception. Les grandes étapes du processus de conception servent à aider les élèves à se concentrer sur les tâches à accomplir. Bien que les étapes soient présentées ci dessous de façon linéaire, dans la pratique, les élèves peuvent passer d’une étape à l’autre et revenir en arrière à leur guise.

• Mise en lumière de la situation problématique. Décrire le problème pour lequel il faut trouver une solution.

• Élaboration de l’énoncé de conception. L’énoncé de conception définit les tâches et les conditions.

• Examen et recherche. Cette étape force les élèves à trouver de l’information sur des problèmes similaires et des ressources.

• Détermination des solutions possibles. La détermination des solutions consiste en une activité de remue méninges dont l’objectif est de trouver des façons potentielles de résoudre un problème de conception donné. Il est à noter que cette étape n’a trait à aucun aspect de l’élaboration de la solution. Toutefois, elle donne aux élèves l’occasion de générer de nombreuses idées très rapidement.

• Sélection de la meilleure solution. La sélection de la meilleure solution est un concept qui se passe d’explication – les élèves évaluent les idées de solution générées à l’étape précédente et choisissent la « meilleure » d’entre elles.

• Élaboration de la solution. Cette étape et l’étape suivante, Modélisation et prototypage, comptent pour



la majeure partie du travail associé au processus de conception. À cette étape, les détails de la solution sont établis, et des préparatifs sont effectués en vue de la prochaine étape.

• Modélisation et prototypage. La solution choisie est créée, construite, fabriquée, etc.

• Mise à l’essai et évaluation de la solution. La mise à l’essai et l’évaluation de la solution servent à tester la solution afin de déterminer si elle permet réellement de résoudre le problème de conception. Ce processus peut être entamé au cours d’autres étapes du processus de conception en vue d’établir si une partie ou un sous système de la solution fonctionne comme il se doit.

• Reformulation et amélioration de la solution. Il a déjà été dit que la reformulation et l’amélioration de la solution peuvent se perpétuer indéfiniment. Au cours de cette étape, les élèves devraient donner suite à certains des résultats obtenus à l’étape précédente, Mise à l’essai et évaluation de la solution.

• s’assurer que la procédure de présentation de rapport est clairement définie et comprise. La présentation du rapport constitue pour les élèves (en tant que membres d’une équipe de conception) un moyen de faire part aux autres élèves de la classe des résultats de leur activité de résolution d’un problème de conception. Elle sert également à clore le module sur la technologie de commande puisque ce processus de présentation par les élèves permettra de passer en revue la matière vue au cours du module. Chaque équipe de conception doit présenter un rapport à la classe.

• s’assurer que l’importance d’élaborer une solution est véhiculée. Une solution doit être élaborée. Si aucune solution n’est élaborée, l’activité de conception se solde par un échec.

• s’assurer que la description de l’évaluation pour le module comprend les trois éléments de conception. Les trois éléments sont le portfolio de conception, la solution de conception et le rapport de conception. L’objectif du portfolio de conception est de consigner ce qu’il s’est réellement produit; par conséquent, il permet d’obtenir une idée des réflexions des élèves tout au long du processus.



Renseignements généraux sur le contenu du portfolio de conception

Les portfolios servent souvent à consigner les meilleurs travaux des élèves. Ce n’est pas à cette fin que le portfolio de conception est utilisé dans les cours d’éducation à la technologie.

Le portfolio de conception est, essentiellement, un journal de l’état d’avancement de l’activité de conception. Il renferme l’ensemble des renseignements pertinents, notamment l’information sur les essais et les erreurs. Il sert à illustrer les processus de réflexion et de planification par lesquels les élèves sont passés aux fins de l’élaboration d’une solution technologique au problème. L’évaluation du processus est souvent indirecte, à savoir que les éléments probants proviennent du portfolio de conception. L’évaluation de ce dernier revêt donc une importance capitale.

Le portfolio de conception devrait comprendre les éléments suivants :

• Une copie de l’énoncé de conception;• Une entrée pour chaque activité en classe et chaque fois que

l’élève a travaillé sur le projet. Chaque entrée doit faire état des renseignements suivants :

• Tâches accomplies;• Éléments qui ont fonctionné;• Éléments qui n’ont pas fonctionné;• Registre des discussions ayant trait à l’activité de

conception;• Décisions prises;• Justification des décisions;• Originaux et copies des esquisses, notes et autres

documents élaborés dans le cadre du processus;• Images des appareils, ou composantes physiques

réelles, qui ont fait partie du processus de développement transitoire – y compris les éléments qui n’ont pas fonctionné et de l’information sur ce qu’il en est ressorti;

• Information obtenue au cours des études et recherches;

• Toute information pertinente.

Préparer et utiliser le portfolio de conception



Organiser le portfolio de conception

Le portfolio de conception est divisé en rubriques correspondant aux étapes du processus de conception. De l’information doit être consignée à chaque étape du processus. Normalement, les rubriques devraient être les suivantes :

• Mise en lumière de la situation problématique; • Énoncé de conception;• Examen et recherche; • Idées de solution (autres solutions/options potentielles);• Sélection de la solution;• Élaboration de la solution;• Modélisation et prototypage;• Mise à l’essai et évaluation de la solution;• Reformulation et amélioration;• Présentation du rapport (la présentation comprendrait le

portfolio de conception dans son ensemble, mais une partie peut être consacrée au matériel ayant servi à la présentation réelle dans le contexte du portfolio de conception).

