Le Niveau 4° constitue la seconde année du Cycle 4 (Cinquième, Quatrième et Troisième).
Le programme définit des contenus alloués à la Technologie.
Le thème n'est pas imposé.

- Programmes d'enseignement du cycle des approfondissements (cycle 4, de la cinquième à la troisième).
- Socle Commun de Connaissances, de Compétences et de Culture (B.O. n°17 du 23 Avril 2015).

CT 1 - Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques : (Socle, domaine 4)
CT 1.1 - Imaginer, synthétiser, formaliser et respecter une procédure, un protocole.
CT 1.2 - Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
CT 1.3 - Rechercher des solutions techniques à un problème posé, expliciter ses choix et les communiquer en argumentant.
CT 1.4 - Participer à l'organisation et au déroulement de projets.

CT 2 - Concevoir, créer, réaliser : (Socle, domaine 4)
CT 2.1 - Identifier un besoin et énoncer un problème technique, identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes.
CT 2.2 - Identifier le(s) matériau(x), les flux d'énergie et d'information dans le cadre d'une production technique sur un objet et décrire les transformations qui s'opèrent.
CT 2.3 - S'approprier un cahier des charges.
CT 2.4 - Associer des solutions techniques à des fonctions.
CT 2.5 - Imaginer des solutions en réponse au besoin.
CT 2.6 - Réaliser, de manière collaborative, le prototype de tout ou partie d'un objet pour valider une solution.
CT 2.7 - Imaginer, concevoir et programmer des applications informatiques nomades.

CT 3 - S'approprier des outils et des méthodes : (Socle, domaine 2)
CT 3.1 - Exprimer sa pensée à l'aide d'outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux (représentations non normées).
CT 3.2 - Traduire, à l'aide d'outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.
CT 3.3 - Présenter à l'oral et à l'aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet.

CT 4 - Pratiquer des langages : (Socle, domaine 1)
CT 4.1 - Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.
CT 4.2 - Appliquer les principes élémentaires de l'algorithmique et du codage à la résolution d'un problème simple.

CT 5 - Mobiliser des outils numériques : (Socle, domaine 2)
CT 5.1 - Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d'un objet.
CT 5.2 - Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.
CT 5.3 - Lire, utiliser et produire des représentations numériques d'objets.
CT 5.4 - Piloter un système connecté localement ou à distance.
CT 5.5 - Modifier ou paramétrer le fonctionnement d'un objet communicant.

CT 6 - Adopter un comportement éthique et responsable : (Socle, domaines 3 et 5)
CT 6.1 - Développer les bonnes pratiques de l'usage des objets communicants.
CT 6.2 - Analyser l'impact environnemental d'un objet et de ses constituants.
CT 6.3 - Analyser le cycle de vie d'un objet.

CT 7 - Se situer dans l'espace et dans le temps : (Socle, domaine 5)
CT 7.1 - Regrouper des objets en familles et lignées.
CT 7.2 - Relier les évolutions technologiques aux inventions et innovations qui marquent des ruptures dans les solutions techniques.

CS 1 - La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques.
CS 1.5 - Respecter une procédure de travail garantissant un résultat en respectant les règles de sécurité et d’utilisation des outils mis à disposition.
CS 1.6 - Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties.
CS 1.7 - Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer une conclusion et la communiquer en argumentant.
CS 1.8 - Utiliser une modélisation pour comprendre, formaliser, partager, construire, investiguer, prouver.

CS 5 - L'informatique et la programmation.
CS 5.6 - Comprendre le fonctionnement d’un réseau informatique.
CS 5.7 - Analyser le comportement attendu d’un système réel et décomposer le problème posé en sous-problèmes afin de structurer un programme de commande.

Domaine 1 - Les langages pour penser et communiquer :

• Pratiquer les langages.
  - Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.
  - Appliquer les principes élémentaires de l’algorithmique et du codage à la résolution d’un problème simple.

Domaine 2 – Les méthodes et outils pour apprendre :

• S’approprier des outils et des méthodes.
  - Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux (représentations non normées).
  - Traduire, à l’aide d’outils de représentation numérique, des choix de solutions sous forme de croquis, de dessins ou de schémas.
  - Présenter à l’oral et à l’aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet.

