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L'Institut français de l'Éducation se situe à l'interface entre les recherches, l'action et la décision en éducation. Participant au dialogue entre sciences et société, sa mission est de favoriser la circulation des savoirs et l'articulation des pratiques professionnelles avec l'objectif d'accompagner les acteurs dans l'amélioration et la transformation du système éducatif.

Mercredi 29 Novembre aura lieu, en distanciel, le deuxième "Rendez-Vous des LéA-IFÉ". Ce temps d'échange portera sur "le développement professionnel en contexte de recherche collaborative" à travers le témoignage de deux chercheuses.

Pour John Dewey, fondamentalement, l'éducation et l'école jouent en effet un rôle dans la transformation ou l'amélioration de la société. .

Le Dossier de veille de l'IFÉ n°145 est consacré à l'éthique enseignante. Il vise à mieux cerner ce qui compose une posture éthique, notamment au regard de perspectives philosophique, professionnelle et interrelationnelle.

Au lycée Charles Mérieux à Lyon le personnel tente de travailler de manière collaborative à l'échelle de l'établissement. Dans ce lycée innovant qui a ouvert ses portes en 2021, la collaboration entre les enseignants est un objectif qui est inscrit dans le projet d'établissement et en conséquence, plusieurs conditions sont réunies pour faciliter le travail en équipe.

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L'Institut français de l'Éducation se situe à l'interface entre les recherches, l'action et la décision en éducation. Participant au dialogue entre sciences et société, sa mission est de favoriser la circulation des savoirs et l'articulation des pratiques professionnelles avec l'objectif d'accompagner les acteurs dans l'amélioration et la transformation du système éducatif.

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Aix - Marseille - ﻿Accueil - Physique-Chimie

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Bienvenue sur le site disciplinaire de l'académie d'Aix-Marseille Physique-Chimie

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Site d'un collègue de sciences physiques

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le contenu du cours

rentrée 2006

ÉLECTRICITÉ

Qu'est-ce qu'un circuit électrique ?

Circuit électrique simple avec une seule lampe ou un moteur :
MÉLANGES ET CORPS PURS L'eau dans notre environnement
- rôle du générateur ;

L'eau, un constituant des boissons et des organismes vivants.
Mélanges aqueux
Test de reconnaissance de l'eau.

- fils de connexion ;

- rôle de l'interrupteur.

Du dessin au schéma, symboles normalisés.

Notion de boucle.

Mélanges homogènes et corps pur.

Les eaux, mélanges homogènes.
Présence dans une eau minérale de substances autres que l'eau.
Obtention d'eau (presque) pure par distillation.

Les changements d'état sont inversibles.

Conservation de la masse totale au cours d'une dissolution.

Vocabulaire de la dissolution : la notion de solution saturée est limitée à une approche qualitative.

Optique - LA LUMIÈRE

Entrée de la lumière dans l'oeil

Existence de deux types de sources de lumière :

- les sources primaires (étoiles, Soleil...) ;

- les objets diffusants (planètes, satellites, murs blancs...).

Une condition nécessaire pour la vision : l'entrée de la lumière dans l'oeil.

Propagation rectiligne de la lumière

Le faisceau de lumière.

Modèle du rayon de lumière.

Sens de propagation de la lumière.

Ombre propre, ombre portée et cône d'ombre : interprétation en termes de rayons de lumière.

Système Soleil-Terre-Lune

Phases de la Lune, éclipses : interprétation simplifiée.

Cycle de l'eau.

Mesures de masses, unité, le kilogramme (kg).

Mesures de volumes, unité, le mètre cube (m ³).

Distinction entre masse et volume.

Conservation de la masse au cours des changements d'état et non conservation du volume.

Repérage d'une température, unité : le degré Celsius (°C).

Existence d'un palier de température lors d'un changement d'état pour un corps pur.

L'eau solvant

L'eau est un solvant de certains solides et de certains gaz, elle est miscible à certains liquides.
Les changements d'états de l'eau, approche phénoménologique
Approche de la notion de court-circuit.

Circuit électrique en boucle simple

Utilisation de : générateur, interrupteur, lampes, moteur, DEL, diode, fils de connexion, résistances (conducteurs ohmiques), en se limitant, outre les interrupteurs, à un générateur et trois dipôles.

