Un seul objet, cinq questions
Les cinq fiches suivent le même vélo, et lui posent les cinq questions que le programme énonce : à quoi sert-il ? de quoi est-il constitué ? pourquoi ces matériaux ? comment fonctionne-t-il ? comment a-t-il changé ?
Travailler un seul objet sur cinq fiches n'est pas une économie : c'est ce qui permet de montrer que les réponses s'enchaînent. La famille de matériaux de la fiche 3 explique le fonctionnement de la fiche 4, et l'évolution de la fiche 5 se lit dans les pièces de la fiche 2.
Chaque fiche vaut vingt points, répartis en huit, six et six. Les deux premiers exercices s'appuient sur un schéma, le troisième demande une rédaction courte.
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Fiche 1 — à quoi ça sert
Un objet technique répond d'abord à un besoin.
Avant de démonter quoi que ce soit, il faut savoir pourquoi l'objet existe. Cette première fiche installe les deux notions que le programme met en tête : le besoin, et la fonction d'usage qui y répond.
L'exercice 1 est un tableau de quatre objets familiers : pour chacun, le besoin auquel il répond et ce qu'il fait. Les quatre objets sont volontairement banals — c'est sur des objets connus que la distinction est la plus difficile à formuler, et donc la plus utile à travailler.
L'exercice 2 est un tri : des phrases à ranger selon qu'elles décrivent une fonction d'usage ou une fonction d'estime. Aucune ne contient les mots « usage » ou « estime », de sorte que le classement demande une décision et non un repérage. Le dernier exercice fait rédiger, sur un objet choisi, la phrase complète : le besoin, puis la fonction qui y répond.
La sorte d'une fonction est déterminée par le moteur à partir de ce que la phrase affirme, non par une étiquette posée à côté.
- 4 objets
- Un tri
- Rédiger
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Fiche 2 — de quoi c'est constitué
Cinq pièces, trois familles de matériaux.
Un vélo n'est pas fait d'une seule matière. Cette fiche le démonte en cinq pièces et fait apparaître qu'elles relèvent de trois familles différentes.
L'exercice 1 est un tableau de huit points : pour chaque pièce, ce qu'elle fait et la famille dont elle relève. Deux pièces partagent la même famille, ce qui interdit de répondre par élimination et oblige à réfléchir pièce par pièce.
L'exercice 2 apparie chaque famille à ce qu'elle apporte : le métal conduit l'électricité, se refond et reste rigide ; le plastique est léger, isole et se met en forme facilement. Une propriété apparaît dans deux familles — c'est voulu, et c'est ce qui prépare la fiche suivante. Le troisième exercice demande de rédiger, pour une pièce donnée, ce qui se passerait si elle était faite d'une autre matière.
Les familles du tableau sont celles du noyau des matériaux : elles sont partagées avec les autres articles de sciences du site.
- 5 pièces
- Appariement
- Rédiger
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Fiche 3 — pourquoi ce matériau
Un choix de matériau se justifie par une propriété.
C'est la fiche centrale du chapitre. Justifier un choix de matériau ne consiste pas à nommer la matière : il faut dire quelle propriété la pièce exige, et pourquoi cette famille l'offre.
L'exercice 1 est une chasse à l'erreur de huit points : trois copies d'élèves proposent une justification, et certaines contiennent une faute de raisonnement précise — une propriété que la famille citée n'a pas, ou une justification qui décrit l'objet au lieu de l'expliquer.
Le QCM de l'exercice 2 porte sur les propriétés des familles, avec des distracteurs qui sont des confusions réelles. Le dernier exercice demande à l'élève de justifier lui-même un choix, en trois étapes annoncées dans la consigne : ce que la pièce doit faire, la propriété exigée, la famille retenue.
La phrase de justification est produite par le moteur, avec la tournure grammaticale déclarée pour chaque propriété.
- Trois copies
- Un QCM
- Justifier
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Fiche 4 — comment ça marche
Chaque pièce a une tâche, et elles se passent le mouvement.
Un objet technique fonctionne parce que ses pièces se passent quelque chose. Sur un vélo, c'est le mouvement : du pied à la pédale, de la pédale au pédalier, du pédalier à la chaîne, de la chaîne à la roue, de la roue à la route.
L'exercice 1 est une chaîne causale de huit points, dont deux maillons sont masqués. Les maillons visibles encadrent les trous, de sorte que la réponse se déduit du contexte plutôt que de la mémoire seule.
