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Démarche de projet, besoin et innovation
Besoin, cahier des charges et contraintes, étapes d'un projet, créativité et recherche de solutions, innovation (évolution, rupture), design et ergonomie, travail collaboratif, planning
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Devoir surveillé – Démarche de projet, besoin et innovation
Besoin, cahier des charges et contraintes, étapes d'un projet, créativité et recherche de solutions, innovation (évolution, rupture), design et ergonomie, travail collaboratif, planning
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · Technologie 3ᵉ
Les réponses doivent être rédigées et justifiées. Soigne l'orthographe et la présentation.
Exercice 1 – Le casier de recharge de tablettes (analyse d'un cahier des charges)
(4 pts)- a)La salle de technologie possède 16 tablettes, souvent déchargées en début de cours et rangées en vrac. Le professeur souhaite un casier qui les range et les recharge. Voici le cahier des charges rédigé par un élève.
Compléter la bête à cornes de ce casier (à qui ? sur quoi ? dans quel but ?) et énoncer le problème technique.Exigence Critère Niveau Flexibilité Recharger les tablettes nombre de tablettes rechargées en même temps 16 F0 Être solide — très solide F1 Rester abordable prix d'achat 400 € au plus F2 (± 10 %) Tenir sur le meuble du fond largeur 0,9 m au plus F0 Plaire aux élèves — joli F3 - b)Deux lignes de ce cahier des charges sont inutilisables. Lesquelles, et pourquoi ? Réécrire l'une d'elles avec un critère et un niveau mesurables.
- c)Un fournisseur propose un casier de 16 places à 436 € ; un autre, un casier de 15 places à 320 €. Lesquels peuvent être retenus ? Justifier à l'aide des flexibilités.
- d)Le casier à 436 € mesure 915 mm de large. Un élève conclut : « 0,9 < 915, donc il est conforme. » Expliquer son erreur, puis conclure.
Exercice 2 – Planifier la maquette de maison domotique (diagramme de Gantt)
(4 pts)- a)Une équipe de quatre élèves réalise une maquette de maison domotique. Une séance dure 1 h 30.
Déterminer la durée totale du projet en séances et donner son chemin critique.Tâche Durée (séances) Antériorité A — Besoin et cahier des charges 2 — B — Recherche et choix de solutions 1 A C — Modélisation 3D de la maison 3 B D — Programmation de l'éclairage 3 B E — Impression 3D et découpe 2 C F — Câblage des capteurs 1 D G — Assemblage et tests 2 E et F H — Revue de projet finale 1 G - b)Convertir cette durée en heures et minutes. Quelle est la marge de la tâche F ?
- c)Un élève annonce : « 2 + 1 + 3 + 3 + 2 + 1 + 2 + 1 = 15 séances, soit 15 × 1,30 = 19,5 h. » Relever ses deux erreurs.
- d)L'imprimante 3D tombe en panne : la tâche E dure 4 séances au lieu de 2. Quelle est la nouvelle durée totale ? Et si, à la place, c'était F qui prenait une séance de retard ?
Exercice 3 – Porte automatique de poulailler (tableau de décision)
(4 pts)- a)Un éleveur veut que la porte de son poulailler s'ouvre le matin et se ferme le soir sans qu'il soit présent. Les trois solutions ci-dessous respectent les exigences F0 ; elles sont notées sur 5.
Calculer le total pondéré de chaque solution et désigner la solution retenue.Critère (coefficient) S1 : moteur et minuterie S2 : moteur, capteur de luminosité et panneau solaire S3 : mécanisme à horloge remontée à la main Fiabilité (×4) 3 4 2 Coût (×2) 4 2 5 Facilité d'installation (×1) 4 3 5 Autonomie énergétique (×3) 2 5 3 - b)Un élève additionne les notes sans tenir compte des coefficients. Quelle solution choisirait-il ? Pourquoi sa méthode est-elle incorrecte ?
- c)Calculer le total pondéré maximal possible, puis exprimer le score de la solution retenue en pourcentage de ce maximum.
- d)Pourquoi S2 répond-elle mieux au besoin que S1 tout au long de l'année ? S2 est-elle une innovation incrémentale ou de rupture par rapport à S1 ? Justifier.
Exercice 4 – Découverte, invention ou innovation ? (étude de documents)
(4 pts)- a)Document — quatre situations.
