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Programmes du collège - Education.gouv

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1. des probl mes graves de soci t les accidents domestiques de la route ou r sultant de catastrophes naturelles ou technologiques majeures tuent et blessent chaque ann e un grand nombre de personnes en France La prise en charge de la pr vention et de la protection face ces risques doit donc tre l affaire de tous et de chacun Il entre dans les missions des enseignants d assurer la s curit des l ves qui leur sont confi s mais galement d inclure dans leurs enseignements une r flexion argument e qui sensibilise les l ves une gestion rationnelle des probl mes de s curit Objectifs Les adolescents sont en g n ral peu sensibles ces probl mes et l id e de risque Trop souvent ils consid rent implicitement que les drames n arrivent qu aux autres Les accidents les plus divers accidents domestiques accidents li s aux d placements accidents li s aux loisirs sont pourtant la principale cause de mortalit dans leur tranche d ge Les enseignements donn s au coll ge doivent permettre d identifier les risques gr ce aux connaissances acquises dans les disciplines scientifiques et en technologie risques lectriques chimiques biologiques sportifs Ces enseignements doivent enfin apprendre aux coll giens adopter des comportements qui r duisent les risques tant ceux auxquels ils sont expos s sans en tre responsables que ceux auxquels ils s exposent et exposent l
2. l nergie la gravitation sont introduites au coll ge L acquisition par l l ve d une culture scientifique n cessite de ma triser ces connaissances qui conduisent une premi re repr sentation coh rente du monde et de disposer des capacit s qui permettent de mobiliser ces connaissances dans des situations vari es L enseignement de la physique chimie doit ainsi permettre l l ve d tre notamment capable de pratiquer une d marche scientifique c est dire d observer questionner formuler une hypoth se et la valider argumenter mod liser de fa on l mentaire et comprendre le lien entre le ph nom ne tudi et le langage math matique qui s y applique Dans cette d marche le raisonnement qualitatif a toute sa place Le qualitatif n est pas la solution de facilit il est souvent beaucoup plus ais d effectuer un calcul juste que de tenir un raisonnement pertinent de manipuler et d exp rimenter en prouvant la r sistance du r el c est dire de participer la conception d un protocole et sa mise en uvre l aide d outils appropri s de d velopper des habilet s manuelles et de se familiariser avec certains gestes techniques et de percevoir la diff rence entre r alit et simulation La d marche exp rimentale est en elle m me un facteur de motivation sujets attractifs et exp riences passionnantes suscitent toujours la curiosit des l ves
3. l ves lors de l utilisation des outils de production Par ailleurs elle fait une large place aux conditions de s curit dans l tude des transports dans la r alisation d appareillages de domotique dans l tude de syst mes nerg tiques et dans les r alisations ou tudes techniques tous niveaux En s appuyant sur les acquis disciplinaires la mobilisation active de P l ve autour des probl mes de s curit peut s exprimer de diff rentes fa ons il peut tre associ la production de documents organis s autour de diff rentes rubriques s curit lectrique chimie et s curit s curit et mat riaux s curit routi re s curit et clairage environnement et s curit s curit et risques majeurs naturels ou technologiques s curit dans le sport et les loisirs s curit m dicale s curit alimentaire et sant publique Quel que soit le domaine abord l ducation la s curit composante de l ducation civique doit affermir la volont du futur citoyen de prendre en charge sa propre sauvegarde et l inciter contribuer celle des autres en respectant les r gles tablies et les r glementations VI UTILISATION D OUTILS DE TRAVAIL EN LANGUE ETRANGERE Travailler avec des documents en langue trang re est la fois un moyen d augmenter le temps d exposition la langue et une ouverture une autre approche des sciences Les outils textes modes d emploi
4. la Lune les plan tes les objets clair s sont des objets diffusants Pour voir un objet il faut que l il en re oive de la lumi re Le laser pr sente un danger pour l il Rechercher extraire et organiser l information utile observable Pratiquer une d marche exp rimentale mettant en jeu des sources de lumi re des objets diffusants et des obstacles opaques Identifier le risque correspondant respecter les r gles de s curit Th me de convergence s curit Comment se propage la lumi re La lumi re se propage de fa on rectiligne Le trajet rectiligne de la lumi re est mod lis par le rayon lumineux Faire un sch ma normalis du rayon lumineux en respectant les conventions Une source lumineuse ponctuelle et un objet opaque d terminent deux zones une zone clair e de laquelle l observateur voit la source une zone d ombre appel e c ne d ombre de laquelle l observateur ne voit pas la source Ombre propre Ombre port e Faire un sch ma du c ne d ombre en respectant les conventions La notion de p nombre est hors programme Description simple des mouvements pour le syst me Soleil Terre Lune Phases de la Lune clipses Interpr ter le ph nom ne visible par un observateur terrestre dans une configuration donn e du syst me simplifi Soleil Terre Lune 16 Physique Chimie CLASSE DE QUATRI ME Le programme est org
5. Capacit s Commentaires La couleur per ue lorsqu on observe un objet d pend de l objet lui m me et de la lumi re qui l claire Faire des essais pour montrer qualitativement le ph nom ne Pr senter l crit ou l oral une observation On ne demandera pas l l ve de pr voir la couleur per ue par un observateur En absorbant la lumi re la mati re re oit de l nergie Elle s chauffe et transf re une partie de l nergie re ue l ext rieur sous forme de chaleur Extraire d un document papier ou num rique les informations relatives aux transferts nerg tiques Th me de convergence nergie C2 Que se passe t il quand la lumi re traverse une lentille Dans le prolongement de la probl matique introduite en classe de cinqui me comment clairer et voir un objet et comment se propage la lumi re cette rubrique propose une premi re analyse de la formation des images Connaissances Capacit s Commentaires LENTILLES FOYERS ET IMAGES comment obtient on une image l aide d une lentille convergente Dans certaines positions de l objet par rapport la lentille une lentille convergente permet d obtenir une image sur un cran Obtenir avec une lentille convergente l image d un objet sur un cran Les seules images tudi es sont des images r elles Les expressions image r elle et image virtuelle ne
6. comportements responsables V LES THEMES DE CONVERGENCE Le contenu des th mes de convergence a t tabli conform ment aux programmes des disciplines concern es dans lesquels ils sont mentionn s ils n introduisent pas de nouvelles comp tences exigibles et ne font pas l objet d un enseignement sp cifique l issue de ses tudes au coll ge l l ve doit s tre construit une premi re repr sentation globale et coh rente du monde dans lequel il vit L laboration de cette repr sentation passe par l tude de sujets essentiels pour les individus et la soci t L dification de ces objets de savoirs communs doit permettre aux l ves de percevoir les convergences entre les disciplines et d analyser selon une vue d ensemble des r alit s du monde contemporain Pour chaque enseignement disciplinaire il s agit de contribuer de fa on coordonn e l appropriation par les l ves de savoirs relatifs ces diff rents th mes l ments d une culture partag e Cette d marche doit en particulier donner plus de coh rence la formation que re oivent les l ves dans des domaines tels que la sant la s curit et l environnement qui sont essentiels pour le futur citoyen Elle vise aussi travers des th mes tels que la m t orologie ou l nergie mais aussi la pens e statistique faire prendre conscience de ce que la science est plus que la simple juxtaposition de ses disciplines
7. curit d veloppement durable Les produits acides ou basiques concentr s pr sentent des dangers Identifier le risque correspondant respecter les r gles de s curit A 1 3 R action entre le fer et l acide chlorhydrique interpr tation Ce paragraphe permet d aborder des r actions chimiques en milieu aqueux avec mise en jeu d ions Connaissances Capacit s Commentaires R ACTION ENTRE L ACIDE CHLORHYDRIQUE ET LE FER quels produits sont form s Les ions hydrog ne et chlorure sont pr sents dans une solution d acide chlorhydrique Le fer r agit avec l acide chlorhydrique avec formation de dihydrog ne et d ions fer I Crit res de reconnaissance d une transformation chimique disparition des r actifs et apparition de produits Suivre un protocole pour reconna tre la pr sence des ions chlorure et des ions hydrog ne r aliser la r action entre le fer et l acide chlorhydrique avec mise en vidence des produits Faire un sch ma Les demi quations lectroniques sont hors programme La mise en vidence du dihydrog ne sera r alis e sur une tr s petite quantit de gaz ce stade le bilan de la r action est crit en toutes lettres fer acide chlorhydrique gt dihydrog ne solution de chlorure de fer II Th me de convergence s curit A 1 4 Pile lectrochimique et nergie chimique De nombre
8. images l gend es cartes sites doivent tre adapt s au niveau des l ves C est aussi l occasion d un enrichissement mutuel entre les enseignements linguistiques scientifiques et technologique Physique Chimie PR AMBULE POUR LE COLL GE Ce pr ambule compl te l introduction commune l ensemble des disciplines scientifiques et technologique laquelle il convient de se r f rer Contribution de la physique chimie l acquisition d une culture scientifique et technologique Objectifs du programme L enseignement de la physique chimie au coll ge a pour objectifs ede contribuer l acquisition d une culture scientifique et technologique pour construire une premi re repr sentation globale coh rente et rationnelle du monde en mettant l accent sur l universalit des lois qui le structurent ede participer l acquisition du socle commun en terme de connaissances sp cifiques la discipline et de capacit s les mettre en uvre dans des situations vari es en d veloppant des attitudes formatrices et responsables e d apporter sa contribution chacune des sept comp tences du socle commun Chaque comp tence du socle requiert en effet la contribution de plusieurs disciplines et r ciproquement une discipline contribue l acquisition de plusieurs comp tences ede renforcer travers les programmes la corr lation avec les autres disciplines scientifiques en montrant la
9. nergies de position cin tique et m canique sont abord es uniquement pour expliquer qualitativement les conversions d nergie dans une chute d eau barrage hydraulique Th mes de convergence s curit nergie C2 nergie cin tique et s curit routi re Dans les moyens de transport l homme cherche toujours aller plus vite pour gagner du temps le train grande vitesse TGV en est une remarquable illustration Mais les trop routiers qui touchent notamment les jeunes justifient eux seuls nombreux accidents l approche quantitative de l nergie cin tique Plus positivement ce paragraphe peut tre exploit avec profit dans le cadre de l attestation scolaire de s curit routi re afin d attirer l attention des l ves sur les dangers de la vitesse Connaissances Capacit s Commentaires APPROCHE DE L NERGIE CIN TIQUE de quels param tres l nergie cin tique d pend elle La relation donnant l nergie cin tique d un b 2 solide en translation est E 1 2 m v L nergie cin tique se mesure en joules J D crire le comportement de l nergie cin tique en fonction de la masse et de la vitesse L tude est r duite celle d un solide en translation La notion de vitesse ayant d j t abord e en math matiques en classe de quatri me et utilis e en physique lors de l tude de la lumi re le professeur se limite un rapp
10. occasion d aborder un autre exemple de relation de proportionnalit Connaissances Capacit s Commentaires Dans quels milieux et quelle vitesse se propage la lumi re La lumi re peut se propager dans le vide et dans des milieux transparents comme l air l eau et le verre Vitesse de la lumi re dans le vide 3 x 10 m s ou 300 000 km s Rechercher extraire et organiser l information utile relative la vitesse de la lumi re Traduire par une relation math matique la relation entre distance vitesse et dur e Calculer utiliser une formule En ce qui concerne la vitesse de la lumi re l enseignant se limitera des calculs simples non r p titifs On n introduira pas le terme c l rit 21 Physique Chimie CLASSE DE TROISI ME Le programme est organis en trois parties e La chimie science de la transformation de la mati re 45 e Energie lectrique et circuits lectriques en alternatif 40 e De la gravitation l nergie m canique 15 A La chimie science de la transformation de la mati re A1 Conduction lectrique A1 1 Conduction lectrique et structure de la mati re Apr s avoir tudi dans les classes ant rieures les propri t s du courant lectrique dans les circuits l l ve aborde ici la nature de ce courant C est d abord dans les m taux que la nature du courant lectrique est abord e
11. INTENSIT ET TENSION DEUX GRANDEURS LECTRIQUES ISSUES DE LA MESURE mesurer dans un circuit quelles grandeurs lectriques peut on L intensit d un courant lectrique se mesure avec un amp rem tre branch en s rie Unit d intensit l amp re Symbole normalis de l amp rem tre Suivre un protocole donn utiliser un appareil de mesure Mesurer lire une mesure estimer la pr cision d une mesure optimiser les conditions de mesure Associer les unit s aux grandeurs correspondantes Faire un sch ma en respectant des conventions Th me de convergence importance du mode de pens e statistique La tension lectrique aux bornes d un dip le se mesure avec un voltm tre branch en d rivation ses bornes Unit de tension le volt Symbole normalis du voltm tre Notion de branche et de n ud Une tension peut exister entre deux points d une portion de circuit non parcourue par un courant Certains dip les fil interrupteur ferm peuvent tre parcourus par un courant sans tension notable entre leurs bornes Suivre un protocole donn utiliser un appareil de mesure Mesurer lire une mesure estimer la pr cision d une mesure optimiser les conditions de mesure Associer les unit s aux grandeurs correspondantes Faire un sch ma en respectant des conventions Observer les r gles l mentaires de s curit dans l usage de l lectricit
12. Utiliser une repr sentation adapt e coder d coder pour crire les formules chimiques L quation de la r action pr cise le sens de la transformation Les atomes pr sents dans les produits form s sont de m me nature et en m me nombre que dans les r actifs Utiliser une repr sentation adapt e coder d coder pour crire les quations de r action Pr senter et expliquer l encha nement des tapes pour ajuster une quation chimique L criture d quations de r actions est strictement limit e aux deux ou trois combustions tudi es La mole concept grandeur et unit de quantit de mati re est hors programme La masse totale est conserv e au cours d une transformation chimique Participer la conception d un protocole ou le mettre en uvre Valider ou invalider une hypoth se 18 B Les lois du courant continu B1 Intensit et tension Cette partie a pour objet d introduire certaines lois du courant continu partir de mesures d intensit de courants lectriques et de tension lectrique r alis es par les l ves eux m mes Elle prolonge l approche qualitative des circuits vue l cole primaire et en classe de cinqui me tout en vitant des exercices calculatoires r p titifs Cette tude est l occasion d une premi re sensibilisation l universalit des lois de la physique Connaissances Capacit s Commentaires
