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Sciences de l'ingénieur (spécialité) · Première

Démarche de projet et d'innovation : exercices corrigés de 1re SI

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une démarche de projet organise le travail en étapes pour répondre à un besoin, en cherchant la solution à un problème technique 2.
  • Elle s'appuie sur le travail d'équipe : les missions de chaque membre sont identifiées et peuvent être expliquées 1.
  • La démarche design part des besoins des usagers, fabrique des prototypes, puis les teste et les améliore 4.
  • Pour réussir un exercice : repérer le besoin, situer l'étape concernée, justifier chaque choix par un élément du contexte.

Comment utiliser ces exercices

Cette page te propose des exercices pour t'entraîner à raisonner comme on le fait en projet : partir d'un besoin, organiser le travail, concevoir, tester, améliorer, puis communiquer. Les premiers exercices demandent surtout de reconnaître les situations. Les derniers t'amènent à analyser un projet complet et à justifier tes choix.

Les exercices

Exercice 1 Projet ou simple tâche ?

★☆☆Environ 10 min

Voici quatre situations vécues par des élèves de Première.

  • A. Léa recopie au propre le compte rendu d'un TP.
  • B. Une équipe de quatre élèves cherche à répondre au besoin d'un voisin âgé qui a du mal à ouvrir ses volets roulants. Elle recueille son avis, imagine plusieurs solutions et construit une maquette qu'elle teste.
  • C. Karim applique une formule donnée pour calculer une vitesse.
  • D. Un groupe se répartit les rôles pour concevoir un support de téléphone pour vélo, puis présente son travail à la classe.

Question. Indique pour chaque situation si elle relève d'une démarche de projet. Justifie en une phrase.

Indice 1

Une démarche de projet part d'un besoin et vise une solution à un problème technique.

Indice 2

Regarde si le travail est collectif, s'il y a plusieurs étapes et s'il y a une production ou un test.

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  1. Rappel du critère : une démarche de projet est la recherche d'une solution à un problème technique, menée en suivant des étapes 2.

  2. Situation A : recopier un compte rendu est une tâche isolée, sans besoin à satisfaire ni solution à chercher. Ce n'est pas une démarche de projet.

  3. Situation B : il y a un besoin d'utilisateur, une recherche de solutions, une maquette et un test. C'est une démarche de projet, proche de l'esprit de la démarche design qui consiste à rencontrer les personnes, fabriquer des prototypes, les tester et les améliorer 4.

  4. Situation C : appliquer une formule est un calcul ponctuel, sans besoin ni conception. Ce n'est pas une démarche de projet.

  5. Situation D : il y a un besoin implicite, une répartition des rôles et une communication des résultats. C'est une démarche de projet, car les missions de chaque membre sont identifiées et le groupe communique ses résultats 1.

Seules les situations B et D relèvent d'une démarche de projet. Le bon réflexe : chercher un besoin, une solution à construire et un travail organisé en étapes.

Exercice 2 Répartir le temps d'un projet

★☆☆Environ 10 min

Un projet de Première dispose de 60 heures au total. Le professeur découpe le travail en six étapes, numérotées de 1 à 6, et conseille la répartition suivante du temps :

Étape 1 2 3 4 5 6
Part du temps 10 % 20 % 15 % 25 % 20 % 10 %

Questions.

  1. Vérifie que la répartition utilise bien la totalité du temps.
  2. Calcule le nombre d'heures prévues pour l'étape 4.
Indice 1

Additionne les six pourcentages.

Indice 2

Pour prendre un pourcentage d'une quantité, multiplie la quantité par le pourcentage écrit en fraction de 100.

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  1. Additionne les parts : 10+20+15+25+20+10=10010 + 20 + 15 + 25 + 20 + 10 = 100. La répartition utilise donc 100 %100\,\% du temps.

  2. Écris le calcul pour l'étape 4 : 25 %×60=25100×6025\,\% \times 60 = \dfrac{25}{100} \times 60.

  3. Calcule : 25100×60=15\dfrac{25}{100} \times 60 = 15.

  4. Conclus avec l'unité : l'étape 4 dure 1515 heures.

L'étape 4 occupe 15 heures sur les 60. Une répartition cohérente se vérifie toujours en contrôlant que le total fait bien 100 %.

Exercice 3 Attribuer les missions dans l'équipe

★★☆Environ 15 min

Quatre élèves, Inès, Tom, Sofia et Malik, conçoivent un distributeur de croquettes pour chat qui s'ouvre à heures fixes. Ils doivent : recueillir le besoin auprès de propriétaires de chats, réaliser le modèle numérique, programmer le fonctionnement, planifier les tests et rédiger la présentation finale.

Inès est à l'aise à l'oral, Tom aime la programmation, Sofia dessine bien en 3D, Malik est organisé et rigoureux.

Questions.

