Les nouveaux programmes de sciences physiques et chimiques

Présentation au sujet: "Les nouveaux programmes de sciences physiques et chimiques"— Transcription de la présentation:

1 Les nouveaux programmes de sciences physiques et chimiques
Regroupements interacadémiques IA-IPR mathématiques

2 La série S novembre 2011 IGEN SPCFA

3 Activités des élèves Physique-chimie Mathématiques
Identifier un problème, analyser une situation; Rechercher, extraire et organiser l’information utile; Formuler des hypothèses, les confronter aux résultats expérimentaux, exercer son esprit critique… Chercher, expérimenter, modéliser, en particulier à l’aide d’outils logiciels ; Choisir et appliquer des techniques de calcul ; Mettre en œuvre des algorithmes ; novembre 2011 IGEN SPCFA

4 Activités des élèves Physique-chimie Mathématiques
Proposer un protocole, le réaliser; Raisonner, argumenter, démontrer, Travailler en équipe… Communiquer, à l’écrit ou à l’oral, en utilisant langages et outils pertinents Raisonner, démontrer, trouver des résultats partiels et les mettre en perspective ; Expliquer oralement une démarche, communiquer un résultat par oral ou par écrit novembre 2011 IGEN SPCFA

5 Classes de 1ère et de Terminale S
Spécificités des programmes de physique-chimie : la composante expérimentale. La mise en perspective historique Les liens avec les autres disciplines (mathématiques, SVT, histoire géographie, philosophie…) Une démarche organisée autour de grandes étapes : Observer Comprendre (interpréter et la modéliser) Agir sur le réel, de manière à susciter l’adhésion des élèves et leur intérêt par des entrées et de questionnements contextualisés et modernes (en réponse à des enjeux posés au devenir de l’Humanité et à la planète Pour chaque étape des entrées thématiques novembre 2011 IGEN SPCFA

6 1ère S Couleurs et images (observer) Couleur, image et vision
Sources de lumière colorées Matières colorées Trigonométrie, théorème de Thalès, expression algébrique Loi de Wien Loi de Beer-Lambert (Log) novembre 2011 IGEN SPCFA

7 1ère S Lois et modèles (comprendre) Champs vectoriels
Cohésion de la matière (interactions fondamentales) Champs et forces Formes et conservation de l’énergie Champs vectoriels novembre 2011 IGEN SPCFA

8 1ère S Défis du 21ème siècle (Agir)
Convertir l’énergie et économiser les ressources Synthétiser les molécules et fabriquer de nouveaux matériaux Créer et innover (espace de liberté du professeur) novembre 2011 IGEN SPCFA

9 Terminale S Le professeur aura cependant à l’esprit que le recours à des outils mathématiques n’est pas le but premier de la formation de l’élève en physique-chimie, même si cela peut être parfois nécessaire pour conduire une étude à son terme. Dans certains cas, le professeur utilisera des méthodes de résolutions graphique ou numérique, … novembre 2011 IGEN SPCFA

10 Terminale S Observer Fonctions sinusoïdales
Ondes et particules Caractéristiques et propriétés des ondes Analyse spectrale Fonctions sinusoïdales Séries de Fourier (implicite) novembre 2011 IGEN SPCFA

11 Terminale S Comprendre Temps, mouvement et évolution
Structure et transformations de la matière Énergie, matière et rayonnement Dérivée (vitesse, accélération, dérivée de la quantité de mouvement) Vecteurs (conservation de la quantité de mouvement) Trajectoires circulaires, elliptiques Log et puissance de 10 (pH) Changement de pente dans un titrage novembre 2011 IGEN SPCFA

12 Terminale S Agir Économiser les ressources et respecter l’environnement Synthétiser des molécules, fabriquer de nouveaux matériaux Transmettre et stocker l’information Créer et innover novembre 2011 IGEN SPCFA

