Technologie au collège: La voiture autonoame

📘 FICHE D'ACTIVITÉ ÉLÈVE – TECHNOLOGIE 3e

Thématique : OST – L'évolution des objets et systèmes techniques

Support : Voiture autonome | BO n°9 – 29 février 2024

🎯 SITUATION DÉCLENCHANTE

Contexte : Tu as certainement déjà vu ou entendu parler de voitures capables de rouler sans conducteur. Ces véhicules autonomes sont aujourd'hui testés sur nos routes et pourraient bientôt devenir courants. Mais comment fonctionnent-ils vraiment ? Quels défis techniques et sociétaux soulèvent-ils ?

Observation : Regarde la vidéo/document fourni montrant le fonctionnement d'une voiture autonome. Observe les capteurs, les décisions prises par le système, et les interactions avec l'environnement.

Questions guides (en groupe) :

1. Qu'est-ce qui remplace les yeux et le cerveau du conducteur humain ?
2. Comment la voiture "comprend" son environnement ?
3. Quels problèmes pourraient survenir si le système se trompe ?

❓ Problématique : "Comment l'intelligence artificielle transforme-t-elle le fonctionnement des véhicules autonomes et quelles sont les conséquences pour la société ?"

📋 COMPÉTENCES ET CONNAISSANCES VISÉES

Compétences	Connaissances
• Identifier les innovations de rupture • Mettre en relation science ↔ technologie ↔ société • Argumenter sur l'incidence d'un OST • Argumenter sur les contraintes sociétales	OST1d – Les contraintes sociétales OST1e – Types d'apprentissage des IA OST1f – Incidences sociétales et environnementales de l'IA

🟢 ACTIVITÉ 1 – NIVEAU 1 : CONNAÎTRE

Objectif : Reconnaître et identifier les éléments de base d'un véhicule autonome.

QUESTION 1.1 – QCM

Parmi les capteurs suivants, lesquels équipent généralement une voiture autonome ? (Coche toutes les bonnes réponses)

☐ A. Caméras vidéo

☐ B. Radars

☐ C. LiDAR (télémètre laser)

☐ D. Capteurs ultrasons

☐ E. Thermomètre médical

QUESTION 1.2 – QCU

Quel type d'apprentissage de l'IA permet à la voiture autonome de reconnaître un panneau STOP après avoir été entraînée sur des milliers d'images ?

○ A. Apprentissage par renforcement

○ B. Apprentissage supervisé

○ C. Apprentissage non supervisé

○ D. Apprentissage par transfert

QUESTION 1.3 – ASSOCIATION

Relie chaque composant à sa fonction :

Composant	Fonction	Réponse
1. Caméra	A. Détecter les obstacles à courte distance	1 → ____
2. Radar	B. Créer une carte 3D de l'environnement	2 → ____
3. LiDAR	C. Reconnaître les panneaux de signalisation	3 → ____
4. Ultrasons	D. Mesurer la vitesse et distance des véhicules	4 → ____

QUESTION 1.4 – QCU

Quelle contrainte sociétale représente un défi majeur pour le déploiement des voitures autonomes ?

○ A. La couleur des véhicules

○ B. La responsabilité en cas d'accident

○ C. Le nombre de portes

○ D. La marque du constructeur

🟡 ACTIVITÉ 2 – NIVEAU 2 : COMPRENDRE

Objectif : Expliquer et reformuler les connaissances sur les contraintes sociétales et les IA.

QUESTION 2.1 – Explication (vidéo OST1d)

Vidéo : Vidéo OST1d – Les contraintes sociétales

Explique avec tes mots ce qu'est une "contrainte sociétale" et donne deux exemples appliqués au cas de la voiture autonome.

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QUESTION 2.2 – Reformulation (vidéo OST1e)

Vidéo : Vidéo OST1e – Types d'apprentissage des IA

Reformule en une phrase ce qu'est l'apprentissage supervisé et explique comment il est utilisé pour la reconnaissance des panneaux de signalisation.

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QUESTION 2.3 – Association et explication (vidéo OST1f)

Vidéo : Vidéo OST1f – Incidences sociétales de l'IA

Associe chaque type d'incidence à un exemple concret pour la voiture autonome :

a) Incidence POSITIVE sur la société :

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b) Incidence NÉGATIVE sur la société :

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c) Incidence ENVIRONNEMENTALE :

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QUESTION 2.4 – Comparaison de ressources

Tu as effectué une recherche sur les voitures autonomes avec un moteur de recherche classique (Google) et avec une IA générative (Mistral, Duck.ai).

a) Décris une différence notable entre les deux résultats obtenus.

