PHYSIQUE – CHIMIE NOUVEAU PROGRAMME DE 5ème RENTREE SCOLAIRE 2006-2007.

PHYSIQUE – CHIMIEPHYSIQUE – CHIMIE

NOUVEAU PROGRAMMENOUVEAU PROGRAMMEDE 5èmeDE 5ème

RENTREE SCOLAIRE RENTREE SCOLAIRE 2006-20072006-2007

Horaire élève : 1,5 heure/semaineHoraire élève : 1,5 heure/semaine

Constitution d’effectifs allégés :Constitution d’effectifs allégés : (par exemple, 3 groupes avec 2 classes ) (par exemple, 3 groupes avec 2 classes ) chaque fois que possible sans changer l’horaire élève. chaque fois que possible sans changer l’horaire élève.

Mise en oeuvreMise en oeuvre

Idées directrices Idées directrices (à lire avec attention )(à lire avec attention )

Démarche d’investigation chaque fois que possibleDémarche d’investigation chaque fois que possible

Susciter des vocations scientifiquesSusciter des vocations scientifiques

Raisonnement tant qualitatif que quantitatifRaisonnement tant qualitatif que quantitatif

Former le citoyen consommateurFormer le citoyen consommateur

S’appuyer sur les acquis du primaireS’appuyer sur les acquis du primaire

… …

Introduction générale aux programmes Introduction générale aux programmes de Physique - Chimiede Physique - Chimie

Programme de 5Programme de 5èmeème

A. L’eau dans notre environnement. A. L’eau dans notre environnement. Mélanges et corps pursMélanges et corps purs

B. Les circuits électriques en courant continu. B. Les circuits électriques en courant continu. Étude qualitativeÉtude qualitative

C. La lumière: sources et propagation C. La lumière: sources et propagation rectilignerectiligne

15 semaines15 semaines



A. L ’eau dans notre environnementA. L ’eau dans notre environnement Mélanges et corps purs Mélanges et corps purs

pH, molécules


Ce qui change …Ce qui change …

concentration

B. Les circuits électriquesB. Les circuits électriques en courant continu. en courant continu.



schémas normalisés, circuits série (ordre et nombre des dipôles), sens conventionnel du courant, circuit comportant des dérivations, court-circuit, sécurité.

C. La lumière : sources et propagation C. La lumière : sources et propagation rectiligne rectiligne

Sources, ombres, pénombres, propagation rectiligne, système Soleil-Terre-Lune,système solaire



Notions-contenus Exemples d’activitésCompétences

Présentation du programmePrésentation du programmeA. L’eau dans notre environnement. Mélanges et corps pursDurée conseillée : 15 semaines

La finalité de cette partie de programme est d’aborder les notions de mélange et de corps purs. ....

Commentaires :Les essais de séparation de l’eau, à partir notamment de boissons conduisent à la question suivante : est-on sûr que le liquide incolore obtenu est de l’eau pure ? …

Notions - contenus

Champs de connaissances Champs de connaissances concernés. concernés.

Fiches connaissancesFiches connaissances

Fiche connaissance Notions - contenus


Notions-contenus


Interactions avec d’autres Interactions avec d’autres disciplinesdisciplines

Interaction avec les SVTInteraction avec les SVT

Interactions avec autres disciplines Notions - contenus


Notions-contenus


Interactions avec autres Interactions avec autres disciplinesdisciplines

Thèmes de convergencesThèmes de convergences

Thèmes de convergence

Contenus :

Notions-contenus

Compétences

Socle minimal. Socle minimal.

