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Présentation Méthodes et pratiques scientifiques en classe de seconde Les Inspections Pédagogiques Régionales de mathématiques, de sciences de la vie et.

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1 Présentation Méthodes et pratiques scientifiques en classe de seconde Les Inspections Pédagogiques Régionales de mathématiques, de sciences de la vie et de la Terre, de sciences physiques et chimiques et de sciences et techniques industrielles. Janvier 2011

2 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Deux enseignements au choix Chaque élève choisit deux enseignements dexploration, choix qui ne conditionne en rien son orientation future en classe de première : obligatoirement au moins un des deux enseignements dexploration déconomie suivants : « principes fondamentaux de léconomie et de la gestion » ou « sciences économiques et sociales ». Ces deux enseignements sont proposés au choix à tous les élèves ; un second enseignement dexploration différent du premier. enseignements-d-exploration_ pdf Les enseignements dexploration

3 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Un enseignement dexploration, quest-ce que cest ? Cest un enseignement qui a pour vocation : de faire découvrir aux élèves de nouveaux domaines intellectuels et les activités qui y sont associées ; dinformer sur les cursus possibles au cycle terminal comme dans le supérieur ; didentifier les activités professionnelles auxquelles ces cursus peuvent conduire. Non, chaque élève choisit librement ses enseignements dexploration. Ces enseignements ne préfigurent pas lorientation, ils permettent aux élèves de découvrir un domaine intellectuel, den identifier les méthodes et les exigences, daffermir ou non lintérêt quil suscite. Les enseignements dexploration ne constituent en aucune manière un pré-requis pour accéder à telle ou telle série. Prédéterminent-ils lorientation en fin de seconde ? PPT de présentation de la nouvelle classe de seconde eduscol

4 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Lenseignement dexploration Méthodes et Pratiques Scientifiques BO spécial n°4 du 29 Avril 2010 Préambule Lenseignement dexploration MPS permet aux élèves de découvrir différents domaines des mathématiques, des sciences physiques et chimiques, des sciences de la vie et de la Terre et des sciences de lingénieur. Mathématiques Sciences Physiques Sciences de lIngénieur Sciences de La Vie et de la Terre

5 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Lenseignement dexploration Méthodes et Pratiques Scientifiques BO spécial n°4 du 29 Avril 2010 Les objectifs découvrir des champs disciplinaires ou des domaines intellectuels nouveaux éclairer des choix dorientation en explorer les démarches et les exigences sinformer sur les cursus détude ou les activités professionnelles de ces domaines Les modalités une organisation et des modalités denseignement renouvelées la nécessité dinitiative et dinventivité des équipes Lévaluation basée sur les compétences acquises et les progrès accomplis centrée sur lengagement, lautonomie et les initiatives des élèves

6 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Le descriptif des enseignements dexploration site eduscol Méthodes et pratiques scientifiques Se familiariser avec les démarches scientifiques autour de projets impliquant les mathématiques, les sciences de la vie et de la Terre, la physique et la chimie, les sciences et techniques industrielles Lenseignement vise à montrer lapport et limportance de ces disciplines pour aborder les questions que se posent les sociétés modernes, pour en percevoir les enjeux, pour les aborder de façon objective. Il permet aussi de découvrir certains métiers et formations scientifiques.

7 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Les compétences des élèves Cet enseignement dexploration vise à développer les compétences suivantes : savoir utiliser et compléter ses connaissances ; sinformer, rechercher, extraire et organiser de linformation utile (écrite, orale, observable, numérique) ; raisonner, argumenter, pratiquer une démarche scientifique, démontrer ; communiquer à laide dun langage et doutils adaptés. préambule du programme BO

8 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Méthodes et pratiques scientifiques Six thèmes sont proposés, plus un thème libre Léquipe de professeurs choisit 2 ou 3 thèmes parmi les thèmes proposés et/ou un thème libre Chaque thème mobilise plusieurs champs disciplinaires Lorganisation pédagogique retenue doit permettre le travail coordonné des diverses disciplines

9 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Ce qui change Utilisation et acquisition de connaissances et de compétences Initiation à la démarche scientifique dans le cadre dun projet Travail personnel ou de groupe menant à une production (expérience, exploitation de données, modélisation,…) Communication scientifique (compte rendu de recherche, affiches, diaporama, production multimédia, …) Valoriser lacquisition de compétences : La curiosité scientifique La prise dinitiative, lautonomie Lengagement dans une démarche scientifique, le raisonnement Le travail déquipe Une communication écrite et orale. Varier les formes dévaluation Pour les élèves Pour léquipe des professeurs

10 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Six thèmes et un thème libre Sciences et aliments Science et cosmétologie Sciences et œuvres dart Science et investigation policière Science et prévention des risques dorigine humaine Science et vision du monde