La majeure partie du portfolio de conception se rapporterait à l’élaboration de la solution.

Tenir à jour le portfolio de conception

Les élèves peuvent employer deux méthodes pour tenir à jour leur portfolio de conception :

• Portfolio électronique. Un portfolio de conception électronique pourrait être élaboré à l’aide d’un modèle qui contient les rubriques et des instructions appropriées concernant le type et le volume d’information que l’élève doit fournir. Cette méthode serait beaucoup plus efficace si les élèves avaient accès à un scanneur et à un appareil photo numérique. Le scanneur servirait à insérer l’ensemble des documents et esquisses dans le portfolio de conception, et l’appareil photo numérique pourrait servir à consigner d’autres types d’activités. Si le portfolio électronique était hébergé sur le Web, les élèves auraient la possibilité de fournir des liens vers du contenu et de présenter leur produit d’une manière beaucoup plus interactive.



Évaluation de l’Unité Activité de conception

• Dossier papier. Une copie papier du portfolio pourrait être tenue dans un dossier papier. L’ensemble de la documentation, des esquisses et de l’information pertinente serait versé au dossier. Ce dernier devrait également contenir un registre écrit des activités et du contenu du dossier.

L’utilisation d’un portfolio de conception électronique, particulièrement si celui ci est hébergé sur le Web, permettra aux élèves d’employer directement des outils de technologie de communication plus modernes qui sont à leur disposition.

L’Unité 3 se voit accorder le plus de temps parmi les trois unités du module sur la technologie de commande. Ainsi, elle devrait compter pour la plus grande part de points dans l’évaluation du module, soit une valeur totale de 60 %.

L’évaluation de l’Unité 3 devrait être divisée comme suit :

Processus de conception 10% (observation à chaque étape)

Portfolio de conception 40%

Solution 30%

Rapport 20%

Total 100%


Section III : Unité 3 – Activité de conceptions







3.01 coopérer et collaborer au sein d’une équipe de conception [1.401, 1.402, 1.403, 1.404, 1.405]

3.02 tenir un portfolio de conception complet du processus de conception et de l’activité de conception [1.401, 1.402, 1.403, 1.404, 1.405]

Points à souligner• La conception est un processus concret dont la réussite est

fortement tributaire de la coopération et de la collaboration des parties.

• Le processus de conception nécessite un degré élevé de dévouement et d’engagement de la part d’un élève.

• Un portfolio de conception s’apparente à un journal personnel et doit être constamment mis à jour pour avoir du sens. L’ensemble des idées, des décisions, des actions et des activités devrait y être consigné. Le portfolio formera la base de l’élaboration du rapport sur l’activité de conception s’inscrivant dans le Sujet 9 – Présentation du rapport.

• La tenue du portfolio de conception tout au long de l’Unité 3 – Activité de conception doit constituer une priorité pour les élèves.

Activités courantes pour les élèves :• Établissement de la structure de l’équipe de conception,

détermination des rôles et responsabilités et élaboration d’un plan d’action initial.

• Élaboration d’un format pour les portfolios de conception individuels et détermination des rôles de chacun pour les portfolios de conception de groupe. Si les portfolios de conception sont numériques (ce qui est recommandé), des activités de développement des capacités et habiletés à l’égard des outils et logiciels s’avéreront peut être nécessaires.

Thème 1 : L’équipe de conception et le portfolio de conception




Suggestions

L’évaluation des résultats d’apprentissage 3.01 et 3.02 constituera une partie importante de l’évaluation de l’Unité 3.

L’évaluation du résultat d’apprentissage spécifique 3.01 doit tenir compte de la mesure dans laquelle l’élève :

• partage les responsabilités;• échange des idées;• participe;• exerce un leadership dans son domaine d’expertise ou

d’intérêt lorsqu’il est amené à le faire;• laisse d’autres personnes prendre le relais au besoin;• fait des compromis sur certaines questions.

L’évaluation du résultat d’apprentissage spécifique 3.02 doit tenir compte de la mesure dans laquelle l’élève :

• consigne l’information dans le portfolio de conception;• démontre l’application de ses réflexions dans les décisions en

matière de conception;• inscrit les renseignements appropriés dans le portfolio de

conception;• démontre qu’il comprend la nécessité de consigner de

l’information relative aux diverses étapes du processus de conception dans le portfolio de conception.

Ces deux résultats d’apprentissage feront l’objet d’une évaluation continue tout au long de l’Unité 3 – Activité de conception.






Thème 2 : Détermination d’une situation problématique (étape 1)

3.03 cerner des situations problématiques et des occasions réelles liées à la technologie de commande et en sélectionner une en vue de l’étudier plus en profondeur [1.401]

3.04 élaborer un raisonnement permettant de résoudre un problème particulier en matière de technologie de commande et communiquer efficacement ce raisonnement à autrui [1.401]


• Les élèves auront acquis des habiletés de conception et de résolution de problèmes par suite de leur participation aux deux modules d’éducation à la technologie précédents de niveau intermédiaire, soit le module sur la technologie de communication pour la 7e année et le module sur la technologie de la production pour la 8e année. L’enseignant pourrait faire fond sur les connaissances et les habiletés des élèves et donner à ces derniers l’occasion de participer dans une plus grande mesure à la discussion sur la conception et, plus précisément, la conception au regard de la technologie de commande.