Lien direct avec les notions à Lien direct avec les notions à évaluerévaluer

Compétences Compétences expérimentalesexpérimentales

Compétences

Exemples d ’activités

Fil conducteur à démarche Fil conducteur à démarche d ’investigationd ’investigation

B2iB2i

Expérience de cours ou Expérience de cours ou activité expérimentaleactivité expérimentale

Travaux de documentationTravaux de documentation

L’évaluationL’évaluation

L’évaluation doit porter de manière équilibrée sur :L’évaluation doit porter de manière équilibrée sur : les compétencesles compétences les savoir-faire théoriquesles savoir-faire théoriques de façon importante sur les activités expérimentalesde façon importante sur les activités expérimentales

Évaluation sommative :

10 % du temps

L’évaluationL’évaluation

Aide pour une évaluation de compétences transdisciplinaires Aide pour une évaluation de compétences transdisciplinaires au collège à été mise en place par la Direction de la au collège à été mise en place par la Direction de la Programmation et du Développement .Programmation et du Développement .

réaliserréaliser

raisonner et argumenterraisonner et argumenter

CommuniquerCommuniquer

mobiliser ses connaissances mobiliser ses connaissances

préparer à la citoyennetépréparer à la citoyenneté

Banque d’outils disciplinaires d’aide à l’évaluation diagnostique

• construire un graphique en coordonnées cartésiennes construire un graphique en coordonnées cartésiennes à partir d’une série de données, les échelles étant à partir d’une série de données, les échelles étant éventuellement précisées par le professeuréventuellement précisées par le professeur ; ;

• • interpoler une valeur ;interpoler une valeur ;

• • faire le schéma d’une expérience ou d’un montage faire le schéma d’une expérience ou d’un montage déjà réalisé ; déjà réalisé ;

• • réaliser une expérience décrite par un schéma ou un réaliser une expérience décrite par un schéma ou un protocole ; protocole ;

• • faire un schéma utilisant les symboles normalisés ;faire un schéma utilisant les symboles normalisés ;

N’oublions pasN’oublions pas les compétences transversales les compétences transversales

• lire un texte simple contenant des données en liaisonlire un texte simple contenant des données en liaison avec le programme et en extraire des informations avec le programme et en extraire des informations pertinentes ; pertinentes ;

• utiliser le conditionnel (si… alors) ; utiliser le conditionnel (si… alors) ;

• utiliser la conjonction « donc » de façon pertinente utiliser la conjonction « donc » de façon pertinente dans des argumentations ; dans des argumentations ;


Explique en utilisant la conjonction “ donc ” dans quel Explique en utilisant la conjonction “ donc ” dans quel état physique sont les glaçonsétat physique sont les glaçons

- Les glaçons sont à l’état solide donc ils ont une forme propre.

Autre exemple :Autre exemple :- L’eau de chaux se trouble en présence de CO2 donc le gaz est du CO2.

Réponses d’élèves

• • une expérience ayant été réalisée, imaginer ou une expérience ayant été réalisée, imaginer ou reprendre reprendre une argumentation logique permettant de parvenir des une argumentation logique permettant de parvenir des faits à une conclusion ; faits à une conclusion ;

•• en réponse à une situation–problème (le problème en réponse à une situation–problème (le problème scientifique formulé étant très simple), proposer un scientifique formulé étant très simple), proposer un protocole expérimental à partir d’une liste de matériel protocole expérimental à partir d’une liste de matériel éventuellement en excès permettant de répondre à la éventuellement en excès permettant de répondre à la question.question.


A ces compétences, il convient d’ajouter celles relevantA ces compétences, il convient d’ajouter celles relevantspécifiquement du Brevet Informatique et Internet spécifiquement du Brevet Informatique et Internet

[B2i][B2i]


C:\Documents and Settings\Florence DENEUVE\Mes documents\Formation nveau pg 5e acad<E9>mique\Pr<E9>sentation des nouveaux programmes\mesures 5G7.xls

Séquences Séquences d’investigation en d’investigation en

sciences sciences expérimentalesexpérimentales

Du questionnement à la Du questionnement à la connaissance connaissance

en passant par l’expérienceen passant par l’expérience

Questionnement des élèves sur le monde réel : Questionnement des élèves sur le monde réel : phénomène vivant ou non vivant,phénomène vivant ou non vivant,

naturel ou construit par l’Homme.naturel ou construit par l’Homme.