Classer les situations ① et ② (innovation incrémentale ou de rupture) en justifiant.N° Situation ① L'ordinateur et le traitement de texte remplacent la machine à écrire dans les bureaux. ② Le nouveau réfrigérateur d'une marque consomme 8 % d'électricité de moins que le modèle précédent, avec la même technologie. ③ Des physiciens constatent que certains matériaux, très fortement refroidis, conduisent le courant sans aucune résistance. ④ Un lycéen fait breveter un support de téléphone original ; aucun fabricant ne l'a produit ni vendu. - b)Classer les situations ③ et ④ (découverte, invention ou innovation) en justifiant.
- c)Situation ④ : que garantit le brevet au lycéen, auprès de quel organisme l'a-t-il déposé et pour combien de temps au maximum ? Que manque-t-il pour que son objet devienne une innovation ?
- d)Citer trois raisons différentes qui poussent une entreprise comme celle de la situation ② à innover régulièrement.
Exercice 5 – Une télécommande simplifiée : ergonomie et travail d'équipe
(4 pts)- a)Une équipe conçoit une télécommande de télévision pour les résidents d'une maison de retraite. Le prototype est testé par 20 résidents ; chacun peut faire plusieurs remarques.
Calculer, pour chaque remarque, le pourcentage de testeurs concernés. Quelle remarque faut-il traiter en priorité ?Remarque des testeurs Nombre de testeurs Boutons trop petits, appui difficile 14 Symboles illisibles sans lunettes 11 Télécommande qui glisse de la main 6 Couleur jugée triste 3 - b)Classer chaque remarque selon qu'elle relève de l'ergonomie ou de l'esthétique, puis proposer une modification pour chacune des trois premières.
- c)Pendant le projet, un élève a enregistré sa version du boîtier 3D sous le même nom que celle d'un camarade, dont le travail est perdu. Proposer deux règles d'organisation pour que cela ne se reproduise pas.
- d)Lors de la revue de projet, l'équipe présente son travail. Citer trois éléments à présenter et expliquer le rôle de cette revue dans la démarche de projet.
Bon courage !
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Corrigé et barème – Démarche de projet, besoin et innovation
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Exercice 1 – Le casier de recharge de tablettes (analyse d'un cahier des charges)
(4 pts)- a)À qui ? aux élèves et au professeur ; sur quoi ? sur les tablettes (batterie et rangement) ; dans quel but ? disposer à chaque cours de tablettes chargées et rangées. Problème : comment ranger et recharger en même temps 16 tablettes dans l'espace disponible ? (1)
- b)« Être solide / très solide » et « Plaire aux élèves / joli » : pas de critère mesurable, donc invérifiables. Ex. : critère = charge supportée par une étagère ; niveau = 10 kg au moins sans déformation. (1)
- c)Prix toléré : 400 × 1,10 = 440 € ; 436 € ≤ 440 € → premier casier acceptable. Le second (15 places) ne respecte pas l'exigence F0 de 16 tablettes → éliminé malgré son prix. (1)
- d)Il compare des nombres exprimés dans des unités différentes. 0,9 m = 900 mm < 915 mm → largeur dépassée de 15 mm, exigence F0 non respectée : casier non conforme. (1)
Repère — Une exigence n'est utilisable que si elle associe un critère mesurable à un niveau chiffré, et on convertit toujours dans la même unité avant de comparer à un niveau F0, qui ne se négocie pas.
Exercice 2 – Planifier la maquette de maison domotique (diagramme de Gantt)
(4 pts)- a)A : 0 → 2 ; B : 2 → 3 ; C et D : 3 → 6 ; E : 6 → 8 ; F : 6 → 7 ; G : 8 → 10 ; H : 10 → 11 → 11 séances ; chemin critique A-B-C-E-G-H. (1)
- b)11 × 1,5 h = 16,5 h = 16 h 30 min. F se termine à la séance 7 et G commence à la séance 8 → marge de F = 1 séance. (1)
- c)Erreur 1 : C-E et D-F se déroulent en parallèle, on ne les additionne pas (11 séances, pas 15). Erreur 2 : 1 h 30 = 1,5 h et non 1,30 h. (1)
- d)E : 6 → 10 ; G : 10 → 12 ; H : 12 → 13 → 13 séances (même chemin critique, allongé). Retard de F : absorbé par sa marge d'une séance → toujours 11 séances. (1)
Erreur fréquente — La durée d'un projet se lit sur son chemin critique et non dans la somme des durées, et une séance de 1 h 30 vaut 1,5 h, pas 1,3 h.