• Il y aurait lieu de présenter à la classe un exemple d’analyse d’une ou deux situations problématiques. Une de ces analyses devrait donner lieu à l’établissement du problème que les élèves tenteront de résoudre dans le cadre de la principale activité de conception prévue dans le module. Il serait utile d’effectuer une partie de l’analyse des situations problématiques en collaboration avec la classe. Dans le cas de certains élèves, il pourrait être avantageux que l’analyse soit réalisée de manière indépendante, mais l’enseignant doit tenir compte du temps disponible et des capacités des élèves.


• Dresser une liste de problèmes courants en matière de technologie de commande (p. ex. un système qui commande le mouvement d’un bras robotique qui prend un objet et le dépose à un endroit spécifique).

• Dresser une liste de problèmes en matière de technologie de commande associés à la vie quotidienne qui sont classés selon leur degré d’incidence sur les individus et la société.

• Expliquer clairement le classement des problèmes en matière de technologie de commande énoncés.




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à cerner divers problèmes en matière de technologie de commande et des situations problématiques connexes;

• déterminer la capacité de l’élève à communiquer efficacement aux autres élèves de la classe sa compréhension de situations liées à un problème en matière de technologie de commande en particulier.

Si un élève est en mesure de relever des problèmes, l’enseignant pourrait l’évaluer en fonction de la clarté de l’énoncé de problème.

Il se peut que l’élève ait acquis les connaissances ou les habiletés requises pour cerner son propre problème de conception par suite de sa participation aux modules d’éducation à la technologie précédents.



• Exactitude de l’information;• Portée de l’information;• Compréhension de la matière;• Style/habiletés de communication;• Qualité du rapport et d’autres documents;• Niveau de langue et indication de littératie technologique;• Dynamique individuelle et de groupe;• Responsabilité des individus au sein du groupe






Thème 3 : Élaboration de l’énoncé de conception (étape 2)





Il faut organiser les équipes de conception. Cela peut se faire avant ou après l’établissement de l’énoncé de conception. Les règles et procédures s’appliquant aux équipes de conception devront être définies et examinées.

On peut créer un énoncé de conception selon trois approches :

1. L’enseignant fournit un énoncé de conception. L’enseignant pourrait employer cette approche s’il s’agit de la première fois qu’il élabore un énoncé de conception ou s’il ne dispose pas de suffisamment de temps pour adopter une autre approche. Dans cette situation, l’enseignant devra préparer un ou plusieurs énoncés de conception pour la classe. Si un seul énoncé est présenté, les équipes de conception auront probablement toutes à résoudre le même problème. Si, par contre, plusieurs énoncés de conception sont fournis, différentes équipes de conception pourraient résoudre une multitude de problèmes.

2. L’enseignant élabore un énoncé de conception avec la classe. Cette approche est peut être la plus souhaitable. L’enseignant pourrait présenter une situation problématique et établir un énoncé de conception en collaborant avec l’ensemble de la classe. Comme dans le cas de la première approche, il serait peut être possible de préparer plusieurs énoncés de conception afin que les équipes de conception des élèves puissent faire un choix

3. Les élèves élaborent leur propre énoncé de conception. Cette approche est à privilégier si les élèves possèdent une expérience solide de l’élaboration d’énoncés de conception ou si l’enseignant dispose de suffisamment de temps pour encadrer les élèves individuellement ou en groupe. Si cette approche est adoptée, chaque équipe de conception pourrait élaborer son propre énoncé de conception et résoudre son propre problème unique.

Vu la participation antérieure des élèves à des cours d’éducation à la technologie de niveau intermédiaire, l’enseignant pourrait




Stratégies


• déterminer la capacité de l’élève à relever des problèmes en matière de technologie de commande;

• déterminer la mesure dans laquelle l’élève comprend le processus d’élaboration d’un énoncé de conception;

• déterminer la capacité de l’élève à travailler au sein d’une équipe de conception qui fait preuve d’une coopération et d’une collaboration.

Composantes de l’évaluation

L’énoncé de conception peut être fourni aux élèves en tout ou en partie. S’il sera évalué dans son intégralité, les éléments suivants doivent être présents :

• Brève description de la situation problématique;• Énoncé décrivant un problème spécifique;• Critères (conditions et limites) influant sur la solution;• Attentes relatives à la solution;• Information sur les tâches des concepteurs ou les produits à

livrer.









choisir d’adopter la troisième option en classe. L’enseignant devrait préparer de l’information sur le portfolio. L’énoncé de conception sera probablement le premier élément d’information que les élèves consigneront dans leur portfolio de conception.


• Examiner soigneusement l’énoncé de conception achevé afin de s’assurer que son contenu est pleinement compris.

• Élaborer un énoncé de conception et verser l’énoncé achevé dans le portfolio de conception.




Thème 3 : Élaboration de l’énoncé de conception (étape 2)

(Suite)






Thème 4 : Examen et recherche (étape 3)




• Divers documents de référence devront être trouvés avant que les élèves amorcent cette tâche. Ce matériel de référence peut comprendre des livres, des magazines, des catalogues (montrant des produits prêts à l’usage), des CD ROM ou des sites Web.