• Mobiliser des outils numériques.
  - Simuler numériquement la structure et/ou le comportement d’un objet.
  - Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.
  - Lire, utiliser et produire des représentations numériques d’objets.
  - Piloter un système connecté localement ou à distance.
  - Modifier ou paramétrer le fonctionnement d’un objet communicant.

Domaine 3 – La formation de la personne et du citoyen :

• Adopter un comportement éthique et responsable.
  - Développer les bonnes pratiques de l’usage des objets communicants.
  - Analyser l’impact environnemental d’un objet et de ses constituants.

Domaine 4 – Les systèmes naturels et les systèmes techniques :

• Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques.
  - Imaginer, synthétiser, formaliser et respecter une procédure, un protocole.
  - Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
  - Rechercher des solutions techniques à un problème posé, expliciter ses choix et les communiquer en argumentant.
  - Participer à l’organisation et au déroulement de projets.

• Concevoir, créer, réaliser.
  - Identifier un besoin et énoncer un problème technique, identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes.
  - Identifier le(s) matériau(x), les flux d’énergie et d’information dans le cadre d’une production technique sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.
  - S’approprier un cahier des charges.
  - Associer des solutions techniques à des fonctions.
  - Imaginer des solutions en réponse au besoin.
  - Réaliser, de manière collaborative, le prototype de tout ou partie d’un objet pour valider une solution.
  - Imaginer, concevoir et programmer des applications informatiques nomades.

Domaine 5 – Les représentation du monde et de l’activité humaine :

• Se situer dans le temps et dans l’espace.
  - Regrouper des objets en familles et lignées.
  - Relier les évolutions technologiques aux inventions et innovations qui marquent des ruptures dans les solutions techniques.
  - Analyser le cycle de vie d’un objet.

• Imaginer des solutions en réponse aux besoins, matérialiser une idée en intégrant une dimension design.

• Réaliser, de manière collaborative, le prototype d'un objet communicant.

Repères de progressivité
S'agissant des activités de projet, la conception doit être introduite dès la classe de 5e, mais de façon progressive et modeste sur des projets simples. Des projets complets (conception, réalisation, validation) sont attendus en classe de 3e. Les projets à caractère pluri-technologique seront principalement conduits en 3e.

• Comparer et commenter les évolutions des objets et systèmes.

• Exprimer sa pensée à l'aide d'outils de description adaptés.

Repères de progressivité
Cette thématique a vocation à conduire les élèves à comparer et analyser les objets et systèmes techniques. Considérant que la technologie n'est pas extérieure à la société, il s'agit de nouer des liens avec le monde social. C'est à l'occasion de croisements disciplinaires et en traitant de questions d'actualité que cette thématique devient « matière » à relier et à contextualiser. La notion de respect des usages des objets communicants inclut le respect de la propriété intellectuelle dans le cadre de productions originales et personnelles. Elle interroge les élèves sur le respect dû à chaque individu dans et en dehors de la classe.

• Analyser le fonctionnement et la structure d'un objet.

• Utiliser une modélisation et simuler le comportement d'un objet.

Repères de progressivité
Un modèle numérique est une représentation virtuelle d'un objet technique, réalisée en vue de valider des éléments de solutions préalablement imaginés ou d'en étudier certains aspects. Il ne s'agit pas « d'apprendre des modèles » mais d'apprendre à utiliser des modèles, voire à créer un modèle géométrique.
Dans un premier temps, les activités de modélisation seront conduites sur des objets techniques connus des élèves. On privilégiera tout d'abord les modèles à valeur explicative puis les modèles pour construire.
En fin de cycle, l'accent sera mis sur les hypothèses retenues pour utiliser une modélisation de comportement fournie et sur la nécessité de prendre en compte ces hypothèses pour interpréter les résultats de la simulation. Il sera pertinent de montrer l'influence d'un ou deux paramètres sur les résultats obtenus afin d'initier une réflexion sur la validité des résultats.

• Comprendre le fonctionnement d'un réseau informatique.

• Écrire, mettre au point et exécuter un programme.

Repères de progressivité
En 5e : traitement, mise au point et exécution de programme simple avec un nombre limité de variables d'entrée et de sortie, développement de programmes avec des boucles itératives.
En 4e : traitement, mise au point et exécution de programme avec introduction de plusieurs variables d'entrée et de sortie.
En 3e : introduction du comptage et de plusieurs boucles conditionnels imbriqués, décomposition en plusieurs sous-problèmes.