13. de r actifs combustible et comburant qui sont consomm s au cours de la combustion un ou des nouveau x produit s se forme nt Ces combustions lib rent de l nergie Extraire d un document papier ou num rique les informations relatives aux combustions Th me de convergence nergie Certaines combustions peuvent tre dangereuses combustions incompl tes combustions explosives Extraire d un document papier ou num rique les informations relatives aux dangers des combustions LES ATOMES POUR COMPRENDRE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE Lors d une combustion des r actifs disparaissent et des produits apparaissent une combustion est une transformation chimique Lors des combustions la disparition de tout ou partie des r actifs et la formation de produits correspondent un r arrangement d atomes au sein de nouvelles mol cules Exprimer par une phrase le passage des r actifs au x produit s Proposer une repr sentation adapt e mod les mol culaires Le professeur limite la description ce qui est n cessaire pour l interpr tation des ph nom nes pris en compte La manipulation des mod les mol culaires d sassemblage assemblage ne doit pas laisser croire qu elle repr sente le m canisme r actionnel Les atomes sont repr sent s par des symboles les mol cules par des formules O2 H0 CO CH et ou CH3 Communiquer l aide du langage scientifique
14. de preuves raisonnement d ductif et d monstrations sp cifiques ll LE SOCLE COMMUN DE CONNAISSANCES ET DE COMPETENCES 1 Les math matiques Au sein du socle commun les math matiques entretiennent des liens troits avec les autres sciences et la technologie le langage math matique permettant de d crire et de mod liser les ph nom nes de la nature mais elles s en distinguent aussi car elles forment une discipline intellectuelle autonome poss dant son identit Le r le de la preuve tablie par le raisonnement est essentiel et l on ne saurait se limiter v rifier sur des exemples la v rit des faits math matiques L enseignement des math matiques conduit go ter le plaisir de d couvrir par soi m me cette v rit tablie rationnellement et non sur un argument d autorit et la respecter Faire des math matiques c est se les approprier par l imagination la recherche le t tonnement et la r solution de probl mes dans la rigueur de la logique et le plaisir de la d couverte Ainsi les math matiques aident structurer la pens e et fournissent des mod les et des outils aux autres disciplines scientifiques et la technologie Les nombres sont au d but et au c ur de l activit math matique L acquisition des principes de base de la num ration l apprentissage des op rations et de leur sens leur mobilisation pour des mesures et pour la r solution de probl mes sont pr sents t
15. des donn es merge ainsi la proportionnalit et les propri t s de lin arit qui lui sont associ es En demandant de s interroger sur la signification des nombres utilis s sur l information apport e par un r sum statistique sur les risques d erreur d interpr tation et sur leurs cons quences possibles y compris dans la vie courante cette partie des math matiques contribue former de jeunes adultes capables de comprendre les enjeux et d bats de la soci t o ils vivent Enfin en tant que discipline d expression les math matiques participent la ma trise de la langue tant l crit r daction emploi et construction de figures de sch mas de graphiques qu l oral en particulier par le d bat math matique et la pratique de l argumentation 2 Sciences d observation d exp rimentation et technologies Pour conna tre et comprendre le monde de la nature et des ph nom nes il s agit d observer avec curiosit et esprit critique le jeu des effets et des causes en imaginer puis construire des explications par raisonnement percevoir la r sistance du r el en manipulant et exp rimentant savoir la contourner tout en s y pliant Comprendre permet d agir si bien que techniques et sciences progressent de concert d veloppent l habilet manuelle le geste technique le souci de la s curit le go t simultan de la prudence et du risque Peu peu s introduit l interrogation
16. duquer au choix travers des activit s concr tes La physique chimie contribue travers diff rentes entr es du programme l ducation la sant M langes et corps peuvent servir d appui la pr vention des risques li s la consommation d alcool et aux apports nutritionnels L air qui nous entoure trouve naturellement des d veloppements dans la lutte contre le tabagisme et la r duction des comportements risques li s l environnement L nergie chimique permet d aborder les nutritionnels et la pr vention de l ob sit La technologie en tudiant les fonctions techniques des objets ou les risques potentiellement nocifs de l utilisation certains mat riaux et ou nergies participe l ducation la sant et l augmentation de l esp rance de vie apport des syst mes de s curit sur les moyens de transport l ments de confort et domotique isolation phonique volution des outils et des machines volution des habitations VMC isolation r gulation Les math matiques apportent les outils de description et d analyse sur le plan quantitatif des ph nom nes tudi s dans le cadre du th me ma trise progressive des nombres et des op rations l mentaires repr sentations graphiques diverses et l ments statistiques quilibres TH ME 6 S CURIT L ducation la s curit constitue une n cessit pour l Etat afin de r pondre
17. en grand nombre lors de la r alisation d exp riences et leur traitement Les l ves sont amen s r colter des donn es acquises partir des manipulations ou des productions effectu es par des bin mes ou des groupes la globalisation de ces donn es au niveau d une classe conduit d j les l ves d passer un premier niveau d information individuelle Mais ces donn es recueillies l chelle de la classe ne suffisent pas pour passer au stade de la g n ralisation et il est n cessaire de confronter ces r sultats d autres r alis s en plus grand nombre pour valider l hypoth se qui sous tend l observation ou l exp rience r alis e Tout particuli rement dans le domaine des sciences de la vie de nombreux objets d tude favorisent cette forme de mise en uvre d un mode de pens e statistique la r partition des tres vivants et les caract ristiques du milieu la dur e moyenne des r gles et la p riode moyenne de l ovulation les anomalies chromosomiques Les r sultats statistiques permettent d laborer des hypoth ses sur une relation entre deux faits d observation et d en tirer une conclusion pour pouvoir effectuer une pr vision sur des risques encourus par exemple en ce qui concerne la sant Le probl me de la variabilit de la mesure De nombreuses activit s dans les disciplines exp rimentales physique chimie sciences de la vie et de la Terre technologie bas es sur de
18. essentiellement ph nom nologique la partie de chimie propose un ensemble de notions essentiellement fond es sur l observation et l exp rimentation sans mod lisation l lectricit en courant continu est pr sent e de mani re purement qualitative 12 la partie consacr e l optique aborde la propagation rectiligne de la lumi re Le programme de la classe de quatri me pr sente des mod les en lectricit avec l tude des grandeurs et des lois en chimie avec la notion de mol cule qui permet d expliquer les tats physiques de la mati re et les transformations physiques les transformations chimiques sont interpr t es en utilisant la notion d atome L optique prolonge le programme de cinqui me par la notion de couleur propose une premi re analyse de la formation des images Elle permet aussi une approche de la notion de vitesse propos de la lumi re Le programme de la classe de troisi me a pour objectif principal de structurer et de d velopper les notions relatives l nergie abord es progressivement dans les classes ant rieures le concept de charge lectrique permet d introduire la notion d nergie lectrochimique l tude de l alternateur en illustrant la conversion de l nergie m canique en nergie lectrique permet d aborder la notion de tension alternative la gravitation et sa manifestation sur Terre conduisent la pr sentation de l nergie m caniqu
19. fois les sp cificit s et les apports de la physique chimie et de contribuer aux th mes de convergence e d tre ancr sur l environnement quotidien et ouvert sur les techniques pour tre motivant et susciter la curiosit et l app tence des l ves pour les sciences conditions n cessaires l mergence des vocations scientifiques techniciens ing nieurs chercheurs enseignants m decins L enseignement des sciences et de la technologie assure la continuit des apprentissages il est abord dans les programmes de l cole primaire par les parties D couverte du monde CP CE1 Culture scientifique et technologique CE2 CM1 CM2 Cet enseignement qui vise la construction d une premi re repr sentation rationnelle de la mati re et du vivant est abord sous forme de th mes sans que soit sp cifi ce qui revient tel ou tel champ disciplinaire Ce n est qu partir de la classe de cinqui me au coll ge que la physique chimie appara t en tant que discipline part enti re et apporte des l ments de culture essentiels en montrant que le monde est intelligible L extraordinaire richesse et la complexit de la nature et de la technique peuvent tre d crites par un petit nombre de lois universelles Capacit s n cessaires pour mettre en uvre les connaissances Les premi res notions sur la mati re ses tats et ses transformations la lumi re et la propagation des signaux l lectricit
20. individus la fois assez semblables pour communiquer et assez diff rents pour changer conduit mieux se conna tre soi m me comprendre l importance de la relation l autre et traduire concr tement des valeurs thiques partag es Comprendre les moyens pr ventifs ou curatifs mis au point par l homme introduit la r flexion sur les responsabilit s individuelles et collectives dans le domaine de la sant Une bonne compr hension de la pens e statistique et de son usage conduit mieux percevoir le lien entre ce qui rel ve de l individu et ce qui rel ve du grand nombre alimentation maladies et leurs causes vaccination Les r alisations techniques L invention l innovation la conception la construction et la mise en oeuvre d objets et de proc d s techniques servent les besoins de l homme alimentation sant logement transport communication Objets et proc d s sont port s par un projet veillant leur qualit et leur co t et utilisant des connaissances labor es par ou pour la science Leurs usages de la vie quotidienne l industrie la plus performante sont innombrables Fa onnant la mati re depuis l chelle de l humain jusqu celle de l atome produisant ou utilisant l lectricit la lumi re ou le vivant la technique fait appel des modes de conception et de raisonnement qui lui sont propres car ils sont contraints par le co t la faisabilit la disponibi
21. la m t orologie et la climatologie qui rythment ses activit s et son cadre de vie La m t orologie a pour finalit fondamentale la pr vision du temps dans le cadre d une incessante variabilit du climat Moins connue du grand public mais tout aussi importante la climatologie ou science des climats s int resse aux ph nom nes climatiques sur des p riodes de l ordre de 30 ans et permet de b tir des hypoth ses et des perspectives long terme sur le devenir de la plan te Objectifs Au coll ge la m t orologie permet de prolonger et d approfondir les activit s abord es l cole primaire en mettant en uvre des mesures r alis es pour la plupart directement par les l ves mesures concernant la pluviom trie l hygrom trie la temp rature la vitesse et la direction des vents la pression l enneigement et de les exploiter sous de multiples formes Par ailleurs m t orologie et climatologie permettent d apporter quelques r ponses aux interrogations nombreuses des l ves sur les v nements climatiques exceptionnels qui les interpellent Contenus De par la diversit des relev s qu elle g n re les trac s de graphes les exploitations de donn es statistiques m t orologie et climatologie mettent en synergie les disciplines scientifiques et la technologie La physique chimie permet l l ve de coll ge d exp rimenter et de comprendre les ph nom nes li s la m
22. notions d finitions r sultats et outils de base mis en vidence que les l ves doivent conna tre et peuvent d sormais utiliser mais elles sont aussi l occasion de d gager et d expliciter les m thodes que n cessite leur mise en oeuvre 2 Canevas d une s quence d investigation Ce canevas n a pas la pr tention de d finir la m thode d enseignement ni celle de figer de fa on exhaustive un d roulement impos Une s quence est constitu e en g n ral de plusieurs s ances relatives un m me sujet d tude Par commodit de pr sentation sept moments essentiels ont t identifi s L ordre dans lequel ils se succ dent ne constitue pas une trame adopter de mani re lin aire En fonction des sujets un aller et retour entre ces moments est tout fait souhaitable et le temps consacr chacun doit tre adapt au projet p dagogique de l enseignant Les modes de gestion des regroupements d l ves du bin me au groupe classe selon les activit s et les objectifs vis s favorisent l expression sous toutes ses formes et permettent un acc s progressif l autonomie La sp cificit de chaque discipline conduit penser diff remment dans une d marche d investigation le r le de l exp rience et le choix du probl me r soudre Le canevas propos doit donc tre am nag pour chaque discipline Le choix d une situation probl me analyser les savoirs vis s et d terminer l
23. ou semi circulaires histogrammes graphiques divers les outils de caract risation num riques d une s rie statistique caract ristiques de position moyenne m diane caract ristiques de dispersion tendue quartiles Contenus Dans le cadre de l enseignement des math matiques les l ves s initient aux rudiments de la statistique descriptive concepts de position et de dispersion outils de calcul moyennes pourcentages et de repr sentation histogrammes diagrammes graphiques et apprennent le vocabulaire aff rent Ainsi sont mis en place les premiers l ments qui vont permettre aux l ves de r fl chir et de s exprimer propos de situations incertaines ou de ph nom nes variables d int grer le langage graphique et les donn es quantitatives au langage usuel et d apprendre regarder des donn es une plus grande chelle L utilisation de tableurs grapheurs donne la possibilit de traiter de situations r elles pr sentant un grand nombre de donn es et de les tudier chaque fois que c est possible en liaison avec l enseignement de physique chimie de sciences de la vie et de la Terre et de technologie dont les apports au mode de pens e statistique sont multiples et compl mentaires Le recueil de donn es en grand nombre et la variabilit de la mesure sont deux modes d utilisation des outils de statistique descriptive qui peuvent tre particuli rement mis en valeur Le recueil de donn es