13 Terminale S Traitement d’une série de nombres obtenus par l’expérience: Valeur moyenne, Écart-type expérimental Incertitude de mesure associée à un taux de confiance novembre 2011 IGEN SPCFA

14 Enseignement de spécialité
Pratique expérimentale Analyse et synthèse de documents scientifiques Résolution de problèmes scientifiques novembre 2011 IGEN SPCFA

15 STI2D et stl novembre 2011 IGEN SPCFA

16 Structure des enseignements
STI2D STL Spécialité SPCL (12h première et terminale) Spécialité biotechnologie (12h première et terminale) Physique-chimie (3h en première, 4h en terminale) novembre 2011 IGEN SPCFA

17 Structure des enseignements
STL Spécialité SPCL Spécialité biotechnologie Chimie-biochimie-sciences du vivant: (4h en première et en terminale) Mesures et instrumentation (2h en première Enseignement spécifique SPCL Enseignement spécifique biotechnologie novembre 2011 IGEN SPCFA

18 Structure des enseignements
Enseignement spécifique SPCL Première (6h) Terminale (8h) Images Chimie et développement durable Projet Ondes Chimie et développement durable Systèmes et procédés novembre 2011 IGEN SPCFA

19 Contenu: physique-chimie
Énergie Matière Information Transport Santé Habitat Vêtement-revêtement (première) Introduction des concepts à partir d’applications Réinvestissement dans de nouveaux thèmes Champs disciplinaires: Mécanique Électricité Optique Thermique Chimie novembre 2011 IGEN SPCFA

20 Contenu: image (première)
La chaîne de traitement numérique de l’image: D’une image à l’autre Images photographiques Images et Vision Lumière et Énergie Images et Information. novembre 2011 IGEN SPCFA

21 Contenu: ondes (terminale)
Des ondes pour observer et mesurer: Voir plus grand Voir plus loin Mesurer (propagation, diffraction, interférences, polarisation) Des ondes pour agir Concentrer et diriger les ondes Utiliser l’énergie transportée par les ondes Communiquer avec les ondes novembre 2011 IGEN SPCFA

22 Contenu: chimie et développement durable
Synthèse Analyse Eau Alimentation Santé Environnement Faire acquérir les connaissances et les techniques mises en œuvre; Développer une culture de l’innovation en sciences chimiques pour améliorer les procédés et les rendre compatibles avec un développement durable novembre 2011 IGEN SPCFA

23 Contenu: systèmes et procédés
faire acquérir aux élèves des méthodes d’analyse afin d’appréhender les procédés physico chimiques industriels et de laboratoire; faire percevoir que les concepts et les modèles permettent de décrire le fonctionnement des réalisations technologiques; leur montrer que la conception et la réalisation des systèmes et procédés impliquent des démarches de résolution de problèmes scientifiques. novembre 2011 IGEN SPCFA

24 Les objectifs de formation
Être capable d’énoncer les concepts, les lois en langage « naturel.» Obtenir rapidement des nombres pour « décider »: Passage de l’analytique au numérique: Plus d’exigence de maîtrise d’outils de résolution analytique. Utilisation de tableur scientifique. Utilisation de simulateur. novembre 2011 IGEN SPCFA

25 Les outils mathématiques
Une grandeur dépend d’une autre grandeur: Proportionnalité Fonction affine Fonction puissance Exponentielle Logarithme (népérien, décimal) Fonction sinusoïdale (temps) novembre 2011 IGEN SPCFA

26 Les outils mathématiques
Une grandeur dépend des variations d’une autre grandeur (terminale) Taux de variation (spatial, temporel) Intégrale: somme d’aires (tirelire). novembre 2011 IGEN SPCFA

27 Traitement numérique de données
Courbe de tendance (affine, exponentielle, puissance). Traitement statistique: Valeur moyenne. Écart-type expérimental. Intervalle de confiance (loi normale). novembre 2011 IGEN SPCFA

28 Les ressources communes
Les mathématiques en STI2D Mesures et incertitudes novembre 2011 IGEN SPCFA