  1. Propose une répartition des missions, en veillant à ce qu'aucune tâche ne soit oubliée.
  2. Explique pourquoi il est utile que chacun puisse expliquer la mission des autres.
Indice 1

Cinq tâches pour quatre personnes : une personne aura plus d'une mission, ou deux tâches proches seront regroupées.

Indice 2

Pense à ce critère du travail en équipe : chacun doit savoir qui fait quoi et pouvoir l'expliquer.

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  1. Associe d'abord chaque tâche au profil le plus naturel : programmation à Tom, modèle numérique à Sofia, planification des tests à Malik.

  2. Il reste le recueil du besoin et la présentation finale : ces deux tâches demandent de parler avec des gens, ce qui convient à Inès.

  3. Vérifie qu'aucune tâche n'est oubliée : besoin (Inès), modèle numérique (Sofia), programmation (Tom), tests (Malik), présentation (Inès). Les cinq tâches sont couvertes.

  4. Justifie l'utilité de la clarté des rôles : les missions de chaque membre doivent être identifiées et pouvoir être expliquées 1. Ainsi, si quelqu'un est absent, l'équipe sait qui fait quoi et peut continuer.

  5. Ajoute que le travail reste collectif : Tom doit comprendre les dimensions du modèle de Sofia, et Malik doit connaître les critères de réussite pour tester correctement.

Une bonne répartition couvre toutes les tâches, tient compte des points forts de chacun sans enfermer personne, et reste expliquable par tous. D'autres répartitions sont possibles si elles sont justifiées.

Exercice 4 Interroger les usagers

★★☆Environ 10 min

Pour concevoir un cartable plus adapté, une équipe applique l'idée de la démarche design : rencontrer des personnes pour comprendre leurs besoins 4. Elle interroge 40 élèves. Parmi eux, 35 % disent que leur principal problème est le poids du cartable.

Questions.

  1. Combien d'élèves ont cité le poids du cartable ?
  2. L'équipe peut-elle en conclure que la solution doit forcément être un cartable plus léger ? Justifie.
Indice 1

Calcule 35 % de 40.

Indice 2

Distingue le besoin exprimé (porter moins de poids) de la solution possible (cartable plus léger, casier, version numérique des manuels…).

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  1. Écris le calcul : 35 %×40=35100×4035\,\% \times 40 = \dfrac{35}{100} \times 40.

  2. Calcule : 35100×40=14\dfrac{35}{100} \times 40 = 14. Quatorze élèves ont cité le poids.

  3. Réponds à la seconde question : non, l'enquête révèle un besoin (réduire la charge portée), pas une solution.

  4. Donne des solutions alternatives : alléger le cartable, installer des casiers, réduire le nombre de manuels papier. Elles seront ensuite comparées par des prototypes testés puis améliorés 4.

14 élèves sur 40 ont cité le poids. L'enquête décrit un besoin ; le choix de la solution vient après, par comparaison et par essais.

Exercice 5 Budget de prototypes successifs

★★☆Environ 15 min

Un groupe dispose d'un budget de 150 € pour concevoir un arrosoir automatique pour plantes d'appartement. La démarche choisie consiste à fabriquer un prototype, le tester, puis l'améliorer 4. Les trois premiers prototypes coûtent respectivement 45 €, 30 € et 20 €.

Questions.

  1. Quelle somme reste-t-il après les trois prototypes ?
  2. Le groupe envisage un quatrième prototype à 60 €. Est-ce possible ? Que peut-il faire pour continuer à tester malgré tout ?
Indice 1

Additionne d'abord les dépenses, puis soustrais du budget.

Indice 2

Compare le reste au coût du quatrième prototype, puis pense à tester une partie seulement du système.

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  1. Additionne les dépenses : 45+30+20=9545 + 30 + 20 = 95 euros.

  2. Calcule le reste : 150−95=55150 - 95 = 55 euros.

  3. Compare au coût du quatrième prototype : 55<6055 < 60, il manque 5 euros. Ce prototype n'est pas possible tel quel.

  4. Propose une solution : tester seulement la partie critique (par exemple la pompe seule) ou réutiliser des composants des prototypes précédents, ce qui permet d'expérimenter sans dépasser le budget.

  5. Retiens l'enseignement : l'expérimentation a un coût qu'il faut anticiper dans la planification du projet.

Il reste 55 €, ce qui ne suffit pas pour un prototype à 60 €. Un bon projet prévoit son budget d'essais dès le départ et choisit ce qu'il veut vérifier à chaque prototype.

Exercice 6 Besoin ou solution ?

★★☆Environ 10 min

Un énoncé de projet dit : « Concevoir une application qui rappelle aux personnes âgées de prendre leurs médicaments. »

Questions.

  1. Cet énoncé exprime-t-il un besoin ou une solution ? Justifie.
  2. Reformule-le sous forme de besoin.
  3. Cite deux autres solutions possibles à ce besoin.
Indice 1

Une application est un objet technique précis : est-ce un but ou un moyen ?

