Sciences de l'ingénieur : programme de 1re S

B.O. n° 9 du 30 septembre 2010

Objectifs généraux

L’enseignement des sciences de l’ingénieur, dans le cycle terminal du lycée, a pour objectif d’aborder la démarche de l’ingénieur qui permet, en particulier :

  • de vérifier les performances attendues d’un système, par l’évaluation de l’écart entre un cahier des charges et les réponses expérimentales (figure1, écart 1) ;
  • de proposer et de valider des modèles d’un système à partir d’essais, par l’évaluation de l’écart entre les performances mesurées et les performances simulées (figure 1, écart 2) ;
  • de prévoir les performances d’un système à partir de modélisations, par l’évaluation de l’écart entre les performances simulées et les performances attendues au cahier des charges (figure 1, écart 3) ;
  • de proposer des architectures de solutions, sous forme de schémas ou d’algorigrammes.

 

Programme

A - Analyser

Analyser le besoin

  • définir le besoin ;
  • définir les fonctions de service ;
  • identifier les contraintes ;
  • traduire un besoin fonctionnel en problématique technique.

 

Analyser le système

  • identifier et ordonner les fonctions techniques qui réalisent les fonctions de services et respectent les contraintes ;
  • identifier les éléments transformés et les flux ;
  • décrire les liaisons entre les blocs fonctionnels ;
  • identifier l’organisation structurelle ;
  • identifier les matériaux des constituants et leurs propriétés en relation avec les fonctions et les contraintes.

 

Caractériser des écarts

  • comparer les résultats expérimentaux avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts ;
  • comparer les résultats expérimentaux avec les résultats simulés et interpréter les écarts ;
  • comparer les résultats simulés avec les critères du cahier des charges et interpréter les écarts.

 

B - Modéliser

Identifier et caractériser les grandeurs agissant sur un système

  • définir, justifier la frontière de tout ou partie d’un système et répertorier les interactions ;
  • choisir les grandeurs et les paramètres influents en vue de les modéliser.

 

Proposer ou justifier un modèle

  • associer un modèle à un système ou à son comportement ;
  • préciser ou justifier les limites de validité du modèle envisagé.

 

Résoudre et simuler

  • choisir et mettre en oeuvre une méthode de résolution ;
  • simuler le fonctionnement de tout ou partie d’un système à l’aide d’un modèle fourni.
  •  

Valider un modèle

  • interpréter les résultats obtenus ;
  • préciser les limites de validité du modèle utilisé ;
  • modifier les paramètres du modèle pour répondre au cahier des charges ou aux résultats expérimentaux ;
  • valider un modèle optimisé fourni.

 

C - Expérimenter

Justifier le choix d’un protocole expérimental

  • identifier les grandeurs physiques à mesurer ;
  • décrire une chaîne d’acquisition ;
  • identifier le comportement des composants ;
  • justifier le choix des essais réalisés.

 

Mettre en oeuvre un protocole expérimental

  • conduire les essais en respectant les consignes de sécurité à partir d’un protocole fourni ;
  • traiter les données mesurées en vue d’analyser les écarts.

 

D - Communiquer

Rechercher et traiter des informations

  • rechercher des informations ;
  • analyser, choisir et classer des informations.

 

Mettre en oeuvre une communication

  • choisir un support de communication et un média adapté, argumenter ;
  • produire un support de communication ;
  • adapter sa stratégie de communication au contexte.

 

La représentation des systèmes, si elle s’avère nécessaire, se fera avec des outils numériques.

L’utilisation des logiciels retenus n’implique pas la maîtrise de leurs fonctionnalités

 

Projet

Le projet mobilise des compétences pluridisciplinaires, en particulier celles développées en sciences de l’ingénieur, en mathématiques, en sciences physiques-chimiques fondamentales et appliquées, en sciences de la vie et de la Terre, et sollicite des démarches de créativité pour imaginer des solutions qui répondent à un besoin.

Les activités des élèves sont organisées, par groupes, autour d’une démarche qui consiste à :

  • analyser le problème à résoudre ;
  • imaginer des solutions ;
  • choisir une solution et justifier le choix d’un point de vue scientifique, technologique, socio-économique ;
  • formaliser la solution ;
  • réaliser tout ou partie de la solution ;
  • évaluer les performances de la solution ;
  • présenter la démarche suivie.

Dans le cadre de ces activités, les productions attendues peuvent être :

  • des justifications scientifiques, technologiques, socio-économiques, etc., validant la solution proposée ;
  • des architectures de solutions sous forme de schémas, croquis, blocs diagrammes fonctionnels et structurels ou d’algorithmes ;
  • des documents de formalisation de la solution imaginée ;
  • des supports de communication ;
  • un prototype ou une maquette numérique ou matérielle.
Pour t'aider à réviser, consulte les ouvrages Défibac
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