PHYSIQUE

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PHYSIQUE CHIMIENOUVEAU PROGRAMMEDE
5èmeRENTREE SCOLAIRE 2006-2007
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Mise en oeuvre
? Horaire élève 1,5 heure/semaine

• Constitution deffectifs allégés (par
  exemple, 3 groupes avec 2 classes ) chaque
  fois que possible sans changer lhoraire élève.

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Introduction générale aux programmes de Physique
- Chimie
Idées directrices (à lire avec attention )

• Démarche dinvestigation chaque fois que
  possible
• Susciter des vocations scientifiques
• Raisonnement tant qualitatif que quantitatif
• Former le citoyen consommateur
• Sappuyer sur les acquis du primaire

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Programme de 5ème
15 semaines 8 semaines 7 semaines

• A. Leau dans notre environnement. Mélanges et
  corps purs
• B. Les circuits électriques en courant continu.
  Étude qualitative
• C. La lumière sources et propagation rectiligne

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Ce qui change
A. L eau dans notre environnement Mélanges
et corps purs
15 semaines
?
concentration
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Ce qui change
8 semaines
B. Les circuits électriques en courant
continu.
7
Ce qui change
C. La lumière sources et propagation
rectiligne
7 semaines
?
Sources, ombres, pénombres, propagation
rectiligne, système Soleil-Terre-Lune,système
solaire
Nouveau
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Présentation du programme
A. Leau dans notre environnement. Mélanges et
corps pursDurée conseillée 15 semaines La
finalité de cette partie de programme est
daborder les notions de mélange et de corps
purs. ....
Commentaires Les essais de séparation de leau,
à partir notamment de boissons conduisent à la
question suivante est-on sûr que le liquide
incolore obtenu est de leau pure ?
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Notions - contenus
Fiches connaissances
Nouveau
Champs de connaissances concernés.
10
Fiche connaissance
Notions - contenus
11
Notions-contenus
Fiches connaissances
Nouveau
Champs de connaissances concernés.
12
Interaction avec les SVT
Interactions avec autres disciplines
Notions - contenus
13
Notions-contenus
Fiches connaissances
Nouveau
Champs de connaissances concernés.
Thèmes de convergences
Nouveau
14
Thèmes de convergence
Notions-contenus
Contenus
15
Compétences
Compétences
Nouveau
Compétences expérimentales
Socle minimal. Lien direct avec les notions à
évaluer
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Exemples d activités
Fil conducteur à démarche d investigation
Nouveau
Expérience de cours ou activité expérimentale
Travaux de documentation
Nouveau
B2i
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Lévaluation

• Lévaluation doit porter de manière équilibrée
  sur
• les compétences
• les savoir-faire théoriques
• de façon importante sur les activités
  expérimentales

• Évaluation sommative
• 10 du temps

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Lévaluation
Banque doutils disciplinaires daide à
lévaluation diagnostique

• Aide pour une évaluation de compétences
  transdisciplinaires au collège à été mise en
  place par la Direction de la Programmation et du
  Développement .
• réaliser
• raisonner et argumenter
• Communiquer
• mobiliser ses connaissances
• préparer à la citoyenneté

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Noublions pas les compétences transversales

• construire un graphique en coordonnées
  cartésiennes à partir dune série de données,
  les échelles étant éventuellement précisées
  par le professeur
• interpoler une valeur
• faire le schéma dune expérience ou dun
  montage déjà réalisé
• réaliser une expérience décrite par un schéma
  ou un protocole
• faire un schéma utilisant les symboles
  normalisés

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Noublions pas les compétences transversales

• lire un texte simple contenant des données en
  liaison avec le programme et en extraire des
  informations pertinentes
• utiliser le conditionnel (si alors)
• utiliser la conjonction donc de façon
  pertinente dans des argumentations

Nouveau
21
Réponses délèves
Explique en utilisant la conjonction  donc 
dans quel état physique sont les glaçons - Les
glaçons sont à létat solide donc ils ont une
forme propre. Autre exemple - Leau de chaux
se trouble en présence de CO2 donc le gaz est
du CO2.
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Noublions pas les compétences transversales
une expérience ayant été réalisée, imaginer ou
reprendre une argumentation logique
permettant de parvenir des faits à une
conclusion en réponse à une
situationproblème (le problème scientifique
formulé étant très simple), proposer un protocole
expérimental à partir dune liste de matériel
éventuellement en excès permettant de répondre à
la question.