11 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Un exemple dorganisation 3 groupe de MPS à 38 élèves sur la même plage horaire 3 x 1, 5 heures-professeur pour 1,5 heure = groupe de 14 à 15 élèves Professeurs impliqués « choisis » par le chef détablissement Constitution des trinômes Maths/ SPC/ SVT par lintérêt des thèmes retenus Les élèves feront deux thèmes mais les professeurs prendront une autre groupe pour réinvestir et ajuster Science et alimentation Science et investigation policière Science et vision du monde

12 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Science et vision du monde un thème sur 15 séances En sciences physiques - lœil modélisé et ses défauts - Lappareil photographique En sciences de la vie et de la Terre - La vision des animaux - Le champ de vision - Les récepteurs En mathématiques - Le parcours dun rayon lumineux - Les lois de la réfraction - Les illusions doptique En sciences de lingénieur - Appareils numériques (capteurs, limage et ses formats, etc.) - Manette de jeux vidéo Quelques idées dorganisation: -Un cahier séparé en trois parties ou un mini classeur -Une présentation orale, à chaque séance pour un groupe une expérimentation -élèves à chaque séance Un compte rendu, une recherche Une sortie au Musée Lumière

13 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Des ressources en ligne: nouveaux-programmes-seconde.html pratiques-scientifiques.html nouveaux-programmes-seconde.html pratiques-scientifiques.html Liste des thèmes et archives des fichiers de travail Thème science et aliments Projet « autour de l'abricot » (mise à jour 25 août 2010)Projet « autour de l'abricot » Projet « autour du raisin»Projet « autour du raisin» (mise à jour 25 août 2010) Archive fichiers de travail raisin-tableur Projet « autour du yaourt»Projet « autour du yaourt» (mise à jour 25 août 2010) Thème science et cosmétologie Projet « autour du cheveu »Projet « autour du cheveu » (mise à jour 25 août 2010) Projet « autour des crèmes solaires »Projet « autour des crèmes solaires » (mise à jour 25 août 2010) Thème science et investigation policière Projet «autour de la disparition de monsieur X»Projet «autour de la disparition de monsieur X» (mise à jour 25 août 2010)

14 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Thème science et prévention des risques dorigine humaine Projet « autour d'un tableau du XVe siècle » (mise à jour 25 août 2010)Projet « autour d'un tableau du XVe siècle » Archive fichiers de travail tableau du XVe siècle - géométrie Projet « autour du son musical »Projet « autour du son musical » (mise à jour 25 août 2010) Thème science et prévention des risques dorigine humaine Projet « autour de la sécurité routière » (mise à jour 25 août 2010) Projet « autour de la sécurité routière » Projet « autour de la sécurité ferroviaire »Projet « autour de la sécurité ferroviaire » (mise à jour 25 août 2010) Projet « autour de l'épidémiologie »Projet « autour de l'épidémiologie » (mise à jour 25 août 2010) Thème science et vision du monde Projet « autour de la cristallographie »Projet « autour de la cristallographie » (mise à jour 25 août 2010) Archive fichiers de travail cristallo-tableur Archive fichiers de travail cristallo-géométrie Projet « autour de la vision »Projet « autour de la vision » (mise à jour 25 août 2010)

15 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Lobjectif de ce thème est dexplorer différents outils et techniques scientifiques permettant dapprocher la notion dimage et de comprendre comment ces images aboutissent à une vision du monde Lobjectif de ce thème est dexplorer différents outils et techniques scientifiques permettant dapprocher la notion dimage et de comprendre comment ces images aboutissent à une vision du monde. Science et vision du monde

16 Le nouveau lycée denseignement général et technologique 16 Science et vision du monde L'œil est le premier outil dobservation du monde. La vision reste toutefois limitée à un périmètre et à une gamme déchelle réduits. Grâce aux progrès scientifiques et techniques, ces contraintes sont progressivement tombées : - la loupe a permis dobserver des détails invisibles à l'œil nu, - les lunettes astronomiques et les télescopes ont donné laccès à de grandes distances, - les ballons dirigeables et autres avions ont mené un travail dobservation depuis les airs. Aujourdhui lutilisation de techniques très variées comme la microscopie et les images satellitaires permet une vision inédite du monde en révélant un système aux dimensions infiniment petites ou infiniment grandes.