• Il faut indiquer aux élèves les deux volets de cette étape :• Chercher des problèmes similaires et les solutions

connexes; • Déterminer les ressources disponibles pour résoudre

leur propre problème de conception. • Il sera nécessaire de fixer des échéanciers stricts afin de veiller

à ce que cette étape de l’activité de conception ne s’étire pas trop.

• L’enseignant devrait donner aux équipes de conception des lignes directrices et des stratégies qui leur permettront d’organiser leur travail de conception de façon à ce que les diverses tâches associées à l’activité de conception soient partagées/réparties de manière égale parmi les membres des équipes de conception.

• L’enseignant devrait s’assurer que les élèves sont conscients de l’importance que revêt l’information qu’ils recueillent.

• L’enseignant devrait démontrer comment l’information obtenue doit être consignée dans le portfolio de conception. Il devrait également effectuer un examen des portfolios de conception à cette étape du processus de conception pour s’assurer que les élèves les actualisent convenablement. Les portfolios de conception devraient être évalués tôt dans le processus afin de permettre aux élèves de corriger leur procédure.


Les élèves pourraient exécuter les tâches suivantes :

• Les équipes de conception se rencontrent et évaluent la tâche de conception.




Stratégies

La manière dont l’élève réagit aux problèmes ci dessous fera foi de sa compréhension du problème spécifique à résoudre, des ressources technologiques requises et des méthodes pouvant être employées pour résoudre le problème selon l’étude et les recherches.

L’enseignant pourrait évaluer les recherches d’un élève portant sur des problèmes similaires en fonction des critères suivants :• Le temps que l’élève a consacré à la tâche; l’achèvement dans

le délai imparti;• Quantité et qualité de l’information sur des problèmes

similaires trouvée par l’élève;• La mesure dans laquelle l’élève établit des liens entre

l’information sur les problèmes similaires et le problème qu’il doit résoudre.

L’enseignant pourrait évaluer les recherches d’un élève portant sur les ressources disponibles (il peut s’agir de spéculations à cette étape du processus de conception) en fonction des critères suivants :• Niveau de détail obtenu par l’élève au sujet des ressources;• Quantité et qualité de l’information sur les ressources trouvée

par l’élève;• Utilité des ressources trouvées par l’élève aux fins de la

résolution du problème de conception.


Les composantes devant faire l’objet d’une évaluation sont les suivantes :

• Recherches sur des problèmes similaires et leurs solutions menées par l’élève. Il n’est pas nécessaire que beaucoup de détails soient donnés à ce niveau.

• Détermination, par l’élève, des ressources permettant de résoudre le problème. Une grande partie de l’information peut être fournie par l’enseignant.






• Les responsabilités liées au projet de conception sont réparties de manière équitable parmi les membres des équipes.

• Les membres des équipes de conception effectuent des recherches au besoin.

• Les résultats des recherches sont consignés dans le portfolio de conception.



Thème 4 : Examen et recherche (étape 3)

(Suite)




Il y a lieu d’examiner les portfolios de conception afin de s’assurer que les élèves consignent et organisent l’information appropriée comme il convient.






Thème 5 : Détermination des solutions possibles (étape 4)

3.10 appliquer des stratégies de génération d’idées afin de trouver un éventail de solutions de rechange permettant de résoudre le problème en matière de technologie de commande présenté/établi [1.402]


• Habituellement, cette étape peut être effectuée au moyen d’un exercice de remue méninges. Il pourrait être utile de demander aux élèves de penser à des solutions à l’avance et de faire part de leurs idées aux membres de leur équipe de conception et à la classe.

• L’enseignant doit veiller à ce que chaque élève ait l’occasion d’exprimer ses idées – on doit accorder le même poids à chaque idée. L’enseignant doit inscrire chaque idée au tableau ou dans un tableau papier. Au moins de six à huit idées différentes devraient être soumises et non seulement des variations de la même idée. Les variations de la même idée devraient être inscrites, mais elles ne devraient pas compter aux fins du compte voulu de six à huit idées. L’enseignant devrait demander aux élèves de s’abstenir de qualifier ou de juger les idées à mesure que celles ci sont présentées.

• L’activité de remue méninges pourrait se faire avec l’ensemble de la classe ou par équipe de conception. L’enseignant devrait s’efforcer de faire en sorte que l’activité de remue méninges soit dirigée par les élèves, c’est à dire de laisser les élèves prendre en main cette étape de l’activité de conception.

• Cet exercice devrait prendre entre 20 et 25 minutes.• À noter que cette activité n’est pas axée sur la manière dont

une solution peut être élaborée et qu’elle peut donner lieu à la présentation d’idées farfelues. Parfois, même les idées les plus loufoques peuvent mener à une solution utile si elles servent à générer d’autres idées.


• Réaliser un exercice de remue méninges en vue de trouver des moyens de résoudre le problème en question. Un élève peut agir comme rapporteur et écrire chaque idée au tableau. Un autre peut animer l’activité et voir à ce que chaque idée soit traitée de manière équitable et à ce que chaque élève ait l’occasion de s’exprimer.




