Collège – 5e – Technologie – chaîne d’information et chaîne d’énergie – Collège – 5e – Technologie

Par /

Résultats générés

Pack séance complet, interactif et prêt à distribuer
Niveau Collège – 5e
Domaine Technologie
Type chaîne d’information et chaîne d’énergie
Durée 65 min



Déroulé de séance prêt à l’emploi

Progression recommandée pour une séance dynamique

Pack séance

1
Mise en route
5-10 min • Activation des prérequis

2
Pratique guidée
15-20 min • Exercices 1 et 2

3
Autonomie
15-20 min • Exercice 3

4
Bilan & évaluation flash
5-10 min • Vérification des acquis

Supports générés

  • Fiche élève distribuable
  • Version enseignant détaillée
  • Corrigé projetable/imprimable




Exercice 1 — Identifier les composants d’une chaîne d’information et d’énergie

Prêt à utiliser en classe




Exercice 1


Objectif pédagogique

Comprendre la distinction entre chaîne d’information et chaîne d’énergie dans un système technique simple, et identifier les composants associés.


Consigne pour l’élève

Dans les systèmes techniques suivants, sépare les composants de la chaîne d’information de ceux de la chaîne d’énergie. Justifie tes choix en une phrase pour chaque composant.


Exercice à réaliser

Pour chaque système technique décrit ci-dessous, complète le tableau en indiquant si le composant appartient à la chaîne d’information (CI) ou à la chaîne d’énergie (CE). Ajoute une justification courte.

Système technique Composant CI ou CE Justification
Porte automatique Capteur de présence
Moteur électrique
Carte électronique
Batterie
Robot aspirateur Microphone
Roue motrice
Batterie lithium
Caméra
Lampe solaire Panneau photovoltaïque
LED
Détecteur de luminosité
Accumulateur

Support élève imprimable

Énoncé élève :
Consulte le tableau ci-dessus. Pour chaque système technique, indique si le composant appartient à la chaîne d’information ou à la chaîne d’énergie, puis justifie ta réponse en une phrase.
Bloc à compléter :
Complète le tableau suivant :

Système technique Composant CI ou CE Justification
Porte automatique Capteur de présence
Moteur électrique
Carte électronique
Batterie
Robot aspirateur Microphone
Roue motrice
Batterie lithium
Caméra
Lampe solaire Panneau photovoltaïque
LED
Détecteur de luminosité
Accumulateur
Zone de réponse claire :
Écris tes réponses directement dans le tableau ci-dessus.

Matériel requis

Aucun


Temps estimé

20 minutes


Corrigé détaillé
Système technique Composant CI ou CE Justification
Porte automatique Capteur de présence CI Il détecte une présence et envoie une information à la carte électronique.
Moteur électrique CE Il transforme l’énergie électrique en mouvement mécanique.
Carte électronique CI Elle traite les informations reçues et commande le moteur.
Batterie CE Elle fournit l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement.
Robot aspirateur Microphone CI Il capte les sons et transmet des informations à la carte de commande.
Roue motrice CE Elle permet le déplacement grâce à l’énergie mécanique fournie par le moteur.
Batterie lithium CE Elle stocke et fournit l’énergie électrique nécessaire.
Caméra CI Elle capte des images et transmet des informations pour la navigation.
Lampe solaire Panneau photovoltaïque CE Il transforme l’énergie lumineuse en énergie électrique.
LED CE Elle transforme l’énergie électrique en lumière.
Détecteur de luminosité CI Il mesure la lumière ambiante et envoie une information à la carte de commande.
Accumulateur CE Il stocke l’énergie électrique produite par le panneau pour une utilisation ultérieure.

Différenciation pédagogique
  • Remédiation : Proposer un schéma simplifié avec des flèches pour guider l’élève dans la distinction entre CI et CE.
  • Approfondissement : Demander aux élèves de proposer un autre système technique et d’identifier ses composants dans les deux chaînes.

Exercice 2 — Analyser le fonctionnement d’un système technique : le distributeur automatique

Prêt à utiliser en classe




Exercice 2


Objectif pédagogique

Analyser le fonctionnement d’un système technique en identifiant les flux d’information et d’énergie, et en décrivant leur rôle dans le processus global.


