Sciences de l’ingénieur · Première

Préparer le projet de 12 heures en SI

Pour préparer un projet, relie un usage à des critères, compare plusieurs idées et indique quelle preuve permet chaque décision. Tu travailles ici sur un support de lecture fictif, avec des fiches, des calculs et un planning fournis. Le cours prépare le travail collectif de douze heures en classe ; il ne constitue pas ce projet à lui seul.

Explications et exemples en accès libre. Ateliers, quiz et cartes avec l’abonnement.

Étude en accès libre
Environ 30 min à 1 h
Progression
6 étapes guidées
Vérification
12 questions
Rappel actif
12 cartes
Prévoir mon tempsExplications et exemples en accès libre

Une première étude des explications, schémas, exemples résolus et erreurs expliquées. Les activités, productions, quiz et cartes réservés à l’abonnement ne sont pas comptés ici.

Comprendre1541 mots d’explication et 2 schémas
9 à 14 min
Étudier les exemples et les erreurs6 cas, exemples et activités guidés
24 à 42 min

Étude du cours en accès libre, environ30 min à 1 h

Voir le calcul et le temps par étape

Le calcul suit automatiquement les explications et les tâches présentes dans le cours. Ses coefficients sont des repères de planification, pas des temps mesurés auprès d’élèves.

  • Lecture active : 1541 mots, à raison de 160 à 220 mots par minute.
  • Schémas : 2, avec 1 à 2 min pour lire chacun.
  • Cas d’ingénierie et analyse d’erreur : 6 × 4 à 7 min.
  1. Distinguer le fait, son interprétation et la solution4 à 9 min
  2. Transformer une intention en critère vérifiable5 à 9 min
  3. Comparer les mêmes preuves et éprouver le choix5 à 9 min
  4. Lire un prototype géométrique fourni6 à 11 min
  5. Préparer douze heures de travail collectif6 à 11 min
  6. Conserver l’échec et justifier la prochaine étape5 à 9 min

Les sous-totaux sont arrondis à la minute, puis additionnés. La fourchette totale est élargie aux cinq minutes voisines. Les étapes ci-dessus comprennent leurs explications et exemples ; elles ne s’ajoutent pas une seconde fois au total.

Adapte ce repère à tes acquis et au soin apporté aux exercices. Les pauses, les reprises, la consultation des sources externes et les révisions suivantes s’ajoutent selon tes besoins.

Avec les ateliers, le projet, le quiz et les cartes : environ 2 h 15 à 3 h 55, à répartir sur plusieurs séances.

Le total du parcours complet inclut les prolongements facultatifs : programme Python et projet final.

Objectifs du cours

Ce que tu vas savoir faire

  • Distinguer un fait fictif documenté, une interprétation, un besoin, une contrainte et une solution.
  • Relier une exigence à une grandeur, une tâche ou un document vérifiable.
  • Comparer des concepts avec les mêmes informations et conserver les inconnues.
  • Lire les résultats d’un modèle plan fourni sans les prendre pour une sécurité physique.
  • Construire un planning de douze heures avec sorties, rôles et arbitrages.
  • Présenter une décision conditionnelle avec son échec, ses preuves et sa prochaine étape.
01

Étape du cours · 4 à 9 min

Distinguer le fait, son interprétation et la solution

Le dossier décrit un usage fictif : présenter un document sur une petite table. Un fait est une donnée fournie, par exemple une profondeur disponible de 250 mm. Une interprétation propose un sens, comme « la place risque de manquer ». Une solution choisit déjà un moyen, comme des crans. Ces trois niveaux ne sont pas interchangeables.

Un besoin décrit le service attendu : présenter le document, régler son orientation ou remplacer un constituant. Une contrainte fixe une limite donnée, par exemple une empreinte maximale. Une question ouverte relie service et contraintes sans imposer un mécanisme. Plusieurs idées peuvent alors être comparées sur la même question.

Les observations et personnes du dossier sont fictives. Une préférence ne devient pas un fait parce qu’elle paraît probable : « tout le monde préfère 45 degrés » serait une généralisation sans preuve. Ici, 45 degrés est une consigne d’exercice, pas un angle ergonomique universel ni une recommandation médicale.