24. puisque l l ve n a utilis que de tels conducteurs dans les circuits qu il a construits cette notion est ensuite tendue aux solutions aqueuses Connaissances Capacit s Commentaires UTILISATION DES M TAUX DANS LA VIE QUOTIDIENNE quels sont les m taux les plus couramment utilis s Les m taux les plus couramment utilis s sont le fer le zinc l aluminium le cuivre l argent et Por Observer recenser des informations pour distinguer quelques m taux usuels et pour rep rer quelques unes de leurs utilisations L LECTRON ET LA CONDUCTION LECTRIQUE DANS LES SOLIDES tous les solides conduisent ils le courant lectrique Tous les m taux conduisent le courant lectrique Tous les solides ne conduisent pas le courant lectrique La conduction du courant lectrique dans les m taux s interpr te par un d placement d lectrons Pratiquer une d marche exp rimentale afin de comparer le caract re conducteur de diff rents solides Valider ou invalider une hypoth se sur le caract re conducteur ou isolant d un solide L ION ET LA CONDUCTION LECTRIQUE DANS LES SOLUTIONS AQUEUSES to courant lectrique utes les solutions aqueuses conduisent elles le Toutes les solutions aqueuses ne conduisent pas le courant lectrique La conduction du courant lectrique dans les solutions aqueuses s interpr te par un d placement d ions Pratiquer un
25. sont pas introduites La construction g om trique d image est hors programme Il existe deux types de lentilles convergente et divergente Extraire d un document les informations montrant les applications au quotidien des lentilles Observer extraire les informations d un fait observ pour distinguer les deux types de lentilles Une lentille convergente concentre pour une source loign e l nergie lumineuse en son foyer Mettre en uvre un protocole pour trouver exp rimentalement le foyer d une lentille convergente La notion de foyer principal objet est hors programme L expression foyer principal image ne sera pas utilis e Les constructions de rayons lumineux sont hors programme Th me de convergence nergie La vision r sulte de la formation d une image sur la r tine interpr t e par le cerveau Les verres correcteurs et les lentilles de contact correctrices sont des lentilles convergentes ou divergentes Pr senter les l ments de l il sous une forme appropri e mod le l mentaire Pratiquer une d marche exp rimentale pour expliquer les d fauts de l il et leur correction myopie hyperm tropie Les seuls d fauts de l il illustr s exp rimentalement sont la myopie et l hyperm tropie C3 Vitesse de la lumi re Les l ves ont vu en cinqui me que la lumi re se propage en ligne droite L tude de la vitesse de la lumi re est l
26. t orologie les changements d tat et le cycle de l eau la constitution des nuages les pr cipitations les relev s de temp rature les mesures de pression le vent Par ailleurs la m t orologie joue un r le important dans la s curit routi re et dans la navigation a rienne et maritime Un nouvel usage de la m t orologie et de la climatologie a fait son apparition depuis quelques ann es lorsque les hommes ont pris conscience de l importance de la qualit de l air Des conditions m t orologiques particuli res conditions anticycloniques inversion de temp rature absence de vent emp chent la dispersion des polluants alors que la dynamique des vents am ne la dispersion sur toute la plan te de compos s divers tels que les radio l ments La technologie tudie les instruments de mesure li s la m t orologie et peut conduire la construction de certains d entre eux Elle analyse les objets techniques du domaine de la domotique li s la m t orologie Les math matiques trouvent dans la m t orologie des possibilit s d application tout fait int ressantes A partir de relev s de mesures l l ve s investit dans la construction de graphiques l utilisation des nombres relatifs le calcul de moyennes Les sciences de la vie et de la Terre s int ressent l influence du climat sur les modifications du milieu donc sur la variation ventuelle du peuplement animal et v g tal Par
27. B O Bulletin officiel sp cial n 6 du 28 ao t 2008 Programmes du coll ge Programmes de l enseignement de physique chimie gucian Minist re de l ducation nationale Introduction commune I LA CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE ACQUISE AU COLLEGE l issue de ses tudes au coll ge l l ve doit s tre construit une premi re repr sentation globale et coh rente du monde dans lequel il vit Il doit pouvoir apporter des l ments de r ponse simples mais coh rents aux questions Comment est constitu le monde dans lequel je vis Quelle y est ma place Quelles sont les responsabilit s individuelles et collectives Toutes les disciplines concourent l laboration de cette repr sentation tant par les contenus d enseignement que par les m thodes mises en oeuvre Les sciences exp rimentales et la technologie permettent de mieux comprendre la nature et le monde construit par et pour Homme Les math matiques fournissent des outils puissants pour mod liser des ph nom nes et anticiper des r sultats en particulier dans le domaine des sciences exp rimentales et de la technologie en permettant l expression et le d veloppement de nombreux l ments de connaissance Elles se nourrissent des probl mes pos s par la recherche d une meilleure compr hension du monde leur d veloppement est galement pour une tr s large part li la capacit de l tre humain
28. La masse totale se conserve au cours d une dissolution Pratiquer une d marche exp rimentale en lien avec cette propri t 14 B Les circuits lectriques en courant continu tude qualitative Cette partie du programme se fonde sur l observation et sur la pr sente un grand int r t par l importance de l lectricit dans la r alisation pratique sans mesures Elle introduit les propri t s vie quotidienne et permet de d velopper les th mes de l mentaires d un circuit en s rie ou avec une d rivation et les convergence nergie s curit premi res notions de transfert et conversion d nergie Elle Connaissances Capacit s Commentaires CIRCUIT LECTRIQUE Les exp riences ne doivent pas tre r alis es avec le courant du secteur pour des raisons de s curit Un g n rateur est n cessaire pour qu une lampe claire pour qu un moteur tourne Un g n rateur transf re de l nergie lectrique une lampe ou un moteur qui la convertit en d autres formes Une photopile convertit de l nergie lumineuse en nergie lectrique R aliser un montage simple permettant d allumer une lampe ou d entra ner un moteur Suivre un protocole donn Th me de convergence nergie En pr sence d un g n rateur le circuit doit tre ferm pour qu il y ait transfert d nergie Il y a alors circulation d un courant lectrique Le professeur r pond l
29. Le corps humain est conducteur Un interrupteur ouvert se comporte comme un isolant un interrupteur ferm se comporte comme un conducteur Valider ou invalider une hypoth se sur le caract re conducteur ou isolant d un mat riau Th me de convergence s curit CIRCUIT LECTRIQUE COMPORTANT UNE D RIVATION Circuit avec une d rivation Une installation domestique classique est constitu e d appareils en d rivation R aliser un montage avec une d rivation partir d un sch ma Faire le sch ma normalis d un circuit avec une d rivation en respectant les conventions Raisonner argumenter pratiquer une d marche exp rimentale L tude est limit e aux circuits lectriques avec une seule branche d riv e L tude des installations domestiques est hors programme Th me de convergence s curit 15 C La lumi re sources et propagation rectiligne Comme l eau et l lectricit la lumi re fait partie de notre environnement quotidien Son introduction prolonge les approches faites l cole primaire La propagation rectiligne l ment nouveau par rapport l cole primaire est un excellent moyen pour introduire la notion de mod le avec le rayon lumineux Connaissances Capacit s Commentaires SOURCES DE LUMI RE VISION D UN OBJET comment clairer et voir un objet Le Soleil les toiles et les lampes sont des sources primaires
30. QUE que signifie la valeur exprim e en watts W indiqu e sur chaque appareil lectrique Puissance nominale indiqu e sur un appareil Le watt W est l unit de puissance du Syst me international SI Ordres de grandeur de puissances lectriques domestiques L tude du transformateur est hors programme Th me de convergence s curit Pour un dip le ohmique P U I o U et I sont des grandeurs efficaces Calculer utiliser une formule L intensit du courant lectrique qui parcourt un fil conducteur ne doit pas d passer une valeur d termin e par un crit re de s curit R le d un coupe circuit Rechercher extraire l information utile pour rep rer et identifier les indications de puissance de tension et d intensit sur les c bles et sur les prises lectriques LA MESURE DE L NERGIE LECTRIQUE quoi sert un compteur lectrique que nous apprend une facture d lectricit L nergie lectrique E transf r e pendant une dur e t un appareil de puissance nominale P est donn e par la relation E P t Le joule est l unit d nergie du Syst me international SI Calculer utiliser une formule La relation E P t ne doit pas faire l objet d une v rification exp rimentale Th me de convergence nergie 25 C De la gravitation l nergie m canique Cette partie est destin e donner aux l ves des not
31. RCUITS LECTRIQUES EN ALTERNATIF L lectricit est omnipr sente dans notre vie quotidienne La finalit de cette partie est d aborder la notion de tension alternative en partant de la centrale lectrique et d introduire quantitativement puissance et nergie lectriques L expression utilis e comme titre B 1 De la centrale lectrique l utilisateur de cette rubrique les circuits lectriques en alternatif est celle qui est employ e dans la vie courante Connaissances Capacit s Commentaires DES POSSIBILIT S DE PRODUCTION DE L LECTRICIT quel est le point commun des diff rentes centrales lectriques L alternateur est la partie commune toutes les centrales lectriques L nergie m canique re ue par l alternateur est convertie en nergie lectrique R aliser un montage permettant d allumer une lampe ou de faire tourner un moteur l aide d un alternateur Organiser l information utile afin de traduire les conversions nerg tiques dans un diagramme incluant les nergies perdues pour l utilisateur Sources d nergie renouvelables ou non Extraire d un document les informations relatives aux sources d nergie Th mes de convergence d veloppement durable nergie L ALTERNATEUR comment produire une tension variable dans le temps Un alternateur produit une tension variable dans le temps Une tension variable d
32. Th mes de convergence s curit importance du mode de pens e statistique L intensit du courant est la m me en tout point d un circuit en s rie Loi d additivit de l intensit dans un circuit comportant une d rivation Questionner identifier un probl me formuler une hypoth se Mettre en uvre un protocole exp rimental Mesurer lire une mesure estimer la pr cision d une mesure optimiser les conditions de mesure Th me de convergence importance du mode de pens e statistique La tension est la m me aux bornes de deux dip les en d rivation Loi d additivit des tensions dans un circuit s rie Questionner identifier un probl me formuler une hypoth se Confronter le r sultat au r sultat attendu Mettre en uvre un protocole exp rimental Mesurer lire une mesure estimer la pr cision d une mesure optimiser les conditions de mesure L intensit du courant dans un circuit s rie est ind pendante de l ordre des dip les La tension aux bornes de chaque dip le d un circuit s rie est ind pendante de l ordre des dip les Questionner identifier un probl me formuler une hypoth se Confronter le r sultat au r sultat attendu Mesurer lire une mesure estimer la pr cision d une mesure optimiser les conditions de mesure Mettre en uvre un raisonnement Th me de convergence importance du mode de pens e statistique Pour fonctionne
33. ailleurs les conditions climatiques en tant que facteurs environnementaux peuvent intervenir sur l expression du programme g n tique de l individu La biodiversit d pend dans une large mesure de la diversit des climats dont les modifications peuvent ainsi avoir des cons quences significatives sur la faune et la flore TH ME 5 SANT L esp rance de vie a t spectaculairement allong e au cours du XX si cle alors qu elle tait de 25 ans au milieu du XVIIT si cle elle est pass e 45 ans en 1900 et 79 ans en 2000 dans les pays d velopp s Elle continue cro tre dans ces pays d environ deux trois mois par an Les tudes pid miologiques montrent que les facteurs de risque rel vent autant des comportements collectifs et individuels que des facteurs g n tiques L analyse des causes de d c s montre le r le pr dominant de plusieurs facteurs le tabac l alcool les d s quilibres alimentaires l ob sit et les accidents de la vie domestique et de la route L ducation la sant est particuli rement importante au coll ge un ge o les l ves sont r ceptifs aux enjeux de sant Objectifs La plupart des comportements nocifs s acqui rent pendant l enfance habitudes alimentaires et l adolescence tabac alcool imprudence C est donc en grande partie pendant la p riode du coll ge que les adolescents prennent des habitudes qui pourront pour certains d entre eu
34. anis en trois parties e De lair qui nous entoure la mol cule 35 e Les lois du courant continu 35 La lumi re couleurs images vitesse 30 A De l air qui nous entoure la mol cule Cette partie a pour objet d introduire dans un premier temps la mol cule partir de deux exemples l eau d j tudi e en classe de cinqui me et l air abord en classe de quatri me Elle permet notamment de r investir les notions sur l eau vues en classe de cinqui me concernant la distinction entre m langes et corps purs les changements d tat et la conservation de la masse lors de ces changements d tat Dans un second temps elle conduit en s appuyant sur les combustions l tude des transformations chimiques et leur interpr tation atomique Connaissances Capacit s Commentaires COMPOSITION DE L AIR de quoi est compos lair que nous respirons Est il un corps pur L air est un m lange de dioxyg ne environ 20 en volume et de diazote environ 80 en volume Le dioxyg ne est n cessaire la vie Distinction entre un gaz et une fum e Extraire d un document les informations relatives la composition de l air et au r le du dioxyg ne Th mes de convergence d veloppement durable sant VOLUME ET MASSE DE L AIR l air a t il un volume propre A t il une masse L tat gazeux est un des tats de la mati re Un gaz est compre
35. ans la r alisation Une ducation scientifique compl te se doit de faire prendre conscience aux l ves la fois de la proximit de ces d marches r solution de probl mes formulation respectivement d hypoth ses explicatives et de conjectures et des particularit s de chacune d entre elles notamment en ce qui concerne la validation par l exp rimentation d un c t par la d monstration de l autre Rep res pour la mise en uvre 1 Divers aspects d une d marche d investigation Cette d marche s appuie sur le questionnement des l ves sur le monde r el en sciences exp rimentales et en technologie et sur la r solution de probl mes en math matiques Les investigations r alis es avec l aide du professeur l laboration de r ponses et la recherche d explications ou de justifications d bouchent sur l acquisition de connaissances de comp tences m thodologiques et sur la mise au point de savoir faire techniques Dans le domaine des sciences exp rimentales et de la technologie chaque fois qu elles sont possibles mat riellement et d ontologiquement l observation l exp rimentation ou l action directe par les l ves sur le r el doivent tre privil gi es Une s ance d investigation doit tre conclue par des activit s de synth se et de structuration organis es par l enseignant partir des travaux effectu s par la classe Celles ci portent non seulement sur les quelques
