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N°455 - Dossier "La technologie"

Technologie au collège

Par Norbert Perrot


Le contexte

L’enseignement de la Technologie [1] au collège depuis une trentaine d’années a dû intégrer de nombreuses évolutions. Très axée sur les métiers dans les périodes où les vocations professionnelles devaient être relancées, plus orientée sur les démarches à l’heure de la structuration des entreprises, la Technologie apparaît aujourd’hui comme l’un des déclencheurs de vocations pour les sciences et la recherche.

Après le programme de 6ième qui a été publié au BOEN n°3 du 20 janvier 2005, de nouveaux programmes pour le cycle central et pour le cycle d’orientation sont élaborés. Cet article a pour objectif de suggérer des propositions pour un enseignement cohérent de Technologie. Ces propositions n’ont de sens que si elles sont replacées dans le contexte actuel tout en s’appuyant sur « l’histoire » de la technologie.

Techniques et technologie

Les techniques sont associées à l’Homme qui a su construire et adapter des instruments et des outils pour répondre à ses besoins et pour augmenter les capacités de ses sens et de ses fonctions dans un cadre économique, culturel, sociétal donné. Les techniques ont existé avant les sciences pour construire et réaliser certains produits et mettre au point certains procédés. Nombreux sont les outils et inventions qui ont permis à l’Homme de s’abriter, se nourrir, se défendre, se déplacer et communiquer sans que les connaissances scientifiques associées soient formalisées et maîtrisées.

La technologie exprime l’exigence d’une conscience théorique qui va permettre de justifier un savoir pratique et/ou empirique. C’est une réflexion sur la technique.
La technologie, qui correspond aux réflexions théoriques menées sur différents champs techniques, est issue d’une situation plus récente née lors du développement des sociétés industrielles. Elle est le résultat de la volonté de comprendre, pour les maîtriser et les améliorer, des techniques de production d’énergies, de matériaux et des grands projets ou des produits manufacturés. La révolution industrielle a introduit un autre concept très influent dans le développement de la technologie, celui du cycle de vie fondé sur la capacité des techniciens à prédire le fonctionnement et la durée de vie attendus d’un système. Le concept de prédiction est sans doute celui qui justifie le plus la technologie. Elle apparaît et se développe lorsqu’il devient nécessaire d’anticiper les performances
finales d’un système, d’appliquer des modèles scientifiques qui garantissent, autant que possible, le résultat au moindre risque pour l’entreprise.

Enseignement Intégré de Sciences et de Technologie (EIST) en 6ième

La désaffection des jeunes pour les études scientifiques et technologiques longues interpelle les décideurs et les sociétés savantes. Ainsi après la réussite finalement reconnue de la Main à la Pâte à l’école primaire, l’Académie des sciences et l’Académie des technologies ont initié une expérimentation d’un Enseignement Intégré de Sciences et de Technologie dans quelques collèges. Cette expérimentation s’appuie sur la mise en œuvre des programmes rénovés des disciplines scientifiques et sur la définition du socle commun de connaissances et de compétences. Elle vise les grands objectifs suivants :
- atténuer la brutalité de la transition entre l’école et le collège (approche scientifique, démarche pédagogique, grand nombre d’enseignants intervenant devant chaque élève,...) ;
- développer la curiosité des élèves et leur donner le goût des sciences et de la technologie dès le plus jeune âge ;
- construire un enseignement scientifique intégré mettant en oeuvre les programmes de trois disciplines (physique - chimie, sciences de la vie et de la Terre, Technologie) et les thèmes de convergence ;
- mettre en œuvre la démarche d’investigation [2] inscrite dans les nouveaux programmes des disciplines scientifiques et dans celui de technologie de 6ième ;
- proposer un bloc horaire global d’enseignement scientifique et technologique conséquent.

Les conclusions formulées par le rapport Bach - Sarmant ainsi que les compétences et connaissances attendues en fin de scolarité obligatoire mettent clairement en évidence la nécessité d’associer fortement les disciplines scientifiques et la Technologie au collège. Les liens qui traduisent l’étroite relation entre ces disciplines sont explicités dans les nouveaux programmes et les thèmes de convergence. La continuité avec les programmes rénovés du premier degré est d’autant plus nécessaire que la démarche pédagogique adoptée à l’école primaire - démarche d’investigation - est celle qui est privilégiée au collège.
Il est envisagé que cette expérimentation se poursuive en 5ième.