Ce questionnement conduit à l’acquisition deCe questionnement conduit à l’acquisition deconnaissances, connaissances, compétences méthodologiques compétences méthodologiques savoir-faire techniques,savoir-faire techniques,

à la suite d’une recherche d'explication,à la suite d’une recherche d'explication, investigation menée par les élèvesinvestigation menée par les élèves

guidés par le professeur.guidés par le professeur.

1.1. Le choix d'une situation - problèmeLe choix d'une situation - problème par le professeurpar le professeur

Étape 1

Choix d’une situation - problème ou Choix d’une situation - problème ou situation déclenchante par le professeur :situation déclenchante par le professeur :

Le professeur choisit une situation issue du quotidien des Le professeur choisit une situation issue du quotidien des élèves, une énigme à résoudre en fonction des objectifs élèves, une énigme à résoudre en fonction des objectifs

qu’il souhaite atteindre.qu’il souhaite atteindre.

Adapter le projet d’enseignement après Adapter le projet d’enseignement après avoir :avoir :

1.1. repéré les acquis initiaux des élèvesrepéré les acquis initiaux des élèves

2.2. identifié les représentations, les difficultés identifié les représentations, les difficultés persistantes (analyse d'obstacles et d’erreurs)persistantes (analyse d'obstacles et d’erreurs)

1.1. Le choix d'une situation - problème par le Le choix d'une situation - problème par le

professeurprofesseur

Exemple 1 : La distillationExemple 1 : La distillation

Comment rendre douceComment rendre douce l’eau de mer ? l’eau de mer ?



Exemple 2 : Ordre des dipôles Exemple 2 : Ordre des dipôles dans dans un circuit sérieun circuit série

Faut-il mettre la résistanceFaut-il mettre la résistance avant ou après la DEL ? avant ou après la DEL ?



Exemple 3 : Le sens du courantExemple 3 : Le sens du courant

Pourquoi les piles ont un sens de Pourquoi les piles ont un sens de branchement dans les jeux branchement dans les jeux

électroniques ?électroniques ?



Exemple 4 : Propagation rectiligneExemple 4 : Propagation rectiligne de la lumière de la lumière

Qu’est-ce que ces Qu’est-ce que ces traînées lumineuses ?traînées lumineuses ?



Exemple 5 : Système Soleil-Terre-Exemple 5 : Système Soleil-Terre-LuneLune

Pourquoi la Lune Pourquoi la Lune change - t’elle change - t’elle

d’aspect chaque jour ?d’aspect chaque jour ?



2. L’appropriation du problème par les élèves2. L’appropriation du problème par les élèves

Étape 2

Questionnement et appropriation du problème par les élèves :

Un débat s’installe dans la classe qui favorise l’émergence du problème à résoudre.

Étape 2

Le professeur aide les Le professeur aide les élèves à élèves à reformuler les reformuler les

questionsquestions, à les , à les recentrer recentrer sur le sur le

problème à résoudre.problème à résoudre.

Les élèves proposent des Les élèves proposent des éléments de solutionéléments de solution et et confrontent leurs idéesconfrontent leurs idées

avec celles des autres avec celles des autres élèves.élèves.

Exemple 1 : La distillationExemple 1 : La distillation

Qu’est-ce qu’une Qu’est-ce qu’une distillation ?distillation ?

2.2. L’appropriation du problème par les élèvesL’appropriation du problème par les élèves

Comment rendre Comment rendre doucedouce

l’eau de mer ? l’eau de mer ?

Exemple 2 : Ordre des dipôles Exemple 2 : Ordre des dipôles dans dans

un circuit série un circuit série

Quelle est l ’influence Quelle est l ’influence de l’ordre des dipôles de l’ordre des dipôles dans un circuit série ?dans un circuit série ?