36. ans le temps peut tre obtenue par d placement d un aimant au voisinage d une bobine Pratiquer une d marche exp rimentale pour illustrer l influence du mouvement relatif d un aimant et d une bobine pour produire une tension Th mes de convergence d veloppement durable nergie TENSION CONTINUE ET TENSION ALTERNATIVE P RIODIQUE qu est ce qui distingue la tension fournie par le secteur de celle fournie par une pile Tension continue et tension variable au cours du temps Tension alternative p riodique P riode Valeurs maximale et minimale d une tension Construire le graphique repr sentant les variations d une tension au cours du temps En extraire des informations pour reconna tre une tension alternative p riodique pour d terminer graphiquement sa valeur maximale et sa p riode D crire le comportement de la tension en fonction du temps Utiliser un tableur pour recueillir mettre en forme les informations afin de les traiter 24 Connaissances Capacit s Commentaires L OSCILLOSCOPE ET OU L INTERFACE D ACQUISITION INSTRUMENT DE MESU signifient les courbes affich es par un oscilloscope ou sur l cran de l ordinateur RES DE TENSION ET DE DUR E que Fr quence d une tension p riodique et unit l hertz Hz dans le Syst me international SI Relation entre la p riode et la fr quence La tension du secteur est a
37. ation de la mati re permet de comprendre qu une substance rejet e peut tre dilu e transform e ou conserv e Les transformations chimiques issues des activit s humaines peuvent tre la source d une pollution de l environnement mais il est galement possible de mettre profit la chimie pour recycler les mat riaux et plus g n ralement pour restaurer l environnement Les sciences de la vie apportent la connaissance des tres vivants et de leur diversit L analyse d observations de terrain concernant la r partition des tres vivants dans un milieu sensibilise aux cons quences de la modification de facteurs physico chimiques par l activit humaine Les sciences de la Terre contribuent la compr hension de la nature et la connaissance de la localisation des ressources de leur caract re renouvelable ou non Les math matiques fournissent les outils de traitement et de repr sentation qui permettent l analyse de ph nom nes complexes De plus la prise en compte d un vaste domaine d espace et de temps implique la manipulation des ordres de grandeur en consid rant date dur e vitesse fr quence mais aussi masses surfaces volumes dilutions La technologie est indispensable la compr hension des probl mes d environnement d une plan te transform e en permanence par les activit s de l homme De part les sujets abord s les transports l environnement et l nergie l architect
38. bat interne au groupe d l ves contr le de l isolement des param tres et de leur variation description et r alisation de l exp rience sch mas description crite dans le cas des sciences exp rimentales r alisation en technologie description et exploitation des m thodes et des r sultats recherche d l ments de justification et de preuve confrontation avec les conjectures et les hypoth ses formul es pr c demment L change argument autour des propositions labor es communication au sein de la classe des solutions labor es des r ponses apport es des r sultats obtenus des interrogations qui demeurent confrontation des propositions d bat autour de leur validit recherche d arguments en math matiques cet change peut se terminer par le constat qu il existe plusieurs voies pour parvenir au r sultat attendu et par l laboration collective de preuves L acquisition et la structuration des connaissances mise en vidence avec l aide de l enseignant de nouveaux l ments de savoir notion technique m thode utilis s au cours de la r solution confrontation avec le savoir tabli comme autre forme de recours la recherche documentaire recours au manuel en respectant des niveaux de formulation accessibles aux l ves donc inspir s des productions auxquelles les groupes sont parvenus recherche des causes d un ventuel d saccord analyse cri
39. causes mentionn es dans le socle doivent progressivement tre acquises par l l ve Elles ne sont pas syst matiquement reprises dans l criture du programme de chaque niveau l enseignant gardant l esprit qu elles constituent des axes permanents de son enseignement Liens avec les autres disciplines et les diff rentes comp tences du socle commun de connaissances et de comp tences commun Les r centes valuations nationales et internationales entre autres montrent la n cessit de mettre en perspective les connaissances et comp tences scientifiques dans un cadre plus large que celui de la seule discipline physique chimie Ces acquis doivent tre construits exploit s et mobilis s tant dans cette discipline que dans les disciplines connexes ainsi que dans des situations de la vie quotidienne ou de l environnement imm diat de l l ve Les th mes de convergence contribuent largement la r alisation de ces objectifs La physique chimie est fortement corr l e au coll ge aux autres disciplines du p le des sciences La physique chimie met la disposition des sciences de la vie et de la Terre et de la technologie des notions qui leur sont n cessaires Les lois qui constituent le noyau de leur domaine d tude s appliquent en effet aussi bien la nature proprement dite vivante ou non qu aux objets produits par l homme La physique chimie rejoint les sciences de la vie et de la Terre travers des connai
40. coll ge l l ve doit avoir une vue d ensemble d un monde avec lequel l Homme est en interaction monde qu il a profond ment transform Sans que lui soient dissimul s les probl mes qui restent pos s par cette transformation il doit avoir pris conscience de tout ce que son mode de vie doit aux progr s des sciences et des techniques et de la n cessit de celles ci pour faire face aux d fis du XXI si cle Il s agit simplement de croiser les apports disciplinaires afin de parvenir une compr hension rationnelle tant de pr conisations simples tri des d chets conomie de l eau que des argumentaires de d bat public Une analyse tant soit peu approfondie des probl mes d environnement demande tre faite dans une approche syst mique identifier les syst mes en relation et la nature de ces interconnexions mais cette tude ne peut tre abord e que de mani re tr s l mentaire au niveau du coll ge L essentiel est de faire comprendre que l analyse d une r alit complexe demande de croiser syst matiquement les regards ceux des diff rentes disciplines mais aussi ceux des partenaires impliqu s sur le terrain dans la gestion de l environnement pour un d veloppement durable M me s il est exclu de s imposer cette m thode de fa on exhaustive la convergence des apports disciplinaires et partenariaux prend ici toute sa dimension Contenus La physique chimie introduit l id e de conserv
41. constant avec le non vivant L eau et l air aux propri t s multiples sont deux composants majeurs de l environnement de la vie et de l Homme ils conditionnent son existence La diversit des formes de la mati re de leurs propri t s m caniques ou lectriques comme celle des mat riaux labor s par l homme pour r pondre ses besoins se nourrir se v tir se loger se d placer est grande Des grandeurs simples avec leurs unit s en permettent une premi re caract risation et conduisent pratiquer unit s et mesures auxquelles s appliquent calculs fractions et r gles de proportionnalit Les r actions entre ces formes offrent une combinatoire innombrable tant t imm diatement perceptible et utilisable respiration combustion tant t complexe industrie chimique ou agro alimentaire pr cis ment fix e par la nature des atomes qui constituent la mati re La conception et la r alisation des objets techniques et des syst mes complexes met profit les connaissances scientifiques sur la mati re choix des mat riaux obtention des mati res premi res optimisation des structures pour r aliser une fonction donn e ma trise de l impact du cycle de vie d un produit sur l environnement Les soci t s se sont toujours d finies par les mat riaux qu elles ma trisent et les techniques utilis es pour leur assurer une fonction La ma trise y compris conomique des mat riaux les technol
42. constitutives et donne acc s une compr hension globale d un monde complexe notamment au travers des modes de pens e qu elle met en uvre TH ME 1 IMPORTANCE DU MODE DE PENS E STATISTIQUE DANS LE REGARD SCIENTIFIQUE SUR LE MONDE L al atoire est pr sent dans de tr s nombreux domaines de la vie courante priv e et publique analyse m dicale qui confronte les r sultats des valeurs normales bulletin m t orologique qui mentionne des carts par rapport aux normales saisonni res et dont les pr visions sont accompagn es d un indice de confiance contr le de qualit d un objet technique sondage d opinion Or le domaine de l al atoire et les d marches d observations sont intimement li s la pens e statistique Il s av re donc n cessaire d s le coll ge de former les l ves la pens e statistique dans le regard scientifique qu ils portent sur le monde et de doter les l ves d un langage et de concepts communs pour traiter l information apport e dans chaque discipline Objectifs Au coll ge seule la statistique exploratoire est abord e et l aspect descriptif constitue l essentiel de l apprentissage Trois types d outils peuvent tre distingu s les outils de synth se des observations tableaux effectifs regroupement en classe pourcentages fr quence effectifs cumul s fr quences cumul es les outils de repr sentation diagrammes barres diagrammes circulaires
43. ctivit s ayant pour support un texte documentaire scientifique des travaux crits cons cutifs des recherches personnelles au CDI sur Internet exploitation de textes scientifiques historiques ou d actualit l analyse et ou l tablissement de protocoles exp rimentaux l interpr tation d exp riences la reformulation d un compte rendu d exp riences la r ponse des questions se rapportant un document pr parant la s quence suivante d enseignement Il convient de veiller un quilibre judicieux entre ces activit s et de pr parer l l ve gagner progressivement son autonomie par rapport cette n cessaire appropriation des savoirs et des savoir faire indispensable la r ussite de ses tudes ult rieures en particulier au lyc e La r flexion sur l valuation intervient d s la conception des diff rentes s quences d enseignement Il y a lieu de distinguer valuation diagnostique qui conduit l enseignant identifier les repr sentations des l ves leurs connaissances les m thodes 11 acquises et les obstacles cognitifs pour adapter son enseignement elle se situe en d but de s quence individuellement ou en groupe valuation formative qui jalonne les apprentissages et permet une diversification des aides apport es l l ve en valorisant les efforts et en cherchant assurer un suivi personnalis valuation sommative qui perme
44. de comprendre qu un effet peut avoir plusieurs causes agissant simultan ment de percevoir qu il peut exister des causes non apparentes ou inconnues d exprimer et d exploiter les r sultats d une mesure ou d une recherche c est dire d utiliser les langages scientifiques l crit et l oral de ma triser les principales unit s de mesure et de savoir les associer aux grandeurs correspondantes de comprendre qu une mesure est associ e une incertitude d appr hender la nature et la validit d un r sultat statistique La d marche d investigation contribue au d veloppement de ces capacit s et doit ce titre tre privil gi e lorsque sa mise en uvre est pertinente Attitudes d velopp es par l enseignement de la physique chimie L enseignement de la physique chimie doit galement contribuer d velopper chez l l ve le sens de l observation la curiosit pour la d couverte des causes des ph nom nes naturels l imagination raisonn e louverture d esprit l esprit critique l int r t pour les progr s scientifiques et techniques l observation des r gles l mentaires de s curit le respect des consignes le respect de soi et le respect des autres la responsabilit face l environnement Ces attitudes ainsi que les capacit s g n rales pratiquer une d marche scientifique comprendre qu un effet peut avoir plusieurs
45. des informations relatives la m t orologie et la climatologie Identifier et d crire un tat physique partir de ses propri t s Respecter sur un sch ma les propri t s li es aux tats de la mati re Th me de convergence m t orologie et climatologie Les changements d tat Cycle de l eau Th me de convergence climatologie m t orologie et Solidification fusion liqu faction vaporisation R aliser observer sch matiser des exp riences de changements d tat Th me de convergence climatologie m t orologie et Lors des changements d tat la masse se conserve et le volume varie Pratiquer une d marche exp rimentale pour mettre en vidence ces ph nom nes Un palier de temp rature appara t lors du changement d tat d un corps pur Construire le graphique correspondant en appliquant des consignes Contr ler exploiter les r sultats Th me de convergence de pens e statistique importance du mode L augmentation de la temp rature d un corps pur n cessite un apport d nergie Les changements d tat d un corps pur mettent en jeu des transferts d nergie Temp ratures de changements d tat de l eau sous pression normale Th me de convergence nergie Les grandeurs physiques associ es Masse et volume La masse de 1 L d eau liquide est voisine de 1 kg dans les conditions usuelles de notre envir
46. diation Il est recommand de consacrer 10 du temps de travail de l l ve l valuation sommative et de r partir judicieusement les phases d valuation au cours du trimestre Une criture hi rarchis e des programmes Une criture des programmes identifiant les points de passage oblig s li s aux connaissances et capacit s du socle commun facilite la lecture et la compr hension des attentes de l institution Le programme est traiter dans son int gralit Il se pr sente sous forme de deux domaines le premier crit en caract res droits correspond au socle colonne vert brale des programmes le second crit en italique compl te le socle commun de connaissances et de comp tences commun Cette pr sentation permet au professeur de diff rencier les approches p dagogiques et les valuations des comp tences des l ves pour chacun de ces domaines Elle permet galement aux enseignants de mieux prendre en charge la gestion raisonn e des apprentissages en mettant en relief les fondamentaux une capacit donn e n cessite une attention plus soutenue si elle correspond au socle que si elle n y appartient pas elle peut tre acquise progressivement par un travail en continu sur l ann e scolaire et tout au long du coll ge En outre la longueur du libell d une partie du programme n est pas repr sentative de la dur e qu il convient de lui consacrer Dans la pr sentation retenue des pr