Stratégies

Cette activité vise à favoriser l’émergence d’idées. L’évaluation doit être axée sur la quantité d’idées générées par l’élève, le niveau de raisonnement divergent dont il fait montre et sa volonté d’être novateur. L’évaluation peut être formative et effectuée pendant que les élèves déterminent les solutions possibles, ou sommative, portant sur les idées après qu’elles ont été établies par les élèves.


• Participation individuelle des élèves à l’activité de génération d’idées. Des techniques d’observation, conjuguées à une liste de contrôle, peuvent servir à établir la quantité d’interventions. Cette méthode pourrait être appliquée de manière formative en vue d’encourager la participation ou d’aider les élèves à contrôler leur participation.

• L’enseignant peut procéder à l’examen des portfolios de conception des élèves afin de déterminer la mesure dans laquelle les élèves consignent correctement les idées et observations générées.

Critères de l’évaluation








Thème 6 : Sélection de la meilleure solution (étape 5)

3.11 élaborer des critères pour l’évaluation des solutions possibles [1.402, 3.403, 5.403]

3.12 au moyen des critères établis, étudier les solutions possibles et sélectionner la plus appropriée [1.402]


• L’enseignant devrait préparer un exemple d’évaluation d’une idée de solution avec l’aide de l’ensemble de la classe. Chaque élève ou chaque membre d’une équipe de conception devrait avoir une liste de contrôle d’évaluation de la solution.

• L’évaluation des solutions devrait être traitée comme une activité individuelle des élèves. Cela permettra d’examiner la solution plus en profondeur et d’assurer la sélection la plus judicieuse de la « meilleure » solution par l’équipe de conception.

• L’enseignant devrait s’assurer que les élèves comprennent l’importance de sélectionner une solution à cette étape de la conception. Les élèves doivent justifier leur sélection d’une solution de conception en particulier par des raisons valables.


• Concevoir une méthode pour évaluer efficacement les solutions de conception possibles, laquelle pourrait comprendre les étapes suivantes :

• Établissement d’une échelle de notation fondée sur des critères;

• Réalisation d’une évaluation précise de chaque solution possible en fonction des critères associés l’échelle de notation;

• Détermination de la « meilleure » solution en fonction des résultats obtenus après l’application des critères associés à l’échelle de notation;

• Tenue appropriée du portfolio de conception, y compris l’enregistrement de la solution choisie et des raisons derrière la sélection.



RessourcesExemples d’activités d’évaluationStratégiesLa sélection de la solution est une activité déductive et analytique qui offre un éventail de méthodes d’évaluation à l’enseignant. Les élèves évalueront chaque idée en fonction d’une série de critères prédéterminés et, parfois, l’enseignant fournira les critères aux élèves. Cela dit, il se peut que certains élèves souhaitent créer leurs propres critères, et il faut les encourager à le faire. L’évaluation doit porter sur la mesure dans laquelle les élèves effectuent correctement les activités suivantes :

• Utiliser des critères objectifs pour évaluer les solutions possibles;

• Appliquer un raisonnement approprié aux fins de la sélection d’une solution;

• Consigner le processus de sélection de la solution dans le portfolio de conception.

Composantes de l’évaluationL’évaluation peut reposer sur ce qui suit :• L’élaboration exacte de l’échelle de notation fondée sur des

critères par l’élève;• La qualité de la justification de la sélection de la solution par

l’élève;• L’exactitude avec laquelle les éléments produits au cours

de l’étape de la sélection de la solution de conception sont consignés et organisés dans le portfolio de conception de l’élève et de l’équipe de conception.

Critères d’évaluationL’enseignant devrait évaluer la compréhension de l’élève à l’égard de la matière à l’aide de critères comme les suivants :• Exactitude de l’information;• Portée de l’information;• Compréhension de la matière;• Style/habiletés de communication;• Qualité du rapport et d’autres documents;• Niveau de langue et indication de littératie technologique;• Dynamique individuelle et de groupe;• Responsabilité des individus au sein du groupe.






Thème 7 : Élaboration de la solution (étape 6)






• Cette étape du processus de conception est celle qui exige le plus de temps. La préparation doit comprendre ce qui suit :

• Déterminer et préparer des postes de travail appropriés pour les équipes de conception;

• Obtenir des ressources, y compris des produits non durables, pour les activités de conception;

• Élaborer une stratégie visant à assurer le bon déroulement du travail, particulièrement lorsque les outils et les zones de travail doivent être partagés (« zone de travail » s’entend d’un endroit où se trouve un outil ou où un processus est effectué);

• Élaborer une stratégie visant à s’assurer que le travail est réparti de manière équitable parmi les membres des équipes de conception;

• Élaborer une stratégie visant à s’assurer que les équipes de conception se concentrent sur leur travail de conception;

• Souligner aux élèves qu’il est très important de mettre à l’essai une idée avant d’entreprendre le plein développement d’une conception. La plupart des élèves seront enclins à commencer sans tarder. Souvent, cette manière de procéder cause des retards et, au final, prend plus de temps qu’une mise à l’essai initiale.

