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Lycée · 10e classe
Niveau 10 : Modélisation et impression 3D
Le niveau 10 permet de maîtriser la fabrication numérique. Les élèves réalisent leurs créations dans Onshape et impriment leurs propres produits sur une imprimante Creality Ender 3 V3 SE.
Le niveau 10 en bref
- Niveau
- 10e classe · Lycée
- Technologie
- Modélisation et impression 3D
- Outils
- Onshape : CAO et impression 3D
- Kit
- Kit d'impression 3D, un par groupe de quatre
- Projets
- 15 projets et un projet de fin d'études
- Horaires hebdomadaires
- Une séance de 45 ou 90 minutes
- Avant et après le défi
- Concevez un porte-ustensiles réutilisable
- Thème du développement durable
- Santé et systèmes biologiques
- Intitulés des postes
- Ingénieur en génétique, biologiste cellulaire, bio-ingénieur
Démonstration du livre « Level 10 »Réserver une démonstration
Découvrez le niveau 10 en action
Un petit aperçu du cahier d'exercices « Level 10 » et du kit d'impression 3D, proposés par la chaîne SKOOL21.
Plus de vidéos sur la chaîne SKOOL21 →Ce que les élèves réalisent
Projets réalisés à partir du kit d'impression 3D
À la fin de ce niveau
Les élèves peuvent
- Modéliser une pièce dans Onshape
- Imprimer et tester un produit conçu
- Améliorer une conception après l'avoir testée
Résumé tiré des résultats d'évaluation de fin de niveau SKOOL21.
Processus de conception
Comment cela fonctionne-t-il ?
- Définir
- Conception
- Partager
- Réfléchir
Quinze projets et un projet de fin d'études. Demandez la fiche de niveau pour obtenir la liste complète des projets.
Résultats d'apprentissage finaux et objectifs de développement durable pour le niveau 10
Ingénierie et conception
- Concevez une pièce de manière autonome à l'aide du logiciel de CAO Onshape, puis imprimez-la en 3D afin de résoudre un problème lié au développement durable (défi « Concevoir un porte-ustensiles réutilisable » : avant et après).
- Appliquer l'intégralité du processus de conception technique (NGSS HS-ETS1) dans le cadre d'un projet de conception et de fabrication numériques choisi librement, sans recourir à l'alternative proposée à ce niveau consistant à adopter une structure fixe de rôles au sein de l'équipe.
- Concevez une solution de manière visuelle en CAO, en générant un fichier de conception enregistré, avant la fabrication.
- Participez à des séances structurées de critique par les pairs, intitulées « Partager et s'améliorer », portant sur une conception individuelle plutôt que sur un projet de construction en équipe.
Sciences
- Appliquer les normes de conception technique du lycée à une solution issue de la fabrication numérique (NGSS HS-ETS1).
- Étudiez les notions relatives à l'hérédité ou au passage des molécules aux organismes en lien avec un problème de conception (NGSS LS1/LS3).
- Explorez un thème lié aux activités humaines et aux systèmes terrestres, tel que la consommation responsable (NGSS ESS3).
- Étudiez les thèmes du programme de biologie IGCSE 0610, tels que la structure cellulaire, l'ADN ou les systèmes d'organes — le volet scientifique principal à ce niveau —, souvent à l'aide d'une maquette physique réalisée parallèlement à la conception CAO.
Mathématiques
- Appliquer les concepts fondamentaux et approfondis de l'IGCSE en mathématiques et en géométrie pour dimensionner avec précision une pièce imprimée en 3D, par exemple afin qu'elle puisse tenir dans un cartable (IGCSE de Cambridge : géométrie et mathématiques).
- Utilisez les concepts de géométrie, de trigonométrie ou de transformations et de vecteurs pour modéliser une figure en 3D dans un logiciel de CAO (Géométrie, trigonométrie, transformations et vecteurs de l'IGCSE de Cambridge).
- Appliquer des concepts d'algèbre, de fonctions ou de géométrie du lycée dans le cadre d'un exercice de conception assistée par ordinateur (algèbre, fonctions et géométrie du lycée selon les normes Common Core).