47. e Physique Chimie CLASSE DE CINQUI ME Le programme est organis en trois parties L eau dans notre environnement M langes et corps purs 50 e Les circuits lectriques en courant continu tude qualitative 25 e La lumi re sources et propagation rectiligne 25 A L eau dans notre environnement M langes et corps purs Cette partie propose un ensemble de notions essentiellement fond es sur l observation et l exp rimentation Sa finalit est de clarifier les notions de m langes et de corps purs et de pr senter les trois tats de la mati re et les changements d tat associ s Cette partie s appuie sur l tude de l eau qui permet de travailler sur des sujets en relation avec leur environnement et de d velopper les th mes de convergence m t orologie et climatologie d veloppement durable nergie et s curit Cette partie prolonge les acquis de l cole l mentaire conforte et enrichit le vocabulaire m langes homog nes et h t rog nes elle d veloppe les savoir faire exp rimentaux manipulation d une verrerie sp cifique Connaissances Capacit s Commentaires L EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT quel r le l eau joue t elle dans notre environnement et dans notre alimentation L eau est omnipr sente dans notre environnement notamment dans les boissons et des organismes vivants Test de reconnaissance de l eau par le sulfate de cuivre anhydr
48. e Suivre un protocole donn pour mettre en vidence la pr sence d eau dans diff rentes substances Valider ou invalider l hypoth se de la pr sence d eau Pour les exp riences avec le sulfate de cuivre anhydre le port des lunettes est indispensable et l utilisation de faibles quantit s est fortement recommand e Th me de convergence m t orologie et climatologie M LANGES AQUEUX comment obtenir de l eau limpide M langes homog nes et h t rog nes D cantation Filtration Extraire des informations de l observation d un m lange R aliser un montage de d cantation ou de filtration partir d un sch ma Faire le sch ma d un montage de d cantation ou de filtration en respectant des conventions On peut approfondir le concept d homog n it en mettant en vidence son caract re relatif dans la mesure o l aspect de la mati re d pend de l chelle d observation Th me de convergence d veloppement durable L eau peut contenir des gaz dissous Test de reconnaissance du dioxyde de carbone par l eau de chaux Mettre en uvre un protocole pour r cup rer un gaz par d placement d eau R aliser le test le sch matiser Le professeur pr cise que le dioxyg ne est galement soluble dans l eau M LANGES HOMOG NES ET CORPS PURS un liquide d aspect homog ne est il pur Une eau limpide est elle une eau pure Une eau d apparence homog n
49. e approche de l tude de certaines conversions d nergie La grande importance de l lectricit dans la vie quotidienne et dans le monde industriel justifie l accent mis sur l nergie lectrique notamment sur sa production La technologie avec des supports issus des domaines tels que les transports l architecture l habitat l environnement permet de mettre en vidence les diff rentes formes d nergie qui sont utilis es dans les objets techniques Les math matiques enrichissent ce th me notamment par l criture et la comparaison des ordres de grandeur l utilisation des puissances de 10 et de la notation scientifique la r alisation et l exploitation graphique de donn es ainsi que la comparaison de s ries statistiques concernant par exemple les r serves les consommations la prospective pour les niveaux locaux nationaux plan taire Les sciences de la vie permettent aux l ves de constater que les v g taux chlorophylliens n ont besoin pour se nourrir que de mati re min rale condition de recevoir de l nergie lumineuse alors que pour l organisme humain ce sont les nutriments en pr sence de dioxyg ne qui lib rent de l nergie utilisable entre autre pour le fonctionnement des organes En sciences de la Terre les s ismes sont mis en relation avec une lib ration d nergie TH ME 4 M T OROLOGIE ET CLIMATOLOGIE Le futur citoyen doit tre particuli rement sensibilis
50. e cas ch ant des questions sur le retour par la masse mais ne soul ve pas lui m me cette difficult Danger en cas de court circuit d un g n rateur Identifier la situation de court circuit du g n rateur et le risque correspondant Respecter les r gles de s curit Le professeur voque les dangers pr sent s par une prise de courant dont les broches sont assimil es aux bornes d un g n rateur Le contact du corps humain avec la borne active la phase et la terre ou avec la borne active la phase et la borne passive provoque une lectrisation voire une lectrocution Th me de convergence s curit CIRCUIT LECTRIQUE EN S RIE Les dip les constituant le circuit en s rie ne forment qu une seule boucle Sens conventionnel du courant lectrique Symboles normalis s d une lampe et d un g n rateur d une diode d une diode lectroluminescente DEL R aliser un montage en s rie partir d un sch ma Faire le sch ma normalis d un montage en s rie en respectant les conventions Raisonner argumenter pratiquer une d marche exp rimentale relative au sens conventionnel du courant lectrique Il ne s agit pas d tudier la diode en tant que dip le Pour un circuit donn l ordre des dip les n influence pas leur fonctionnement Valider ou invalider l hypoth se correspondante Certains mat riaux sont conducteurs d autres sont isolants
51. e d marche exp rimentale afin de comparer qualitativement le caract re conducteur de l eau et de diverses solutions aqueuses Valider ou invalider une hypoth se sur le caract re conducteur ou isolant d une solution aqueuse L objectif des comparaisons de conduction lectrique de l eau et des solutions aqueuses n est pas de constater la plus ou moins grande conduction en fonction des concentrations mais de permettre l introduction de la notion d ions en solution Les risques d lectrocution ou d lectrisation dus la conduction du courant lectrique par l eau du robinet baignoire fuites d eau doivent tre rappel s Constituants de l atome noyau et lectrons Structure lacunaire de la mati re Les atomes et les mol cules sont lectriquement neutres l lectron et les ions sont charg s lectriquement Extraire d un document papier multim dia les informations relatives aux dimensions de l atome et du noyau Il n est pas demand de donner la composition du noyau La m morisation des ordres de grandeur n est pas exigible Le courant lectrique est d un d placement d lectrons dans le sens oppos au sens conventionnel du courant dans un m tal des d placements d ions dans une solution aqueuse Observer recenser des informations partir d une exp rience de migration d ions 22 A 1 2 Quelques tests de reconnaissance d ion
52. e des atomes leur nombre total et la masse totale restent conserv s est appel e transformation ou r action chimique La mati re vivante est constitu e d atomes qui ne sont pas diff rents dans leur nature de ceux qui constituent la mati re inerte Son architecture fait intervenir un niveau d organisation qui lui est particulier celui de la cellule elle m me constitu e d un tr s grand nombre de mol cules et si ge de transformations chimiques Les tres vivants poss dent un ensemble de fonctions nutrition relation reproduction qui leur permettent de vivre et de se d velopper dans leur milieu Les changes entre l organisme vivant et le milieu ext rieur sont l origine de l approvisionnement des cellules en mati re nutriments et dioxyg ne permettant la transformation d nergie et le renouvellement des mol cules n cessaires leur fonctionnement et du rejet dans le milieu de d chets produits par leur activit Il existe aussi une unit de repr sentation du monde qui se traduit par l universalit des lois qui r gissent les ph nom nes naturels la conservation de la mati re qui se manifeste par la conservation de sa masse totale au cours des transformations qu elle subit celle de l nergie au travers de ses transformations sous diverses formes Les concepts d change de mati re d nergie et d information sous tendent aussi bien la compr hension du fonctionnement des organismes vi
53. e mesure optimiser les conditions de mesure La r sistance au sens usuel est un objet dip le tandis que la grandeur qui porte le m me nom fait r f rence au comportement ohmique de cet objet C est en raison de cette double acception que le mot r sistance est parfois entre guillemets LA LOI D OHM comment varie l intensit du bornes courant lectrique dans une r sistance quand on augmente la tension lectrique ses nonc de la loi d Ohm et relation la traduisant en pr cisant les unit s Une r sistance satisfait la loi d Ohm elle est caract ris e par une grandeur appel e r sistance lectrique Proposer ou suivre un protocole donn pour aborder la loi d Ohm Mesurer lire une mesure estimer la pr cision d une mesure optimiser les conditions de mesure Proposer une repr sentation adapt e pour montrer la proportionnalit de U et de I tableau caract ristique d une r sistance lt Exprimer la loi d Ohm par une phrase correcte Traduire la loi d Ohm par une relation math matique Calculer utiliser une formule L tude des associations de r sistance est hors programme Le g n rateur fournit de l nergie la r sistance qui la transf re l ext rieur sous forme de chaleur transfert thermique S curit risque d chauffement d un circuit coupe circuit Extraire d un document les informatio
54. e peut contenir des substances autres que l eau M langes et corps purs vaporation Chromatographie Extraire les informations utiles de l tiquette d une eau min rale ou d un autre document Pratiquer une d marche exp rimentale Suivre un protocole pour r aliser une chromatographie Interpr ter un chromatogramme simple L introduction de la mol cule comme entit chimique est report e en classe de quatri me Ceci n exclut pas que le professeur s il le juge pertinent utilise d s la classe de cinqui me la notion de mol cule pour clairer celle de corps pur Le concept d ion n est abord qu en classe de troisi me Th me de convergence d veloppement durable La distillation d une eau min rale permet d obtenir de l eau quasi pure Pr senter la d marche suivie lors d une distillation les r sultats obtenus 13 Connaissances Capacit s Commentaires LES CHANGEMENTS D TAT DE L EAU que se passe t il quand on chauffe ou refroidit de l eau sous pression normale Les trois tats physiques de l eau Propri t s sp cifiques de chaque tat physique de l eau forme propre de l eau solide glace absence de forme propre de l eau liquide horizontalit de la surface libre de l eau liquide compressibilit et expansibilit de la vapeur d eau qui occupe tout le volume offert Observer et recenser
55. el Pourquoi la vitesse est elle dangereuse La distance de freinage cro t plus rapidement que la vitesse Exploiter les documents relatifs la s curit routi re Th mes de convergence s curit nergie 26
56. ergie la pratique des circuits lectriques et leurs multiples utilisations dans la vie quotidienne les changes thermiques sont autant de circonstances o se r v lent la pr sence de l nergie et de sa circulation le r le de la mesure et des incertitudes qui la caract risent Le r le essentiel de l nergie dans le fonctionnement des soci t s requiert d en pr server les formes ais ment utilisables et d tre familier de ses unit s de mesure comme des ordres de grandeur Circulation d nergie et changes d information sont troitement li s l conomie de celle l tant d pendante de ceux ci L Homme La d couverte du fonctionnement du corps humain construit une premi re repr sentation de celui ci en tant que structure vivante dot e de mouvements et de fonctions diverses alimentation digestion respiration reproduction capable de relations avec les autres et avec son milieu requ rant respect et hygi ne de vie L tude plus approfondie de la transmission de la vie de la maturation et du fonctionnement des organes qui l assurent des aspects g n tiques de la reproduction sexu e permet de comprendre la fois l unicit de l esp ce humaine et la diversit extr me des individus Chaque homme r sulte de son patrimoine g n tique de son interaction permanente avec son milieu de vie et tout particuli rement de ses changes avec les autres Saisir le r le de ces interactions entre
57. es autres Il ne s agit pas seulement d inviter les l ves adopter ces comportements au cours de leur pr sence au coll ge partie de leur emploi du temps qui est de loin la moins expos e aux risques mais de les convaincre travers une v ritable ducation la s curit de transformer ces comportements responsables en r gles de vie L action ducative doit tre coordonn e avec celle de la famille ainsi qu des actions transversales qui contribuent d velopper une r elle culture du risque et s inscrivent dans une ducation la responsabilit et la citoyennet Contenus L ducation la s curit implique la fois pr vention et protection C est l association des diff rents champs disciplinaires qui peut apprendre l l ve r duire sa vuln rabilit face aux risques individuels et face aux risques majeurs qu ils soient d origine naturelle s ismes volcanisme mouvements de terrain temp tes inondations ou d origine technologique risques industriels transports de mati res dangereuses Les math matiques au travers d un regard statistique peuvent conduire les l ves distinguer l al a d fini par sa fr quence et son intensit du risque qui associe al a et importance des enjeux humains Par ailleurs l information relative la s curit routi re peut s appuyer sur les connaissances math matiques pour mettre en vidence les liens entre vit
58. es objectifs atteindre rep rer les acquis initiaux des l ves identifier les conceptions ou les repr sentations des l ves ainsi que les difficult s persistantes analyse d obstacles cognitifs et d erreurs laborer un sc nario d enseignement en fonction de l analyse de ces diff rents l ments L appropriation du probl me par les l ves Les l ves proposent des l ments de solution qui permettent de travailler sur leurs conceptions initiales notamment par confrontation de leurs ventuelles divergences pour favoriser l appropriation par la classe du probl me r soudre L enseignant guide le travail des l ves et ventuellement l aide reformuler les questions pour s assurer de leur sens les recentrer sur le probl me r soudre qui doit tre compris par tous Ce guidage ne doit pas amener occulter ces conceptions initiales mais au contraire faire na tre le questionnement La formulation de conjectures d hypoth ses explicatives de protocoles possibles formulation orale ou crite de conjectures ou d hypoth ses par les l ves ou les groupes laboration ventuelle d exp riences destin es tester ces hypoth ses ou conjectures communication la classe des conjectures ou des hypoth ses et des ventuels protocoles exp rimentaux propos s L investigation ou la r solution du probl me conduite par les l ves moments de d
59. esse et distance d arr t en tant qu exemple de non proportionnalit entre vitesse et risques de mortalit La physique dans le domaine de la s curit routi re montre la conversion de l nergie cin tique en d autres formes au cours d un choc Par ailleurs cet enseignement de physique et de chimie inclut la s curit des l ves au quotidien s curit lectrique s curit et chimie s curit et clairage Les risques naturels en liaison avec la m t orologie les risques technologiques toxicit des produits utilis s des d chets produits sont galement abord s Les sciences de la vie prennent galement en compte la s curit des l ves lors des exercices pratiques s curit lectrique s curit et produits chimiques risques li s la manipulation de certains produits d origine biologique Les notions d gag es lors de l tude des fonctions sensibilisent aux graves cons quences sur l organisme humain du non respect des r gles de s curit et d hygi ne dans le domaine de la sant Les sciences de la Terre mettent l accent sur la pr vention par exemple de certains risques naturels en sugg rant de limiter l rosion par une gestion raisonn e des paysages Une compr hension de l activit de la Terre permet aux l ves de mieux int grer les informations sur les risques li s aux s ismes et au volcanisme La technologie prend tr s fortement en compte la s curit des
