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Preuve — Techno — Programmer un objet connecté (4ᵉ)

4ᵉ · « Programmer un objet technique (objet connecté) ». Une fiche de séance complète, produite avec les instructions du Projet de ce site et le programme officiel du niveau.

⚠ Exemple produit avec les instructions du Projet de ce site et le programme officiel du niveau (juin 2026). Généré par IA, non relu par un humain : à vérifier (faits, attendus du programme, calculs) et à adapter à votre classe avant tout usage — l'IA propose, vous validez.
Ce ne sont pas des modèles. Ces fiches sont des pistes — des idées de mise en œuvre, parfois inégales — et non un cadre à reproduire. Le professeur reste le concepteur de sa séance : à vous de choisir les supports, les démarches, la forme de la trace écrite, et d'exercer votre agentivité. Copier sans adapter, c'est risquer des séances stéréotypées. La vraie plus-value : gagner du temps de dégrossissage — surtout en début de carrière — puis reprendre la main. Vérifiez toujours les sources (l'IA peut fabriquer de faux extraits : n'utilisez que des documents réels que vous avez vérifiés).

1. La fiche de séance (les instructions du Projet)

Programmer un objet technique (objet connecté) — Technologie, 4e

Informations générales

Rubrique Détail
Discipline / niveau Technologie — classe de 4e (cycle 4)
Thème du programme « Structure, fonctionnement, comportement : des objets et des systèmes techniques à comprendre »
Objet d'étude Un objet connecté simple : détecteur/alerte (ex. capteur de température ou de luminosité qui déclenche une alerte, une LED ou un message)
Durée Créneau de 55 min (≈ 45 min effectives, accueil et rangement inclus)
Place dans la séquence Séance 3 d'une séquence sur la chaîne d'information ; les élèves ont déjà identifié capteur / microcontrôleur / actionneur et lu un programme par blocs fourni
Modalités Binômes sur poste, outils EN LIGNE sans installation ni compte ; programmation graphique par blocs
Compétence de fin de cycle visée « Comprendre et modifier un programme associé à une fonctionnalité d'un objet ou d'un système technique »
Prérequis Notions de capteur, actionneur, microcontrôleur ; lecture d'un programme par blocs ; séquence d'instructions

Note sur les outils et sources. Outils EN LIGNE, sans installation côté élève et sans compte requis (contrainte collège). On reste sur les sites racines connus, sans inventer d'URL profonde. - Scratch en ligne (éditeur dans le navigateur) : https://scratch.mit.edu/ - Vittascience (simulateur micro:bit et programmation par blocs dans le navigateur) : https://fr.vittascience.com/ - Microsoft MakeCode pour micro:bit (simulateur intégré, recherche) : https://www.bing.com/search?q=MakeCode+micro%3Abit ou https://duckduckgo.com/?q=MakeCode+micro%3Abit

Documents de référence. - Programme de technologie du cycle 4, Bulletin officiel n° 9 du 29 février 2024 (citations infra avec n° de page). - Guide d'accompagnement du programme de technologie, mai 2024 (pensée informatique). - B. Rosenshine, Principes d'enseignement, IBE/IAE (méthode : modelage, étapes, vérification de compréhension). - CSEN, L'enseignement explicite ; CNESCO, La différenciation pédagogique (2017).