Cette préparation guidée aide à organiser un projet de Première. Le projet scolaire de douze heures se conduit en équipe avec son enseignant et ses productions propres. Lire un cas corrigé ne réalise pas ce projet. La programmation autonome et le prototypage avancé sont des prolongements facultatifs du cycle terminal.

Exemples résolus et erreurs expliquées

Cas d’ingénierie résolu

La fiche donne une table de 250 mm et une consigne de 45 degrés : comment formuler le problème sans faire passer une préférence supposée pour un fait ?

Pièces du dossier fictif
  1. Fiche fictive : profondeur disponible 250 mm, document large de 210 mm.
  2. Consigne du scénario : 45 degrés, sans préférence humaine mesurée.
  3. Crans et bielle sont deux moyens possibles, non des besoins.
Suivre le raisonnement et corriger l’erreur

La profondeur disponible et la consigne sont des faits du dossier fictif. Elles ne disent pas que tous les usagers préfèrent 45 degrés. On peut demander comment présenter un document et modifier son orientation dans l’empreinte donnée, avec des constituants remplaçables. Une idée de crans ou de bielle reste une solution possible. Le groupe conserve séparément la fiche, son interprétation et la preuve attendue pour une préférence. Cette séparation permet de comparer plusieurs moyens sans attribuer une opinion à des personnes qui n’ont pas été interrogées.

Erreur à éviter. Une interprétation devient un besoin prétendument observé.

Pourquoi elle échoue. La fiche décrit une situation fictive précise, mais le raisonnement lui ajoute une préférence générale. Cette préférence n’a ni source ni observation et ferme prématurément les solutions imaginables.

Comment la reprendre. Reprends une carte en indiquant d’abord ce qui est écrit dans le dossier, puis ce que tu en déduis. Une préférence supposée reste une hypothèse du dossier ; elle ne choisit pas encore un mécanisme. Reformule le service attendu avec ses contraintes avant de proposer crans, bielle ou inclinaison fixe.

02

Étape du cours · 5 à 9 min

Transformer une intention en critère vérifiable

Une exigence relie une grandeur ou une tâche à un critère de réussite. Pour le scénario, profondeur au plus 250 mm, largeur utile au moins 210 mm et marge arrière au moins 40 mm sont trois critères distincts. La marge est une différence de positions dans un modèle plan, pas une preuve de stabilité d’un support.

Une tâche d’interface précise un départ, une commande et un résultat attendu. Le dossier K décrit cinq tâches à préparer : saisir, augmenter, choisir une présélection, réinitialiser et lire les résultats. Une liste de commandes est une spécification. Sans relevé de test, elle ne démontre pas que les tâches sont effectivement opérables.

Le clavier et l’absence de glisser obligatoire ne sont pas le même critère. WCAG 2.1.1 concerne l’opérabilité au clavier. WCAG 2.5.7 demande une alternative au glisser avec un pointeur unique. Une commande au clavier peut répondre au premier point sans prouver le second ; focus, libellés et résultats textuels demandent aussi des contrôles.

La fiche N décrit quatre constituants et leurs interfaces démontables. Elle permet une revue documentaire de conception, pas un démontage réel. De même, moins de pièces ou de dépendances numériques est un indicateur, pas un bilan environnemental. Le service rendu, la durée et les données manquantes empêchent de conclure par une seule étiquette « durable ».

Exemples résolus et erreurs expliquées

Cas d’ingénierie résolu

La fiche décrit quatre constituants démontables et cinq tâches clavier : que peut-on conclure réellement avant tout relevé d’interface ou démontage ?

Pièces du dossier fictif
  1. Fiche N : base, surface dorsale, bras virtuel et appui bas ; axes ou vis, sans collage décrit.
  2. Cinq tâches K : saisie, incrément, présélection, réinitialisation, lecture des résultats.
  3. Aucun relevé de leur exécution et aucun démontage réel ; critères d’interface et preuve documentaire distincts.
Suivre le raisonnement et corriger l’erreur

La fiche N permet d’identifier base, surface dorsale, bras virtuel et appui bas, puis les axes ou vis qui les relient. Cela étaye une séparabilité dans la conception écrite, pas un démontage réellement réussi. Les cinq tâches K précisent quoi observer et quel résultat attendre ; sans relevé, REQ-ACC reste non évaluée. Une alternative textuelle décrite peut rendre une fiche recevable pour la discussion, mais elle ne transforme pas l’interface en produit testé. Aucun nombre de pièces ni couleur d’interface ne fournit un bilan environnemental.