Nouveau
23
Noublions pas les compétences transversales

A ces compétences, il convient dajouter celles
relevant spécifiquement du Brevet Informatique et
Internet B2i
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Séquences dinvestigation en sciences
expérimentales

• Du questionnement à la connaissance en passant
  par lexpérience

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Questionnement des élèves sur le monde réel
phénomène vivant ou non vivant,naturel ou
construit par lHomme.

• Ce questionnement conduit à lacquisition
  de
• connaissances,
• compétences méthodologiques
• savoir-faire techniques,

à la suite dune recherche d'explication,
investigation menée par les élèves guidés par le
professeur.
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Le choix d'une situation - problème par le
professeur
Étape 1 Choix dune situation - problème ou situation déclenchante par le professeur 
Étape 1 Le professeur choisit une situation issue du quotidien des élèves, une énigme à résoudre en fonction des objectifs quil souhaite atteindre.
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Adapter le projet denseignement après avoir
1. Le choix d'une situation - problème par le
professeur

1. repéré les acquis initiaux des élèves
2. identifié les représentations, les difficultés
   persistantes (analyse d'obstacles et derreurs)

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Exemple 1 La distillation
1. Le choix d'une situation - problème par le
professeur
Nouveau
Comment rendre douce leau de mer ?
29
Exemple 2 Ordre des dipôles dans un circuit
série
1. Le choix d'une situation - problème par le
professeur
Nouveau
Faut-il mettre la résistance avant ou après la
DEL ?
30
Exemple 3 Le sens du courant
1. Le choix d'une situation - problème par le
professeur
Pourquoi les piles ont un sens de branchement
dans les jeux électroniques ?
31
Exemple 4 Propagation rectiligne de la
lumière
1. Le choix d'une situation - problème par le
professeur
Nouveau
Quest-ce que ces traînées lumineuses ?
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Exemple 5 Système Soleil-Terre-Lune
1. Le choix d'une situation - problème par le
professeur
Nouveau
Pourquoi la Lune change - telle daspect chaque
jour ?
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2. Lappropriation du problème par les élèves
Étape 2 Questionnement et appropriation du problème par les élèves 
Étape 2 Un débat sinstalle dans la classe qui favorise lémergence du problème à résoudre.
Étape 2 Le professeur aide les élèves à reformuler les questions, à les recentrer sur le problème à résoudre. Les élèves proposent des éléments de solution et confrontent leurs idées avec celles des autres élèves.
34
Exemple 1 La distillation

• 2. Lappropriation du problème par les élèves

Comment rendre douce leau de mer ?
Quest-ce quune distillation ?
35
Exemple 2 Ordre des dipôles dans un
circuit série

• 2. Lappropriation du problème par les élèves

Faut-il mettre la résistance avant ou après la
DEL ?
Quelle est l influence de lordre des dipôles
dans un circuit série ?
36
Exemple 3 Le sens du courant

• 2. Lappropriation du problème par les élèves

Pourquoi les piles ont un sens de branchement
dans les jeux électroniques ?
Le courant électrique a-t-il un sens de
circulation ?
37
Exemple 4 Propagation rectiligne de la lumière

• 2. Lappropriation du problème par les élèves

Quest-ce que ces traînées lumineuses ?
Comment  matérialiser  la lumière ?
38
Exemple 5 Système Soleil-Terre-Lune

• 2. Lappropriation du problème par les élèves

Pourquoi la Lune change - telle daspect chaque
jour ?
Comment expliquer les phases de la Lune ?
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3. La formulation des hypothèses explicatives
Étape 3 Formulation des hypothèses explicatives et réflexion sur les expériences à réaliser.
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..
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• - gestion par le professeur des modes de
  groupement des élèves (de niveaux divers selon
  les activités, du binôme au groupe classe
  entière) et des consignes à donner pour
  permettre un travail en autonomie

- formulation orale dhypothèses dans les
groupes
- formulation orale (et/ou) écrite par les
élèves de conséquences vérifiables
- élaboration éventuelle de protocoles, destinés
à valider les hypothèses
- communication orale à la classe des hypothèses
et des éventuels protocoles proposés
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Exemple 2 Ordre des dipôles dans un circuit
série
3. La formulation des hypothèses explicatives
Quelle est l influence de lordre des dipôles
dans un circuit série ?
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Exemple 3 Le sens du courant
3. La formulation des hypothèses explicatives
Le courant électrique a-t-il un sens de
circulation ?
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4. Linvestigation conduite par les élèves,en
autonomie
Étape 4 Linvestigation conduite en autonomie par les élèves 
Étape 4 Les différents groupes tentent de résoudre le problème posé par lexpérimentation.
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.
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• moments de débat interne au groupe
  délèves les modalités de la mise en
  oeuvre de lexpérience, élaboration de
  critères de réussite évaluables
• - contrôle de l'isolement des paramètres et de
  leur variation
• - description de lexpérience (schémas,
  description écrite)
• - réalisation de l'expérience
• - description et exploitation des résultats
  confrontation des résultats provoqués aux
  hypothèses explicatives
• - analyse critique et synthèse

