3-0 technologie le programmme de 3

 3-0 technologie le programmme de 3 

 

TECHNOLOGIE — CLASSE DE 3e

 

Cahier des charges

et

Systèmes informatiques

 

Cours complet illustré — Chaîne d'information et d'énergie, algorigramme,

réseaux informatiques, Internet et analyse fonctionnelle du besoin

 

Chapitre	Contenu	Page
1	Le cahier des charges et l'analyse du besoin	2
2	La chaîne d'information et la chaîne d'énergie	4
3	Les réseaux informatiques et Internet	6
4	Quiz de révision (30 questions)	8
5	Checklist de révision — Brevet 2026	10

 

Document réalisé par le Dr Claude Jean Paris

Protocole BPS-E — Préparation au Diplôme National du Brevet

 

1  LE CAHIER DES CHARGES

 

1.1 — Qu'est-ce qu'un cahier des charges ?

Avant de concevoir un objet technique, il faut définir précisément le besoin auquel il doit répondre. Le cahier des charges est le document qui décrit ce que le futur objet devra faire et dans quelles conditions, sans imposer de solution technique précise.

📘  DÉFINITION — cahier des charges fonctionnel (CdCF) Document contractuel qui décrit, sous forme de fonctions à assurer, le besoin auquel doit répondre un produit et les contraintes qu'il devra respecter.

Il est rédigé par le client (ou le demandeur) et sert de référence tout au long du projet : c'est lui qui permet de vérifier, à la fin, que le produit réalisé correspond bien à ce qui était attendu.

1.2 — Exprimer le besoin : la bête à cornes

La bête à cornes est un outil qui permet de formuler clairement le besoin en répondant à trois questions simples.

Fig. 1 — La bête à cornes appliquée à l'exemple du vélo

🛠️  MÉTHODE — les 3 questions de la bête à cornes À qui / à quoi le produit rend-il service ? → l'utilisateur Sur quoi (ou sur qui) agit-il ? → la matière d'œuvre Dans quel but (pourquoi) ? → l'énoncé du besoin

1.3 — Analyser les fonctions : le diagramme pieuvre

Une fois le besoin exprimé, on identifie toutes les relations entre l'objet technique et son environnement (le « milieu extérieur ») grâce au diagramme pieuvre, aussi appelé graphe des interactions.

Fig. 2 — Diagramme pieuvre appliqué à l'exemple du vélo

📘  DÉFINITION — fonction principale (FP) et fonction contrainte (FC) FP — relie deux éléments du milieu extérieur en passant par l'objet technique (fonction de service rendue). FC — relie l'objet technique à un seul élément du milieu extérieur (contrainte à respecter, imposée de l'extérieur).

1.4 — Critères, niveaux et flexibilité

Chaque fonction (FP ou FC) doit ensuite être précisée grâce à des critères d'appréciation, chacun associé à un niveau (une valeur chiffrée à atteindre) et éventuellement à une flexibilité (une marge tolérée autour de ce niveau).

Notion	Définition	Exemple (vélo)
Critère	Caractère qui permet d'apprécier la fonction	Masse du vélo
Niveau	Valeur chiffrée souhaitée pour ce critère	≤ 12 kg
Flexibilité	Marge tolérée autour du niveau	± 1 kg

 

💡  EXEMPLE — fonction rédigée avec ses critères FC3 — Résister à l'effort du cycliste : critère = charge maximale supportée ; niveau = 120 kg ; flexibilité = aucune (contrainte stricte de sécurité).

1.5 — Le cycle de vie d'un produit

Le cahier des charges intervient dès la première étape du cycle de vie d'un produit, qui comprend en général : conception, fabrication, distribution, utilisation, puis fin de vie (recyclage ou élimination). Penser dès la conception à la fin de vie du produit s'appelle l'éco-conception.

⭐  À RETENIR — à mémoriser pour le Brevet Le cahier des charges décrit le besoin, pas la solution technique. Bête à cornes → exprimer le besoin (à qui, sur quoi, pourquoi). Diagramme pieuvre → identifier les fonctions de service (FP) et les contraintes (FC). Chaque fonction = un critère + un niveau + une flexibilité.