Faut-il mettre la résistanceFaut-il mettre la résistance avant ou après la DEL ? avant ou après la DEL ?


Le courant électriqueLe courant électrique a-t-il un sens de circulation ? a-t-il un sens de circulation ?


Pourquoi les piles ont un sens Pourquoi les piles ont un sens de branchement dans les jeux de branchement dans les jeux

électroniques ?électroniques ?

Exemple 4 : Propagation rectiligne Exemple 4 : Propagation rectiligne de la lumièrede la lumière

Comment « matérialiser » Comment « matérialiser » la lumière ?la lumière ?


Qu’est-ce que ces Qu’est-ce que ces traînées lumineuses ?traînées lumineuses ?

Exemple 5 : Système Soleil-Terre-Exemple 5 : Système Soleil-Terre-LuneLune

Comment expliquer Comment expliquer les phases de la Lune ?les phases de la Lune ?


Pourquoi la Lune Pourquoi la Lune change - t’elle change - t’elle

d’aspect chaque jour ?d’aspect chaque jour ?

33. . La formulation des hypothèses explicativesLa formulation des hypothèses explicatives

Étape 3

Formulation des hypothèses explicatives et réflexion sur les expériences à réaliser.

Étape 3

Le professeur s'assure que les consignes sont comprises par les élèves. Il conseille et guide les élèves en répondant à d'éventuelles questions.Il vérifie que les protocoles proposés par les élèves sont réalisables et ne présentent aucun danger pour la classe.

Les élèves émettent des hypothèses puis élaborent des protocoles d'expérience afin de tester ces hypothèses..

- gestion par le professeur des - gestion par le professeur des modes de groupementmodes de groupement des des élèves élèves (de niveaux divers selon les activités, du (de niveaux divers selon les activités, du binôme au groupe classe entière) et des consignes à binôme au groupe classe entière) et des consignes à donner donner pour permettre un travail en autonomiepour permettre un travail en autonomie

- formulation orale d’hypothèses dans les groupes - formulation orale d’hypothèses dans les groupes

- formulation orale (et/ou) écrite par les élèves de - formulation orale (et/ou) écrite par les élèves de conséquences vérifiables conséquences vérifiables

- - élaboration éventuelle de élaboration éventuelle de protocolesprotocoles, destinés à , destinés à valider les hypothèses valider les hypothèses

- - communication orale à la classe des hypothèses et communication orale à la classe des hypothèses et des éventuels protocoles proposés des éventuels protocoles proposés

Exemple 2 : Ordre des dipôles Exemple 2 : Ordre des dipôles dans un circuit sériedans un circuit série

Quelle est l ’influence de l’ordre des dipôles dans un

circuit série ?

33.. La formulation des hypothèses La formulation des hypothèses

explicativesexplicatives


Le courant électrique a-t-il un sens de circulation ?

33.. La formulation des hypothèses La formulation des hypothèses

explicativesexplicatives

4. L’4. L’investigation investigation conduite par les élèves,conduite par les élèves,en autonomie en autonomie

Étape 4

L’investigation conduite en autonomie par les élèves :

Les différents groupes tentent de résoudre le problème posé par l’expérimentation.

Étape 4

Le professeur anticipe le besoin des élèves en matériel et documents. Il s'assure que la séance se déroule selon les règles préétablies et que les expériences sont menées avec sérieux, sans dangers pour la classe.

Les élèves réalisent les expériences qu'ils ont imaginées en autonomie.A partir des résultats des expériences ils interprètent et concluent.