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Exemple 2 Ordre des dipôles dans un circuit
série
4. Linvestigation conduite par les élèves, en
autonomie
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Exemple 2 Ordre des dipôles dans un
circuit série
4. Linvestigation conduite par les élèves, en
autonomie
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Exemple 2 Ordre des dipôles dans un
circuit série
4. Linvestigation conduite par les élèves, en
autonomie
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Exemple 3 Le sens du courant
4. Linvestigation conduite par les élèves, en
autonomie
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5. Lacquisition et la structuration des
connaissances
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.
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• comparaison et mise en relation des résultats
  obtenus dans les divers groupes, dans dautres
  classes.
• confrontation avec le savoir établi (autre forme
  de recours à la recherche documentaire),
  respectant des niveaux de formulation accessibles
  aux élèves
• recherche des causes dun éventuel
  désaccord, analyse critique des expériences
  faites et proposition dexpériences
  complémentaires
• formulation écrite, élaborée par les élèves avec
  laide du professeur, des connaissances nouvelles
  acquises en fin de séquence
• réalisation de productions destinées à la
  communication du résultat (texte, graphique,
  schéma fonctionnel, maquette, document
  multimédia), évaluation des objectifs
  méthodologiques travaillés en terme de validation
  de compétences.

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5.Lacquisition et la structuration des
connaissances
eau froide
Réfrigérant (on refroidit la vapeur)
eau froide
Eau salée (eau et sel)
Distillat(Eau pure)
Appareil de chauffage (On fait bouillir leau
salée)
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5.Lacquisition et la structuration des
connaissances
Observation les lampes ont le même éclat
Lordre des dipôles dans un circuit série na pas
dinfluence sur le courant dans le circuit.
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5.Lacquisition et la structuration des
connaissances
Sens du courant
DEL (sens passant)
Par convention, à lextérieur du générateur, le
courant électrique va de sa borne positive à sa
borne négative.
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6. Opérationnalisation des connaissances
Étape 6 Opérationnalisation des connaissances
Étape 6 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.
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.
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Pertinence de la démarche (Mémoire de Céline
GALANDIE, IUFM de Lorraine)
1ère étape  la situation problème ou situation
déclenchante
 A quelle température leau gèle-t-elle ? 
2ème étape  Questionnement et formulation du
problème à résoudre
A quelle température leau gèle-t-elle ? La glace
fond elle à la même température?
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Consignes concernant les comptes rendus de séance

• Problème(s) à résoudre
• Hypothèse(s) 
• Expérience proposée pour résoudre un problème et
  valider (ou invalider) une hypothèse (schéma
  et liste du matériel et des produits
  nécessaires)
• Description, Observations
• Résultats
• Conclusion

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

• Hypothèse Peut-être que leau gèle à -10C
• Schéma de lexpérience

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4ème étape  Linvestigation conduite en
autonomie par les élèves

• Observation La température de leau baisse.
• Conclusion Leau a gelé à 0.1C.

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5ème étape  Acquisition et structuration des
connaissances

• Courbe de solidification de leau pure

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Impact de la démarche dinvestigation
5ème"cours classique" 5ème"investigation"
Questions connaissances "théoriques" Test 1 - À quelle température leau gèle-t-elle ? - À quelle température leau fond elle ? 1.6/2 1.64/2
Questions connaissances "théoriques" 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
Questions connaissances "pratiques" Test 2 0.59/3 1.38/3
Total Test 1 2.4/5 3.28/5
Total Test 2 2.3/5 3/5
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Pour conclure

• On observe une plus grande implication dans la
  recherche et dans la réalisation dexpériences
  par les élèves.
• Les élèves sont davantage acteurs de leur
  apprentissage, la connaissance ne se limitant pas
  à un exposé mais construite au fur et à mesure de
  la séance par eux-mêmes.
• Difficultés gérer cette motivation des élèves,
  de savoir fixer des limites

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Pour conclure

• En moyenne, une séance construite à laide de
  cette méthode prend 1/3 de temps en plus quun
  cours traditionnel.
• Méthode idéale en effectif réduit .
• La démarche dinvestigation peut être réalisée en
  partie par les élèves.
• Un canevas sur plusieurs séances est envisageable
  (ex de létude des ombres)
• Une vidéo de M. Donadéi