• L’enseignant devrait s’assurer que les portfolios de concep-tion sont tenus à jour. Il devrait demander aux élèves de con-signer et d’organiser l’ensemble des matériaux, tests, essais et esquisses dans le portfolio de conception. Si un élément doit être jeté, il y a lieu d’en prendre une photo afin de l’inclure dans le portfolio. Si un appareil photo numérique est dis-ponible, il faut encourager les élèves à prendre beaucoup de photos d’eux mêmes en action ainsi que du projet à divers stades d’avancement.

• Chaque équipe de conception doit terminer le produit à cette étape. La modélisation et le prototypage de la solution doivent également être réalisés.



RessourcesExemples d’activités d’évaluationStratégies• Cette activité constitue l’élément de l’activité de conception

qui exige le plus de temps et le plus de travail de la part des élèves. Elle comportera un volet de planification, un volet d’essais et d’erreurs et un volet de fabrication et elle exigera que les élèves sachent quand revoir une idée ou une méthode et qu’ils prennent des décisions importantes. Il s’agit de l’étape du processus de conception où la solution est fabriquée – le produit est créé. L’évaluation devra traiter de la mesure dans laquelle les élèves participent au processus, y compris leur capacité de synthétiser de l’information et de parvenir à des conclusions raisonnables. L’évaluation peut aussi prendre en compte les aptitudes techniques des élèves.

• Cette étape du processus de conception nécessitera le développement d’habiletés efficaces au sein des équipes de conception, y compris le partage du travail et des responsabilités, la collaboration, la coopération et la planification.

Composantes de l’évaluation• L’enseignant devrait déterminer le niveau de développement

des capacités de l’élève en matière de conception en fonction des facteurs suivants :

• Habitudes de travail au cours du travail individuel et du travail d’équipe;

• Volonté de rejeter une idée qui ne fonctionne pas et d’aller de l’avant dans une autre direction;

• Acquisition des habiletés techniques se rapportant aux processus, outils et techniques;

• Volonté d’assumer ses responsabilités;• Volonté d’apprendre de nouvelles méthodes et

techniques;• Application de bonnes procédures en matière de saisie

d’information;• Utilisation de l’énoncé de conception comme

référence au cours du processus de conception dans son intégralité;

• Utilisation de l’information issue des examens et recherches aux fins de l’orientation du travail.






Thème 7 : Élaboration de la solution (étape 6) (suite)

• Il faudra aussi procéder à une inspection et évaluation périodiques du développement de la solution et du portfolio de conception.


• Créer un prototype pleinement fonctionnel de la solution de conception.

• Consigner chaque aspect de la création de la solution de conception dans le portfolio de conception. Toutes les étapes du processus de conception, y compris la mise à l’essai d’idées, les choses qui ont fonctionné et celles qui n’ont pas fonctionné, les esquisses et les plans, les problèmes survenus et qui ont dû être résolus, ainsi que les nouveaux outils que l’équipe a dû apprendre à utiliser et les nouvelles habiletés qu’elle a dû acquérir, doivent être décrites. La responsabilité relative à la saisie des informations devrait être répartie de manière équitable parmi les membres des équipes de conception.





(Suite)




Composantes de l’évaluation (suite)

• L’examen du portfolio de conception devra se faire de manière périodique tout au long de l’étape. L’enseignant devrait être à la recherche d’éléments faisant foi de la prise de décisions importantes, d’entrées quotidiennes, d’esquisses, de photos de l’avancement du travail et de tout autre élément témoignant du travail effectué par l’élève en lien avec l’activité de conception.









Thème 8 : Évaluation de la solution (étape 7)

3.17 établir les critères qui serviront à évaluer la solution [1.404]

3.18 évaluer la solution en fonction des critères établis [1.404]


• L’évaluation de la solution varie selon le problème et la solution. Dans certains cas, il faut simplement déterminer si la solution répond aux conditions définies dans l’énoncé de conception. L’évaluation de la solution nécessitera une analyse et un jugement raisonné de la part des élèves. L’évaluation devra faire mention des critères utilisés pour sélectionner la solution, y compris de toutes les réponses ayant été consignées dans le portfolio de conception.

• L’évaluation de la solution pourrait également consister à utiliser la solution (le produit) aux fins pour lesquelles elle est prévue et à déterminer si elle fonctionne dans la pratique. Cette option s’appliquera si le prototype est un modèle fonctionnel en vraie grandeur.

• L’enseignant pourrait donner des exemples de critères d’évaluation et permettre aux élèves de relever les meilleures qualités de chaque exemple et de définir ensuite leurs propres critères d’évaluation.


Les équipes de conception évalueront leur solution en appliquant les critères appropriés ou en la mettant à l’essai dans des conditions de travail réelles. Les membres des équipes de conception consigneront les résultats et les décisions prises dans leur portfolio de conception.




Stratégies

Dans le cadre de cette activité, les élèves évaluent leur propre solution en fonction d’une série de critères prédéterminés ou de critères qu’ils ont définis ou établis eux mêmes. L’évaluation de leur travail permettra d’établir la mesure dans laquelle ils ont bien appliqué le processus et bien compris les critères.

L’enseignant doit souligner l’importance de l’objectivité de l’évaluation, et les élèves doivent comprendre que la solution doit être évaluée selon des critères spécifiques et que les préjugés personnels à l’égard de la conception ne doivent pas entrer en ligne de compte.