Orientation actuellement envisagée pour les programmes de Technologie au collège

Si le terme « technologie » semble clairement identifié comme l’approche des techniques par des démarches logiques, il est impératif de définir quelles sont les techniques à privilégier au collège. En effet, celles-ci peuvent être diverses et la mise en place au collège pour des jeunes de 11 à 15 ans d’une formation qui concilie plusieurs approches est certainement un défi impossible à relever. Même si l’idée initiale est alléchante - analyser les produits sous tous les aspects aussi bien fonctionnel, scientifique, historique, culturel, organisationnel, économique que sociétal - la cohabitation des notions d’analyse fonctionnelle, de sciences et techniques industrielles, de fabrication, d’économie et de gestion,... dans les programmes serait beaucoup trop ambitieuse et irréaliste.

La volonté actuelle du ministère de l’Éducation nationale est de recentrer l’enseignement de la Technologie dans le pôle scientifique du collège dans l’esprit du socle commun de connaissances et des compétences. Ce pôle scientifique regroupe les sciences physiques et les sciences de la vie et de la Terre, c’est-à-dire des sciences « dures » par opposition aux sciences économiques et sociales qui n’apparaissent pas dans les programmes de collège. Tout en privilégiant, son articulation avec les disciplines scientifiques, en continuité avec l’enseignement des sciences et de la Technologie inscrit dans les programmes de l’école primaire, la Technologie doit apporter une contribution notable au développement de la science, de la technologie et des vocations scientifiques et technologiques, à la recherche et à l’innovation qui constituent des priorités nationales.

Tous ces éléments devraient guider les réflexions du groupe d’experts, présidé par le Professeur Luc Chevalier, qui est chargé :
- d’élaborer les nouveaux programmes du cycle central et du cycle d’orientation ;
- et de toiletter le programme de 6ième, publié au BOEN n°3 du 20 janvier 2005, afin qu’il réponde aux attendus du socle commun des connaissances et des compétences.

Pour définir ce que doit être un enseignement de Technologie au collège, il semble indispensable de préciser :
- les finalités et les objectifs généraux ;
- les compétences générales à acquérir au cours des trois cycles du collège.

Les paragraphes ci-dessous présentent des propositions pour atteindre ces objectifs.

Finalités de l’enseignement de technologie au collège

La diversité des produits techniques, l’évolution de leur complexité en ce début de 21ième siècle nécessitent l’acquisition de démarches, de méthodes et de connaissances pour leur utilisation et la compréhension de leur fonctionnement. À ce titre, la Technologie permet d’apporter les connaissances sur les principes et la maîtrise des outils nécessaires pour comprendre le fonctionnement, l’organisation et les modes de construction de ces produits techniques.

S’adressant à l’ensemble d’une classe d’âge, l’enseignement de Technologie au collège est pour de nombreux jeunes le seul temps de formation scolaire à l’environnement technologique qui baigne leur vie quotidienne. En s’appuyant sur des programmes dont l’orientation générale est basée sur le triptyque « Technologie - Sciences - Société », cet enseignement permet de former des usagers éclairés et des citoyens responsables. La Technologie est donc une composante indispensable de la formation au collège.

La Technologie est une discipline qui permet d’acquérir des savoirs et des compétences liés à l’analyse, la conception et la réalisation des produits techniques. Cela correspond à la définition fournie par l’Académie des technologies dans son rapport du 8 septembre 2004 : « Elle désigne par là l’ensemble des connaissances et des pratiques mises en œuvre pour offrir à des usagers des produits ou des services ».

Par ses nombreuses interactions avec les autres disciplines enseignées au collège, la technologie fédère les « savoirs » et « savoir-faire » de celles-ci tout en utilisant et en ordonnant leurs apports ; elle structure alors les apprentissages fondamentaux.
Par ailleurs, elle donne du sens aux acquisitions de base par des démarches spécifiques, des contenus adaptés et une pédagogie inductive appuyée sur le concret. Par l’étendue de son champ d’action, elle contribue à éclairer les jeunes sur leur orientation, notamment vers les études scientifiques, technologiques ou professionnelles et l’enseignement supérieur.