60. explorer des concepts th oriques Ces disciplines ont aussi pour objet de permettre l l ve de comprendre les enjeux soci taux de la science et de la technologie ses liens avec les pr occupations de chaque tre humain homme ou femme Les filles en particulier doivent percevoir qu elles sont leur place dans le monde des sciences l encontre de certains st r otypes qui doivent tre combattus La perspective historique donne une vision coh rente des sciences et des techniques et de leur d veloppement conjoint Elle permet de pr senter les connaissances scientifiques comme une construction humaine progressive et non comme un ensemble de v rit s r v l es Elle claire par des exemples le caract re r ciproque des interactions entre sciences et techniques 1 Unit et diversit du monde L extraordinaire richesse de la nature et la complexit de la technique peuvent tre d crites par un petit nombre de lois universelles et de concepts unificateurs L unit du monde est d abord structurelle la mati re vivante ou inerte est un assemblage d atomes le plus souvent organis s en mol cules Les propri t s des substances ou des esp ces chimiques sont fonction de la nature des mol cules qui les composent Ces derni res peuvent se modifier par un r arrangement des atomes donnant naissance de nouvelles mol cules et ainsi de nouvelles substances Une telle transformation dans laquelle la natur
61. ge que la chimie a aussi un caract re novateur qui consiste nature disponibilit soit synth tiser des esp ces chimiques d j existantes dans la afin d en abaisser le co t et ou d en garantir la soit cr er des esp ces chimiques n existant pas dans la nature afin de r pondre des besoins Connaissances Capacit s Commentaires SYNTH SE D UNE ESP CE CHIMIQUE EXISTANT DANS LA NATURE comment synth tiser l ar me de banane Il est possible de r aliser la synth se d esp ces chimiques d j existantes dans la nature Suivre le protocole de la synth se effectu e de mani re l mentaire de l ac tate d isoamyle Identifier les risques correspondants respecter les r gles de s curit La synth se d un ar me peut tre r alis e de fa on l mentaire par les l ves et de fa on plus labor e par l enseignant CR ATION D UNE ESP CE CHIMIQUE N EXISTANT PAS DANS LA NATURE comment cr er de nouvelles esp ces chimiques Il est possible de r aliser la synth se d esp ces chimiques n existant pas dans la nature Le nylon comme les mati res plastiques sont constitu s de macromol cules Suivre le protocole permettant de r aliser la synth se du nylon ou d un savon Identifier les risques correspondants respecter les r gles de s curit Th mes de convergence s curit sant B NERGIE LECTRIQUE ET CI
62. ide est compact les solides cristallins sont ordonn s Argumenter en utilisant la notion de mol cules pour interpr ter les diff rences entre les trois tats physiques de l eau la conservation de la masse lors des changements d tat de l eau la non compressibilit de l eau Les m langes travers la description mol culaire Argumenter en utilisant la notion de mol cules pour interpr ter la diffusion d un gaz dans l air la diffusion d un solut dans l eau sucre colorant dioxyg ne Percevoir la diff rence entre r alit et simulation On se limitera des exemples de solut s mol culaires dans le cas de cette mod lisation LES COMBUSTIONS qu est ce que br ler La combustion du carbone n cessite du dioxyg ne et produit du dioxyde de carbone La combustion du butane et ou du m thane dans l air n cessite du dioxyg ne et produit du dioxyde de carbone et de l eau Test du dioxyde de carbone en pr sence de dioxyde de carbone l eau de chaux donne un pr cipit blanc Questionner identifier un probl me formuler une hypoth se Mettre en uvre un protocole exp rimental Observer extraire les informations d un fait observ Exprimer l crit ou l oral des tapes d une d marche de r solution Proposer une repr sentation adapt e Suivre un protocole donn Une combustion n cessite la pr sence
63. ions sur la gravitation et sa manifestation au voisinage de la Terre poids d un corps Elle introduit l nergie de position et l nergie cin tique Elle contribue la formation du citoyen dans le domaine de la s curit routi re C1 Interaction gravitationnelle Apr s une pr sentation du syst me solaire l enseignant introduit progressivement la gravitation comme une distance entre deux objets ayant une masse puis comme une action attractive notion d nergie de interaction qui d pend de la distance entre les deux objets La position est abord e ainsi que sa conversion en nergie de mouvement Connaissances Capacit s Commentaires NOTION DE GRAVITATION pourquoi les plan tes gravitent elles autour du Soleil et les satellites autour de la Terre Pr sentation succincte du syst me solaire Action attractive distance exerc e par le Soleil sur chaque plan te une plan te sur un objet proche d elle un objet sur un autre objet du fait de leur masse La gravitation est une interaction attractive entre deux objets qui ont une masse elle d pend de leur distance La gravitation gouverne tout l Univers syst me solaire toiles et galaxies Suivre un raisonnement scientifique afin de comparer en analysant les analogies et les diff rences le mouvement d une fronde celui d une plan te autour du Soleil L l ve n a pas conna tre les n
64. le Arts espace temps ou Arts et innovations techniques permettent d introduire quelques grands rep res dans l histoire des sciences des techniques et des arts Le travail des l ves et l valuation Le travail des l ves doit s articuler autour d activit s qui identifient clairement les connaissances et les capacit s mises en uvre La diversification des formes de travail ainsi que l utilisation de supports th matiques vari s emprunt s notamment la vie courante et l actualit contribuent l acquisition de ces connaissances et au d veloppement de ces capacit s Cette diversification permet galement de susciter la curiosit des l ves et leur motivation pour un travail personnel En dehors des travaux r alis s en classe il importe que les l ves fournissent un travail personnel en tude ou la maison pour faciliter la r ussite des apprentissages Il est en effet indispensable qu ils apprennent fournir un travail autonome r gulier qui compl te les activit s conduites avec le professeur et qui leur permette d acqu rir une culture scientifique Outre l apprentissage du cours phrases cl s sch mas annot s r sum s explicites associ la ma trise de la langue ce travail personnel peut prendre des formes diverses par exemple la r solution d exercices d entra nement de diff rentes natures savoir faire th oriques exercices entr e exp rimentale a
65. lit des ressources Le fonctionnement des r alisations techniques leur cycle de production et destruction peuvent modifier l environnement imm diat mais aussi le sol l atmosph re ou les oc ans de la plan te La s curit de leur utilisation par l individu comme par la collectivit requiert vigilance et pr cautions lll LA DEMARCHE D INVESTIGATION Dans la continuit de l cole primaire les programmes du coll ge privil gient pour les disciplines scientifiques et la technologie une d marche d investigation Comme l indiquent les modalit s d crites ci dessous cette d marche n est pas unique Elle n est pas non plus exclusive et tous les objets d tude ne se pr tent pas galement sa mise en uvre Une pr sentation par l enseignant est parfois n cessaire mais elle ne doit pas en g n ral constituer l essentiel d une s ance dans le cadre d une d marche qui privil gie la construction du savoir par l l ve Il appartient au professeur de d terminer les sujets qui feront l objet d un expos et ceux pour lesquels la mise en uvre d une d marche d investigation est pertinente La d marche d investigation pr sente des analogies entre son application au domaine des sciences exp rimentales et celui des math matiques La sp cificit de chacun de ces domaines li e leurs objets d tude respectifs et leurs m thodes de preuve conduit cependant quelques diff rences d
66. llectif 2 Percevoir le monde L Homme per oit en permanence gr ce aux organes des sens des informations de nature physico chimique provenant de son environnement Au del de la perception directe l observation peut tre affin e par l emploi d instruments objets techniques qui tendent les possibilit s des sens Elle peut aussi tre compl t e par l utilisation d appareils de mesure et par l exploitation math matique des r sultats qu ils fournissent L exploitation de s ries de mesures la r flexion sur leur moyenne et leur dispersion tant dans le domaine des sciences exp rimentales que dans celui de la technologie introduisent l id e de pr cision de la mesure et conduisent une premi re vision statistique du monde La d marche exp rimentale au del de la simple observation contribue une repr sentation scientifique donc explicative du monde 3 Se repr senter le monde La perception imm diate de l environnement l chelle humaine est compl t e par une repr sentation du monde aux chelles microscopique d une part et astronomique de l autre Les connaissances acquises en math matiques permettent de s appuyer sur des mod les de repr sentation issus de la g om trie de manipuler les dimensions correspondantes et de les exprimer dans les unit s appropri es l chelle microscopique l ordre de grandeur des dimensions respectives de l atome et de la cellule est con
67. lternative Elle est sinuso dale La fr quence de la tension du secteur en France est 50 Hz Extraire des informations d un oscillogramme pour reconna tre une tension alternative p riodique Mesurer sur un oscillogramme la valeur maximale et la p riode en optimisant les conditions de mesure Toute manipulation directe sur le secteur est interdite MESURE D UNE TENSION qu indique un voltm tre utilis en alternatif Pour une tension sinuso dale un voltm tre utilis en alternatif indique la valeur efficace de cette tension Cette valeur efficace est proportionnelle la valeur maximale Extraire des informations indiqu es sur des g n rateurs ou sur des appareils usuels les valeurs efficaces des tensions alternatives Mesurer la valeur d une tension efficace tr s basse tension de s curit Au coll ge il est recommand de rester dans des domaines de tensions correspondant la tr s basse tension de s curit TBTS c est dire des tensions inf rieures 25 V pour l alternatif B 2 Puissance et nergie lectriques En relation avec la vie quotidienne il appara t indispensable que le futur citoyen aborde quantitativement les notions de puissance et d nergie lectriqu es afin de pouvoir g rer sa consommation lectrique et de faire des choix nerg tiques raisonn s Connaissances Capacit s Commentaires LA PUISSANCE LECTRI
68. majeure de l thique dont l ducation commence t t qu est il juste ou non de faire Et selon quels crit res raisonn s et partageables Quelle attitude responsable convient il d avoir face au monde vivant l environnement la sant de soi et de chacun L Univers Au del de l espace familier les premiers objets qui donnent pressentir par observation directe l extension et la diversit de l univers sont la Terre puis les astres proches Lune Soleil enfin les toiles Les mouvements de la Terre de la Lune des plan tes donnent une premi re structuration de l espace et du temps ils introduisent l id e qu un mod le peut fournir une certaine repr sentation de la r alit L observation et l exp rience r v lent progressivement d autres chelles d organisation celles des cellules des mol cules des ions et des atomes chaque niveau poss dant ses r gles d organisation et pouvant tre galement repr sent par des mod les La fr quentation mentale et crite des ordres de grandeur permet de se repr senter l immensit de l tendue des dur es des distances et des dimensions La Terre Per ue d abord par l environnement imm diat atmosph re sol oc ans et par la pesanteur qu elle exerce verticalit poids puis par son mouvement sa complexit se r v le progressivement dans les structures de ses profondeurs et de sa surface dans ses pa
69. novations techniques et alimente un secteur conomique essentiel Interactions et signaux La lumi re est omni pr sente dans l exp rience de chacun depuis son r le dans la vision jusqu au maintien de la vie des plantes vertes Les ombres et la pratique imm diate de la g om trie qu elles offrent la perception des couleurs la diversit des sources Soleil combustions lectricit qui la produisent permettent d approcher ce qu est la lumi re gr ce laquelle nergie et information peuvent se transmettre distance D autres modalit s d interactions distance couplent les objets mat riels entre eux ainsi que gr ce aux sens les tres vivants au monde qui les entoure Chez ceux ci le syst me nerveux la communication cellulaire sont constitutifs du fonctionnement m me de la vie Chacune de ces interactions poss de une vitesse qui lui est propre L nergie L nergie appara t comme la capacit que poss de un syst me de produire un effet au del de l usage familier du terme un circuit lectrique simple la temp rature d un corps les mouvements corporels et musculaires l alimentation donnent percevoir de tels effets les possibilit s de transformation d une forme d nergie en une autre l existence de r servoirs ou sources d nergie facilement utilisables De fa on plus labor e l analyse du fonctionnement des organismes vivants et de leurs besoins en n
70. ns montrant les applications au quotidien de ce transfert nerg tique Th mes de convergence s curit nergie C La lumi re couleurs images vitesse C1 Lumi res color es et couleur des objets Cette partie prolonge le programme de cinqui me par la notion de couleur Le monde qui entoure l l ve est un monde color Cette rubrique qui constitue une premi re approche de la couleur abord e galement en arts graphiques est un terrain favorable pour une importante activit d exp rimentation raisonn e Connaissances Capacit s Commentaires LUMIERES COLOR ES ET COULEUR DES OBJETS comment obtenir des lumi res color es La lumi re blanche est compos e de lumi res color es Suivre un protocole pour obtenir un spectre continu par d composition de la lumi re blanche en utilisant un prisme ou un r seau clair en lumi re blanche un filtre permet d obtenir une lumi re color e par absorption d une partie du spectre visible Extraire des informations d un fait observ Des lumi res de couleurs bleue rouge et verte permettent de reconstituer des lumi res color es et la lumi re blanche par synth se additive Suivre un protocole Faire des essais avec diff rents filtres pour obtenir des lumi res color es par superposition de lumi res color es La synth se soustractive est hors programme 20 Connaissances