Influence de l'ordre et du nombre de dipôles autres que le générateur.

Conducteurs et isolants.

Cas particuliers de l'interrupteur et de la diode.

Caractère conducteur du corps humain.

Sens conventionnel du courant.

Le circuit électrique comportant des dérivations.

Retour sur le court-circuit : distinction entre court-circuit d'un générateur et court-circuit d'une lampe.

Omniprésence de l'eau dans notre environnement.

Mélanges homogènes et hétérogènes.

Séparation de quelques constituants de mélanges aqueux.

Exemples de constituants de boissons hétérogènes.

Existence des gaz dissous dans l'eau.

Le test de reconnaissance du dioxyde de carbone à l'eau de chaux

Première approche des états de la matière.

Propriétés spécifiques de chaque état physique.

4e le contenu du cours

rentrée 2007
Électricité
LES LOIS DU COURANT CONTINU
Intensité et tension CHIMIE De l'air à la molécule Composition de l'air
Le dioxygène, constituant de l'air avec le diazote.

Volume et masse de l'air.

Caractère compressible d'un gaz.

Masse d'un volume donné de gaz.

Le dioxygène, nécessaire à la vie.

Introduction opératoire de l'intensité et de la tension.

Intensité : mesure, unité.

Tension : mesure, unité.

Notion de branche et de noeud.

Lois d'unicité de l'intensité en courant continu dans un circuit série et d'additivité de l'intensité dans un circuit comportant des dérivations.

Loi d'additivité vérifiée par la tension.

Le comportement d'un circuit en boucle simple est indépendant de l'ordre des dipôles associés en série qui le constituent.

Caractère universel (indépendant de l'objet) des deux lois précédentes.

Adaptation d'un dipôle à un générateur donné.

Intensité et tension nominale.

Surtension et sous-tension.
La résistance
Approche expérimentale de la "résistance" électrique.

Unité de résistance électrique.
La loi d'Ohm
Le modèle du dipôle ohmique déduit des résultats expérimentaux.

Loi d'Ohm.

Sécurité : fusibles.

Une description moléculaire pour comprendre

Un premier modèle particulaire pour interpréter la compressibilité d'un gaz.

Les atomes pour comprendre la transformation chimique

Interprétation atomique de deux ou trois combustions.

Les molécules sont constituées d'atomes.

La disparition de tout ou partie des réactifs et la formation de produits correspond à un réarrangement d'atomes au sein de nouvelles molécules.

Les atomes sont représentés par des symboles, les molécules par des formules.

L'équation de la réaction précise le sens de la transformation (la flèche va des réactifs vers les produits).

Les atomes présents dans les produits sont de même nature et en même nombre que dans les réactifs.

La masse totale est conservée au cours d'une transformation chimique. Équilibrer une équation bilan.

Optique - LA LUMIÈRE

Lumières colorées et couleur des objets

Premières notions sur les lumières colorées :

- rôle d'un filtre ;

- spectre continu ;

- superposition de lumières colorées.

Premières notions sur la couleur des objets.

En absorbant la lumière, la matière reçoit de l'énergie. Elle s'échauffe et transfère une partie de l'énergie reçue à l'extérieur sous forme de chaleur.

Lentilles : foyers et images

Principe de formation des images en optique géométrique.

Concentration de l'énergie avec la lentille mince convergente.

Distance focale.

Sécurité : danger de l'observation directe du soleil à travers une lentille convergente.

Modélisation de l'oeil.

La vision résulte de la formation d'une image sur la rétine.

Approche expérimentale des corrections des défauts de l'oeil (myopie, hypermétropie).

Vitesse de la lumière et du son ; propagation de signaux

- La lumière peut se propager dans le vide et dans des milieux transparents comme l'air, l'eau et le verre.

Vitesse de la lumière dans le vide (3x10 ⁸ m/s ou 300 000 km/s).

Ordres de grandeur de distances de la Terre à quelques étoiles et galaxies dans l'Univers ou des durées de propagation de la lumière correspondantes.