Consigne pour l’élève

À partir de la description du distributeur automatique de boissons, complète le schéma fonctionnel en indiquant les flux d’information et d’énergie. Ensuite, réponds aux questions posées.


Exercice à réaliser

Le distributeur automatique de boissons fonctionne de la manière suivante :

  1. L’utilisateur sélectionne une boisson en appuyant sur un bouton.
  2. Un capteur détecte la présence d’une pièce de monnaie.
  3. La carte électronique vérifie si la pièce est valide et si le crédit est suffisant.
  4. Si tout est correct, la carte envoie un signal au moteur pour faire tourner la roue qui libère la boisson.
  5. La LED s’allume pour indiquer que la boisson est prête à être récupérée.
    Complète le schéma fonctionnel ci-dessous en indiquant les flux d’information (flèches en pointillés) et d’énergie (flèches pleines).
+----------------+       +----------------+       +----------------+
|   Utilisateur  |------>|   Bouton       |------>|   Carte        |
|                |       |   de           |       |   électronique |
+----------------+       |   sélection    |       +----------------+
                         +----------------+               |
                                |                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |   Capteur      |------>|   Moteur       |
                         |   de pièce     |       |   électrique   |
                         +----------------+       +----------------+
                                |                       |
                                v                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |   LED          |<------|   Accumulateur  |
                         +----------------+       +----------------+

Questions :

  1. Quel est le rôle du capteur de pièce dans la chaîne d’information ?
  2. Pourquoi la carte électronique est-elle un élément clé du système ?
  3. Quel est le rôle de l’accumulateur dans la chaîne d’énergie ?

Support élève imprimable

Énoncé élève :
Consulte la description du distributeur automatique de boissons et complète le schéma fonctionnel en indiquant les flux d’information (flèches en pointillés) et d’énergie (flèches pleines). Réponds ensuite aux questions posées.
Bloc à compléter :
Complète le schéma fonctionnel ci-dessous :

+----------------+       +----------------+       +----------------+
|   Utilisateur  |------>|                |------>|                |
|                |       |                |       |                |
+----------------+       +----------------+       +----------------+
                         |                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |                |------>|                |
                         +----------------+       +----------------+
                                |                       |
                                v                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |                |<------|                |
                         +----------------+       +----------------+

Zone de réponse claire :

  1. Rôle du capteur de pièce :
  2. Rôle de la carte électronique :
  3. Rôle de l’accumulateur :

Matériel requis

Aucun


Temps estimé

25 minutes


Corrigé détaillé

Schéma fonctionnel complété :

+----------------+       +----------------+       +----------------+
|   Utilisateur  |------>|   Bouton       |------>|   Carte        |
|                |       |   de           |       |   électronique |
+----------------+       |   sélection    |       +----------------+
                         +----------------+               |
                                |                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |   Capteur      |------>|   Moteur       |
                         |   de pièce     |       |   électrique   |
                         +----------------+       +----------------+
                                |                       |
                                v                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |   LED          |<------|   Accumulateur  |
                         +----------------+       +----------------+

Réponses aux questions :

  1. Le capteur de pièce détecte la présence d’une pièce et envoie une information à la carte électronique pour vérifier sa validité.
  2. La carte électronique est un élément clé car elle traite les informations reçues (bouton de sélection, capteur de pièce) et commande le moteur pour libérer la boisson.
  3. L’accumulateur stocke l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement du distributeur et alimente les différents composants.

Différenciation pédagogique
  • Remédiation : Fournir un schéma partiellement complété avec des flèches déjà tracées pour guider l’élève.
  • Approfondissement : Demander aux élèves de proposer une amélioration du système (ex : ajouter un écran pour afficher le crédit restant).

Exercice 3 — Concevoir un système technique simple : le système d’éclairage automatique

Prêt à utiliser en classe




Exercice 3


Objectif pédagogique

Concevoir un système technique simple en identifiant les composants nécessaires pour une chaîne d’information et une chaîne d’énergie, et en décrivant leur rôle.


