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Lycée · 11e classe
Niveau 11 : L'Internet des objets avec Python
Le niveau 11 aborde l'Internet des objets à l'aide du Raspberry Pi Pico, et les élèves approfondissent leurs connaissances en Arduino C++ en passant à Python.
Le niveau 11 en bref
- Niveau
- 11e classe · Lycée
- Technologie
- L'Internet des objets avec Python
- Outils
- Python dans Thonny
- Kit
- Kit Raspberry Pi Pico, 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
- Construire un prototype de trieuse de déchets recyclables
- Thème du développement durable
- Surveillance industrielle et climatique (IoT)
- Intitulés des postes
- Ingénieur en structure, géoscientifique, ingénieur en génie climatique
Démonstration du livre « Level 11 »Réserver une démonstration
Découvrez le niveau 11 en action
Un petit tour d'horizon du cahier d'exercices « Level 11 » et du kit Raspberry Pi Pico, proposé par la chaîne SKOOL21.
Plus de vidéos sur la chaîne SKOOL21 →Ce que les élèves réalisent
Projets réalisés à partir du kit Raspberry Pi Pico
À la fin de ce niveau
Les élèves peuvent
- Programmer un Raspberry Pi Pico en Python
- Concevez un système IoT autour d'un capteur
- Mettez en place une solution basée sur une logique de tri ou de seuil
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 11
Ingénierie et conception
- Menez à bien un projet de conception technique de votre choix sur une deuxième plateforme matérielle (Raspberry Pi Pico), en vous appuyant sur l'expérience acquise avec l'Arduino au niveau 9.
- Construisez un prototype de trieur de déchets recyclables qui utilise un capteur pour distinguer deux types de matériaux et trie un signal en conséquence (avant et après le défi).
- Rédigez et testez du code Python réel pour une solution validée, en procédant par itérations à partir des mesures des capteurs.
- Travailler au sein d'une équipe composée d'un chef de projet, d'un gestionnaire des ressources, d'un chargé de communication et d'un testeur de projet afin de mener à bien un projet de manière autonome et durable.
Sciences
- Étudiez les notions relatives aux écosystèmes et à l'évolution en lien avec un projet de détection et de tri (NGSS LS2/LS4).
- Appliquer les concepts de sciences physiques du lycée — la matière, le mouvement et l'énergie — à un projet de construction basé sur des capteurs (NGSS HS-PS1 à HS-PS3).
- Explorez un thème lié aux systèmes terrestres en rapport avec la consommation responsable ou la détection environnementale (NGSS ESS2).
- Découvrez l'intégralité du programme thématique de type IGCSE couvrant la biologie, la chimie et la physique — l'éventail de matières scientifiques de Cambridge le plus large de tous les niveaux du programme.
Mathématiques
- Appliquer des notions de mathématiques pures, telles que les fonctions ou les manipulations algébriques, à un problème lié au seuil d'un capteur ou à la logique de tri (Mathématiques pures 1 et 2, niveaux AS/A-Level de Cambridge).
- Appliquer les concepts de mécanique, le cas échéant, à un exercice de tri physique ou de construction (Mécanique, niveaux AS/A-Level de Cambridge).
- Utilisez les notions de probabilités et de statistiques pour évaluer dans quelle mesure un capteur est capable de distinguer de manière fiable deux types de matériaux (programmes de probabilités et de statistiques de Cambridge AS/A-Level et IGCSE).
- Appuyez-vous sur l'éventail le plus large de domaines mathématiques du programme Common Core pour le lycée, tous niveaux confondus (Nombres et quantités, Algèbre, Fonctions, Géométrie), en fonction des exigences de l'exercice de conception.
Informatique et programmation
- Écrivez et déboguez du code Python réel, via l'IDE Thonny, sur un Raspberry Pi Pico afin de lire les données d'un capteur et de contrôler un système de tri.
- Mettez en œuvre des concepts de capteurs connectés à l'IoT et au cloud sur une nouvelle plateforme matérielle, en transposant vos compétences en programmation de l'Arduino C++ du niveau 9 vers Python.