Erreur à éviter. Une liste de tâches est présentée comme un test réussi.

Pourquoi elle échoue. Le résultat attendu a été confondu avec un résultat observé. L’écriture d’une commande, d’un nom ou d’un seuil ne démontre pas son exécution, la présence du focus ni la lisibilité réelle du résultat.

Comment la reprendre. Pour chaque intention, nomme la grandeur ou l’action observable, la condition de réussite et la pièce qui l’atteste. Une tâche K décrite fixe l’attendu ; elle ne fournit pas son résultat. Garde donc REQ-ACC non évaluée et limite N à la séparabilité documentaire des quatre constituants.

03

Étape du cours · 5 à 9 min

Comparer les mêmes preuves et éprouver le choix

Diverger consiste à imaginer des principes différents avant de choisir : des positions discrètes, un réglage continu ou une inclinaison fixe ne rendent pas exactement le même service. Les fiches A, B et C donnent les mêmes catégories d’information. Une case inconnue reste inconnue ; elle ne devient ni zéro ni une preuve favorable.

Les règles éliminatoires sont annoncées avant les notes. Ici, le dossier de choix exige une empreinte chiffrée inférieure ou égale à 250 mm et une alternative textuelle décrite. Ce sont des conditions de recevabilité de la fiche, non une validation de l’interface. C est écartée car sa fiche ne les établit pas.

Sur les fiches A et B recevables, les notes fournies expriment une appréciation didactique de quatre critères. Les poids W1 donnent A=4,50 et B=4,10 sur 5. Le calcul est exact, mais les préférences et les notes ne deviennent pas des performances physiques. Elles rendent une priorité discutable et révisable.

Le second jeu W2 donne davantage de poids à l’usage et au réglage : A=4,20, B=4,70. Le classement s’inverse. A n’est donc pas « meilleur dans tous les cas » ; il est préféré sous W1. Une décision honnête cite le jeu choisi, les preuves encore absentes et la condition qui ferait rouvrir le choix.

Exemples résolus et erreurs expliquées

Cas d’ingénierie résolu

Les mêmes notes donnent A devant B sous W1 puis B devant A sous W2 : quelle décision est justifiée sans inventer une meilleure architecture universelle ?

Pièces du dossier fictif
  1. Notes didactiques A [4,4,5,5] et B [5,5,2,4], quatre critères dans le même ordre.
  2. W1 [0,25 ; 0,25 ; 0,20 ; 0,30] ; W2 [0,40 ; 0,40 ; 0,05 ; 0,15].
  3. C : profondeur non cotée et alternative textuelle non décrite, donc fiche non recevable avant classement.
Suivre le raisonnement et corriger l’erreur

Les deux jeux conservent les notes A [4,4,5,5] et B [5,5,2,4]. W1 produit 4,50 contre 4,10 ; W2 produit 4,20 contre 4,70. Le renversement montre que le choix dépend des priorités. Sous W1, A est une fiche de travail préférée pour sa simplicité et son explicabilité ; sous W2, le réglage continu de B pèse davantage. La revue doit citer sa pondération et demander les preuves correspondantes. C reste hors classement recevable parce que ses cotes et sa sortie textuelle ne sont pas établies, et aucune note ne répare cette absence.

Erreur à éviter. Le classement est annoncé robuste sans second calcul.

Pourquoi elle échoue. Le calcul pondéré est exact sous une priorité particulière, mais cette exactitude a été étendue à tous les jeux de poids. Les critères dominants changent pourtant lorsque les priorités sont déplacées.

Comment la reprendre. Contrôle d’abord les deux conditions de recevabilité de chaque fiche. Ne donne aucune note à C lorsque les pièces nécessaires manquent. Recalcule ensuite les sommes avec W1 puis W2 et cite les poids de ta décision : un changement de classement montre ici que le choix dépend des priorités retenues.

04

Étape du cours · 6 à 11 min

Lire un prototype géométrique fourni

Le modèle M1 fourni décrit un triangle : hauteur h=180 mm, recul b=180 mm, projection fictive p=110 mm et largeur utile w=210 mm. L’angle vaut 45 degrés, la longueur d’appui environ 254,558 mm. L’empreinte est b, pas cette longueur oblique. La marge arrière vaut b−p=70 mm.

