PROGRAMMES EN MATHEMATIQUES-SCIENCES AU BACCALAUREAT PROFESSIONNEL EN 3 ANS juin 2009 J.M. PYOT – D. PERRAULT

Sommaire Textes officiels Préambule commun aux mathématiques et aux sciences physiques et chimiques Programme de mathématiques : en seconde professionnelle en première et terminale professionnelles Programme de sciences : Principes fédérateurs

Le plan de formation 2009-2010 L’inscription par les enseignants aux formations à candidatures individuelles se déroulera du 24 août au 18 septembre 2009

FIN

Textes officiels Bulletin officiel spécial n° 2 du 19 février 2009 Retour

Préambule Programmes déclinés en connaissances, capacités et attitudes Sommaire Programmes déclinés en connaissances, capacités et attitudes Objectifs généraux : former les élèves par la mise en œuvre des démarches d’investigation et d’expérimentation donner une vision cohérente des connaissances scientifiques fournir des outils pour les disciplines générales et professionnelles lire, critiquer et traiter l’information en privilégiant l’utilisation de l’outil informatique développer les capacités de communication écrite et orale

Préambule Préparer à la poursuite d’étude Achever la validation du socle commun de connaissances et de compétences Développer des attitudes transversales chez l’élève

La démarche pédagogique doit : prendre en compte la bivalence privilégier une démarche d’investigation s’appuyer sur l’expérimentation Identifier les acquisitions visées : connaissances, automatismes et capacités à résoudre des problèmes prendre appui sur des situations liées aux champs professionnels

La démarche pédagogique doit : Sommaire proposer des activités de synthèse construire une progression adaptée intégrer les TIC dans les apprentissages. Leur utilisation constitue une obligation de formation mettre l’élève au travail, individuellement ou en groupe diversifier les modes d’évaluation

Mathématiques Seconde Première Terminale Sommaire Seconde Contenus identiques pour toutes les classes de seconde Première Tronc commun + Contenus répartis selon 3 groupements A, B, C Terminale

Programme de mathématiques Articuler la formation autour de thématiques Les trois domaines du programme : statistique et probabilités algèbre, analyse géométrie Chaque domaine est divisé en modules de formation. Cette répartition favorise les progressions en « spirale »

Programme de mathématiques en classe de seconde Statistique et probabilités : exploiter des données apprendre à identifier, classer, hiérarchiser l’information interpréter un résultat statistique gérer des situations simples relevant des probabilités

Programme de mathématiques en classe de seconde Algèbre - analyse : traduire des problèmes concrets en langage mathématique et les résoudre construire et exploiter des représentations graphiques

Programme de mathématiques en classe de seconde Sommaire Géométrie : développer la vision de l’espace utiliser des solides pour retrouver en situation les notions de géométrie plane

Programme de mathématiques en classes de première et terminale Les trois domaines du programme : statistique et probabilités algèbre, analyse géométrie

Classification des baccalauréats professionnels Groupement A Groupement B Groupement C Electrotechnique, énergie, équipements communicants Micro-informatique et réseaux : installation et maintenance Systèmes électroniques numériques Aéronautique Aménagement et finition du bâtiment Carrosserie Étude et définition de produits industriels Industries et procédés Industries des pâtes, papiers et cartons Plasturgie … Bio-industries de transformation Commerce Comptabilité Cultures marines Esthétique, cosmétique, parfumerie

Programme de mathématiques en classe de première Intitulé Grpt A Grpt B Grpt C TC Statistique à une variable Fluctuation d’une fréquence selon les échantillons, probabilités  Suites numériques 1 Fonctions de la forme f + g et k f Du premier au second degré Approcher une courbe avec des droites SPE Vecteurs 1 Trigonométrie 1 Tronc commun Partie spécifique

Programme de mathématiques en classe de terminale Intitulé Grpt A Grpt B Grpt C TC Statistique à deux variables Probabilités  Suites numériques 2 Fonctions dérivées et étude des variations d’une fonction SPE Fonctions exponentielles et logarithme décimal Fonctions logarithmes et exponentielles Géométrie dans le plan et dans l’espace : consolidation Vecteurs 2 Trigonométrie 2

Programme de mathématiques en classe de terminale Sommaire Un programme complémentaire de mathématiques à donner en terminale en fonction des besoins des disciplines d'enseignement professionnel et du projet personnel de poursuite d'études des élèves est nécessaire. Il comporte les modules suivants : Groupements A et B produit scalaire nombres complexes calcul intégral Groupement C primitives fonctions logarithme népérien et exponentielle de base e