Exercice 3 – Porte automatique de poulailler (tableau de décision)
(4 pts)- a)S1 : 12 + 8 + 4 + 6 = 30 ; S2 : 16 + 4 + 3 + 15 = 38 ; S3 : 8 + 10 + 5 + 9 = 32 → S2 retenue. (1)
- b)Sans coefficients : S1 = 13, S2 = 14, S3 = 15 → il choisirait S3. Faux : il donne autant de poids à l'installation qu'à la fiabilité, qui compte 4 fois plus pour le client. (1)
- c)Maximum : 5 × (4 + 2 + 1 + 3) = 50 points ; S2 : 38 / 50 = 0,76 → 76 %. (1)
- d)Les heures de lever et de coucher du soleil changent avec les saisons : une minuterie à heures fixes ouvre trop tôt ou ferme trop tard, le capteur suit la lumière réelle. Innovation incrémentale : même principe (moteur qui manœuvre la porte), amélioré par un capteur et une alimentation solaire. (1)
Le point clé — Les coefficients traduisent les priorités du cahier des charges : les oublier peut inverser le choix final.
Exercice 4 – Découverte, invention ou innovation ? (étude de documents)
(4 pts)- a)① Rupture : nouveau principe (numérique, écran, mémoire) et nouveaux usages ; la machine à écrire devient obsolète. ② Incrémentale : même technologie, performance améliorée. (1)
- b)③ Découverte : le phénomène existait, on le met en évidence. ④ Invention : objet nouveau, mais ni fabriqué ni adopté, donc pas encore une innovation. (1)
- c)Le droit exclusif d'exploiter son invention ; dépôt à l'INPI ; 20 ans au maximum. Il faut que l'objet soit fabriqué, mis sur le marché et adopté par des utilisateurs. (1)
- d)Exemples : la concurrence (rester attractif) ; une réglementation environnementale plus exigeante ; les attentes des clients (baisser leur facture d'électricité) ; les progrès techniques (nouveaux composants, meilleurs isolants). (1)
À retenir — Une invention ne devient une innovation que lorsque le public l'adopte ; la rupture change le principe ou l'usage, l'innovation incrémentale améliore sans le changer.
Exercice 5 – Une télécommande simplifiée : ergonomie et travail d'équipe
(4 pts)- a)14 / 20 = 70 % ; 11 / 20 = 55 % ; 6 / 20 = 30 % ; 3 / 20 = 15 %. Priorité : la taille des boutons (70 % des testeurs). (1)
- b)Les trois premières relèvent de l'ergonomie, la couleur de l'esthétique (design). Boutons plus gros et espacés ; symboles agrandis et très contrastés ; coque antidérapante, forme adaptée à la main. (1)
- c)Stocker les fichiers dans un espace partagé organisé en dossiers ; nommer chaque fichier avec son auteur et un numéro de version (ex. boitier_v2_Lea) ; ne jamais enregistrer par-dessus le fichier d'un autre ; répartir clairement les rôles. (1)
- d)Le besoin et le cahier des charges, les solutions étudiées et le choix retenu, le prototype et les résultats des tests (avec une charte graphique commune). La revue fait le point, vérifie la conformité au cahier des charges et décide de poursuivre ou de corriger. (1)
Attention — L'ergonomie se juge sur les utilisateurs réels et sur des tests chiffrés, jamais sur le seul goût du concepteur.
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Ce contrôle de technologie 3ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Démarche de projet, besoin et innovation » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Le casier de recharge de tablettes (analyse d'un cahier des charges)/ 4 pts
- Exercice 2 — Planifier la maquette de maison domotique (diagramme de Gantt)/ 4 pts
- Exercice 3 — Porte automatique de poulailler (tableau de décision)/ 4 pts
- Exercice 4 — Découverte, invention ou innovation ? (étude de documents)/ 4 pts
- Exercice 5 — Une télécommande simplifiée : ergonomie et travail d'équipe/ 4 pts
Notions évaluées
Du besoin au problème technique, Le cahier des charges : exigences et contraintes, Les étapes d'une démarche de projet, Créativité et choix d'une solution, Innovation : évolution ou rupture, Design et ergonomie.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Démarche de projet, besoin et innovation » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de technologie de troisième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Démarche de projet, besoin et innovation » du programme officiel de technologie en troisième, soit Du besoin au problème technique, Le cahier des charges : exigences et contraintes, Les étapes d'une démarche de projet, Créativité et choix d'une solution.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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