Le programme facultatif reçoit des longueurs entières sur une grille de 1 mm. Il compare profondeur, marge et largeur à leurs seuils entiers avant conversion en mètres. Ainsi 180−140=40 mm satisfait exactement une limite inclusive de 40 mm. Une entrée de 0,18 n’est pas silencieusement interprétée comme 180 mm.

Une projection de 200 mm avec recul 180 mm est un scénario défavorable autorisé : la marge vaut −20 mm et le critère échoue. Ce cas ne doit pas être supprimé comme une erreur de saisie tant qu’il respecte le domaine annoncé. En revanche, une hauteur nulle, un booléen ou une cote non entière sont refusés avant calcul.

L’angle est calculé en flottant par la formule fournie. L’égalité numérique accepte un écart de calcul de 1e−12 degré, distinct de la tolérance du scénario de 2 degrés. Ni la grille de 1 mm ni cette règle ne décrivent une incertitude d’instrument. Le modèle ne calcule pas la résistance, les efforts, le frottement, le repliement ou la stabilité latérale.

Voir pour comprendre

Trois positions, une marge arrière

M1 : le triangle représente hauteur et recul. P désigne la projection fictive sur la base, pas une masse dessinée ni une force. La largeur utile est hors de ce plan.

Triangle OAB, projection P et marge arrière APO est le bord avant et A le bord arrière. AB représente la hauteur, OA le recul et OB la longueur d’appui. P est la projection fictive sur la base. La marge signée est abscisse de A moins abscisse de P. La largeur utile est hors du plan ; toutes les valeurs figurent dans le tableau. Aucune force ni charge réelle n’est représentée.OABPhbLMarge arrière m = b − p
Paramètres et résultats du modèle plan, pas un plan de fabrication
GrandeurValeur
h : hauteur180 mm
b : recul et empreinte180 mm
p : projection fictive depuis O110 mm
m = b − p : marge arrière70 mm
Angle entre OA et OB45 degrés
L : longueur d’appui OB254,558441 mm
w : largeur utile, hors du plan210 mm

Lis le schéma. Lis O comme bord avant, A comme bord arrière et B comme sommet. La marge arrière est la différence entre les abscisses de A et P.

Une marge unilatérale positive n’est pas une preuve de stabilité physique.

Exemples résolus et erreurs expliquées

Cas d’ingénierie résolu

Pourquoi la configuration à recul 180 mm et projection 140 mm satisfait-elle la marge, alors qu’une projection de 200 mm doit rester comme échec ?

Pièces du dossier fictif
  1. Recul 180 mm, projection 140 mm : marge arrière 40 mm, seuil inclusif atteint.
  2. Même recul, projection 200 mm : marge −20 mm, cas défavorable dans le domaine.
  3. Longueurs entières ; calcul en millimètres avant affichage en mètres ; aucune charge ni stabilité calculées.
Suivre le raisonnement et corriger l’erreur

Avec des cotes entières en millimètres, 180−140=40 : le seuil inclusif est atteint exactement avant toute conversion en mètres. À p=200 mm, la marge vaut −20 mm. L’entrée reste dans le domaine numérique déclaré ; elle produit un résultat défavorable que l’on doit conserver. Refuser ce cas simplement parce qu’il échoue masquerait une configuration utile au diagnostic. Le modèle sépare alors échec de critère et refus d’entrée, comme une hauteur nulle ou une cote non entière. La marge reste un indicateur unilatéral, pas un facteur de sécurité.

Erreur à éviter. Une configuration défavorable est supprimée comme entrée invalide.

Pourquoi elle échoue. Le domaine des paramètres et le domaine des résultats acceptables ont été fusionnés. Une entrée autorisée peut représenter un scénario défavorable, et le supprimer empêche justement de comprendre l’échec.

Comment la reprendre. Commence par vérifier les types et le domaine des entrées. Si les données sont valides, conserve même un résultat négatif : p=200 mm produit une marge de −20 mm et révèle un échec du critère. Compare séparément angle, profondeur, marge et largeur aux seuils, sans transformer leur satisfaction en sécurité matérielle.