Sciences Physiques et Chimiques Sommaire Seconde Contenus identiques pour toutes les classes de seconde Première et Terminale Tronc commun + modules spécifiques à chaque bac pro

Programme de sciences physiques et chimiques Il est organisé autour de quatre thèmes : hygiène et santé (HS) transports (T) confort dans la maison et l’entreprise (CME) son et lumière (SL)

Programme de sciences physiques et chimiques Chaque thème est décliné en modules sous forme de questions favorisant une démarche d’investigation Des modules développent les mêmes capacités et connaissances (CME3 et HS3, HS4 et SL4) L’enseignant peut modifier les questions posées à condition d’atteindre les mêmes capacités

Exemple de module de formation Liste ni exhaustive ni obligatoire d’activités expérimentales Savoirs liés à la mise en œuvre de ces capacités Ce que l’élève doit savoir faire HS1 COMMENT PREVENIR LES RISQUES LIES AUX GESTES ET POSTURES ? 2nde professionnelle 1. Pourquoi un objet bascule-t-il ? Capacités Connaissances Exemples d’activités Déterminer le centre de gravité d’un solide simple. Mesurer le poids d’un corps. Représenter graphiquement le poids d’un corps. Vérifier qu’un objet est en équilibre si la verticale passant par son centre de gravité coupe la base de sustentation. Connaître les caractéristiques du poids d’un corps (centre de gravité, vertical, du haut vers le bas et valeur en newton) Connaître la relation : P = m.g Réalisation et comparaison d’une position d’équilibre stable et d’une position d’équilibre instable (exemple : basculement d’un objet, …) Thème : hygiène et sécurité n°1 Lecture horizontale

Programme de sciences en classe de seconde Les transports (T) Confort dans la maison et l’entreprise (CME) Hygiène et santé (HS) T1 Comment décrire le mouvement d’un véhicule ? CME1 Quelle différence entre température et chaleur ? HS1 Comment prévenir les risques liés aux gestes et postures ? T2 Comment passer de la vitesse des roues à celle de la voiture ? CME2 Comment sont alimentés nos appareils électriques ? HS2 Les liquides d’usage courant : que contiennent-ils et quels risques peuvent-il présenter ? CME3 Comment isoler une pièce du bruit ? * HS3 Faut-il se protéger des sons ? * * le professeur traitera l’un ou l’autre au choix

Confort dans la maison et l’entreprise (CME) Programme de sciences en classes de première et terminale : tronc commun Les transports (T) Confort dans la maison et l’entreprise (CME) Hygiène et santé (HS) Son et lumière (SL) T3 Comment protéger un véhicule contre la corrosion ? CME4 Comment chauffer ou se chauffer ? SL1 Comment dévier la lumière ? T4 Pourquoi éteindre ses phares quand le moteur est arrêté ? CME5 Peut-on concilier confort et développement durable ? SL2 Comment un son se propage-t-il ? T5 Comment se déplacer dans un fluide ? SL3 Comment transmettre un son à la vitesse de la lumière ? HS4 * Comment peut-on adapter sa vision ? SL4 * Comment voir ce qui est faiblement visible à l’œil nu ? * le professeur traitera l’un ou l’autre au choix

Confort dans la maison et l’entreprise (CME) Programme de sciences en classes de première et terminale : modules spécifiques Les transports (T) Confort dans la maison et l’entreprise (CME) Hygiène et santé (HS) Son et lumière (SL) T6 Qu’est-ce qu’une voiture puissante ? CME6 Comment fonctionnent certains dispositifs de chauffage ? HS5 Quels sont les principaux constituants du lait ? SL5 Pourquoi les objets sont-ils colorés ? T7 Comment avoir une bonne tenue de route ? CME7 Comment l’énergie électrique est-elle distribuée dans l’entreprise ? HS6 Quels sont le rôle et les effets d’un détergent ? SL6 Comment reproduire un signal sonore ? T8 Comment faire varier la vitesse d’un véhicule électrique ? SL7 Comment une image est-elle captée par un système d’imagerie numérique ?