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b) Quelle source te semble plus fiable pour obtenir une notice technique ? Pourquoi ?

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🟠 ACTIVITÉ 3 – NIVEAU 3 : APPLIQUER

Objectif : Appliquer les connaissances à un contexte concret de voiture autonome.

QUESTION 3.1 – Rédaction d'un prompt

Tu souhaites obtenir une notice technique sur le fonctionnement du LiDAR d'une voiture autonome. Rédige un prompt efficace en respectant les 4 éléments :

Élément	Ta réponse
Rôle donné à l'IA
Tâche demandée
Contexte
Format de sortie

Prompt complet :

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QUESTION 3.2 – Application contextuelle

Situation : Un piéton traverse la route en dehors d'un passage protégé, alors que la voiture roule à 50 km/h.

a) Quels capteurs sont sollicités dans cette situation ?

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b) Quel type d'apprentissage permet au système de reconnaître la forme du piéton ?

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c) Quelle décision le système devrait-il prendre ? Justifie en lien avec les contraintes sociétales.

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QUESTION 3.3 – Comparaison d'usages de l'IA

Compare les bénéfices et inconvénients de l'IA dans deux cas d'usage :

Cas d'usage	Bénéfices / Avantages	Inconvénients / Risques
Diagnostic de panne par IA (maintenance)
Reconnaissance d'objets en temps réel (conduite)

🟣 ACTIVITÉ 4 – NIVEAU 4 : ANALYSER

Objectif : Analyser, comparer et justifier un choix technique lié à la voiture autonome.

QUESTION 4.1 – Analyse d'un dysfonctionnement

Cas réel (2016) : Une voiture autonome n'a pas détecté un camion blanc de grande taille contre un ciel clair et a percuté le camion.

a) Analyse la cause probable de ce dysfonctionnement au niveau de la chaîne d'information.

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b) Propose une amélioration technique pour éviter ce type d'erreur.

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c) Quelle incidence sociétale cet accident a-t-il eu sur la perception publique ?

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QUESTION 4.2 – Argumentaire structuré (10-15 lignes)

Sujet : "Le développement des véhicules autonomes est-il une évolution souhaitable pour la société ?"

Ton argumentaire doit mentionner : le rôle de l'IA, 2 arguments positifs, 2 arguments négatifs, la consommation énergétique, et conclure avec ton avis.

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QUESTION 4.3 – Analyse comparative et choix justifié

Approche	Constructeur A	Constructeur B
Capteurs	Caméras uniquement	Caméras + Radar + LiDAR
Traitement IA	Réseau de neurones (vision)	IA multimodale (fusion de données)
Avantages	Coût réduit, simplicité	Redondance, sécurité accrue
Inconvénients	Sensibilité conditions lumineuses	Coût élevé, complexité technique
Consommation	Modérée	Élevée

Analyse ces deux approches et justifie ton choix en tenant compte des contraintes sociétales, des incidences environnementales et de l'évolution technologique.

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📝 RUBRIQUE DE SYNTHÈSE – Bilan de tes apprentissages

Auto-évaluation : Coche ton niveau de maîtrise

Compétences et connaissances	Pas encore	En cours	Bien	Très bien
Je connais les capteurs d'une voiture autonome	☐	☐	☐	☐
Je comprends les types d'apprentissage des IA	☐	☐	☐	☐
Je peux expliquer ce qu'est une contrainte sociétale	☐	☐	☐	☐
Je sais rédiger un prompt efficace	☐	☐	☐	☐
Je peux analyser les incidences d'un OST	☐	☐	☐	☐
Je sais structurer un argumentaire	☐	☐	☐	☐
Je peux comparer des solutions techniques	☐	☐	☐	☐

Mes retours personnels :

1. Ce que j'ai appris de nouveau :

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2. Une question que je me pose encore :

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3. Ce que je voudrais approfondir :

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🔗 RÉFÉRENCES ET RESSOURCES

📚 Fiches connaissances académiques :

• OST1d – Les contraintes sociétale

• OST1e – Types d'apprentissage des IA

• OST1f – Incidences sociétales de l'IA

🎥 Vidéos ressources académiques :

• OST1d – Les contraintes sociétales : Vidéo OST1d – Les contraintes sociétales

• OST1e – Types d'apprentissage des IA : Vidéo OST1e – Types d'apprentissage des IA

• OST1f – Incidences sociétales de l'IA : Vidéo OST1f – Incidences sociétales de l'IA

📖 Références officielles :

• Programme de technologie du cycle 4 – BO n°9 du 29 février 2024

• Projet d'ajustement des programmes de technologie – juin 2025

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