L'exercice 2 propose un texte court sur la transmission, avec des questions de repérage puis d'interprétation. Le dernier exercice demande de rédiger ce qui se passerait si un maillon de la chaîne était retiré — une question qui vérifie qu'on a compris l'enchaînement, et non appris une liste.
Les maillons masqués sont numérotés à partir de un, comme sur la feuille : la consigne et le corrigé emploient les mêmes numéros.
- Une chaîne
- Un texte
- Rédiger
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Fiche 5 — l'objet change
Chaque étape corrige un manque de la précédente.
Les objets techniques changent, et chaque étape corrige un manque de la précédente. Cette dernière fiche fait apparaître cette logique plutôt qu'une simple succession de dates.
L'exercice 1 est une frise de quatre étapes à placer et à relier au manque qu'elles corrigent. Les étapes ne sont pas données dans l'ordre, et deux d'entre elles sont proches dans le temps : c'est le lien logique, non la date, qui permet de trancher.
L'exercice 2 est une carte mentale à compléter, qui rassemble les cinq questions du chapitre autour du même objet. Le dernier exercice porte sur l'après : que devient chaque pièce quand l'objet est usé, et pourquoi faut-il le démonter pour le valoriser ? La réponse tient au fait que les familles ne partent pas dans la même filière : jeté entier, l'objet ne se recycle pas.
Les feuilles de la carte mentale sont masquées sur le sujet et rétablies sur le corrigé : c'est le même arbre, rendu deux fois.
- Une frise
- Carte mentale
- Après l'usage
Compétences travaillées
-
Besoin et fonction
Identifier le besoin auquel un objet répond, et distinguer sa fonction d'usage de sa fonction d'estime.
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Cinq familles
Nommer les familles de matériaux et dire ce que chacune apporte : rigidité, légèreté, transparence, conduction.
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Justifier un choix
Relier une pièce à la propriété dont elle a besoin, et cette propriété à la famille qui l'offre.
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L'objet dans le temps
Situer les étapes d'une évolution technique et voir que chacune corrige un manque de la précédente.
Un objet technique répond d'abord à un besoin
Le programme demande d'identifier « le besoin auquel l'objet répond » avant tout autre chose. L'ordre n'est pas arbitraire : sans le besoin, la fonction d'usage n'est qu'une description, et le choix des matériaux devient un catalogue.
Deux notions se suivent alors, et se confondent facilement. La fonction d'usage est ce que l'objet fait — éclairer, transporter, retenir. La fonction d'estime est ce qui fait qu'on choisit celui-ci plutôt qu'un autre — sa couleur, sa taille, son allure. Un objet peut parfaitement remplir sa fonction d'usage et n'être choisi par personne.
Les fiches distinguent les deux par des tris, jamais par une définition à recopier. Un élève qui range « il est rouge » du côté de l'usage a fait une erreur repérable ; un élève qui récite la définition sans savoir trier n'a rien montré.
Pourquoi ce matériau, et ce qu'il coûte à la fin
Le cœur du chapitre tient en une chaîne : la pièce a un travail à faire, ce travail demande une propriété, et la propriété désigne une famille de matériaux. Le boîtier d'une lampe est en plastique parce qu'il faut un matériau qui se mette en forme facilement ; les contacts sont en métal parce qu'il faut un matériau qui conduise l'électricité.
Le moteur qui produit ces fiches applique cette chaîne littéralement : il refuse toute pièce dont la famille n'offrirait pas la propriété demandée. Une justification fausse n'est donc pas corrigée après coup — elle ne peut pas être écrite.
Le programme demande aussi de considérer l'impact environnemental. Une lampe de poche part dans trois filières différentes selon ses pièces : le métal se refond, le verre aussi, mais le plastique se recycle mal. C'est la contrepartie d'un choix qu'on avait fait pour de bonnes raisons.
Méthode et vérification
Contenu produit par un moteur : une pièce ne peut pas être déclarée dans une famille de matériaux qui n'offrirait pas la propriété dont elle a besoin — le moteur refuse de la construire. La justification d'un choix est donc calculée, jamais rédigée à la main, et la tournure grammaticale de chaque propriété est déclarée pour que la phrase se lise. Aucun taux de recyclage n'est cité : ces chiffres relèvent de la géographie, non de la technologie.
