Equipements FabLab au collège - Nouvelles préconisations

Guide d’équipement pour les laboratoires de technologie au collège – académie de Normandie

Les indications apportées dans ce document décrivent les équipements et les espaces relatifs à l’enseignement de la technologie pour un collège nouvellement construit ou restructuré. Dans de nombreuses situations les principes d’aménagement seront à adapter aux contraintes architecturales existantes. La liste jointe en annexe est constituée pour un laboratoire de technologie type.

L’enseignement de la technologie est une composante des enseignements scientifiques au collège.
Il constitue un enseignement préparatoire aux voies professionnelles, technologiques et scientifiques qui s’inscrivent pleinement dans la logique pluridisciplinaire STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics, quatre disciplines centrales aux sociétés technologiquement avancées). Cette logique STEM implique que des liens pédagogiques soient tissés entre ces différents enseignements dont les contenus se complètent et se conjuguent pour développer les compétences visées dans le programme.

L’enseignement de la technologie contribue à construire une première représentation du monde dans lequel vivent les élèves et à offrir des ouvertures pour les diverses poursuites d’études. Pour ces disciplines, les démarches pédagogiques tendent à être harmonisées et convergentes. Toutes contribuent à l’acquisition des compétences du socle commun.

Enseigner les sciences et la technologie dans un même pôle.

La constitution d’un « pôle » pour les enseignements de sciences expérimentales et de technologie est souhaitable afin de favoriser les travaux interdisciplinaires et permettre une mise en commun de certains matériels.
Des modalités d’enseignement diversifiées comme la démarche d’investigation ou la démarche de projet favorisent le travail en équipe.
Les activités d’investigation, de résolution de problème ou de projet conduisent les élèves à effectuer des recherches documentaires, des manipulations sur des systèmes réels, des expérimentations et des mesures, des simulations, des réalisations matérielles collectives. Toutes ces activités mettent en œuvre des outils informatiques connectés.
Les IA IPR STI souhaitent faire évoluer les laboratoires de technologies en définissant 3 zones fonctionnelles reprenant les espaces définis dans le précédant guide.
Il s’agit d’un laboratoire (salle) dans lequel puissent être matérialisé 3 zones fonctionnelles modulables :

Définition des zones fonctionnelles :

Une ZONE CRÉATIVITÉ : lieu de documentation avec des îlots et PC portables (mobilité et modularité),
Une ZONE CONCEPTION : les îlots avec portables, les PC fixes pour la 3D et la programmation,
Une ZONE REALISATION : les différents magasins, outillages manuels et 3D et les établis, l’imprimante 3D de prototypage.

Ces trois espaces principaux de formation dans un même laboratoire permettent de mettre en œuvre cette approche STEM.
Les activités de projet et de prototypage prennent désormais place dans un lieu unique : le laboratoire de technologie constitué de ces trois zones.

La zone de créativité doit pouvoir accueillir des groupes en activité de projet, proposer un environnement pour que s’exprime la créativité des élèves. Elle doit faciliter les échanges en permettant de présenter et recueillir les idées ;
la zone de conception doit proposer des moyens informatiques permettant de traduire les concepts en des modèles de représentation (moyens CAO, logiciels de programmation de microcontrôleurs, etc.) pouvant être ensuite exploités par des moyens de prototypage rapide (imprimante 3D,…) ;
la zone de réalisation doit regrouper des moyens de prototypage rapide permettant la matérialisation des solutions.
L’usage des outils numériques est généralisé dans l’enseignement de la technologie. Il contribue pleinement à la construction d’une culture numérique du collégien en synergie avec les autres disciplines. L’enseignement de la technologie met en œuvre des outils spécifiques, lors d’activités variées d’analyse, de simulation de production et de communication.
En plus des usages courants, l’ordinateur et la tablette sont aussi des outils qui permettent :

• de mettre en œuvre un travail collaboratif ;
• de procéder à des expérimentations assistées ;
• de donner une représentation virtuelle du réel ;
• d’utiliser des modèles numériques ;
• de simuler des comportements d’un système ;
• d’analyser les performances d’un système ;
• de concevoir des solutions techniques ;
• de piloter des systèmes pluri-technologiques distants ou non ;
• de procéder à des traitements numériques ;
• d’appréhender le processus de traitement et de transmission de l’information ;
• de communiquer avec des moyens de prototypage ;
• de présenter des résultats.

Dans les enseignements de technologie, l’élève est amené à se déplacer pour mettre en œuvre une démarche d’investigation, à l’intérieur ou à l’extérieur de la classe. Cet apprentissage mobile de l’élève impose une mobilité des outils numériques, un espace de travail nomade.
La miniaturisation du matériel et l’interopérabilité des systèmes communicants, répondent à ce besoin. Les tablettes tactiles, les téléphones mobiles dédiés aux laboratoires de technologie et autres appareils nomades incluant des connectivités sans fil, présents dans l’environnement quotidien de l’élève doivent être utilisés dans l’enseignement de technologie

Le pôle sciences et technologie dans le collège (STEM)

Les programmes préconisent le rapprochement des disciplines expérimentales. Cet engagement au collège fait une large part au travail collaboratif des élèves, à la prévention de l’innumérisme, au développement du goût des sciences et de la technologie et à l’encouragement des vocations pour les carrières scientifiques, techniques et professionnelles. Dans cette dynamique, l’implantation physique d’un pôle « sciences et technologie » dans le collège constitue un véritable levier pour mettre en synergie les quatre disciplines sciences de la vie et de la Terre, physique-chimie, technologie et mathématiques.

L’annexe équipement janvier 2020 propose une liste d’équipement auquel tout collège peut se référer.