Note sur les sources (documents réellement consultés). Cette fiche s'appuie sur le programme de technologie du cycle 4 ACTUELLEMENT en vigueur, Bulletin officiel n° 9 du 29 février 2024 (programme-technologie-cycle4.pdf). Ce document a réellement servi : toutes les citations de la fiche ont été vérifiées mot à mot et leur pagination correspond. La compétence de fin de cycle « Comprendre et modifier un programme associé à une fonctionnalité d'un objet ou d'un système technique » y figure p. 7 ; les repères de progressivité de la colonne 4e (« Comprendre et traduire en un algorithme en langage naturel… », « Modifier les paramètres d'un programme… », « Compléter un programme… », « Tester et valider, dans un environnement simulé ou réel… ») et les connaissances d'algorithmique et programmation (instruction conditionnelle, instructions itératives, événement, déclenchement par un événement, entrées/sorties capteurs-actionneur, programmation graphique par blocs) sont p. 11 ; les constituants de la chaîne d'information (capteurs température/présence/distance, microcontrôleur, IHM : boutons, afficheurs) sont p. 9 ; le prolongement « Les objets communicants » (4e : « Interfacer un objet technique avec un réseau ») est p. 14. Avertissement de probité sur les ressources : le second PDF de programme présent dans les ressources (cycle4-technologie.pdf) est l'ancien programme (BOEN n° 31 du 30 juillet 2020) ; il ne contient ni la compétence « Comprendre et modifier un programme » ni la pagination citée ici. Il a donc été écarté : la fiche se réfère exclusivement au programme 2024 en vigueur, pas à cette version périmée. Document didactique consulté — RÉELLEMENT UTILISÉ et SUR LE THÈME : le Guide d'accompagnement du programme de technologie, mai 2024 traite précisément, dans sa section 4 « Un programme de technologie qui renforce les apprentissages en informatique et programmation », de la compétence exacte de cette séance. La définition de la pensée informatique citée dans la fiche (« la capacité d'un individu à identifier les problèmes et à développer des solutions algorithmiques à ces problèmes afin de les résoudre à l'aide d'un ordinateur ») y figure mot à mot p. 12 (section 4.2). Le guide a réellement servi à étayer le travail de décomposition et d'abstraction (du problème réel « il fait trop chaud » au seuil/condition) et à justifier l'insistance sur la définition du problème avant le codage (le guide précise que « la première étape : définition et représentation du problème… ne doit surtout pas être négligée ! », p. 12). Il rattache aussi explicitement cette compétence aux « simulations » et « protocoles de test » (p. 12-13), ce qui conforte le choix d'un environnement simulé. Sans surclaim : le guide reste un cadrage didactique général (il ne fournit ni séance clé en main, ni le détail d'un objet connecté précis) ; les principes pédagogiques de mise en œuvre (modelage, vérification de compréhension, différenciation) ne viennent pas de lui mais des références annexes citées (Rosenshine, CSEN, CNESCO). Les outils élèves (Scratch, Vittascience, MakeCode) sont désignés par leurs sites racines ou par des liens de recherche déterministes, jamais par une URL profonde inventée.

Attendus du programme (citation exacte + page, puis reformulation)

Citation exacte — compétence de fin de cycle (programme, p. 7) :

« Comprendre et modifier un programme associé à une fonctionnalité d'un objet ou d'un système technique L'étude du programme réalisant une ou plusieurs fonctionnalités d'un objet ou d'un système technique permet aux élèves d'explorer son comportement. En produisant un algorithme en langage naturel, les élèves identifient les données utilisées ou produites, les interprètent et les traitent si besoin est. Des modifications peuvent être apportées à ce programme, pour répondre à une nouvelle fonctionnalité. L'acquisition des concepts fondamentaux de la programmation s'effectue tout au long du cycle 4, en lien avec le professeur de mathématiques de la classe. »

Citation exacte — repère de progressivité de la colonne 4e (programme, p. 11) :

« Comprendre et traduire en un algorithme en langage naturel le programme associé à une fonctionnalité d'un OST Modifier les paramètres d'un programme et identifier ou évaluer ses effets en termes de fonctionnalité Analyser les données et en déduire des modifications à apporter au programme Compléter un programme pour répondre à une fonctionnalité d'un OST Tester et valider, dans un environnement simulé ou réel, une modification du programme »

Citation exacte — connaissances « Algorithmique et programmation » (programme, p. 11) :

« instruction d'affectation, variable (type mot, nombre et booléen) ; opérateurs arithmétiques et logiques (ET, OU, NON) ; instruction conditionnelle ; instructions itératives ; structure de données « listes » ... ; séquences (bloc) d'instructions ; événement ; déclenchement d'une séquence d'instructions par un événement ; entrées ou sorties d'un programme (données issues par exemple de capteurs IHM et sorties pouvant être en lien avec un actionneur, fichiers) ; Programmation graphique par blocs »

Citation exacte — constituants de la chaîne d'information (programme, p. 9) :

« Les fonctions des constituants suivants : capteurs (température, présence, distance, etc.), microcontrôleur, composants d'une interface entre l'humain et la machine (IHM) : boutons, afficheurs, etc. »

Reformulation pour la séance. En 4e, l'élève ne conçoit pas encore un programme de A à Z : il lit, traduit en langage naturel, modifie les paramètres, complète, teste et valide un programme par blocs déjà donné qui pilote un objet connecté. La séance cible précisément la structure conditionnelle (« si capteur > seuil alors actionneur ») et le déclenchement par un événement, en reliant le code à la chaîne d'information acquisition (capteur) → traitement (microcontrôleur) → action (actionneur). Le travail se fait par blocs, en environnement simulé (conforme au repère « simulé ou réel »).

Compétences et connaissances visées

Compétence du programme : Comprendre et modifier un programme associé à une fonctionnalité d'un OST (p. 7), au niveau de progressivité 4e (p. 11).

Connaissances mobilisées : - Chaîne d'information : capteur, microcontrôleur, actionneur, IHM (afficheur/bouton) — p. 9. - Algorithme (langage naturel) vs programme (langage par blocs). - Structure conditionnelle « si … alors … (sinon …) » ; séquence d'instructions ; boucle/itération (répéter indéfiniment, événement « quand … ») — p. 11. - Notion de variable et de seuil (paramètre) ; opérateurs de comparaison et logiques (ET, OU, NON) — p. 11. - Objet connecté = acquisition → traitement → action.