En faisant appel à un grand nombre de techniques de représentation et de pilotage informatisé, la Technologie apporte des connaissances diversifiées en matière de Technologies de l’Information et de la Communication (TIC). Les acquisitions s’effectuent dans le cadre d’applications finalisées, de nature variée, mobilisées pour résoudre des problèmes clairement identifiés. L’utilisation de l’outil informatique en Technologie dépasse largement le cadre du traitement de texte, du tableur et d’Internet.

Ainsi l’enseignement de Technologie au collège contribue de manière essentielle à l’accès aux compétences du Brevet informatique et internet collège.

Objectifs généraux d’un enseignement de technologie au collège

Par son ouverture sur le monde contemporain et la prise en compte de son environnement, la Technologie complète et prolonge les sciences fondamentales, tout autant qu’elle les précède. Elle possède ses propres connaissances et démarches, contribuant ainsi depuis toujours à l’avancement des sciences et au progrès de la société moderne. Elle ne se réduit pas seulement aux applications des principes physiques qui régissent les phénomènes mis en jeu dans les produits techniques, mais elle exige l’identification et la prise en charge des différentes contraintes qui interviennent dans « la vie de ces produits » (de la conception à la destruction et au recyclage, en passant par la réalisation et l’exploitation).

L’enseignement de Technologie au collège développe chez les jeunes des aptitudes pour appréhender des produits techniques dans leurs dimensions :
- systémique, nécessaire pour appréhender les produits techniques dans leur globalité et complexité en intégrant la multiplicité des contraintes, pour dégager des compromis et les relativiser ;
- créative, pour répondre (ou devancer) aux (les) nouveaux besoins exprimés par l’Homme et pour s’adapter à des besoins nouveaux, aux nouveaux procédés, aux nouveaux matériaux, aux nouveaux comportements sociaux ;
- historique, afin de replacer les solutions technologiques dans un contexte temporel qui prend en compte l’évolution des procédés et des techniques, et des besoins de l’Homme ;
- humaine, en participant au développement de compétences comportementales indispensables pour s’intégrer dans la vie active (travail en équipe, prise de décisions multicritères, approche itérative dans la détermination d’une solution qui n’est jamais unique,...) ;
- environnementale, en prolongeant la sensibilisation débutée à l’école sur le développement durable ;
- socio-économique, car un produit technique, quelles que soient la complexité et la « beauté » et la qualité des solutions technologiques qu’il regroupe ou des services qu’il peut rendre, n’a de sens que s’il trouve des utilisateurs et des acquéreurs.

En complément à ces objectifs généraux, cet enseignement doit aussi faire prendre conscience aux jeunes que pour appréhender, analyser ou concevoir un produit technique, plusieurs « entrées » caractéristiques de la Technologie sont possibles :
- fonctionnelle, le produit technique est analysé comme un ensemble de fonctions dont la pérennité est largement supérieure à celle des solutions constructives ;
- scientifique, le produit technique est analysé à partir des phénomènes qu’il utilise (ou génère) et les lois qui régissent son comportement ;
- technique, le produit technique est imaginé ou analysé comme un assemblage de composants et de solutions constructives ;
- économique, le produit technique est considéré comme un objet, répondant à un besoin et résultant de moyens et de méthodes de production et de diffusion dans un contexte donné ;
- historique, sociologique, environnementale, culturelle, esthétique, intellectuelle,...

Compétences générales à acquérir au cours des trois cycles du collège

En réponse aux finalités et aux objectifs généraux d’un enseignement de Technologie au collège, les compétences générales à acquérir par les élèves au cours des trois cycles doivent leur permettre à l’issue de leur scolarité au collège :
- d’identifier, à des fins de compréhension et d’analyse du fonctionnement, les principes et les solutions technologiques pris en compte pour la conception des produits techniques appartenant à leur environnement ;
- de mettre en œuvre la démarche technologique qui se caractérise par un mode de raisonnement original, fait de transpositions, de similitudes de problématiques et d’analogies, adossé à un champ de contraintes techniques, scientifiques, économiques et environnementales, pour aboutir à une solution ;
- d’utiliser de manière structurée et avec une maîtrise minimale les moyens technologiques, tels que micro ordinateurs, outils et équipements automatiques, moyens audiovisuels, ainsi que d’explorer la diversité des métiers et de leurs évolutions ;
- d’identifier l’histoire commune de la science et la technologie jalonnée de découvertes et d’innovations, marquée par des personnages illustres, savants et bâtisseurs ;
- d’identifier les interactions entre les produits techniques conçus et réalisés par l’Homme et leur environnement physique et humain dans un monde où la sécurité, l’ergonomie et l’impact environnemental deviennent déterminants.