 

2  STRUCTURE D'UN SYSTÈME TECHNIQUE ET INFORMATIQUE

 

2.1 — Deux chaînes complémentaires

Tout objet technique automatisé ou programmable peut s'analyser à travers deux chaînes fonctionnelles qui travaillent ensemble : la chaîne d'information (qui gère les données et pilote le système) et la chaîne d'énergie (qui permet à l'objet d'agir physiquement sur la matière d'œuvre).

Fig. 3 — Chaîne d'information et chaîne d'énergie d'un système automatisé

2.2 — La chaîne d'information

📘  DÉFINITION — les trois fonctions de la chaîne d'information ACQUÉRIR — capter des informations sur l'état du système ou de son environnement, grâce à des capteurs (température, luminosité, présence, distance…). TRAITER — analyser les informations acquises et décider des actions à mener, grâce à une carte programmable ou un microcontrôleur exécutant un algorithme. COMMUNIQUER — transmettre une information à l'utilisateur ou à un autre système (écran, voyant, réseau, son).

Un capteur est un composant qui transforme une grandeur physique (température, lumière, distance…) en un signal électrique exploitable par la carte de traitement.

Capteur	Grandeur mesurée	Exemple d'usage
Photorésistance (LDR)	Luminosité	Éclairage automatique
Capteur de température	Température	Thermostat, chauffage
Capteur à ultrasons	Distance	Aide au stationnement
Interrupteur / bouton	Présence, contact	Détecteur d'ouverture

2.3 — L'algorigramme, une représentation du traitement

Avant d'écrire un programme, on décrit souvent le traitement à l'aide d'un algorigramme (ou organigramme), qui représente les étapes et les tests logiques à l'aide de symboles normalisés.

Symbole	Signification
Ovale	Début / Fin du programme
Rectangle	Instruction / action à exécuter
Losange	Test / condition (Oui / Non)
Flèche	Sens d'exécution du programme

 

💡  EXEMPLE — algorigramme simplifié — éclairage automatique Début → Acquérir la luminosité → Luminosité faible ? → (Oui) Allumer la lampe / (Non) Éteindre la lampe → retour à « Acquérir ».

2.4 — La chaîne d'énergie

📘  DÉFINITION — les quatre fonctions de la chaîne d'énergie ALIMENTER — fournir l'énergie nécessaire au système (pile, batterie, secteur, panneau solaire). DISTRIBUER — autoriser ou couper la circulation de l'énergie (interrupteur, relais, transistor). CONVERTIR — transformer l'énergie disponible en une énergie utilisable par l'actionneur (moteur, vérin, ampoule, haut-parleur). TRANSMETTRE — faire parvenir cette énergie jusqu'à la matière d'œuvre, parfois en transformant le mouvement (engrenage, courroie, bielle).

⚠️  ATTENTION — piège fréquent Ne pas confondre un capteur (chaîne d'information — il renseigne) et un actionneur (chaîne d'énergie — il agit). Un moteur, une lampe ou un vérin sont des actionneurs.

2.5 — Systèmes automatisés et systèmes programmables

Un système automatisé fonctionne seul, sans intervention humaine continue, en exécutant un programme préétabli à partir des informations fournies par ses capteurs. Lorsque ce programme peut être modifié par l'utilisateur (via une carte comme Arduino ou un logiciel comme Scratch), on parle de système programmable.

⭐  À RETENIR — à mémoriser pour le Brevet Chaîne d'information = Acquérir → Traiter → Communiquer. Chaîne d'énergie = Alimenter → Distribuer → Convertir → Transmettre. Un capteur acquiert une information ; un actionneur agit sur la matière d'œuvre. L'algorigramme représente un traitement avec des symboles normalisés (début/fin, action, test).

 

3  LES RÉSEAUX INFORMATIQUES ET INTERNET

 

3.1 — Qu'est-ce qu'un réseau informatique ?

📘  DÉFINITION — réseau informatique Ensemble d'équipements (ordinateurs, smartphones, imprimantes, serveurs…) reliés entre eux, par câble ou sans fil, afin d'échanger des données.
Type de réseau	Sigle	Étendue
Réseau personnel	PAN	Quelques mètres (Bluetooth, objets connectés)
Réseau local	LAN	Un bâtiment, un domicile, un établissement
Réseau étendu	WAN	Une région, un pays, le monde (Internet)

3.2 — D'un ordinateur à Internet

À la maison, les appareils sont reliés à une box (ou routeur) qui forme un réseau local (LAN). Cette box est elle-même connectée, via le fournisseur d'accès à Internet, au réseau mondial de réseaux : Internet.