- Interpréter les données statistiques ou probabilistes issues de tests portant sur plusieurs itérations d'impression (statistiques et probabilités de l'IGCSE de Cambridge ; statistiques et probabilités du programme Common Core pour le lycée).
Informatique et programmation
- Modélisez une pièce physique dans Onshape, une plateforme de CAO de niveau professionnel, à l'aide de cotes précises et d'outils de conception paramétrique.
- Préparez et lancez une impression 3D sur une imprimante Creality de la gamme Ender à partir d'un fichier CAO finalisé — un processus complet, de la conception numérique à l'objet physique.
Compétences sociales
Échangez des retours structurés entre pairs dans le cadre d’un processus de critique en plusieurs étapes intitulé « Partager et s’améliorer », en travaillant sans structure fixe des rôles au sein de l’équipe.
Initiation aux métiers des sciences, de la technologie, de l'ingénierie et des mathématiques (STEM)
Prenez conscience que certains métiers du secteur de la santé et des sciences de la vie connaissent un nouvel essor grâce aux modèles biologiques imprimés en 3D, notamment ceux d’ingénieur en génétique, de biologiste cellulaire ou de bio-ingénieur.
Culture du développement durable
Identifiez l'objectif de développement durable lié à leur réalisation, sur le thème « Santé et systèmes biologiques ».
Extrait des résultats d'apprentissage de fin de niveau SKOOL21. Les normes mentionnées sont les NGSS, les Common Core et les axes de Cambridge.
Les objectifs de développement durable à ce niveau
- 2 « Faim zéro »
- 3 Santé et bien-être
- 4. Une éducation de qualité
- 6. Eau potable et assainissement
- 7. Une énergie abordable et propre
- 8 Travail décent et croissance économique
- 9 Industrie, innovation et infrastructures
- 12 Consommation et production responsables
- 14 La vie sous l'eau
Source : Cadre des cinq piliers de SKOOL21. Comparez tous les niveaux
Exemple de cours
Projet n° 1 : Modèles cellulaires
Le premier projet de ce niveau, tel qu'il apparaît dans le guide. Le cahier d'exercices complet se trouve dans le lecteur ci-dessous, à l'endroit indiqué.
Un élève malvoyant a besoin d'un meilleur moyen d'apprendre la structure des cellules végétales et animales, mais les images en deux dimensions sont difficiles à comprendre. Vous allez concevoir des modèles cellulaires en 3D pouvant être explorés au toucher afin de rendre l'apprentissage plus clair et plus inclusif.Le problème, tel qu'il figure dans le cahier d'exercices.
- But marqué par
- ODD n° 4 · Une éducation de qualité
- Intitulés des postes
- Biologiste cellulaire, concepteur CAO
- Normes citées
- NGSS HS-LS1-1 ; Biologie IGCSE de Cambridge 2.1.1 ; Common Core HSA.SSE ; Mathématiques IGCSE de Cambridge C1.1, C1.2
Harmonisation des programmes scolaires
Normes citées dans le niveau 10, projet par projet
Une ligne par projet, tel que les cite le guide. Une cellule vide signifie qu'il n'y a pas de référence pour ce projet.