Liens disciplines / CRCN (programme, p. 11) : Mathématiques (algorithmique et programmation : écrire, mettre au point, exécuter un programme) ; CRCN « Création de contenus : programmer ».

Pensée informatique (Guide d'accompagnement, mai 2024, p. 12) : « la capacité d'un individu à identifier les problèmes et à développer des solutions algorithmiques à ces problèmes afin de les résoudre à l'aide d'un ordinateur » — la séance travaille décomposition et abstraction (du problème réel au seuil/condition).

Conceptions et erreurs fréquentes

Conception / erreur de l'élève Manifestation observable Levier de l'enseignant
« Le programme s'exécute d'un coup / dans le désordre » L'élève ne comprend pas l'ordre des blocs ; déplace une condition hors de la boucle Faire pointer du doigt l'exécution bloc à bloc dans le simulateur (vitesse lente)
Confusion capteur ↔ actionneur Cherche à « faire mesurer » par la LED, ou à « allumer » le capteur Revenir au schéma acquisition → traitement → action ; nommer entrée / sortie
La condition « si » est vue comme un ordre ponctuel, pas comme un test répété Le programme ne réagit qu'une fois ; oubli de la boucle « répéter indéfiniment » Modeler : « le microcontrôleur reteste en boucle, des dizaines de fois par seconde »
Le seuil est confondu avec « le résultat » Met = 25 au lieu de > 25 ; ne distingue pas valeur mesurée et seuil Faire varier la valeur du capteur dans le simulateur et observer le basculement
Égalité vs comparaison Utilise = pour comparer, ou inverse > et < Test guidé : faire prédire AVANT d'exécuter, puis vérifier
« Programmer = écrire du texte compliqué » Blocage, sentiment d'incompétence Rappeler : programmation par blocs, on assemble ; l'erreur se corrige et se teste
Confond objet connecté et simple objet programmé Pense qu'un objet « connecté » suffit dès qu'il y a un programme Préciser : connecté = échange de données avec un réseau / autre objet (prolongement)

Déroulement détaillé et chronométré (total 55 min)

Temps Phase Activité enseignant Activité élève Principe / appui
0–3 min (3) Accueil, installation Accueille, fait ouvrir l'éditeur en ligne (Vittascience ou MakeCode, déjà en favori) ; affiche l'objectif au tableau S'installe en binôme, ouvre le navigateur, retrouve le projet fourni Routine d'entrée (CSEN, enseignement explicite)
3–8 min (5) Révision activante Questionne : « Citez les 3 maillons de la chaîne d'information », « Capteur = entrée ou sortie ? » (ardoise / doigts) Répond, réactive capteur / microcontrôleur / actionneur Rosenshine P1 « Révisions quotidiennes » (p. 8)
8–10 min (2) Objectif et défi Présente le problème : « Un objet connecté doit déclencher une alerte quand il fait trop chaud. Que doit-on changer dans le programme ? » S'approprie le but de la séance Objectif explicite (CSEN)
10–18 min (8) Modelage (« je fais ») Pense tout haut : lit le programme par blocs fourni, le traduit à voix haute en langage naturel (« quand on démarre, répéter : si température > 25 alors afficher l'alerte sinon éteindre »), montre où est la condition, le seuil, l'actionneur Suit, surligne sur sa fiche papier les blocs « capteur », « si », « actionneur » Rosenshine P4 « Fournir des modèles » (p. 14) ; modelage explicite (CSEN)
18–22 min (4) ⛔ STOP pédagogique n°1 — vérification de compréhension Question fermée à toute la classe (doigts / boîtiers) : « Si je règle le seuil à 30 au lieu de 25, l'alerte se déclenchera-t-elle plus tôt ou plus tard ? » ; fait justifier 1–2 élèves ; ne repart que si ≥ 80 % de réussite Prédit, justifie Rosenshine P3 et P6 « Poser des questions / Vérifier la compréhension » (p. 12, 18) ; viser un taux de réussite élevé (P7, p. 20)
22–40 min (18) Pratique guidée puis active — manipulation / programmation Donne la fiche de tâches graduée ; circule, étaye, relance par questions ; impose un test après chaque modification (faire varier la valeur du capteur dans le simulateur) Sur le simulateur en ligne : (a) modifie le seuil et observe l'effet ; (b) complète un bloc manquant (l'actionneur de sortie) ; (c) ajoute une 2e condition avec ET/OU (ex. « si chaud ET nuit »). Teste et note l'effet Rosenshine P5 « Guider le travail » (p. 16) ; pratique active pour tous ; environnement simulé (programme p. 11)
40–43 min (3) ⛔ STOP pédagogique n°2 — mise en commun Affiche 2 productions de binômes ; fait verbaliser « qu'avez-vous changé ? quel effet observé ? » ; corrige une erreur typique repérée Explique sa modification, confronte au schéma acquisition → traitement → action Étayage, rétroaction immédiate (CSEN)
43–50 min (7) Trace écrite co-construite Projette le tableau vide, le remplit AVEC les élèves à partir de leurs réponses Dicte / propose le contenu, recopie Structuration (CSEN) ; Rosenshine P8 « Aides pour les tâches difficiles » (p. 22)
50–53 min (3) Auto-évaluation Distribue / projette la grille à indicateurs ; demande de cocher S'auto-positionne honnêtement Métacognition (CSEN)
53–55 min (2) Rangement, sauvegarde Fait sauvegarder/fermer proprement, ranger ; annonce la suite Sauvegarde, range, quitte Routine de sortie