Exemples de modules spécifiques Sommaire Modules de spécialité T6 T7 T8 CME6 CME7 HS5 HS6 SL5 SL6 SL7 carrosserie construction   travaux publics environnement nucléaire hygiène et environnement microtechniques technicien du froid et du conditionnement d’air

Les thématiques du programme Elles sont classées en cinq grands sujets : développement durable prévention, santé et sécurité évolution des sciences et techniques vie sociale et loisirs vie économique et professionnelle

Les thématiques du programme Développement durable : protéger la planète gérer les ressources naturelles transporter des personnes ou des marchandises comprendre les enjeux de l’évolution démographique

Les thématiques du programme Prévention, santé et sécurité : prévenir un risque lié à l’environnement prendre conscience du danger des pratiques addictives prendre soin de soi utiliser un véhicule

Les thématiques du programme Évolution des sciences et techniques : transmettre une information mesurer le temps et les distances découvrir les nombres à travers l’histoire des mathématiques observer le ciel

Les thématiques du programme Vie sociale et loisirs : construire et aménager une maison jouer avec le hasard comprendre l’information croire un sondage préparer un déplacement

Les thématiques du programme Sommaire Vie économique et professionnelle : choisir un crédit établir une facture payer l’impôt concevoir un produit gérer un stock contrôler la qualité

Modules de formation Statistique à une variable Fluctuations d'une fréquence selon les échantillons, probabilités Information chiffrée, proportionnalité* Résolution d'un problème du premier degré Notion de fonction Utilisation de fonctions de référence De la géométrie dans l'espace à la géométrie plane Géométrie et nombres * à traiter tout au long de l’année

Exemple de module de formation Sommaire 1.1 Statistique à une variable L’objectif de ce module est de consolider les acquis du collège en s’appuyant sur des exemples, où les données sont en nombre pertinent, liés aux spécialités des classes de seconde ou issus de la vie courante. L’objectif est de faire réfléchir les élèves sur les propriétés et le choix des éléments numériques et graphiques résumant une série statistique. Limite les contours des connaissances ou capacités Savoirs liés à la mise en œuvre de ces capacités Ce que l’élève doit savoir faire Capacités Connaissances Commentaires Organiser des données statistiques en choisissant un mode de représentation adapté à l’aide des fonctions statistiques d’une calculatrice et d’un tableur. Extraire des informations d’une représentation d’une série statistique. Pour une série statistique donnée comparer les indicateurs de tendance centrale obtenus à l’aide d’une calculatrice ou d’un tableur. Interpréter les résultats. Représentation d’une série statistique par un diagramme en secteurs, en bâtons ou par un histogramme. Indicateurs de tendance centrale : moyenne et médiane. Reprendre, en situation, le vocabulaire de base de la statistique. Les estimations de la médiane par interpolation affine ou par détermination graphique à partir des effectifs (ou des fréquences) cumulés ne sont pas au programme Lecture horizontale En-tête précisant les objectifs d’apprentissage visés

Principes qui ont contribué à l’élaboration des nouveaux programmes de sciences physiques et chimiques Selon P. LOOS membre du groupe d’experts Des démarches constructivistes : investigation TP découvertes pédagogies de projets liens avec le domaine professionnel… Les problèmes étudiés doivent visent à concerner tous les élèves afin de les mobiliser et de les motiver L’utilité de cet enseignement est affirmé à travers des questionnements liés à l’environnement professionnel ou quotidien des élèves

Les orientations du programme de mécanique Une approche énergétique : Avant : "Pour accélérer un objet, il faut lui appliquer une force", Après : "Pour accélérer un objet, il faut augmenter son énergie cinétique, il faut donc lui fournir de l'énergie". En mécanique, nous avons souhaité passer d'une approche vectorielle à une approche énergétique, donc scalaire, beaucoup plus abordable. L'approche vectorielle traitait principalement de la cinématique et un peu de la dynamique mais à faible dose car cela nécessite la maitrise d'outils mathématiques complexes.

Les orientations du programme de mécanique Nous avons gardé la condition de la statique ( ∑ F = 0 ) Mais pas pour faire des mathématiques !

Pas cela

ni cela : On a tous posé des étagères !!! Ce sont (paraît-il) des exercices de physique

La physique nous aide à comprendre et à améliorer notre quotidien : Thème Hygiène et santé

La physique nous aide à comprendre et à améliorer notre quotidien : Il ne s'agit donc pas de donner une vision utilitariste de la physique mais de montrer qu'elle peut nous aider dans notre réflexion pour améliorer notre quotidien. Somme des forces ET Archimède !!!

Les orientations du programme d'électricité La distribution de l'électricité (la production est déjà vue en collège) La consommation d'énergie électrique La transformation de l'énergie en d'autres formes d'énergie La sécurité des installations L'électricité puis l'électronique ont pris dans les programmes une importance que l'on peut peut-être juger démesurée au cours de la fin du XX siècle . Le programme met l'accent sur la distribution de l'électricité, la consommation d'énergie électrique et sa transformation en d'autres formes d'énergie. Il insiste aussi sur la sécurité des installations.