À toutes ces compétences sont associées des connaissances spécifiques à la Technologie. Par ailleurs, la Technologie en s’appuyant sur des produits techniques modernes et innovants donne aux élèves de collège une perception moderne et réaliste de leur environnement social, industriel et économique. Elle doit donc, au même titre que les autres disciplines mais pas plus, s’intégrer pleinement à l’ensemble des activités liées à la découverte des métiers.

Compétences à atteindre à la fin de chaque cycle

Cycle d’adaptation

Suite à la publication du programme au BOEN n°3 du 20 janvier 2005, l’enseignement de Technologie au cycle d’adaptation s’inscrit dans le prolongement de l’enseignement des sciences et de la Technologie à l’école qui amorce le développement d’une culture scientifique et technologique pour tous. Il est nécessaire de considérer dans les objectifs du programme de la classe de sixième que tous les élèves n’ont pas acquis les mêmes compétences au moment de leur entrée au collège. Ce cycle doit donc permettre à certains élèves de conforter les compétences acquises à l’école et à d’autres d’acquérir les compétences qui seraient absentes de leur formation. Une problématique identique se pose pour le Brevet informatique et internet école.

À la fin du cycle d’adaptation, l’élève doit avoir acquis une maîtrise élémentaire de :
- la démarche d’investigation pour analyser des produits techniques selon le triptyque : « À quoi cela sert ? Comment cela fonctionne ? Comment c’est fait ? » ;
- l’identification des matériaux et des énergies retenus dans le contexte d’utilisation de produits techniques ;
- l’organisation du travail (planification des tâches), la définition d’une procédure d’assemblage et les contraintes d’antériorité pour la réalisation partielle ou complète, ou l’assemblage d’un produit technique.

Les apprentissages liés à l’exploitation des TIC qui apparaissent de manière transversale, sont intégrés à cet enseignement aussi bien lors de l’analyse des produits étudiés que lors de leur réalisation. Ils participent à l’obtention du Brevet informatique et internet collège.

Cycle central

Au cycle central, la démarche d’investigation est complétée par une démarche de résolution [3] de problèmes techniques. Au cours de ce cycle, l’élève est amené progressivement à :
- conduire des activités sur des produits techniques dont la complexité augmente ;
- utiliser les acquis des autres disciplines pour mener à bien ses investigations et résoudre les problèmes techniques qui lui sont posés.

À la fin du cycle central, et à partir de produits techniques relevant du niveau de formation du collège, l’élève doit pouvoir identifier ce que signifie :
- définir un besoin technologique ;
- établir les relations entre les fonctions et les solutions techniques associées répondant à ce besoin ;
- distinguer la chaîne d’énergie et la chaîne d’information ;
- modéliser, représenter et schématiser le réel ;
- organiser, mettre en œuvre une réalisation ou un assemblage ;
- prendre en compte des contraintes technologiques et écologiques et des contraintes associées aux informations.

Comme pour le cycle d’adaptation, les apprentissages relatifs aux TIC sont intégrés à l’enseignement et apparaissent de manière transversale. Ils participent naturellement à l’obtention du Brevet informatique et internet collège.

Cycle d’orientation

Le cycle d’orientation constitue le dernier niveau d’enseignement du collège. Il doit donc permettre :
- de constituer un temps d’approfondissement et de synthèse de la culture technologique de base dont tout jeune d’une classe d’âge doit disposer à l’issue de la scolarité au collège ;
- une ouverture sur le projet personnel de l’élève participant ainsi pleinement à l’éducation à l’orientation ;
- une plus grande autonomie de l’élève.

Au-delà de l’approfondissement et de la synthèse, le programme de Technologie du cycle d’orientation doit permettre aux élèves d’élaborer et de concevoir collectivement ou individuellement des produits significatifs des technologies actuelles. Cette conception concerne tout ou partie d’un produit technique résultant de la résolution d’un problème de nature technologique associé à un produit numérique constitué à des fins de communication. Ces réalisations lui permettent d’exprimer ses éventuelles passions personnelles ou ses centres d’intérêt.