- Le son se propage dans les milieux matériels (solide, liquide et gaz) ; il ne se propage pas dans le vide.

Ordre de grandeur de la vitesse du son dans l'air : 340 m/s.

Les sons trop intenses ont des conséquences sur l'audition.

- Un émetteur (source de lumière, source sonore, antenne émettrice) émet un signal qui se propage ; ce signal peut être capté par un récepteur (oeil, oreille, antenne réceptrice).

L'homme baigne dans une multitude de signaux qui transportent des informations.

Distinction entre mélange et corps pur pour l'air et la vapeur d'eau.

L'existence de la molécule.

Les trois états de l'eau à travers la description moléculaire :

- l'état gazeux est dispersé et désordonné ;

- l'état liquide est compact et désordonné ;

- l'état solide est compact, les solides cristallins sont ordonnés.

Interprétation de la conservation de la masse lors des changements d'états et lors des mélanges.

Les combustions

La combustion nécessite la présence de réactifs (combustible et comburant) qui sont consommés au cours de la combustion ; de nouveaux produits se forment.

Combustion du carbone.

Test du dioxyde de carbone : le dioxyde de carbone réagit avec l'eau de chaux pour donner un précipité de carbonate de calcium.

Combustion du butane et/ou du méthane.

Tests du dioxyde de carbone et de l'eau formés.

3e

le contenu du cours

rentrée 2008

CHIMIE , science de la transformation de la matière

(13 semaines)

A1 - Métaux, électrons et ions

A1.1 - Des métaux au quotidien

Quelques métaux usuels : le fer, le zinc, l'aluminium, le cuivre, l'argent et l'or.

A1.2 - Conduction électrique et structure de la matière

L'électron : comprendre la conduction électrique dans les métaux

Tous les métaux conduisent le courant électrique. Tous les solides ne conduisent pas le courant électrique. La conduction électrique dans les métaux s'interprète par un déplacement d'électrons.

L'ion : comprendre la conduction électrique dans les solutions aqueuses

Toutes les solutions aqueuses ne conduisent pas le courant électrique.

La conduction du courant électrique s'interprète par un déplacement d'ions.

Constituants de l'atome : noyau et électrons.

Les atomes et les molécules sont électriquement neutres ; l'électron et les ions sont chargés électriquement.

A.1.3 - Quelques tests de reconnaissance d'ions

Domaines d'acidité et de basicité en solution aqueuse.

Une solution aqueuse neutre, contient autant d'ions hydrogène H⁺ que d'ions hydroxyde HO⁻.

Dans une solution acide, il y a plus d'ions hydrogène H⁺ que d'ions hydroxyde HO⁻.

Les dangers que présentent les produits acides ou basiques concentrés.

A.1.4 - Réaction entre le fer et l'acide chlorhydrique ; interprétation

- Les ions hydrogène et chlorure sont présents dans une solution d'acide chlorhydrique.

- Critères de reconnaissance d'une transformation chimique : disparition des réactifs et apparition de produits.

A.1.5 - Pile électrochimique et énergie chimique

- Les espèces chimiques présentes dans une pile contiennent de l'énergie chimique dont une partie est transférée sous d'autres formes d'énergie lorsqu'elle fonctionne.

- L'énergie mise en jeu dans une pile provient d'une réaction chimique : la consommation de réactifs entraîne "l'usure" de la pile.

A2 - Synthèse d'espèces chimiques

Peut-on synthétiser l'arôme de banane ?

La synthèse des espèces chimiques déjà existantes dans la nature permet d'en abaisser le coût et/ou la disponibilité. (acétate d'isoamyle)

Peut-on créer de nouvelles espèces chimiques ?

La synthèse d'espèces chimiques n'existant pas dans la nature permet d'améliorer les conditions de vie. (nylon ou savon)

Le nylon et les matières plastiques sont constitués de macromolécules.

B - ENERGIE ELECTRIQUE ET CIRCUITS ELECTRIQUES EN "ALTERNATIF"

(12 semaines)
B.1 - De la centrale électrique à l'utilisateur
L'alternateur est la partie commune à toutes les centrales électriques.

L'énergie reçue par l'alternateur est convertie en énergie électrique.