71. nu l chelle astronomique le syst me solaire est con u comme un cas particulier de syst me plan taire et la Terre comme une plan te particuli re la vision externe de la Terre aux chelles moyennes s ajoute une repr sentation interne de notre plan te et des mat riaux qui la composent ainsi qu un premier degr de compr hension de son activit et de son histoire La repr sentation du monde ne se r duit pas une description de celui ci dans l espace Elle devient coh rente en y adjoignant celle de son volution dans le temps Ici encore ce sont les outils mis en place dans l enseignement des math matiques qui permettent de comparer les chelles de temps appropri es g ologique historique et humaine et d tudier divers aspects quantitatifs de cette volution graphiques taux de croissance 4 Penser math matiquement L histoire de l humanit est marqu e par sa capacit laborer des outils qui lui permettent de mieux comprendre le monde d y agir plus efficacement et de s interroger sur ses propres outils de pens e c t du langage les math matiques ont t d s l origine l un des vecteurs principaux de cet effort de conceptualisation Au terme de la scolarit obligatoire les l ves doivent avoir acquis les l ments de base d une pens e math matique Celle ci repose sur un ensemble de connaissances solides et sur des m thodes de r solution de probl mes et des modes
72. ogies de leur laboration et transformation sont au coeur du d veloppement de nos soci t s nouveaux mat riaux pour l automobile permettant d accro tre la s curit tout en all geant les v hicules miniaturisation des circuits lectroniques biomat riaux Le vivant Les manifestations de la vie le d veloppement des tres vivants leur fonctionnement leur reproduction montrent cette modalit si particuli re de la nature L adaptation aux milieux que la vie occupe dans lesquels elle se maintient et se d veloppe s accompagne de la diversit des formes du vivant Pourtant celle ci repose sur une profonde unit d organisation cellulaire et de transmission d information entre g n rations successives Les caract res de celles ci voluent dans le temps selon des d terminants plus ou moins al atoires conduisant des formes de vie poss dant une grande complexit La compr hension des relations troites entre les conditions de milieu et les formes de vie ainsi que la prise de conscience de l influence de l Homme sur ces relations conduisent progressivement mieux conna tre la place de l Homme dans la nature et pr pare la r flexion sur les responsabilit s individuelles et collectives dans le domaine de l environnement du d veloppement durable et de la gestion de la biodiversit L exploitation et la transformation industrielle des produits issus de mati re vivante animale ou v g tale suscitent des in
73. ogrammes en trois colonnes Connaissances Capacit s Commentaires la lecture horizontale des diff rents l ments se rapportant une m me entr e met en correspondance les connaissances acqu rir les aptitudes les mettre en uvre dans des situations vari es et des commentaires y aff rant Il est rappel que les th mes de convergence sont f d rateurs d un travail interdisciplinaire Pour les enseignants ils constituent un espace privil gi d changes sur les pratiques p dagogiques sur les contenus disciplinaires et sur l valuation Pour les l ves ils permettent une mise en synergie des connaissances et capacit s d clin es dans chaque discipline Dans la colonne Commentaires du programme des liens sont mentionn s avec les th mes de convergence Les grandes rubriques du programme sont accompagn es de pourcentage indiquant une r partition de l horaire imparti que le professeur peut moduler selon les l ves La pr sentation retenue n implique pas une progression obligatoire Toute libert est galement laiss e l enseignant pour organiser son cours dans l ordre o il le souhaite L essentiel est que le professeur ait une progression logique et que tout le programme soit tudi Introduction aux contenus des programmes Le programme de la classe de cinqui me dans le prolongement de l cole primaire a pour objectif de sensibiliser les l ves aux sujets abord s par une approche
74. oms et la place de chacune des plan tes au sein du syst me solaire L expression de la force d interaction gravitationnelle entre deux masses est hors programme POIDS ET MASSE D UN CORPS pourquoi un corps a t il un poids Quelle est la relation entre le poids et la masse d un objet Action distance exerc e par la Terre sur un objet situ dans son voisinage poids d un corps Le poids P et la masse m d un objet sont deux grandeurs de nature diff rente elles sont proportionnelles L unit de poids est le newton N La relation de proportionnalit se traduit par P mg Pratiquer une d marche exp rimentale pour tablir la relation entre le poids et la masse Construire et exploiter un graphique repr sentant les variations du poids en fonction de la masse Calculer utiliser une formule Toute tude vectorielle expression repr sentation est hors programme au coll ge ENERGIE MECANIQUE comment volue l nergie d un objet qui tombe sur Terre Un objet poss de une nergie de position au voisinage de la Terre une nergie de mouvement appel e nergie cin tique La somme de ses nergies de position et cin tique constitue son nergie m canique Raisonner argumenter pour interpr ter l nergie de mouvement acquise par l eau dans sa chute par une diminution de son nergie de position Conversion d nergie au cours d une chute Les
75. onnement 1L 1 dm 1mL 1 cm Associer les unit s aux grandeurs correspondantes Lire des mesures de masse et de volume Choisir les conditions de mesures optimales prouvette gradu e balance lectronique Ma triser les correspondances simples entre ces unit s Le mat riel de verrerie est voqu au fur et mesure de son utilisation Les grandeurs masse volumique et concentration massique sont hors programme Temp rature Nom et symbole de l unit usuelle de temp rature le degr Celsius C Rep rer une temp rature en utilisant un thermom tre un capteur Th me de convergence m t orologie et climatologie L EAU SOLVANT peut on dissoudre n importe quel solide dans l eau sucre sel sable l eau avec n importe quel liquide alcool huile p trole Peut on r aliser un m lange homog ne dans L eau est un solvant de certains solides et de certains gaz L eau et certains liquides sont miscibles Dissolution miscibilit solution corps dissous solut solvant solution satur e soluble insoluble liquides miscibles et non miscibles distinction entre dissolution et fusion Pratiquer une d marche exp rimentale dissolution de divers solides Suivre un protocole ampoule d canter D crire une observation une situation par une phrase correcte expression vocabulaire sens Th me de convergence d veloppement durable
76. out au long des apprentissages Ces apprentissages qui se font en relation avec la ma trise de la langue et la d couverte des sciences sont poursuivis tout au long de la scolarit obligatoire avec des degr s croissants de complexit nombre entiers naturels nombres d cimaux fractions nombres relatifs L apprentissage des techniques op ratoires est videmment indissociable de l tude des nombres Il s appuie sur la m morisation des tables indispensable tant au calcul mental qu au calcul pos par crit La g om trie doit rester en prise avec le monde sensible qu elle permet de d crire Les constructions g om triques avec leurs instruments traditionnels r gle querre compas rapporteur aussi bien qu avec un logiciel de g om trie constituent une tape essentielle la compr hension des situations g om triques Mais la g om trie est aussi le domaine de l argumentation et du raisonnement elle permet le d veloppement des qualit s de logique et de rigueur L organisation et la gestion des donn es sont indispensables pour comprendre un monde contemporain dans lequel l information chiffr e est omnipr sente et pour y vivre Il faut d abord apprendre lire et interpr ter des tableaux sch mas diagrammes r aliser ce qu est un v nement al atoire Puis apprendre passer d un mode de repr sentation l autre choisir le mode le plus ad quat pour organiser et g rer
77. pendant pas prendre le pas sur l exp rimentation directe lorsque celle ci est possible L utilisation d Internet est galement sollicit e lors de recherches documentaires et les changes d informations entre l ves l occasion de diverses activit s visant des comp tences du programme les l ves peuvent tre amen s utiliser les technologies de l information et de la communication Progressivement ils vont ainsi acqu rir galement des comp tences du r f rentiel du B2i coll ge Le tableau ci apr s pr sente quelques items du r f rentiel B2i coll ge qui peuvent tre valid s lors d activit en physique chimie Exemples d activit s Domaines du B2i et supports TIC envisageables R diger un compte rendu avec un logiciel de traitement de texte en ins rant des images num riques Construire un tableau un graphe avec un tableur grapheur R aliser des mesures en ExAO Domaine 1 s approprier un environnement informatique de travail Domaine 3 cr er produire traiter exploiter des donn es Domaine 1 s approprier un environnement informatique de Rechercher des informations travail dans des bases de donn es sur Domaine 2 adopter une attitude internet responsable Domaine 4 s informer se documenter La physique chimie participe la culture humaniste Notamment par des ouvertures en direction de l histoire des sciences et de l actualit
78. qui rend l l ve davantage acteur de ses apprentissages et la mise en uvre de projets scientifiques individuels ou collectifs contribuent galement d velopper l autonomie et l esprit d initiative de l l ve L histoire des arts L enseignement de physique chimie contribue sensibiliser l l ve l histoire des arts dans la continuit de l enseignement assur l cole primaire Situ es dans une perspective historique les uvres appartiennent aux six grands domaines artistiques d finis dans le programme d histoire des arts Ces uvres permettent d effectuer des clairages et des croisements en relation avec les autres disciplines au sein des arts de l espace peuvent par exemple tre abord s certains principes d architecture notamment l architecture m tallique les arts du quotidien permettent d aborder les instruments scientifiques qui ont pu tre l origine d inventions artistiques instruments optiques les liens entre le patrimoine industriel et artistique m canisme des fontaines clepsydre etc les arts du visuel permettent d aborder la question de la lumi re et de la couleur vitrail peinture pigments vernis etc dans les arts du langage certaines uvres litt raires sont l occasion d aborder des questions et des moments cl s d histoire des sciences Les th matiques propos es dans l enseignement de l histoire des arts par exemp
79. r normalement une lampe un moteur doit avoir ses bornes une tension proche de sa tension nominale Surtension et sous tension Observer recenser des informations valeurs nominales Mettre en uvre un raisonnement une m thode un protocole exp rimental pour choisir une lampe adapt e au g n rateur 19 B2 Le dip le r sistance Cette partie a pour objet d introduire la loi dip le r sistance sans oublier son importance dans le domaine nerg tique C est une illustration de la d Ohm partir du mod lisation d un comportement physique par une relation math matique la relation de proportionnalit Connaissances Capacit s Commentaires LA R SISTANCE quelle est l influence d une r sistance dans un circuit lectrique s rie Pour un g n rateur donn dans un circuit lectrique en s rie l intensit du courant lectrique d pend de la valeur de la r sistance plus la r sistance est grande plus l intensit du courant lectrique est petite L ohm Q est l unit de r sistance lectrique du SI Formuler des hypoth ses proposer et mettre en uvre un protocole concernant l influence de la r sistance lectrique sur la valeur de l intensit du courant lectrique Suivre un protocole donn utiliser un multim tre en ohmm tre Mesurer lire une mesure estimer la pr cision d un
80. s On retrouve ici la notion de test de reconnaissance appliqu e de nouvelles esp ces chimiques souvent rencontr es dans ce programme C est l occasion en liaison avec la reconnaissance des ions hydrog ne d introduire la notion de pH premier pas dans l tude de l acido basicit en utilisant des produits d utilisation courante Connaissances Capacit s Commentaires TESTS DE RECONNAISSANCE DE QUELQUES IONS comment reconna tre la pr sence de certains ions en solution Formules des ions Na CI Cu Feet Fe Suivre un protocole exp rimental afin de reconna tre la pr sence de certains ions dans une solution aqueuse Faire un sch ma L criture des quations de r action correspondant ces tests n est pas au programme Les tests ne sont pas m moriser Domaines d acidit et de basicit en solution aqueuse Suivre un protocole exp rimental afin de distinguer l aide d une sonde ou d un papier PH les solutions neutres acides et basiques Une solution aqueuse neutre contient autant d ions hydrog ne H que d ions hydroxyde HO Dans une solution acide il y a plus d ions hydrog ne H que d ions hydroxyde HO Dans une solution basique il y a plus d ions hydroxyde HO que d ions hydrog ne H Extraire des informations d un fait observ et d crire le comportement du pH quand on dilue une solution acide Th mes de convergence s
81. s mesures doivent int grer la notion d incertitude dans l acte de mesurer et d velopper l analyse des s ries de mesures Lors de manipulations les l ves constatent que certaines grandeurs sont d finies avec une certaine impr cision que d autres peuvent l g rement varier en fonction de param tres physiques non ma tris s Plusieurs mesures ind pendantes d une m me grandeur permettent ainsi la mise en vidence de la dispersion naturelle des mesures Sans pour autant aborder les justifications th oriques r serv es au niveau du lyc e il est indispensable de faire constater cette dispersion d une s rie de mesures et d estimer en r gle g n rale la grandeur mesurer par la moyenne de cette s rie TH ME 2 D VELOPPEMENT DURABLE Depuis son origine l esp ce humaine manifeste une aptitude in gal e modifier un environnement compatible jusqu ce jour avec ses conditions de vie La surexploitation des ressources naturelles li e la croissance conomique et d mographique a conduit la soci t civile prendre conscience de l urgence d une solidarit plan taire pour faire face aux grands bouleversements des quilibres naturels Cette solidarit est indissociable d un d veloppement durable c est dire d un d veloppement qui r pond aux besoins du pr sent sans compromettre la capacit des g n rations futures r pondre aux leurs rapport Brundtland ONU 1987 Objectifs En fin de
82. scientifique qui montrent la science qui se construit les d couvertes scientifiques ou techniques apportent des rep rages dans le temps La physique chimie concourt l acquisition des comp tences sociales et civiques Au m me titre que les autres disciplines scientifiques et technologique l enseignement de la physique chimie participe la construction d un mode d emploi de la science et de la technique afin que les l ves puissent comprendre et intervenir ult rieurement de fa on clair e dans les choix politiques sociaux voire d thique Il forme galement le citoyen consommateur au bon usage des objets techniques ainsi qu celui des produits chimiques qu il sera amen utiliser dans la vie quotidienne Cette ducation d bouche naturellement sur l apprentissage de la s curit sur la sauvegarde de la sant sur le respect de l environnement La physique chimie aide l acquisition de l autonomie et de l initiative D s la classe de cinqui me et a fortiori celle de quatri me et de troisi me l enseignement de la physique chimie doit permettre d aider les l ves acqu rir une certaine autonomie articul e autour de la responsabilit et la cr ativit qui s exprime notamment lors des activit s exp rimentales Le travail en quipe suppose de savoir couter communiquer faire valoir son point de vue argumenter dans le respect des autres La d marche d investigation