L’évaluation du travail de l’élève doit traiter notamment de ce qui suit :

• Éléments attestant l’application de critères objectifs aux fins de l’évaluation de la solution;

• Éléments attestant l’application d’un raisonnement sensé lors des processus décisionnels employés tout au long de l’étape de la création de la solution;

• Éléments témoignant d’observations ou de prévisions qui ont donné lieu à l’amélioration de la solution.



• Exactitude de l’information;• Portée de l’information;• Compréhension de la matière;• Style/habiletés de communication;• Qualité du rapport et d’autres documents;• Niveau de langue et indication de littératie technologique;• Dynamique individuelle et de groupe;• Responsabilité des individus au sein du groupe.• Responsabilité des individus au sein du groupe.






Thème 9 : Présentation du rapport (étape 8)

3.19 élaborer un plan de présentation fondé sur l’information enregistrée dans le portfolio de conception [1.405]

3.20 préparer une présentation reposant sur des outils et stratégies de présentation appropriés qui démontre comment le modèle de conception a été appliqué et qui décrit les répercussions de la solution [1.405, 3.405]

3.21 présenter le portfolio de conception, la solution de conception et le rapport sur l’activité de conception à la classe [1.405]


• Cette étape peut être difficile pour bon nombre d’élèves. L’enseignant doit veiller à ce que chacun soit attentif et respectueux envers les autres.

• L’enseignant devrait veiller à ce que l’équipement et l’espace de travail nécessaires soient disponibles et prêts à être utilisés.

• L’enseignant devrait veiller à ce que chaque membre des équipes de conception participe à la présentation.


Présentation du rapport de l’équipe de conception. Le rapport devrait comprendre ce qui suit :

• Un résumé de l’énoncé de conception;• Un résumé de la manière dont le processus de conception

a permis à l’équipe de conception de trouver la solution, y compris les réussites obtenues et les difficultés rencontrées de même qu’une explication de la façon dont ces difficultés ont été résolues;

• Une démonstration/présentation de la solution;• Une évaluation de la solution, y compris des signes de

toute amélioration apportée à la conception en raison de l’évaluation.

La structure de la présentation devrait être fondée sur la structure du portfolio de conception de l’équipe de conception. Le portfolio renfermera des renseignements sur tous les aspects de l’activité de conception et devra être informatif et complet. Si le portfolio de conception est en format électronique (site Web ou diaporama), la présentation se fera plus facilement.




Stratégies

Le rapport de conception fournit à l’élève l’occasion de résumer et de présenter de l’information sur l’énoncé de conception ainsi que la solution et les raisons précises pour lesquelles le problème a été résolu comme il l’a été. L’évaluation devrait traiter de la mesure dans laquelle les élèves comprennent bien le processus de conception relativement à l’activité de conception, le rapport de conception est bien présenté et la solution règle effectivement le problème de conception défini dans l’énoncé de conception. L’exécution de la solution – la qualité technique, la viabilité, la convenance et la finition – doit aussi entrer en jeu.


Le rapport de conception devrait comprendre ce qui suit :

• Les principales rubriques du processus de conception dans le contexte du portfolio de conception;

• Une couverture complète des travaux accomplis à chaque étape du processus de conception;

• Des éléments attestant que les membres de l’équipe de conception ont été à même de synthétiser et de résumer la matière présentée;

• Des éléments accessoires, comme des essais s’étant soldés par un échec, des choses qui ont été mises à l’essai et incluses, et des éléments visuels;

• Terminologie technique;• Des éléments attestant une répartition de responsabilités

entre les membres de l’équipe de conception;• Des éléments attestant que tous les membres de l’équipe de

conception comprennent bien le problème et sa solution, tels qu’ils sont décrits dans le rapport de conception;

• Des éléments attestant que tous les membres de l’équipe de conception comprennent bien le processus de conception.

L’évaluation peut porter sur le travail individuel de l’élève ainsi que sur le travail de l’équipe de conception dans son ensemble.



Évaluation de l’unité 3 - Activité de conception (Sommaire)

Collecte des portfolios et des solutions de conception

Évaluation des activités de conception

Collecte des portfolios

Les portfolios devraient être recueillis juste avant, ou juste après, la présentation du rapport de conception à la classe.

Collecte des solutions de conception

Les solutions des élèves devraient être recueillies à la conclusion de la présentation de l’équipe de conception. Lorsque possible, les solutions peuvent être affichées pendant un certain temps afin de solliciter les commentaires d’autres élèves. Il pourrait être bon de présenter des solutions comme exemples pour de futurs cours.

But

L’évaluation de la conception est cumulative et se fait à chaque étape du processus de conception.

L’évaluation des activités de conception des élèves au niveau intermédiaire a plusieurs objectifs :

• Elle sert à déterminer la mesure dans laquelle les élèves comprennent la conception et l’utilisent comme un processus de résolution de problèmes technologiques.

• Elle sert à apprécier l’aptitude des élèves en matière de conception. Cette aptitude s’entend de la capacité de trouver des solutions technologiques utiles à des problèmes.

• Elle sert à évaluer la capacité des élèves à appliquer un raisonnement divergent et à concevoir des solutions efficaces à des problèmes définis. Une conception efficace tend non seulement à résoudre le problème, mais également à donner lieu à une solution élégante. Par élégance, on entend une solution qui est simple, qui utilise un minimum de ressources et d’énergie, qui est possiblement novatrice, qui n’est pas toujours évidente et qui est fiable, rentable et de haute qualité.