Récapitulatif : 3 + 5 + 2 + 8 + 4 + 18 + 3 + 7 + 3 + 2 = 55 min. Deux stops pédagogiques (min 18 et min 40). Phase de manipulation/programmation de 18 min.

Différenciation (3 niveaux)

Appui : CNESCO, La différenciation pédagogique (2017) — agir sur les supports, les procédures et le degré d'étayage, pas sur les objectifs (même attendu pour tous).

Niveau Élève concerné Aménagement
Soutien Difficulté de lecture du code / surcharge Programme fourni quasi complet : un seul bloc à compléter (l'actionneur), seuil déjà écrit. Fiche avec le programme traduit en français à trous. Capture d'écran annotée des blocs utiles. Binôme avec tuteur. Étayage rapproché de l'enseignant lors du STOP 1.
Référence Atteint l'attendu 4e Modifie le seuil + complète le bloc manquant + teste systématiquement. Doit rédiger en langage naturel la modification effectuée (1 phrase « si … alors … »).
Approfondissement Rapide / à l'aise Ajoute une 2e condition avec un opérateur logique (ET / OU), ou une boucle comptant le nombre d'alertes (variable), ou un afficheur IHM. Doit anticiper l'effet avant de tester et l'écrire.

Différenciation transversale : variabilité du temps (tâches c et d facultatives), du canal (oral pour le STOP, écrit pour la trace), et tutorat entre pairs (CNESCO).

Trace écrite CO-CONSTRUITE

Tableau projeté vide, complété en classe à partir des réponses des élèves (phase 43–50 min).

Question guide Réponse co-construite (à compléter avec la classe)
Qu'est-ce qu'un objet connecté, du point de vue de l'information ? Un objet qui acquiert une donnée (capteur), la traite (microcontrôleur) et agit (actionneur), et qui peut échanger des données avec un réseau ou un autre objet.
Les 3 maillons de la chaîne d'information ? Capteur (entrée) → microcontrôleur (traitement) → actionneur / afficheur (sortie).
Qu'est-ce qu'un algorithme ? Un programme ? Un algorithme : la suite d'étapes en langage naturel. Un programme : sa traduction dans un langage exécutable (ici, par blocs).
Comment écrit-on « réagir selon la mesure » ? Avec une structure conditionnelle : « si température > seuil alors alerte sinon rien ».
À quoi sert la boucle « répéter indéfiniment » ? À retester en permanence la valeur du capteur, pour que l'objet réagisse à tout moment.
Qu'avons-nous modifié et quel effet ? Ex. : changer le seuil de 25 à 30 → l'alerte se déclenche plus tard (à plus haute température).
Comment savoir si ça marche ? On teste dans le simulateur en faisant varier la valeur du capteur, et on valide le comportement attendu.

Schéma à coller (langage naturel, pas d'ASCII) : Capteur de température → (donnée : nombre) → Microcontrôleur : si valeur > seuil alors → Actionneur : alerte (LED / message).

Auto-évaluation à indicateurs observables

L'élève coche. Indicateurs observables (pas « j'ai compris »), conformes à l'enseignement explicite (CSEN).

Je sais… Indicateur observable ✅ Acquis 🟡 En cours 🔴 À revoir
Repérer la chaîne d'information J'ai entouré le capteur, le microcontrôleur et l'actionneur dans le programme
Traduire en langage naturel J'ai écrit en français la phrase « si … alors … » qui décrit le programme
Repérer la condition et le seuil J'ai montré le bloc « si » et la valeur du seuil dans l'éditeur
Modifier un paramètre J'ai changé le seuil et j'ai dit, avant de tester, l'effet attendu
Compléter le programme J'ai ajouté le bloc actionneur manquant et le programme fonctionne
Tester et valider J'ai fait varier la valeur du capteur dans le simulateur et observé le bon comportement
(Approfondissement) Combiner 2 conditions J'ai utilisé ET ou OU et le programme réagit comme prévu

Activités d'approfondissement

Prolongements

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