Compétences sociales
Assumez un rôle au sein d’une équipe travaillant sur un projet — responsable, gestionnaire des matériaux, chargé de rapport ou superviseur des essais — en mettant à profit des compétences plus avancées en matière de collaboration et de présentation.
Initiation aux métiers des sciences, de la technologie, de l'ingénierie et des mathématiques (STEM)
Mettez en avant les véritables métiers de l'ingénierie qui reprennent le dessus grâce à des constructions intégrant des éléments structurels et des systèmes de surveillance climatique, tels que ceux d'ingénieur en structure, de géoscientifique ou d'ingénieur en CVC.
Culture du développement durable
Identifiez l'objectif de développement durable lié à leur projet, axé sur l'industrie et la surveillance climatique (IoT).
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
- 3 Santé et bien-être
- 7. Une énergie abordable et propre
- 9 Industrie, innovation et infrastructures
- 11 Villes et collectivités durables
- 13 Lutte contre le changement climatique
- 15 La vie sur terre
Source : Cadre des cinq piliers de SKOOL21. Comparez tous les niveaux
Exemple de cours
Projet n° 1 : Capteur botanique
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.
Deux amis souhaitent construire un thermomètre et un hygromètre afin de vérifier que leur serre offre les conditions nécessaires à une croissance optimale des plantes.Le problème, tel qu'il figure dans le cahier d'exercices.
- But marqué par
- ODD n° 15 · La vie terrestre
- Intitulés des postes
- Botaniste, agronome
- Normes citées
- NGSS HS-LS2-3 ; Cambridge Biologie 7.1 ; Common Core HSF.IF.B.4 ; Cambridge IGCSE Mathématiques E2.9.1
Harmonisation des programmes scolaires
Normes citées dans le niveau 11, 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
- PS1
- PS2
- PS3
- PS4
- LS1
- LS2
- LS4
- ESS1
- ESS2
- ESS3
Sous-thèmes du programme de sciences de Cambridge
- Biology (IGCSE 0610 / A-Level topics)
- Chemistry (IGCSE 0620 / A-Level topics)
- Physics (IGCSE 0625 / A-Level topics)
- Earth, Space & Environment
Sous-thèmes de mathématiques de Cambridge
- Number (IGCSE 0580 topic 1)
- Algebra and Graphs (IGCSE 0580 topic 2)
- Geometry (IGCSE 0580 topic 4)
- Mensuration (IGCSE 0580 topic 5)
- Transformations and Vectors (IGCSE 0580 topic 7)
- Statistics (IGCSE 0580 topic 9)
- Pure Mathematics 1 (AS & A Level 9709)
- Pure Mathematics 2 (AS & A Level 9709)
- Mechanics (AS & A Level 9709)
- Probability & Statistics (AS & A Level 9709)
| Projet | ODD | NGSS | Cambridge Science | Mathématiques de Cambridge | Mathématiques du tronc commun | ISTE | Intitulés des postes |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Capteur botanique | (15) La vie sur terre | HS-LS2-3 | Transport in plants — Structure of transport tissues | E2.9.1 | HSF.IF.B.4 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Botaniste, agronome |
| 2 Détecteur de prédateurs | (15) La vie sur terre | HS-LS4-2HS-LS4-3 | Selection and Evolution — VariationNatural and artificial selection | E2.10.3 | HSA.SSE.A.1 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Biologiste de la faune sauvage, zoologiste |
| 3 Suivi nutritionnel | (3) Bonne santé et bien-être | LS1.C | Biological Molecules — 2.2 Carbohydrates and lipids2.3 Proteins | 5.2 (Permutations and combinations) | HSN.VM.C.6 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Nutritionniste, spécialiste en sciences alimentaires |
| 4 Luminosité adaptative | (9) Industrie, innovation et infrastructures | HS-LS1-5 | Photosynthesis — 13.1 Photosynthesis as an energy transfer process | C5.3 (Circlesarcs and sectors) | HSG.C.B.5 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Ingénieur électricien, technicien en éclairage |