05

Étape du cours · 6 à 11 min

Préparer douze heures de travail collectif

Le planning fourni organise douze heures collectives : deux de cadrage, deux d’exploration, deux de choix, trois de prototype guidé, deux de tests et une de revue. Cette durée appartient au projet préparé en classe. L’estimation d’étude du cours porte, elle, sur la lecture et les tâches du cours ; les deux budgets ne sont pas additionnés automatiquement.

Chaque jalon associe une sortie vérifiable et une dépendance. Un choix dépend des exigences et des fiches ; une revue dépend des résultats, y compris les échecs. « Travaillé deux heures » ne suffit pas pour terminer un jalon. Un tableau de paramètres, un statut ou une décision datée constitue une preuve plus précise.

Quatre rôles tournent entre quatre membres fictifs : coordination, modèle, tests et trace. À chaque passage, une personne explique à la suivante la preuve produite et une limite. La rotation organise le partage ; elle ne mesure pas les compétences de personnes réelles et ne garantit pas à elle seule que chacun a appris.

Un aléa conduit à revoir le périmètre et l’ordre, sans effacer une exigence. À la sixième heure, une heure de clarification peut remplacer une heure de détails du prototype : les deux heures de tests et l’heure de revue restent prévues. Si une preuve ne peut pas être obtenue, le statut reste incomplet ou non évalué, même à la douzième heure.

Voir pour comprendre

Douze heures, six sorties vérifiables

Les fenêtres sont collectives et successives. Elles préparent l’organisation du projet en classe, pas une estimation de lecture du cours.

Douze heures, six sorties vérifiables
FenêtreDuréeSortie attendue
H0–H22 hJournal des faits et exigences
H2–H42 hTrois fiches comparables
H4–H62 hRecevabilité, W1/W2 et choix
H6–H93 hM1, variantes et dossiers K/N
H9–H112 hRegistre des résultats et limites
H11–H121 hDécision et revue argumentée

Lis le schéma. Vérifie la durée de chaque intervalle, puis la sortie qui permet de passer au suivant. L’oral de six minutes est compris dans la dernière heure.

Un créneau consommé ne prouve pas que sa sortie a été obtenue.

Exemples résolus et erreurs expliquées

Cas d’ingénierie résolu

À la sixième heure, comment insérer une heure de clarification dans le planning sans dépasser douze heures ni supprimer les deux heures de contrôles ?

Pièces du dossier fictif
  1. Planning initial : 2 h + 2 h + 2 h + 3 h + 2 h + 1 h = 12 h.
  2. À H6, besoin d’une heure de clarification ; une heure de détails visuels est sacrifiable.
  3. Contrôles H9–H11 et revue H11–H12 protégés ; quatre rôles tournants dans le dossier fictif.
Suivre le raisonnement et corriger l’erreur

Les six premières heures sont déjà consommées. Il reste six heures : une pour clarifier de H6 à H7, deux pour le noyau du prototype de H7 à H9, deux pour les contrôles de H9 à H11 et une pour la revue de H11 à H12. La somme reste douze. L’heure libérée vient des détails visuels prévus, pas d’un test critique. Le journal nomme la fonction retirée, la raison et la preuve attendue. Si la clarification ne se termine pas dans cette fenêtre, le statut reste incomplet ; un budget de temps ne suffit pas à déclarer les résultats obtenus.

Erreur à éviter. Le planning masque une treizième heure ou sacrifie les contrôles.

Pourquoi elle échoue. Le temps déjà consommé n’a pas été distingué du temps restant. La nouvelle tâche est ajoutée sans retirer un élément secondaire explicite, ou le test est réduit pour faire paraître le planning réalisable.

Comment la reprendre. Replace l’aléa sur la ligne du temps et compte les heures qui restent. Une heure ajoutée après H6 exige de retirer une heure à une autre tâche, ici les détails du prototype. Conserve le temps de contrôle et de revue ; si une preuve manque encore à la fin, inscris son absence au lieu de déclarer le jalon validé.

06

Étape du cours · 5 à 9 min

Conserver l’échec et justifier la prochaine étape

La revue sépare trois objets : les critères calculés sur le modèle M1, les indications synthétiques R/Q et les preuves d’interface ou de démontage. Un angle moyen proche de la consigne ne valide pas une marge dans une autre configuration. Chaque affirmation cite sa donnée et son périmètre.