Les orientations du programme d'électricité Mais où est passé la loi d'ohm ??? Ou "comment occuper longuement les élèves ?" Plusieurs enseignants s'inquiètent de la disparition de la loi d'Ohm et "des lois de l'électricité" (Je suppose qu'il s'agit des lois concernant les tensions et les intensités). Effectivement, elles ne figurent plus explicitement dans le programme mais elles peuvent et doivent être utilisées dans le cadre des activités prescrites par le programme car elles font partie intégrante du programme du collège.

Les orientations du programme d'électricité Le citoyen est principalement confronté à des types de sources d'énergie électrique qui se comportent comme des sources de tension, c'est à dire qui impose la tension à leurs bornes. Des sources de tensions sinusoïdales 50 Hz et de tensions efficaces 230 V ou 12 V Des sources de tensions continues

Les orientations du programme d'électricité Les récepteurs sont donc placés en parallèle avec la source. Les récepteurs sont donc conçus pour fonctionner sous une tension déterminée qui est forcément connue par l'utilisateur ! Le secteur en monophasé (plus rarement en triphasé) et les alimentations de très basse tension (en général en 12 V) pour certains éclairages. Des sources de tension continue : batterie automobile, piles, accumulateur et les alimentations stabilisées pour la recharge des appareils portatifs

L'installation type Au collège, les élèves devraient avoir acquis le fait qu'un interrupteur est toujours placé en série avec le récepteur qu'il commande. Les montages rencontrés par la majorité du public peuvent être schématiquement représentés sous la forme :

L'installation type Remarque : Les variateurs ne sont pas des résistances en série ! Ce sont des "convertisseurs à découpage" (c'est d'ailleurs intéressant de montrer que si c'était le cas, ils consommeraient une puissance importante et le rendement énergétique serait désastreux)

Les orientations du programme d'électricité La tension aux bornes des dipôles étant toujours connue, il est préférable d'utiliser la formule : Elle est directement utilisable Elle permet de faire percevoir que plus la résistance est faible, plus la puissance consommée est grande (un court-circuit appelle une puissance infinie)

Les orientations du programme d'électricité Plus une résistance est faible plus elle consomme ! On pourra par exemple vérifier que la résistance d'un élément chauffant de 1000 W est le double de celle d'un élément de 2000 W.

Les orientations du programme d'électricité Les machines électriques sont vues comme des convertisseurs d'énergie avec des grandeurs d'entrées et de sorties. On vérifie que certaines grandeurs en commandent d'autres

Exemple : la MCC (module T8) on ne traite pas cela! .

Exemple : la MCC les grandeurs à l'entrée Grandeur d'effort : U Grandeur de flux : I Produit = Puissance absorbée Grandeur d'effort : E Grandeur de flux : I Produit = Puissance électromagnétique Pertes électriques E = U - RI Il y a des pertes électriques qui diminue la grandeur d'effort. A l'entrée de la conversion électromécanique on a :

Exemple : la MCC la conversion électromécanique Electrique Grandeur d'effort : E Grandeur de flux : I Produit = Puissance électromagnétique Mécanique Grandeur d'effort : T Grandeur de flux : Ω Produit = Puissance mécanique Sens de commande La f.e.m. E commande la fréquence de rotation Le couple T commande l'intensité du courant appelé

Exemple : la MCC les grandeurs à la sorties Grandeur d'effort : T Grandeur de flux : Ω Produit = Puissance mécanique Grandeur d'effort : Tu Grandeur de flux : Ω Produit = Puissance mécanique utile Pertes mécaniques Tu = T - Tp L'électricien de dédouane : les pertes mécaniques ce n'est pas de sa faute.

Un livre utile Ce sont des Lyonnais !!! Université Claude Bernard - Lyon 1

Un livre utile L'ampoule à incandescence, le tube fluorescent, la montre à quartz, la télévision, le réfrigérateur, le détecteur de fumée, le four à micro-ondes, les plaques électriques, le disque compact, l'écran à cristaux liquides, le disque dur, le photocopieur, le GPS, l'échographie, le scanner et, enfin, le réacteur nucléaire

L'énergie dans le monde Sommaire http://www.mecatronique.bretagne.ens-cachan.fr/DocPedagogiques/M2R_Ener_2007.pdf http://www.clubeea.org/enseign/mediat_et.htm Faire une recherche avec médiathèque et club EEA sur un moteur type Google