17 Le nouveau lycée denseignement général et technologique 17 Science et vision du monde Voir lintérieur du corps Voir la terre De la perception au traitement cérébral Images fixes, images mobiles Voir linfiniment grand, voir linfiniment petit Techniques dimagerie … Techniques dimagerie … Images satellitaires Géo- localisation … Images satellitaires Géo- localisation … Œil Couleur … Œil Couleur … Photographie Cinéma … Photographie Cinéma … Planètes Moécules Cristaux … Planètes Moécules Cristaux …

18 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Science et vision du monde

19 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Constructions de polyèdres Croissance dun cristal Cristaux et empilements de sphères Densité dun empilement de sphère Formation des cristaux Recherche de protocoles expérimentaux permettant de définir les meilleures conditions de cristallisation du sel Observation des cristaux à léchelle microscopique Étude de la structure cristalline microscopique du chlorure de sodium Observation de cristaux naturels à l'œil nu, au microscope polarisant Science et vision du monde

20 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Mesure de lépaisseur dun cheveu (SPC) De lhélice circulaire aux tresses (Maths) Tests dinnocuité des produits cosmétiques (Maths) Diversité de couleur des cheveux (SVT) Structure du cheveu: différentes échelles dobservation (SVT) Lâge et le blanchissement du cheveu (SVT) Extraction, caractérisation et variabilité de la kératine (SVT- SPC) Synthèse in vitro de pigments colorés (SVT-SPC) Colorimétrie et synthèse de mélanine in vitro (SVT-SPC) Les mutations affectant les molécules du cheveu (SPC)

21 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Influence des UV sur la peau 1- Géométrie du rayonnement solaire (Maths) 2- Nature électromagnétique du rayonnement solaire (SPC) 3- Histologie de la peau (SVT) Protection de la peau contre les UV 1-Tests defficacité (Maths) 2-Fabrication dune crème solaire, effet photo-protecteur (SVT) Conservation et conditionnement 1- Forme des emballages, gestion des stocks (Maths) 2- Pasteurisation, stérilisation (SVT) 3- Emballages : analyse des brevets, respect des normes (SI) Analyse dattractivité du produit 1- Tests de qualité (Maths) 2- Différents types démulsion. Extraction de molécules pour lodeur (SPC) 3- Hydratation de la molécule (SVT)

22 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Sciences et aliments Représentation heuristique réalisée avec le logiciel free-mind – G.Grousset2011 Lait & yaourt Recherche docu- mentaire scientifique Modélisation numérique Manipulation Visualisation molé- culaire et traitement logiciel Mise en œuvre dune démarche explicative

23 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Lait & yaourt Démarche explicative (dimension scientifique et sociale) Jai identifié les étapes de la transformation du lait en yaourt Pour chaque étape jai identifié les causes et les conséquences Jai compris lobjectif de chaque activité concrète et je suis capable de lexposer (oral, schéma,…) Je suis capable de conclure sur lorigine de la transformation du lait en yaourt Je comprends lintérêt social et économique de la transformation (EDD) Une organisation et un partage des compétences à développer entre les disciplines et puis aussi une évaluation en cours de formation 2 exemples de grilles formatives. G.Grousset2011 Sciences et aliments

24 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Lait & yaourt Préparation, coloration, observation micros- copique et obtention dune image numérique Jai réalisé ma préparation en respectant les consignes de soin dans lutilisation du colorant, du liquide de montage, dabsence de bulles dair Jai utilisé le microscope (objectifs, MAP, centrage,..) selon lobjectif à atteindre Jai repéré et identifié les deux types de bactéries lactiques Jai réalisé une photographie numérique, je lai traitée de façon à faire ressortir les micro-organismes Jai inséré cette photographie dans une page de présentation et lai légendée correctement Autres domaines évalués : utilisation dun logiciel de traitement de données numériques (excel), dun logiciel de visualisation de molécules (Rastop), manipulations de pH métrie. G.Grousset2011 Sciences et aliments

25 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Apport de la peinture à lhuile (thixotropie) (SPC) Maîtrise de la couleur (SPC-SVT) Séchage (SPC-SVT) Conservation et protection des œuvres (SVT) Emergence des représentations anatomiques (SVT-Maths) Apport de la perspective centrale (Maths) Lecture scientifique dune œuvre (SPC-SVT-Maths)

26 Le nouveau lycée denseignement général et technologique Le son 1- Nature du son, production, propagation (SPC) 2- Perception du son: constitution de loreille (SVT) 3- Période, fréquence dun signal sonore (Maths- SPC) 4- Spectres des instruments (SPC) 5- Reproduction dun son (STI-SPC) Les supports 1- Nature numérique des supports, capacité de stockage (STI-SPC) 2- Débit binaire des supports modernes (ADSL etc) (STI-SPC) Conversion entre analogique et numérique (SPC-STI- maths) La compression (STI-SPC-Maths) Effets du filtrage

27 Le nouveau lycée denseignement général et technologique 27 Science et investigation policière Exemple dintégration des Sciences de lIngénieur But : numériser les traces de dents (recherche informatique), et obtenir un moulage des dents en plastique. 1) Scanner la pomme (3D) 2) Traitement numérique (le fichier récupéré par le scanner est un nuage de point) 3) Impression des traces de dents (obtenir un « positif » des dents et les imprimer sur une imprimante 3D)


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