Sur les six angles R, la moyenne vaut 44,933333 degrés, s=0,216025 degré et uA=0,088192 degré. Le résidu signé au modèle de 45 degrés vaut −0,066667 degré. L’erreur absolue à la consigne est favorable, mais cette statistique de répétitions ne décrit pas toutes les variantes et ne constitue pas un budget d’incertitude complet.

Q est un dossier distinct : profondeur 181 mm et projection 115 mm donnent une marge dérivée de 66 mm. Par rapport à M1, les écarts sont +1 mm pour la profondeur et +5 mm pour la projection, donc −4 mm pour la marge. Ce dernier nombre n’est pas une troisième observation indépendante ni une conclusion issue des angles R.

La configuration F du dossier de revue a une marge de 30 mm : elle échoue au seuil de 40 mm et reste visible. Une variante peut réparer ce critère tout en dégradant l’angle. Dans le prolongement facultatif, on reprend alors tous les critères. Le noyau guidé consiste à lire ces résultats fournis, conserver le blocage et justifier une prochaine preuve.

Exemples résolus et erreurs expliquées

Cas d’ingénierie résolu

Une variante donne une marge de 50 mm : suffit-elle à corriger le cas F, et quelles données anciennes ne doivent pas servir à prétendre la valider ?

Pièces du dossier fictif
  1. F : h=180, b=180, p=150, w=210 mm ; angle 45 degrés mais marge 30 mm.
  2. U : h=180, b=200 ; marge 50 mm mais angle 41,987212 degrés. V : h=b=200, p=150, w=210 mm ; quatre critères géométriques favorables.
  3. R et Q appartiennent à M1 ; ils ne sont pas des observations de la variante V. Tâches d’interface sans relevé : non évaluées.
Suivre le raisonnement et corriger l’erreur

La variante U donne une marge de 50 mm mais un angle de 41,987212 degrés, donc une erreur supérieure à 2 degrés : elle ne résout pas tous les critères. V donne 45 degrés avec profondeur 200 mm, largeur 210 mm et marge 50 mm ; elle devient une candidate du modèle sur p=150 mm. Les angles R et cotes Q concernent cependant M1, pas V. Les réutiliser comme nouvelles observations de V serait une fausse validation. Il faut conserver F, refaire tous les critères et nommer les preuves encore absentes, notamment les tâches d’interface K.

Erreur à éviter. La marge favorable masque un angle échoué ou une fausse provenance des données.

Pourquoi elle échoue. La revue ne suit qu’un indicateur favorable et oublie que les autres critères peuvent se dégrader. Elle transfère ensuite les observations d’une ancienne configuration à une variante qui n’a pas été observée.

Comment la reprendre. Rouvre le registre de F avant de retenir une variante. Vérifie tous les critères de U, V et W, puis distingue leurs résultats de modèle des données de M1. V peut devenir la prochaine candidate ; elle ne reçoit ni les observations R/Q de M1 ni un résultat inventé pour les tâches K.

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Prépare une décision que tu peux expliquer

Lis les six cas résolus, le schéma géométrique et le planning commenté.

Avec l’abonnement, travaille les dossiers, les quatre ateliers, le quiz et les cartes. Le code et le dossier de projet approfondi restent facultatifs.

12 questions · 12 cartes. Ton bilan reste dans ce navigateur, sans synchronisation entre appareils.

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Sources du cours

Édition Maxdecours · Vérifié le .

Spécialité sciences de l’ingénieur, Première générale, programme du BO spécial du 22 janvier 2019

  1. Programme de sciences de l'ingénieur de Première et Terminale généralesMinistère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse · consulté le 2026-09-13
  2. Programmes et ressources en sciences de l'ingénieur, voie GTÉduscol · consulté le 2026-09-13
  3. La démarche de l'ingénieurÉduscol · consulté le 2026-09-13
  4. Web Content Accessibility Guidelines 2.2World Wide Web Consortium · consulté le 2026-09-13
  5. Référentiel général d'écoconception de services numériques, version 2024Mission interministérielle Numérique écoresponsable · consulté le 2026-09-13
  6. Le Système international d'unités, 9e éditionBureau international des poids et mesures · consulté le 2026-09-13