Fig. 4 — Du réseau local (LAN) à un serveur distant, via Internet

3.3 — Adresses IP et noms de domaine

📘  DÉFINITION — adresse IP Identifiant numérique unique attribué à chaque appareil connecté à un réseau, qui permet de le localiser et de lui envoyer des données (ex. 192.168.1.10).

Retenir une suite de chiffres pour chaque site serait peu pratique : c'est pourquoi on utilise des noms de domaine (ex. education.gouv.fr). Le service DNS (Domain Name System) se charge de traduire ce nom en adresse IP correspondante.

3.4 — Les principaux protocoles

📘  DÉFINITION — protocole Ensemble de règles qui permettent à des équipements différents de communiquer et de se comprendre sur un réseau.
Protocole	Rôle
IP	Adresser et acheminer les données entre appareils du réseau
TCP	Découper les données en paquets et garantir leur arrivée complète
HTTP / HTTPS	Transférer les pages web (HTTPS = version sécurisée, chiffrée)
DNS	Traduire un nom de domaine en adresse IP

3.5 — Débit et qualité d'une connexion

📘  DÉFINITION — débit Quantité de données transmises par unité de temps sur un réseau, exprimée en bits par seconde (bit/s, Mbit/s, Gbit/s).

Un débit élevé permet de transférer rapidement de grandes quantités de données (vidéo en haute définition, gros fichiers). Il dépend notamment de la technologie utilisée (fibre optique, ADSL, 4G/5G, Wi-Fi).

3.6 — Sécurité et usage responsable du numérique

⚠️  ATTENTION — bonnes pratiques à connaître Utiliser des mots de passe différents et complexes pour chaque compte. Vérifier que la connexion est sécurisée (HTTPS, cadenas dans le navigateur) avant de saisir des données personnelles. Ne jamais communiquer d'informations personnelles à un inconnu en ligne. Garder ses logiciels et son antivirus à jour pour se protéger des virus et attaques (piratage, hameçonnage).

⭐  À RETENIR — à mémoriser pour le Brevet LAN = réseau local ; WAN = réseau étendu (Internet en est un exemple). L'adresse IP identifie un appareil ; le DNS traduit un nom de domaine en adresse IP. IP, TCP, HTTP/HTTPS et DNS sont des protocoles, chacun avec un rôle précis. Le débit se mesure en bit/s ; il conditionne la rapidité des échanges.

 

4  QUIZ DE RÉVISION — 30 QUESTIONS

 

Les réponses s'affichent directement sous chaque question : lis la question, formule ta réponse à voix haute ou par écrit, puis vérifie immédiatement.

 

Q1. À quoi sert un cahier des charges ? Réponse : À décrire le besoin et les contraintes que doit respecter le futur objet, sans imposer la solution technique.

Q2. Quel outil permet d'exprimer le besoin avec 3 questions ? Réponse : La bête à cornes.

Q3. Quelles sont les 3 questions de la bête à cornes ? Réponse : À qui rend-il service ? Sur quoi agit-il ? Dans quel but ?

Q4. Quel outil représente les fonctions d'un objet technique face à son environnement ? Réponse : Le diagramme pieuvre (graphe des interactions).

Q5. Que représente une FP dans un diagramme pieuvre ? Réponse : Une fonction principale, qui relie deux éléments du milieu extérieur via l'objet technique.

Q6. Que représente une FC dans un diagramme pieuvre ? Réponse : Une fonction contrainte, qui relie l'objet technique à un seul élément du milieu extérieur.

Q7. Quels sont les trois éléments qui précisent une fonction ? Réponse : Le critère, le niveau et la flexibilité.

Q8. Qu'est-ce que l'éco-conception ? Réponse : Le fait de penser dès la conception à l'impact environnemental et à la fin de vie du produit.

Q9. Quelles sont les 3 fonctions de la chaîne d'information ? Réponse : Acquérir, Traiter, Communiquer.

Q10. Quelles sont les 4 fonctions de la chaîne d'énergie ? Réponse : Alimenter, Distribuer, Convertir, Transmettre.