Distinction entre les sources d'énergie renouvelables ou non.

L'alternateur

Une tension, variable dans le temps, peut être obtenue par déplacement d'un aimant au voisinage d'une bobine.

Tension continue et tension alternative périodique

Tension continue et tension variable au cours du temps ; tension alternative périodique.

Valeurs maximale et minimale d'une tension.

L'oscilloscope et/ou l'interface d'acquisition, instrument de mesures de tension et de durée

La fréquence d'une tension périodique et son unité, le hertz (Hz), dans le Système International (SI).

Relation entre la période et la fréquence.

La tension du secteur est alternative. Elle est sinusoïdale.

La fréquence de la tension du secteur en France est 50 Hz.

Pour une tension sinusoïdale, un voltmètre utilisé en alternatif indique la valeur efficace de cette tension.

Cette valeur efficace est proportionnelle à la valeur maximale.

B.2 - Puissance et énergie électriques

Puissance : Puissance nominale indiquée par un appareil.

Le watt (W) est l'unité de puissance du Système International (SI).

Énoncé traduisant, pour un dipôle ohmique, la relation P = U.I où U et I sont des grandeurs efficaces.

L'intensité du courant électrique qui parcourt un fil conducteur ne doit pas dépasser une valeur déterminée par un critère de sécurité.

Le coupe-circuit protège les appareils et les installations contre les surintensités.

Énergie : L'énergie électrique E transférée pendant une durée t à un appareil de puissance nominale P est donnée par la relation

Le joule (J) est l'unité d'énergie du Système International (SI).

C - DE LA GRAVITATION... À L'ÉNERGIE MÉCANIQUE

C1 - Interaction gravitationnelle

Présentation succincte du système solaire.

Action attractive à distance exercée par /

- le Soleil sur chaque planète ;

- une planète sur un objet proche d'elle ;

- un objet sur un autre objet du fait de leur masse.

La gravitation est une interaction attractive entre deux objets qui ont une masse ; elle dépend de leur distance.

La gravitation gouverne tout l'Univers (système solaire, étoiles et galaxies).

Poids et masse

Action à distance exercée par la Terre sur un objet situé dans son voisinage : poids d'un corps.

Le poids P et la masse m d'un objet sont deux grandeurs de nature différente ; elles sont proportionnelles.

L'unité de poids est le newton (N).

La relation de proportionnalité se traduit par P = m.g

Un objet possède :

- une énergie de position au voisinage de la Terre ;

- une énergie de mouvement appelée énergie cinétique.

La somme de ses énergies de position et cinétique constitue son énergie mécanique.

Conservation d'énergie au cours d'une chute.
C2 - Énergie cinétique et sécurité routière
L'énergie cinétique : la relation donnant l'énergie cinétique d'un solide en translation est :

L'énergie cinétique se mesure en joules (J).

La distance de freinage croît plus rapidement que la vitesse.

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PCCL. Physique Chimie Collège Lycée. Cours gratuits pour le cycle 4, protocoles expérimentaux, exercices corrigés, animations pédagogiques, simulations interactives, vidéos. EPI | nouveau programme réforme rentrée 2016 pour le collège et 2019 pour le lycée. Nouvelle adresse de physiquecollege.free.fr. Idéal pour la classe inversée.

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Libre d'accès, Physique Chimie Collège Lycée propose des cours illustrés (protocole expérimental, schémas, animations, simulations interactives, vidéos, exercices corrigés) aux élèves et enseignants de collège et de lycée, à ceux qui travaillent les EPI, qui cherchent à approfondir leurs connaissances scientifiques, aux enseignants qui veulent illustrer leur propos par la projection d'une simulation quand l'expérimentation est difficile à réaliser sur table.

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Ministère de l'Education Nationale et de la Jeunesse

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Ministère de l’Education Nationale et de la Jeunesse

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Des modules de formation et tests disciplinaires : idéal pour la classe inversée

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Vidéo pédagogiques

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Kezako - La série qui répond à vos questions de sciences

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Dossiers de la semaine - L'Esprit Sorcier

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Un dossier préparé par Jean Fauquet et Clémence Vastine En partenariat avec Safran Electronics & Defense

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9 novembre 2023

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