| 5 Alarme de température | (13) Lutte contre le changement climatique | HS-LS4-6 | ClassificationBiodiversity and Conservation — 18.2 Biodiversity | Pure Mathematics 2 — 1. Algebra | HSA.REI.B.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Zoologiste, spécialiste de l'environnement |
| 6 Matrice de liaison | (9) Industrie, innovation et infrastructures | HS-PS1-8 | AtomsElements and Compounds — Ions and ionic bondsSimple molecules and covalent bondsGiant covalent structures | C2.6 (Inequalities) | HSN.VM.C.6 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Ingénieur en génie chimique, spécialiste des matériaux |
| 7 Calculateur de densité | (12) Consommation et production responsables | HS-PS2-6 | Metals — Properties/Uses of metalsMotionForces and Energy — Mass and weightDensity | C5.4 (Surface area and volumes) | HSG.GMD.A.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Concepteur de produits, spécialiste des matériaux |
| 8 Agitateur de réaction | (9) Industrie, innovation et infrastructures | HS-PS1-7 | Chemical Reactions — 6.2 Rate of reaction | Pure Mathematics 1 — 1. Trigonometry | HSF.TF.B.5 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Chimiste, ingénieur en chimie |
| 9 Détecteur de flammes | (12) Consommation et production responsables | HS-PS3-4 | MotionForces and Energy — 1.7.1 Energy | Transformations and Vectors C7.1 (Transformations) | HSG.CO.A.2 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Spécialiste en technologies de la communication, scientifique spécialisé dans l'alimentation |
| 10 Ventilateur à convection | (11) Villes et collectivités durables | HS-PS3-4 | Thermal Physics — 2.3.2 Convection2.3.4 Consequences of thermal energy transfer | Number C1.12 (Rates)Geometry C4.7 (Circle theorems) | HSG.C.A.2 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Ingénieur en chauffage, ventilation et climatisation, ingénieur en aérospatiale |
| 11 Système d'alerte de collision | (11) Villes et collectivités durables | HS-PS4-1 | Waves — General properties of wavesLightElectromagnetic spectrum | Algebra and Graphs E2.9 (Graphs in practical situations) | HSG.GPE.A.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Ingénieur en mécanique, ingénieur en informatique |
| 12 Circuits en série et en parallèle | (7) Une énergie propre et abordable | HS-PS3-3 | Electricity and Magnetism — Circuit diagrams and circuit componentsSeries and parallel circuits | Pure Mathematics 2 — 1. Logarithmic and exponential functions | HSN.RN.A2 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Ingénieur électricien, électricien |
| 13 Dispositif de renforcement antisismique | (13) Lutte contre le changement climatique | HS-ESS3-1 | Natural Hazards — impacts of tectonic eventsmanagement strategies before/during/after | Transformations and Vectors E7.2 (Vectors) | HSG.MG.A.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Géoscientifique, ingénieur en structure |
| 14 Détecteur de niveau d'eau | (13) Lutte contre le changement climatique | HS-ESS2-6 | Ecosystems — 5.1.9 Describe the carbon cycle | Statistics C9.3 (Averages) | HSS.ID.A.2 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Ingénieur en environnement, géoscientifique |
| 15 Capteur de distance des astéroïdes | (9) Industrie, innovation et infrastructures | HS-ESS1-6 | Earth and the Solar System — The EarthThe solar system | Mechanics 4.2 (Kinematics of motion) | HSG.MG.A.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | Ingénieur aérospatial, astronome |
| Capstone Pico « Superpower » | — | — | — | — | — | — | — |
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 11 | 978-981-17736-0-0 |
| Guide de l'enseignant | Guide, niveau 11 | 978-981-17737-5-4 |
| Kit pédagogique | Kit Raspberry Pi Pico | STEMSIHKitG11 |
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 →