- moments de débat interne au groupe d’élèves : les modalités de la mise en oeuvre de l’expérience, élaboration de critères de réussite évaluables

- contrôle de l'isolement des paramètres et de leur variation

- description de l’expérience (schémas, description écrite)

- réalisation de l'expérience

- description et exploitation des résultats ; confrontation des résultats provoqués aux hypothèses explicatives

- analyse critique et synthèse

Exemple 2 : Ordre des dipôles Exemple 2 : Ordre des dipôles dans dans un circuit sérieun circuit série

44.. L’L’investigation investigation conduite par les élèves, en conduite par les élèves, en

autonomieautonomie

Exemple 2 : Ordre des dipôles Exemple 2 : Ordre des dipôles dans dans

un circuit série un circuit série

44.. L’L’investigation investigation conduite par les élèves, en autonomieconduite par les élèves, en autonomie


4.4. L’L’investigation investigation conduite par les élèves, en conduite par les élèves, en

autonomieautonomie

5. L’acquisition et la structuration des 5. L’acquisition et la structuration des connaissancesconnaissances

Étape 5

Les groupes confrontent leurs résultats avec ceux des autres et avec le savoir établi.

Institutionnalisation des connaissances.

Étape 5

Le professeur "reprend la main" pour rassembler toutes les conclusions es élèves, pour construire une synthèse et apporter d'éventuels compléments d'information. C'est la phase d'institutionnalisation des connaissances.

Les élèves participent à cette phase en communiquant leurs conclusions et en les confrontant à celles des autres. Ils participent aussi activement à la synthèse de la séance.

- comparaison et mise en relationcomparaison et mise en relation des résultats obtenus dans les des résultats obtenus dans les divers groupes, dans d’autres classes. divers groupes, dans d’autres classes.

- confrontation avec le savoir établiconfrontation avec le savoir établi (autre forme de recours à la (autre forme de recours à la recherche documentaire), respectant des recherche documentaire), respectant des niveaux de formulationniveaux de formulation accessibles aux élèvesaccessibles aux élèves

- recherche des causes d’un éventuel désaccord, analyse recherche des causes d’un éventuel désaccord, analyse critique des expériences faites et proposition critique des expériences faites et proposition d’expériences d’expériences complémentairescomplémentaires

- fformulation écriteormulation écrite,, élaborée par les élèves avec l’aide du élaborée par les élèves avec l’aide du professeur, des connaissances nouvelles acquises en fin de professeur, des connaissances nouvelles acquises en fin de séquenceséquence

- réalisation de productions destinées à la réalisation de productions destinées à la communication du communication du résultatrésultat (texte, graphique, schéma fonctionnel, maquette, (texte, graphique, schéma fonctionnel, maquette, document multimédia), évaluation des objectifs méthodologiques document multimédia), évaluation des objectifs méthodologiques travaillés en terme de travaillés en terme de validation de compétencesvalidation de compétences..

5.L’acquisition et la structuration des connaissances

eaufroide

eaufroide

Distillat(Eau pure)

Eau salée(eau et sel)

Appareil de chauffage(On fait bouillir l’eau salée)

Réfrigérant (on refroidit la vapeur)


L’ordre des dipôles dans un L’ordre des dipôles dans un circuit série n’a pas d’influence circuit série n’a pas d’influence sur le courant dans le circuit.sur le courant dans le circuit.

ObservatioObservationn : :les lampes les lampes ont le ont le même même éclatéclat


Par convention, à l’extérieur du Par convention, à l’extérieur du générateur, générateur,

le courant électrique va de sa le courant électrique va de sa borne positive à sa borne borne positive à sa borne

négative.négative.

Sens du courant

DEL (sens passant)

6. Opérationnalisation des 6. Opérationnalisation des connaissancesconnaissances

Étape 6

Le professeur s'assure que le nouveau savoir est acquis par les élèves en proposant

des exercices ou des problèmes et des

évaluations.

Les élèves réinvestissent les connaissances et

les compétences méthodologiques

nouvellement acquises.

Étape 6

Opérationnalisation des connaissances

Réalisation d'exercices et de nouveaux problèmes permettant la mise en œuvre des connaissances dans

de nouveaux contextes (réinvestissement). Évaluation des connaissances et des compétences

méthodologiques.

1ère étape : la situation problème ou situation déclenchantela situation problème ou situation déclenchante

A quelle température l’eau gèle-t-elle ?

