Enseignement scientifique - Physique & Chimie

• Comprendre la nature du savoir scientifique et ses méthodes d’élaboration :

Le savoir scientifique résulte d’une construction rationnelle. Il se distingue d’une croyance ou d’une opinion. Il s’appuie sur la description et l’analyse de faits extraits de la réalité complexe ou produits au cours d’expériences. Il cherche à comprendre et à expliquer la réalité par des causes matérielles.

Le savoir scientifique résulte d’une longue construction collective jalonnée d’échanges d’arguments, de controverses parfois vives. Une certitude raisonnable s’installe et se précise progressivement, au gré de la prise en compte de faits nouveaux, souvent en lien avec les progrès techniques. Ce long travail intellectuel met en jeu l’énoncé d’hypothèses dont on tire des conséquences selon un processus logique. Ces modalités sont d’ailleurs en partie variables selon les disciplines concernées.

Dans le cadre de l’enseignement scientifique, il s’agit donc, en permanence, d’associer l’acquisition de quelques savoirs et savoir-faire exigibles à la compréhension de leur nature et de leur construction.

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• Identifier et mettre en œuvre des pratiques scientifiques :

Au cours de leur activité de production du savoir, les scientifiques mettent en œuvre un certain nombre de pratiques qui, si elles ne sont pas spécifiques à leur travail, en sont néanmoins des aspects incontournables.

Quelques mots-clés permettent de les présenter : observer, décrire, mesurer, quantifier, calculer, analyser, imaginer, proposer, tester, modéliser, simuler, raisonner, expliquer, créer des scénarios pour envisager des futurs possibles ou remonter dans le passé.

Cet enseignement contribue au développement des compétences langagières orales à travers notamment la pratique de l’argumentation. Celle-ci conduit à préciser sa pensée et à expliciter son raisonnement de manière à convaincre.

Dans le cadre de l’enseignement scientifique, il s’agit, chaque fois que l’on met en œuvre une authentique pratique scientifique, de l’expliciter et de prendre conscience de sa nature.

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• Identifier et comprendre les effets de la science sur les sociétés et sur l’environnement :

Les sociétés modernes sont profondément transformées par la science et ses applications technologiques, dont les effets touchent l’alimentation (agriculture et agroalimentaire), la santé (médecine), les communications (transports, échanges d’informations), l’apprentissage et la réflexion (intelligence artificielle), la maîtrise des risques naturels et technologiques, la protection de l’environnement, etc.

La compréhension de ces transformations est indispensable à la prise de décision ; elle distingue l’approche purement scientifique d’autres approches (économiques, éthiques, etc.).

De même, les activités humaines exercent sur l’environnement des effets que la science permet de comprendre etde contrôler. Les conséquences de l’activité humaine sur l’environnement et les moyens mis en œuvre pour en limiter les effets seront particulièrement développés dans le programme de terminale.

Dans le cadre de l’enseignement scientifique, il s’agit de faire comprendre en quoi la culture scientifique est aujourd’hui indispensable pour saisir l’évolution des sociétés, comme celle de l’environnement, et limiter les aspects négatifs de ces évolutions.

Cet enseignement peut être également mis en relation avec le programme d’enseignement moral et civique de la classe de première qui propose des objets d’étude en matière de bioéthique et de responsabilité environnementale.

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• Le rayonnement solaire

• Le bilan radiatif terrestre

• De la conversion biologique de l’énergie solaire par la photosynthèse à l’énergie nécessaire à tous les êtres vivants

• Une diversité de sources d’énergie utilisables par l’Humanité

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• La forme de la Terre

• L’histoire de l’âge de la Terre

• La Terre dans l’Univers

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• Son et musique

• Le son, une information à coder

• Entendre et protéger son audition

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Le projet s’articule autour de la mesure et des données qu’elle produit, qui sont au cœur des sciences expérimentales. L'objectif est de confronter les élèves à la pratique d’une démarche scientifique expérimentale, de l’utilisation de matériels (capteurs et logiciels) à l’analyse critique des résultats.

Le projet expérimental et numérique comporte trois dimensions :

• utilisation d’un capteur éventuellement réalisé en classe ;

• acquisition numérique de données ;

• traitement mathématique, représentation et interprétation de ces données.

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La Terre, singulière parmi un nombre gigantesque de planètes, est un objet d’étude ancien. Les évidences apparentes et les récits non scientifiques ont d’abord conduit à de premières représentations.

La compréhension scientifique de sa forme, son âge et son mouvement résulte d’un long cheminement, émaillé de controverses.

La latitude est la valeur de l'angle mesuré par rapport à l'équateur, au nord ou au sud (c'est l'angle entre l'équateur et un parallèle).

La latitude est comptée positivement dans l'hémisphère Nord et négativement dans l'hémisphère Sud.

La longitude est l'angle mesuré par rapport au méridien de référence, celui de Greenwich.

La longitude est comptée positivement vers l'Est et négativement vers l'Ouest à partir du méridien de référence.

Un parallèle est un cercle imaginaire reliant tous les points ayant la même latitude à la surface de la Terre.

Un méridien géographique est un demi-cercle imaginaire qui relie les pôles, tous les points sur un même méridien ont la même longitude.

Animation Geogebra

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1. Les conséquences de la captation directe de l’énergie solaire par les êtres humains et leurs effets sur la santé humaine.

2. L’analyse et l’exploitation des campagnes de santé publique de sensibilisation sur les dangers du Soleil et les mesures de protection possibles.

3. Constat d’une cause anthropique du réchauffement climatique.

4. Evolution de la température moyenne à la surface de la Terre en fonction de la variation de l'albédo (banquise, glaciers, surfaces cultivées, déforestation).

5. La pollution sonore et les effets sur la santé et/ou sur les écosystèmes.

6. Les campagnes de prévention des risques liés aux bruits et textes législatifs et les politiques publiques de limitation du bruit.

1. Incidence environnementale de l’exploitation du silicium pour la fabrication des panneaux solaires.

2. Enjeux économiques des usages des matériaux semi-conducteurs.

3. Le développement des combustibles alternatifs à empreinte carbone réduite.

4. Empreinte carbone et développement de la voiture électrique.

5. Mon empreinte carbone, la minimiser ou la compenser.

6. Les apports de l’intelligence artificielle dans le domaine de la santé (imagerie médicale, diagnostic...).

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• Identifier des oiseaux et leur répartition à partir d'enregistrements sonores.

• Proposer un concours à des élèves de troisième du collège de Fourchambault pour qu'ils acquirent des connaissances spécifiques en physique & SVT afin d'être capable d'identifier les oiseaux présents dans l'enceinte du lycée.

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