Sous-domaines des NGSS
- PS3
- LS1
- LS2
- LS3
- ESS3
- ETS1
Sous-thèmes du programme de sciences de Cambridge
- Biology (IGCSE 0610 / A-Level topics)
- Physics (IGCSE 0625 / A-Level topics)
- Level 10 codes with no clear IGCSE subject match (excluded above)
Sous-thèmes de mathématiques de Cambridge
- Number (IGCSE 0580 topic 1)
- Algebra and Graphs (IGCSE 0580 topic 2)
- Coordinate Geometry (IGCSE 0580 topic 3)
- Geometry (IGCSE 0580 topic 4)
- Mensuration (IGCSE 0580 topic 5)
- Level 10 capstone code not classifiable (excluded above)
| Projet | ODD | NGSS | Cambridge Science | Mathématiques de Cambridge | Mathématiques du tronc commun | Intitulés des postes |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Modèles cellulaires | (4) Une éducation de qualité | HS-LS1-1 | 2.1.1 | C1.1 / C1.2 | HSA-SSE | Biologiste cellulaire, concepteur CAO |
| 2 Porte-clés en forme de cœur | (3) Bonne santé et bien-être | HS-LS1-2 | 9.1 | C1.6 | HSA-SSE | Professionnel de santé, bio-ingénieur |
| 3 Puzzle sur le système digestif | (3) Bonne santé et bien-être | HS-LS1-2 | 7.2.1 / 7.3.1 | C4.6 | HSG-SRT-C | Médecin, infirmière |
| 4 Modèle pulmonaire | (3) Bonne santé et bien-être | HS-ETS1-2 | 11.1.2 | C2.10 | HSF-LE-A | Formateur médical, infirmier |
| 5 Centrifugeuse | (3) Bonne santé et bien-être | HS-ETS1-3 | 9.4.1 / 9.4.3 | C1.5 / C5.4 | MP4 | Médecin, infirmière |
| 6 Modèle de l'ADN | (3) Bonne santé et bien-être | HS-LS3-1 | 17.1.1 | C1.1 | MP2 | Technicien en analyses génétiques, ingénieur en génétique |
| 7 Simulateur du carré de Punnett | (2) Faim zéro | HS-LS3-3 | 17.4.11 | C2.7 | HSS-ID-A | Biologiste, agronome |
| 8 Modèle de chaîne alimentaire | (14) La vie sous l'eau | LS2.B | 19.2.3 | C1.11 | MP8 | Écologiste, biologiste marin |
| 9 Collecteur d'eau | (6) Eau potable et assainissement | HS-ETS1-2 | 4.2 | C1.11 | MP2 | Ingénieur en environnement, ingénieur en génie civil |
| 10 Bac à compost « Carbon Cycle » | (12) Consommation et production responsables | HS-ETS1-3 | 19.3.1 | C1.6 | MP2 | Concepteur de produits, ingénieur en environnement |
| 11 Anémomètre | (7) Une énergie propre et abordable | HS-ESS3-4 | 2.2 | C5.2 | HSS-ID-A | Ingénieur en mécanique, ingénieur en génie civil |
| 12 Réhabilitation des habitats | (12) Consommation et production responsables | ETS1.B | 20.2.2 | C3.1 | HSG-MG.A | Biologiste, ingénieur en environnement |
| 13 Amplificateur de son | (7) Une énergie propre et abordable | HS-ETS1-3 | 3.4.7 | E1.11 / E5.3 | HSG-MG.A.3 | Ingénieur en acoustique, concepteur de produits |
| 14 Leviers | (9) Industrie, innovation et infrastructures | HS-PS3-3 | 1.7.2 | C1.6 | HSA-SSE.A | Ingénieur en mécanique, Mécanicien |
| 15 Fusées à plusieurs étages | (8) Travail décent et croissance économique | HS-ETS1-2 | 1.2 | E1.12.3 | HSG-GMD.B.4 | Ingénieur aérospatial, astronaute |
| Capstone MicroClean | — | — | — | Depends on the project | Depends on the project | — |
Source : Tableau de correspondance des programmes SKOOL21, niveaux A à 12 (2026), établi à partir des guides de l'enseignant et des manuels de l'élève. En cas de divergence entre les deux, le manuel de l'élève fait foi.
À l'intérieur du niveau
Ce que vous commandez
| Article | Titre | ISBN ou référence produit |
|---|---|---|
| Cahier d'exercices de l'élève | Cahier d'exercices « STEM Innovator », niveau 10 | 978-981-17494-0-7 |
| Guide de l'enseignant | Guide, niveau 10 | 978-981-17737-4-7 |
| Kit pédagogique | Kit d'impression 3D | STEMSIHKitG10 |
Évaluation intégrée
Quatre contrôles par an s'appuient sur une grille d'évaluation comportant sept critères, et tous les autres projets font l'objet d'une vérification de 30 secondes du cahier d'exercices.
Comment fonctionne l'évaluation →Correspondance des normes
Ce guide établit un lien entre chaque projet et les normes NGSS, Cambridge et Common Core, le cas échéant.
Consultez le tableau correspondant à ce niveau →