Sciences et laboratoire

, par le webmestre du site

Cet enseignement d’exploration en classe de seconde a pour objectif principal de développer la culture scientifique des lycéens à de nouveaux savoirs que leurs études précédentes ne leur auraient pas encore permis d’aborder.

Objectifs de l’enseignement :
Découvrir ou renforcer des capacités et des attitudes mises en œuvre dans une démarche scientifique. Cet enseignement fait appel et renforce différentes compétences au sens du "socle commun de connaissances et de compétences", notamment :

  • la maîtrise de la langue française,
  • les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technique,
  • la maîtrise des techniques usuelles de l’information et de la communication,
  • l’autonomie et l’initiative.

Dans le cadre d’une démarche de projet, il permet de découvrir les capacités mises en œuvre à travers des pratiques expérimentales en laboratoire :

  • formuler ou s’approprier une problématique,
  • proposer une stratégie pour répondre à la problématique,
  • mettre en œuvre des activités expérimentales,
  • analyser les résultats et valider une solution,
  • présenter et partager ses travaux.

Modalités d’enseignement :
Pour intéresser les élèves et les initier aux méthodes et pratiques de laboratoire, l’enseignement d’exploration doit favoriser très largement leur mise en activité à travers une démarche de projet s’appuyant sur des thèmes et des travaux stimulants et innovants. Ces démarches doivent permettre notamment le développement progressif de leur autonomie et l’expression de leur imagination et de leur créativité à travers des activités expérimentales.

L’utilisation de l’outil informatique sous ses différents aspects sera privilégiée : tableur-grapheur, acquisition et traitement de données, simulation et communication.

Le projet est défini comme un ensemble cohérent d’activités menées par un groupe d’élèves et se rapportant à un objet, une question, un objectif donné de façon à contribuer à la mise en œuvre des capacités et au renforcement des compétences visées.

Après une phase de découverte de la méthodologie d’analyse et de résolution de problèmes à travers deux études de cas, les élèves sont amenés à l’appliquer dans le cadre de projets. Les études de cas et les projets sont choisis en référence à des thèmes du programme.

Thèmes de travail :

  1. Géosphère
  2. Atmosphère terrestre
  3. Utilisations des ressources de la nature
  4. Modes de vie
  5. Prévention des pollutions et des risques
  6. Enjeux énergétiques contemporains
  7. Informations et communications

Thèmes choisis pour le premier et deuxième trimestre :
Etudes de cas
1. Thème : informations et communication. Mots clés : imagerie numérique.
2. Thème : l’atmosphère terrestre.

Domaine exploré : L’eau et l’air : couplage atmosphère / géosphère.

Thème choisi pour le troisième trimestre : Le projet.
Ce thème a été choisi par les élèves.
3. Utilisations des ressources de la nature

La démarche
La démarche à suivre avec les élèves lors des 2 études de cas et du projet peut être schématisée comme suit :
Evaluation formative et auto évaluation.

Dans le cadre des activités expérimentales, six domaines de compétences sont visés :

1. S’APPROPRIER
Se mobiliser en cohérence avec les consignes données
Adopter une attitude critique et réfléchie vis-à-vis de l’information disponible

2. RÉALISER
Réaliser ou compléter un schéma permettant de mettre en œuvre le protocole expérimental
Réaliser le dispositif expérimental correspondant au protocole
Respecter les règles de sécurité
Maîtriser certains gestes techniques
Observer et décrire les phénomènes

3. ANALYSER
Formuler une hypothèse et proposer une méthode pour la valider
Élaborer, choisir et utiliser un modèle adapté
Proposer et/ou justifier un protocole, identifier les paramètres pertinents
Définir les conditions d’utilisation des instruments de mesure, réaliser et régler les dispositifs expérimentaux dans les conditions de précision correspondant au protocole
Observer et décrire les phénomènes

4. VALIDER
Extraire des informations des données expérimentales et les exploiter
Estimer l’incertitude d’une mesure unique ou d’une série de mesures
Confronter un modèle à des résultats expérimentaux : vérifier la cohérence des résultats obtenus avec ceux attendus
Analyser l’ensemble des résultats de façon critique et faire des propositions pour améliorer la démarche ou le modèle

5. COMMUNIQUER
Rendre compte de façon écrite
Rendre compte de façon orale

6. ETRE AUTONOME, FAIRE PREUVE D’INITIATIVE
S’impliquer dans un projet individuel ou collectif
Prendre des initiatives, des décisions, anticiper
Travailler en autonomie
Travailler en équipe
Mobiliser sa curiosité, sa créativité