Q11. Qu'est-ce qu'un capteur ? Réponse : Un composant qui transforme une grandeur physique en signal électrique exploitable.

Q12. Donner un exemple d'actionneur. Réponse : Un moteur, un vérin, une lampe ou un haut-parleur.

Q13. Quelle est la différence entre capteur et actionneur ? Réponse : Le capteur acquiert une information ; l'actionneur agit sur la matière d'œuvre.

Q14. Qu'est-ce qu'un algorigramme ? Réponse : Une représentation graphique normalisée des étapes et tests d'un traitement (algorithme).

Q15. Quel symbole représente un test dans un algorigramme ? Réponse : Le losange.

Q16. Quel symbole représente le début ou la fin d'un algorigramme ? Réponse : L'ovale.

Q17. Quelle est la différence entre système automatisé et système programmable ? Réponse : Le système programmable peut voir son programme modifié par l'utilisateur, contrairement à un système automatisé figé.

Q18. Qu'est-ce qu'un réseau informatique ? Réponse : Un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des données.

Q19. Que signifie le sigle LAN ? Réponse : Local Area Network : réseau local (ex. réseau d'une maison ou d'un établissement).

Q20. Que signifie le sigle WAN ? Réponse : Wide Area Network : réseau étendu (Internet en est le plus grand exemple).

Q21. Qu'est-ce qu'une adresse IP ? Réponse : Un identifiant numérique unique attribué à un appareil connecté à un réseau.

Q22. À quoi sert le service DNS ? Réponse : À traduire un nom de domaine (ex. site.fr) en adresse IP correspondante.

Q23. Que veut dire le protocole HTTP ? Réponse : HyperText Transfer Protocol : protocole de transfert des pages web.

Q24. Quelle est la différence entre HTTP et HTTPS ? Réponse : HTTPS est la version sécurisée et chiffrée du protocole HTTP.

Q25. À quoi sert le protocole TCP ? Réponse : À découper les données en paquets et à garantir leur arrivée complète et correcte.

Q26. Qu'est-ce que le débit d'une connexion ? Réponse : La quantité de données transmises par unité de temps, exprimée en bit/s.

Q27. Citer un équipement qui relie un réseau local à Internet. Réponse : Une box internet (ou routeur).

Q28. Citer une bonne pratique de sécurité numérique. Réponse : Utiliser des mots de passe différents et complexes pour chaque compte (ou : vérifier le HTTPS avant de saisir des données).

Q29. Qu'est-ce que le hameçonnage (phishing) ? Réponse : Une technique frauduleuse visant à obtenir des informations personnelles en se faisant passer pour un tiers de confiance.

Q30. Quelle unité mesure un débit réseau ? Réponse : Le bit par seconde (bit/s), souvent en Mbit/s ou Gbit/s.

 

5  CHECKLIST DE RÉVISION — BREVET 2026

 

Cahier des charges

☐   Je sais définir ce qu'est un cahier des charges fonctionnel.

☐   Je sais construire une bête à cornes pour un objet donné.

☐   Je sais lire et compléter un diagramme pieuvre (FP / FC).

☐   Je sais expliquer ce que sont un critère, un niveau et une flexibilité.

Chaîne d'information et d'énergie

☐   Je connais les 3 fonctions de la chaîne d'information (Acquérir, Traiter, Communiquer).

☐   Je connais les 4 fonctions de la chaîne d'énergie (Alimenter, Distribuer, Convertir, Transmettre).

☐   Je sais distinguer un capteur d'un actionneur.

☐   Je sais lire et compléter un algorigramme simple.

Réseaux informatiques et Internet

☐   Je sais différencier un réseau local (LAN) d'un réseau étendu (WAN).

☐   Je sais expliquer le rôle d'une adresse IP et du service DNS.

☐   Je connais le rôle des protocoles IP, TCP, HTTP/HTTPS et DNS.

☐   Je connais deux bonnes pratiques de sécurité numérique.

 

⭐  À RETENIR — méthode de révision conseillée Faire une session Pomodoro (25 min) par grand thème du chapitre. Refaire le quiz sans regarder les réponses, puis vérifier immédiatement. Reformuler chaque définition à voix haute, comme si tu l'expliquais à quelqu'un d'autre.