• Elle sert à établir la mesure dans laquelle la solution règle le problème défini dans l’énoncé de conception.



Évaluation du processus de conception

Pour être efficace, l’évaluation du processus de conception doit traiter de chaque étape et de questions précises à chaque étape. La capacité des élèves à l’égard du processus peut être évaluée à l’aide de trois principaux éléments : le portfolio de conception, la solution de conception et le rapport en classe. Le rapport peut comprendre des parties orales et écrites ainsi qu’un exposé et une présentation des ressources. D’autres renseignements peuvent être obtenus en observant les élèves et en interagissant avec eux. L’évaluation doit porter sur chaque étape du processus :

Étape 1 – Mise en lumière de la situation problématique

Dans le module sur la technologie de commande pour la 8e année, la situation problématique peut être définie pour les élèves, selon la manière dont le module est géré, ou elle peut être définie par les élèves. Les élèves auront acquis de l’expérience quant à la détermination d’une situation problématique au cours du module sur la technologie de communication pour la 7e année et du module sur la technologie de la production pour la 8e année. Si la situation problématique est présentée aux élèves, elle ne doit pas être incluse dans l’évaluation globale du travail de conception de l’élève.

Étape 2 – Élaboration de l’énoncé de conception

L’énoncé de conception peut être fourni aux élèves en tout ou en partie. Cela dit, il se peut que les élèves de 8e année possèdent les habiletés et les connaissances nécessaires pour élaborer leurs propres énoncés de conception. Si l’énoncé de conception sera évalué dans son intégralité, les éléments suivants doivent être présents :

• Brève description de la situation problématique;• Énoncé décrivant un problème spécifique;• Critères (conditions et limites) influant sur la solution;• Attentes relatives à la solution;• Tâches des concepteurs ou produits à livrer.

Étape 3 – Démonstration d’un examen et d’une recherche

Cette étape comporte deux volets, et chacun doit être évalué :



• Recherches sur des problèmes similaires et leurs solutions. Cet élément sera très simple, et peu de détails seront requis.

• Ressources permettant de résoudre le problème. Peu de détails seront requis pour cet élément. Une grande partie de l’information peut être fournie par l’enseignant.

Étape 4 – Détermination des solutions possibles

Il s’agit d’une activité de génération d’idées. L’évaluation doit être axée sur la quantité d’idées, le raisonnement divergent et la volonté des élèves d’être novateurs et spontanés. L’évaluation peut être effectuée pendant ou après le processus.

Étape 5 – Sélection de la meilleure solution

Il s’agit d’une activité qui repose davantage sur la déduction et l’analyse. Les élèves évalueront chaque idée en fonction d’une série de critères prédéterminés. Habituellement, l’enseignant fournira les critères aux élèves. Il se peut que certains élèves souhaitent créer leurs propres critères. L’évaluation doit établir la mesure dans laquelle les élèves accomplissent la tâche avec succès.

Étape 6 – Élaboration de la solution

Cette activité comportera un élément de planification et un élément d’essais et d’erreurs et elle exigera que les élèves sachent quand rejeter une idée ou une méthode et quand aller de l’avant. Il s’agit de l’étape du processus de conception où la solution est fabriquée – le produit est créé. La modélisation et le prototypage auront lieu à cette étape. L’évaluation devra traiter de la mesure dans laquelle les élèves participent au processus, y compris leur capacité de synthétiser de l’information et de parvenir à des conclusions raisonnables. L’évaluation peut aussi prendre en compte les aptitudes techniques des élèves.

Étape 7 – Évaluation de la solution

Dans le cadre de cette activité, les élèves évaluent leur propre solution en fonction d’une série de critères prédéterminés. L’évaluation de leur travail permettra d’établir la mesure dans laquelle ils ont bien appliqué le processus et bien compris les critères. L’enseignant doit souligner l’importance de l’objectivité de l’évaluation, et les élèves doivent comprendre que la solution doit être évaluée selon des critères spécifiques et que les préjugés personnels à l’égard de la conception ne doivent pas entrer en ligne de compte.



Étape 8 – Présentation du rapport

Le rapport donne à l’élève l’occasion de résumer et de présenter de l’information sur l’énoncé de conception, la solution et les raisons pour lesquelles il a fait certains choix. L’évaluation doit tenir compte de la mesure dans laquelle les élèves ont bien résumé la matière et l’ont bien présentée à la classe.

Le portfolio de conception

L’évaluation du portfolio de conception doit tenir compte de ce qui suit :

• Exhaustivité des éléments;• Niveau de détail;• Niveau de concision;• Information sur les décisions et leur justification;• Inclusion d’information authentique, comme des esquisses,

dessins, photos, vidéos, etc.;• Présentation des éléments qui se sont avérés un échec;• Organisation selon les rubriques du processus de

conception.

La solution

L’évaluation doit tenir compte de la mesure dans laquelle la solution résout efficacement le problème. L’exécution de la solution – la qualité technique, la viabilité, la convenance et la finition – doit aussi entrer en jeu.

Septembre 2018 ISBN: 978-1-55146-687-3

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