83. ssances sur la structure de l Univers du microscopique au macroscopique les transformations de la mati re les conversions et les transferts d nergie La pratique d une d marche scientifique exp rimentale est commune aux deux disciplines L enseignement de la physique chimie se montre r solument ouvert sur les techniques et sur les applications Il est en effet indispensable que les l ves per oivent le lien entre sciences et techniques et sachent qu elles contribuent au progr s et au bien tre des soci t s Gr ce aux recherches et aux connaissances fondamentales des applications techniques essentielles ont vu le jour et r ciproquement les applications peuvent motiver la recherche La description du monde pr sent e au coll ge en devenant plus quantitative constitue aussi un champ privil gi d interdisciplinarit avec les math matiques Cette interaction est manifeste pour tout ce qui concerne la mesure et la manipulation des nombres notamment par l utilisation d ordre de grandeur et une premi re sensibilisation aux incertitudes de mesures Cette manipulation peut se faire l aide d outils tels que la calculatrice ou l ordinateur La construction et l utilisation d un tableau ou d un graphique partir d une s rie de donn es l interpolation d une valeur l exploitation de situations relevant de la proportionnalit sont d autres occasions de nouer des liens avec les math matiq
84. ssible Proposer une exp rience pour mettre en vidence le caract re compressible de Pair Valider ou invalider une hypoth se La pression est une grandeur qui se mesure avec un manom tre L unit de pression SI est le pascal Mesurer une pression Un volume de gaz poss de une masse Un litre d air a une masse d environ un gramme dans les conditions usuelles de temp rature et de pression Mesurer des volumes mesurer des masses Comprendre qu une mesure est associ e une incertitude li e aux conditions exp rimentales Les correspondances simples entre les unit s ont t abord es en cinqui me Les calculs r p titifs de conversion sont proscrire Th me de convergence m t orologie et climatologie UNE DESCRIPTION MOL CULAIRE POUR COMPRENDRE Un gaz est compos de mol cules Percevoir la diff rence entre r alit et simulation Argumenter en utilisant la notion de mol cules pour interpr ter la compressibilit d un gaz les diff rences entre corps purs et m langes Le professeur limite la description ce qui est n cessaire pour l interpr tation des ph nom nes pris en compte 17 Connaissances Capacit s Commentaires Les trois tats de l eau travers la description mol culaire l tat gazeux est dispers et d sordonn l tat liquide est compact et d sordonn l tat sol
85. t de dresser un bilan des acquis et des progr s de l l ve sans n gliger d apporter chacun des conseils personnalis s Comme pour le travail des l ves il est n cessaire d identifier les connaissances et capacit s mises en jeu dans chaque type d valuation Les valuations prennent des formes diversifi es notamment la restitution du cours des exercices entr e exp rimentale support documentaire textes ou documents audio ou vid o scientifiques historiques ou d actualit des sch mas tracer ou exploiter des expos s Les activit s exp rimentales tant le fondement m me de la physique et de la chimie le professeur doit veiller en particulier valuer les capacit s qui s y rattachent observation des l ves en train de manipuler analyse de comptes rendus d exp riences Compte tenu des exigences du socle commun de connaissances et de comp tences commun l valuation porte non seulement sur les comp tences strictement li es aux savoirs sp cifiques de la physique et de la chimie mais galement sur un ensemble de comp tences transversales au sein desquelles figure en bonne place la ma trise crite et orale de la langue fran aise Avant toute valuation les connaissances et capacit s sont noncer de mani re explicite aux l ves pour leur permettre d identifier les objectifs atteindre de pratiquer une auto valuation et de participer une ventuelle rem
86. tique des exp riences faites et proposition d exp riences compl mentaires reformulation crite par les l ves avec l aide du professeur des connaissances nouvelles acquises en fin de s quence La mobilisation des connaissances exercices permettant d automatiser certaines proc dures de ma triser les formes d expression li es aux connaissances travaill es formes langagi res ou symboliques repr sentations graphiques entra nement liens nouveaux probl mes permettant la mise en uvre des connaissances acquises dans de nouveaux contextes r investissement valuation des connaissances et des comp tences m thodologiques IV LA PLACE DES TECHNOLOGIES DE L INFORMATION ET DE LA COMMUNICATION Les technologies de l information et de la communication sont pr sentes dans tous les aspects de la vie quotidienne une ma trise suffisante des techniques usuelles est n cessaire l insertion sociale et professionnelle Les math matiques les sciences exp rimentales et la technologie contribuent comme les autres disciplines l acquisition de cette comp tence Elles offrent avec les outils qui leur sont propres de nombreuses opportunit s de formation aux diff rents l ments du r f rentiel du B2i coll ge et participent la validation Consolider la ma trise des fonctions de base d un environnement informatique plus particuli rement dans un environnement en r seau consti
87. tue un premier objectif Ensuite par une premi re approche de la r alisation et du traitement de documents num riques l l ve comprend l importance du choix du logiciel en fonction de la nature des donn es saisies ou captur es et de la forme du r sultat souhait utilisation d un tableur exp rimentation assist e par ordinateur num risation et traitement d images exploitation de bases de donn es r alisation de comptes rendus illustr s Les simulations num riques sont l occasion d une r flexion syst matique sur les mod les qui les sous tendent sur leurs limites sur la distinction n cessaire entre r el et virtuel la simulation d exp riences ne doit cependant pas prendre le pas sur l exp rimentation directe lorsque celle ci est possible La recherche de documents en ligne permet comme dans d autres mati res et en collaboration avec les professeurs documentalistes de s interroger sur les crit res de classement des moteurs utilis s sur la validit des sources d effectuer une s lection des donn es pertinentes Lorsque les situations s y pr tent des changes de messages et de donn es sont r alis s par l interm diaire des r seaux compilation et traitement statistique de r sultats de mesures transmission des productions au professeur travail en groupe Les r gles d identification et de protection de respect des droits sont syst matiquement appliqu es de fa on faire acqu rir des
88. ues La physique chimie contribue la ma trise de la langue fran aise Cette contribution doit se faire l crit comme l oral par un souci de justesse dans l expression La pratique de la d marche d investigation de raisonnements qualitatifs d activit s documentaires par exemple la lecture d un texte simple l coute d une bande audio le visionnage d un document vid o la r ponse aux questions par des phrases compl tes la r daction de comptes rendus l analyse d nonc s et la r daction de solutions d exercices participent l entra nement une formulation exigeante et rigoureuse tant dans l emploi du lexique que de la syntaxe La physique chimie peut contribuer la pratique d une langue vivante trang re La mise disposition d outils textes modes d emploi images l gend es cartes sites r dig s dans les langues tudi es par la classe et leur utilisation en dehors du cours de langue permet ponctuellement l l ve d exploiter les comp tences acquises en langue vivante et de les d velopper 10 La physique chimie coop re la ma trise des techniques de l information et de la communication Son enseignement privil gie l utilisation de l outil informatique pour le traitement des donn es pour la mise en uvre de logiciels sp cifiques et pour l exp rimentation assist e par ordinateur ou la simulation d exp riences simulation qui ne doit ce
89. ure et l habitat le choix des mat riaux et leur recyclage la technologie sensibilise les l ves aux grands probl mes de l environnement et du d veloppent durable TH ME 3 NERGIE Le terme nergie appartient d sormais la vie courante Quelles ressources nerg tiques pour demain Quelle place aux nergies fossiles l nergie nucl aire aux nergies renouvelables Comment transporter l nergie Comment la convertir Il s agit de grands enjeux de soci t qui impliquent une n cessaire formation du citoyen pour participer une r flexion l gitime Une approche plan taire s impose d sormais en int grant le devenir de la Terre Objectifs Au coll ge il est possible de proposer une approche qualitative du concept d nergie l nergie poss d e par un syst me est une grandeur qui caract rise son aptitude produire des actions Les concepts de source d nergie et de conversion de l nergie sont indispensables aussi bien la compr hension du fonctionnement des organismes vivants qu l analyse des objets techniques ou des structures conomiques Ils sont galement la base d une approche rationnelle des probl mes relatifs la s curit l environnement et au progr s socio conomique dans la perspective d un d veloppement durable Contenus La physique chimie conduit une premi re classification des diff rentes formes d nergie et permet une premi r
90. ux appareils courants lampe de poche t l commande calculatrice petits appareils domestiques tels que rasoirs appareils photographiques t l phones portables outils de bricolage fonctionnent avec des piles lectrochimiques ou avec des accumulateurs Quelques notions d nergie chimique sont donc propos es ce niveau d enseignement en se limitant aux piles lectrochimiques Connaissances Capacit s Commentaires APPROCHE DE L NERGIE CHIMIQUE comment une pile lectrochimique peut elle tr e une source d nergie La pile est un r servoir d nergie chimique Lorsque la pile fonctionne une partie de cette nergie est transf r e sous d autres formes L nergie mise en jeu dans une pile provient d une r action chimique la consommation de r actifs entra ne l usure de la pile R aliser d crire et sch matiser la r action entre une solution aqueuse de sulfate de cuivre et de la poudre de zinc par contact direct en r alisant une pile La notion de couples oxydo r ducteur est hors programme Th me de convergence nergie 23 A2 SYNTH SE D ESP CES CHIMIQUES Un des objectifs premiers de la chimie est de produire de nouvelles esp ces chimiques partir d autres les notions de corps pur de transformation chimique de r actifs et de produits sont ainsi r investies Les l ves doivent avoir pris conscience la sortie du coll
91. vants que des objets techniques ou des changes conomiques ils sont galement la base d une approche rationnelle des probl mes relatifs la s curit et l environnement Ce type d analyse est particuli rement pertinent pour comprendre les besoins auxquels les objets ou les syst mes techniques r pondent ainsi que la constitution et le fonctionnement de ces objets C est au contraire une prodigieuse diversit du monde que met en vidence l observation quotidienne des paysages des roches des esp ces vivantes des individus Il n y a l aucune contradiction ce sont les combinaisons d un nombre limit d esp ces atomiques l ments chimiques qui engendrent le nombre consid rable d esp ces chimiques pr sentes dans notre environnement c est la combinaison al atoire des g nes qui rend compte de l unicit de l individu la reproduction sexu e permet la fois le maintien et la diversification du patrimoine g n tique des tres vivants En tant que tel l individu poss de les caract res de son esp ce unit de l esp ce et pr sente des variations qui lui sont propres unicit de l individu Comme chaque tre vivant il est influenc la fois par l expression de son patrimoine g n tique et par ses conditions de vie De plus ses comportements personnels notamment ses activit s physiques et ses pratiques alimentaires influent sur la sant tant au plan individuel que co
92. x handicaper toute leur existence C est pourquoi au coll ge l ducation la sant doit constituer pour les parents d l ves l ensemble de l quipe ducative et le service de sant scolaire une pr occupation et une mission essentielles Pilot e par le Comit d ducation la Sant et la Citoyennet de l tablissement elle conduit ainsi l l ve choisir un comportement individuel et citoyen adapt Au coll ge l ducation la sant doit d une part compl ter la formation donn e l Ecole et d autre part se fixer un nombre limit d objectifs dont l importance cependant n cessite un enseignement approfondi en insistant sur l aspect positif tre en forme bien dans son corps bien dans sa t te plut t que sur les aspects n gatifs peur des maladies tout en pr sentant des risques li s aux comportements potentiellement nocifs La sant est en effet d finie par l Organisation Mondiale de la sant comme un tat de bien tre physique mental et social Elle n est pas seulement l absence de maladie ou d infirmit Contenus Les sciences de la vie apportent aux l ves les bases scientifiques leur permettant de comprendre les m canismes du fonctionnement harmonieux de leur corps et de construire leurs propres choix en vue de g rer leur capital sant tout au long de leur vie Il s agit non d enseigner des choix travers un discours moralisateur et catastrophiste mais d
93. ysages son activit interne et superficielle dans les t moins de son pass L tude de ceux ci r v le sous une apparence immuable changements et vuln rabilit Les couches fluides oc an et atmosph re sont en interaction permanente avec les roches Volcans et s ismes manifestent une activit d origine interne Ces interactions fa onnent les paysages et d terminent la diversit des milieux o se d roule l histoire de la vie Les milieux que peuple celle ci sont divers toujours associ s la pr sence et au r le de l eau Les techniques d velopp es par l esp ce humaine modifient l environnement et la plan te elle m me La richesse des mat riaux terrestres n est pas in puisable cette raret impliquant de se soucier d une exploitation raisonn e et soucieuse de l avenir L observation de la pesanteur celle des mouvements plan taires enfin les voyages spatiaux conduisent se repr senter ce qu est une force les mouvements qu elle peut produire l utiliser en reconna tre d autres modalit s frottement aimants distinguer enfin entre force et masse La mati re et les mat riaux L exp rience imm diate m t orologie objets naturels et techniques r v le la permanence de la mati re ses changements d tat gaz liquide solide et la diversit de ses formes Parmi celles ci le vivant tient une place singuli re marqu e par un change

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