2ème étape : Questionnement et formulationQuestionnement et formulation du problème à résoudre du problème à résoudre

A quelle température l’eau gèle-t-elle ?La glace fond elle à la même température?

Pertinence de la démarche Pertinence de la démarche (Mémoire de Céline GALANDIE, IUFM de Lorraine)(Mémoire de Céline GALANDIE, IUFM de Lorraine)

Consignes concernant Consignes concernant les comptes rendus de séanceles comptes rendus de séance

Problème(s) à résoudreProblème(s) à résoudre Hypothèse(s) Hypothèse(s) Expérience proposée pour résoudre un problème et Expérience proposée pour résoudre un problème et

valider (ou invalider) une hypothèse (schéma et liste valider (ou invalider) une hypothèse (schéma et liste du matériel et des produits nécessaires) du matériel et des produits nécessaires)

Description, ObservationsDescription, Observations RésultatsRésultats ConclusionConclusion

Hypothèse :Hypothèse : Peut-être que l’eau gèle à - Peut-être que l’eau gèle à -10°C 10°C

Schéma de l’expérience:Schéma de l’expérience:

3ème étape : Formulation des hypothèses explicatives et Formulation des hypothèses explicatives et réflexion sur les expériences à réaliser.réflexion sur les expériences à réaliser.

Observation:Observation: La température de l’eau La température de l’eau baisse.baisse.

Conclusion:Conclusion: L’eau a gelé à – 0.1°C. L’eau a gelé à – 0.1°C.

4ème étape : L’investigation conduite en autonomie L’investigation conduite en autonomie par les élèvespar les élèves

Courbe de solidification Courbe de solidification de l’eau purede l’eau pure

5ème étape : Acquisition et structuration des connaissancesAcquisition et structuration des connaissances

Apparition premier cristal de glace

Disparition dernière goutte d’eau

Impact de la démarche d’investigationImpact de la démarche d’investigation

5ème

"cours classique"

5ème

"investigation"

Questions connaissances "théoriques"

Test 1- À quelle température l’eau gèle-t-elle ? - À quelle température l’eau fond elle ?

1.6/2 1.64/2

Test 2 1.7/2 1.76/2

Questions connaissances "pratiques"

Test 1- Propose une expérience qui permet de le vérifier.

0.83/3 1.64/3

Test 2 0.59/3 1.38/3

Total Test 1 2.4/5 3.28/5

Test 2 2.3/5 3/5

Pour conclure :Pour conclure :

On observe une plus grande implication On observe une plus grande implication dans la recherche et dans la réalisation dans la recherche et dans la réalisation d’expériences par les élèves.d’expériences par les élèves.

Les élèves sont davantage acteurs de leur Les élèves sont davantage acteurs de leur apprentissage, la connaissance ne se apprentissage, la connaissance ne se limitant pas à un exposé mais construite limitant pas à un exposé mais construite au fur et à mesure de la séance par eux-au fur et à mesure de la séance par eux-mêmes.mêmes.

Difficultés: gérer cette motivation des Difficultés: gérer cette motivation des élèves, de savoir fixer des limitesélèves, de savoir fixer des limites

En moyenne, une séance construite à En moyenne, une séance construite à l’aide de cette méthode prend 1/3 de l’aide de cette méthode prend 1/3 de temps en plus qu’un cours traditionnel.temps en plus qu’un cours traditionnel.

Méthode idéale en effectif réduit .Méthode idéale en effectif réduit .

La démarche d’investigation peut être La démarche d’investigation peut être réalisée en partie par les élèves.réalisée en partie par les élèves.

Un canevas sur plusieurs séances est Un canevas sur plusieurs séances est envisageable (ex de l’étude des ombres)envisageable (ex de l’étude des ombres)

Une vidéo de M. DonadéiUne vidéo de M. Donadéi

Pour conclure :Pour conclure :

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