L’évaluation du produit numérique doit mettre en valeur les compétences qui relèvent du Brevet informatique et internet collège.
La réalisation du produit technique doit être évaluée au diplôme national du brevet. Cette évaluation doit prendre en compte, entre autres, le travail en équipe, la démarche de projet, la recherche de solutions, la définition des moyens de production, l’innovation, la notion de compromis, l’évaluation des coûts, la promotion des produits, le recyclage,...

Conclusions

Les propositions qui sont suggérées dans ce texte ne présument en rien les décisions qui seront prises par le groupe d’experts présidé par le Professeur Luc Chevalier. Elles ont pour objectif de définir la cohérence verticale d’un enseignement de Technologie au collège. Mais compte tenu des attentes clairement exprimées par le ministère de l’Éducation Nationale et du contexte (voir paragraphe 1), les items déclinés dans cet article n’ont pas tous le même poids relatif. Ceux qui permettent à la Technologie d’apporter une contribution importante au développement de la science, de la technologie et des vocations scientifiques et technologiques supérieures seront à privilégier.

Les démarches et progressions pédagogiques proposées pour ces trois cycles du collège doivent être construites en se plaçant résolument dans l’esprit du socle commun des connaissances et des compétences. Ainsi l’enseignement de la Technologie donnera aux élèves d’une part, une culture minimale pour appréhender les produits techniques de leur environnement et d’autre part, les bases nécessaires à la poursuite d’études dans les filières scientifiques et technologiques.

Cela étant, il faut bien convenir qu’il s’agirait d’un nouveau changement d’orientation qui demandera un réel investissement de la part de celles et ceux qui seraient chargés de mettre en place ces programmes. Mais les constats faits dans les collèges pour la mise en application du programme de 6e montrent qu’il n’y a aucune raison d’avoir des craintes et des appréhensions particulières. Le corps professoral saura se montrer, j’en suis sûr, à la hauteur des enjeux.

Quels que soient les programmes retenus pour la Technologie au collège, la pédagogie devra s’adapter pour passer d’une discipline d’activités à une discipline d’acquisition de connaissances et de compétences, en s’appuyant sur la démarche technologique et les démarches d’investigation et de résolution de problèmes. La démarche d’investigation porte sur des produits techniques dont elle permet l’analyse. La démarche de résolution d’un problème technique porte sur la conception ou la modification, l’organisation de la fabrication ou du montage d’un produit technique. Ces deux démarches débutent par l’installation d’une situation problème, permettant aux élèves de formuler des conjectures et des avis qui seront ensuite validés ou invalidés lors de l’investigation ou de la résolution. Dans tous les cas, les élèves seront amenés à restituer et l’enseignant devra formaliser et généraliser les connaissances lors des moments de bilan et de synthèse.

Ces deux démarches devront être mises en application dans des laboratoires de technologie équipés de supports réels, qui répondent à un besoin de l’Homme, ou de modèles réduits élaborés à partir de tels supports. Les « gadgets » qui n’ont d’existence qu’au collège sont à proscrire impérativement.

Il est difficile d’anticiper sur l’avenir de l’expérimentation d’un Enseignement Intégré de Sciences et de Technologie au collège, mais l’avenir semble être à un enseignement concerté entre les différentes disciplines avec l’émergence d’un pôle sciences. La Technologie, fédératrice de connaissances multidisciplinaires et révélatrice de compétences élargies, apportera toute sa richesse à ce pôle. C’est tout le souhait que je formule.

Norbert Perrot, IGEN STI.


[1Dans cet article, Technologie s’écrit avec un T lorsqu’il s’agit de la discipline enseignée au collège.

[2Ensemble d’actions et de réflexions autour d’un problème à résoudre qui vise à observer le comportement, le fonctionnement, la constitution d’un produit, à rechercher des informations et à identifier les solutions retenues ainsi que les principes qui les régissent (voir programme de 6Ième publié au BOEN n°3 du 20 janvier 2005).

[3Ensemble structuré de réflexions et d’actions visant à partir de l’expression du problème identifié :
- à l’expliciter ;
- à identifier les contraintes qui y sont associées, le niveau de réponse attendue et les types de résolution possibles (lois règles, outils, méthodes et organisation, ...) ;
- à appliquer les méthodes de résolution ;
- à comparer les résultats afin de faire un choix justifiable.
(voir programme de 6Ième publié au BOEN n°3 du 20 janvier 2005).



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