Indice 2

Un besoin se formule avec un verbe d'action de l'utilisateur : « pouvoir… », « ne pas oublier… ».

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  1. Identifie ce que contient l'énoncé : il impose déjà « une application », donc un moyen précis. C'est une solution déguisée en besoin.

  2. Cherche le but réel : des personnes âgées veulent prendre leurs médicaments aux bons moments.

  3. Reformule : « Les personnes âgées ont besoin de ne pas oublier leurs prises de médicaments. »

  4. Propose deux autres solutions : un pilulier à alarme sonore, ou une lampe témoin qui s'allume à l'heure de la prise.

  5. Explique l'intérêt de la reformulation : un besoin ouvert laisse une place plus large à la recherche d'idées et à l'innovation, alors qu'une solution imposée la ferme dès le départ.

L'énoncé décrit une solution. Écrire le besoin d'abord permet de comparer plusieurs pistes avant de choisir.

Exercice 7 Analyser un projet complet et le défendre

★★★Environ 25 min

Une équipe de quatre élèves d'un lycée a conçu une trousse de secours connectée pour une salle de sport. Le déroulé réel de leur projet a été le suivant : elle a d'abord choisi directement un capteur et un boîtier, puis fabriqué un prototype unique, et seulement ensuite interrogé deux entraîneurs. Le prototype a été jugé peu pratique. Faute de temps, l'équipe a présenté son travail sans modification. Un seul élève a présenté, les autres ne connaissaient pas les choix techniques.

Questions.

  1. Relève trois défauts de la démarche suivie par l'équipe.
  2. Pour chaque défaut, indique ce que l'équipe aurait dû faire, en t'appuyant sur ce que tu sais de la démarche de projet et de la démarche design.
  3. Rédige en quatre ou cinq lignes un bilan que l'équipe pourrait présenter à la classe.
Indice 1

Compare l'ordre réel des actions à l'ordre logique : comprendre les besoins, puis imaginer, puis prototyper, tester et améliorer.

Indice 2

Pense aussi au fonctionnement collectif : qui connaît quoi dans l'équipe ?

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  1. Premier défaut : les entraîneurs ont été interrogés après la conception. La démarche design consiste à rencontrer les personnes pour comprendre leurs besoins avant de fabriquer des prototypes 4. L'équipe aurait dû enquêter en premier.

  2. Deuxième défaut : un seul prototype, jugé peu pratique, puis aucune amélioration. Selon la démarche design, les prototypes sont ultérieurement testés et améliorés 4. L'équipe aurait dû prévoir plusieurs essais et du temps pour corriger.

  3. Troisième défaut : un seul élève maîtrise les choix. Les missions de chaque membre doivent être identifiées et pouvoir être expliquées 1. L'équipe aurait dû répartir et partager les explications, par exemple en préparant ensemble la présentation.

  4. Rédige le bilan : « Nous avons commencé par choisir une solution avant de comprendre le besoin, ce qui nous a conduits à un prototype peu pratique. Faute de temps, nous n'avons pas pu l'améliorer. Dans un prochain projet, nous interrogerons les utilisateurs au départ, nous planifierons plusieurs prototypes et nous répartirons la parole pour que chacun explique ses choix. »

  5. Vérifie ta copie : chaque défaut est lié à une action corrective précise, et le bilan reste honnête sur les erreurs, ce qui est la force d'une analyse réflexive, c'est-à-dire d'un retour critique sur sa propre façon de travailler 1.

Les trois défauts à retenir : besoin compris trop tard, absence d'amélioration après le test, connaissances non partagées dans l'équipe. Savoir analyser ses erreurs est une compétence de projet à part entière.

Les questions qu'on se pose

Dois-je connaître par cœur les étapes de la démarche de projet ?

Il faut surtout comprendre la logique : la démarche s'organise en six étapes 1, qui vont du besoin à la communication des résultats. Dans un exercice, on te demande rarement de réciter une liste ; on te demande de dire à quel moment du projet on se trouve et ce qu'il faut produire. Appuie-toi sur le déroulé que ton professeur t'a donné.

Que faire quand un test montre que la solution ne convient pas ?

Ce n'est pas un échec, c'est une information. La démarche design prévoit que les prototypes soient testés puis améliorés 4, et laisse une grande place à l'expérimentation. Note ce qui ne va pas, relie-le au besoin de départ, modifie la solution, puis refais un test.

Comment répondre à une question « justifie » dans un exercice de projet ?

Une bonne justification relie un choix à un élément du contexte : le besoin exprimé, une contrainte (budget, temps) ou un résultat de test. Évite les formules vagues comme « c'est mieux » : écris ce qui est mieux, pour qui et par rapport à quoi.

Sources

  1. Ressource pédagogique 2i2d - Démarche de projet, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Sciences de l'ingénieur - Ressources et textes, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Document d'accompagnement - Nouveaux programmes SSI, Académie de Guadeloupe. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Démarche design, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  5. Innovation en santé, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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