Consigne pour l’élève

À partir du cahier des charges suivant, conçois un système d’éclairage automatique qui s’allume lorsque la luminosité ambiante est faible. Dessine un schéma fonctionnel simplifié et liste les composants nécessaires en précisant leur rôle.


Exercice à réaliser

Cahier des charges :

  • Le système doit s’allumer automatiquement lorsque la luminosité ambiante est inférieure à un certain seuil.
  • Il doit s’éteindre lorsque la luminosité redevient suffisante.
  • L’utilisateur peut forcer l’allumage ou l’extinction à l’aide d’un interrupteur manuel.
    Schéma fonctionnel à compléter :
    Complète le schéma ci-dessous en indiquant les composants nécessaires et leurs connexions.
+----------------+       +----------------+       +----------------+
|   Environnement|------>|                |------>|                |
|   (Luminosité) |       |                |       |                |
+----------------+       +----------------+       +----------------+
                         |                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |                |------>|                |
                         +----------------+       +----------------+
                                |                       |
                                v                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |                |<------|                |
                         +----------------+       +----------------+

Liste des composants :
Complète le tableau en indiquant le rôle de chaque composant dans le système.

Composant Rôle dans la chaîne d’information Rôle dans la chaîne d’énergie
Détecteur de luminosité
Carte électronique
Interrupteur manuel
LED
Batterie

Support élève imprimable

Énoncé élève :
À partir du cahier des charges, conçois un système d’éclairage automatique. Complète le schéma fonctionnel et le tableau des composants en précisant leur rôle.
Bloc à compléter :
Schéma fonctionnel :

+----------------+       +----------------+       +----------------+
|   Environnement|------>|                |------>|                |
|   (Luminosité) |       |                |       |                |
+----------------+       +----------------+       +----------------+
                         |                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |                |------>|                |
                         +----------------+       +----------------+
                                |                       |
                                v                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         |                |<------|                |
                         +----------------+       +----------------+

Tableau des composants :

Composant Rôle dans la chaîne d’information Rôle dans la chaîne d’énergie
Détecteur de luminosité
Carte électronique
Interrupteur manuel
LED
Batterie
Zone de réponse claire :
Complète le schéma et le tableau ci-dessus.

Matériel requis

Aucun


Temps estimé

30 minutes


Corrigé détaillé

Schéma fonctionnel complété :

+----------------+       +----------------+       +----------------+
|   Environnement|------>| Détecteur de   |------>| Carte          |
|   (Luminosité) |       | luminosité     |       | électronique   |
+----------------+       +----------------+       +----------------+
                         |                       v
                         +----------------+       +----------------+
                         | Interrupteur   |------>| LED            |
                         | manuel         |       +----------------+
                                |                       ^
                                v                       |
                         +----------------+       +----------------+
                         | Batterie       |<------+
                         +----------------+

Tableau des composants :

Composant Rôle dans la chaîne d’information Rôle dans la chaîne d’énergie
Détecteur de luminosité Mesure la luminosité ambiante et envoie une information à la carte électronique. Aucun rôle direct.
Carte électronique Traite les informations du détecteur et de l’interrupteur, puis commande la LED. Alimentée par la batterie.
Interrupteur manuel Permet à l’utilisateur de forcer l’allumage ou l’extinction de la LED. Aucun rôle direct.
LED Aucune information n’est transmise par la LED. Transforme l’énergie électrique en lumière.
Batterie Aucune information n’est transmise par la batterie. Fournit l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement du système.

Différenciation pédagogique
  • Remédiation : Proposer un schéma partiellement complété avec les composants déjà placés.
  • Approfondissement : Demander aux élèves de proposer une amélioration du système (ex : ajouter un minuteur pour éteindre la LED après un certain temps).


Référentiels utilisés

RAG

1 source

  • Programme d’enseignement du cycle des approfondissements (cycle 4) / D’après le BOEN n° 31 du 30 juillet 2020
    OFFICIEL

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Ressources complémentaires

Liens utiles pour approfondir

5 liens

1. La chaîne d’information – éduscol STI
Sep 25, 2024 … Label. Technologie Collège. Académie(s) d’origine. Lille. Formation(s) concernée(s). Formations · Collège · Technologie Cinquième. Discipline(s).
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