ARTheque - STEF - ENS Cachan | Note de service n°94-193 du 1-7- 1994

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1 ,/",8.0 . 1 N°9 21JUILLET 1994

ANNEXES

ADAPTATION DES PROGRAMMES

DE TECHNOLOGIE, PHYSIQUE-CHIMIE,

BIOLOGIE, ÉDUCATION CIVIQUE

(classes de 4

-

et 3

-

technologiques de collège)

~OGRAMMES

Note de service n° 94-193du 1- iuillet 1994

3

4 Annexe 1 (Technologie)

14 Annexe Il (Physique-chimie)

35 Annexe III (Biologie)

46 Annexe IV (Éducation civique)

III

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ut

. 0

Directeur de la publication:FrancisBalle'Rédactriceenchef:Calette Pâris'Rédacteur en chefadjoint(extes réglementaires):jeon-louisSalles'Secrétairegénéraledelarédaction: JacquelinePelletier . RÉDACTIO N ET RÉA LI SATIO N:Directionde l'Informationetdes • • Technologiesnouvelles.Bureaudes publications. 110, ruede Grenelle.75357Paris cedex07.Tél..1114955 3450.Fax: Il)45 51 9947• DIFFUSION ET ABONNEMENTS .CNDPAbonnements. B·750 60732 STE GE EVIEVECEDEX9 Tél..116144033 237. le8.0.est une publicationduminislére del'Educolion nolionolee duministéredel'Enseignemen sopéneure de10 echerche.

• Nouvelle ormule graphique :l'Agence.

• le numéro:12.50F. AbonnementlllV1ue1:375F.ISSN0291<:>207. CI'PAP

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JUIL LET1 1994

.- tROGRAMMES 1

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B.O

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1 N°9 14J

I

LL

ET

1994

3

TECHNOLOGIE,

PHYSIQUE-CHIMIE, BIOLOGIE,

ÉDUCAnON CIVIQUE

ClASSES DE 4

E

_{ET 3}

E

_{TECHNOLOGIQUES DE COLLÈGE}

Note de service n

O

94-193

du 1-7-1994

NOR

:

MENl.9401222N

RLR: 524-4 MEN-DLCA2

Texte adressé aux recteurs,

aux inspecteurs d'académie,

directeurs

des services départementaux de l'éducation nationale, aux principaux

de collège.

Objet : Adaptation desprogrammesd'éducation civique,debiologie,dephysique et dechimie,detechnologie,àlanouvelle grillehorairedesclassesdequatrième et detroisièmetechnologiquesimplantéesencollège.

Lamise en placeparl'arrêtédu 9 mars1993d'unenouvellegriIlehorairepour les classestechnologiquesdecollège apermisderenforcerleur caractère polytechno-!ogiqueets'est traduitepar un rééquilibragedel'horaireconsacré à l'enseignement général.

C'estainsiqu'ontété individualiséeslaphysique et la biologie,qu'àl'horaire d'his-toire-géographie a étéajoutéel'éducationcivique,quelescontenusdetechnologie ontétéaménagésdansle sensd'uneplus grandeconformitéavec l'enseignementde latechnologiepour tousdispensée àl'ensembledes élèves delavoie générale du collège.

Cesmodificationsme conduisentà vousproposer,pourchacunede cesdisciplines, des orientationspour vouspermettredemieux adaptervotre démarche pédago-giqueàla spécificitédesclassestechnologiques et vousprésenterlesaménagements des contenusétablisàpartir desprogrammes existant danslesdisciplines corres-pondantesdesclassesde4'et de 3'd'enseignement général.

Lesaménagements figuranten annexes serontapplicablesaux classesde4'et de 3'

technologiquesimplantéesencollège,àpartirdelarentrée scolaire 1994.

Fait àParis,le1"juillet1994 Pourleministre et par délégation Ledirecteurdeslycéesetcollèges ChristianFORESTŒR / H~~'~u· . . . .~~ 1~f~~~LETI

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N°9 14 JUIL. 199-+

Annexe I

TECHNOLOGIE

INIRODUCrION

1·

Définition

L'arrêtédu9mars1990 , dansson introdu c -tion généra lefiguran tensonannexe

1.

expose la définitionet les rôles dé volu sàl'en seign e-me nttechn ol o giqu e dans laprobl ém atique pédagogiq ue de scla ssesde 4'et3'te chn o-logiqu es.

Lafinalitédelatechn ologie est:

- com p ré he ns io n, ap p ro p r ia t io n de s dém arch esde conce ption,étude,fabrication, essais,utilisationdeproduitstechniques ; - compréhension del'influencedelatechnique sur la culture d'une sociétéetempreinte dela techniquedansla culture.

Dan s ce con tex te . l'en sei gn em entdela te chn ol o gi edonn e auxélève lepremi e r niveau de compé tence qui leur perme t d'effec-tuerune approc he impiemaisrigoureu sede l'en vironn em ent technologiquemod ern e, en dé vel oppanttant les capac ités tran sdi scipli -nairesqueles compétencesspécifiques.

Ceten eig ne me nt qui nepré sent e auc u n carac tèreprofess ionne lou pré-p rofes ionn el s'inscritdanslafiliationnatu relledes o rienta-tion squicaractérise nt d'unepart l' en sei gne -mentdelatechn ologiedansles classesde 6'et de

5'

des collèges,d'autrepart l' en seignem ent de s op tio ns techn ol o giqu e sdela classe de seconde deslycées.

Quelque soit le cham p techn ologiqu eretenu , les objets techniques étudiésontcomme carac-téri stiqu ed' êtr epluritechn ologiques (ausens del'utilisation detechnologi esdiffér ent es: méc anique , élec tro n iq ue, techn ol ogi e ster -tiaire s) et pluritechniqu e s (ausens defaire appe lpourchac une destechn ologiesprésent es àdestechniquesdiffé rentes).

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Obiectifs

Fam iliariser lejeu ne avecl'e nvironn em ent

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techno log ique modern e c'est lui donn er : • La capac ité àpart ic ipe ràdes activ ités concrètescollectives.

•L1 capac itéàcond uiredes réalisat ions signi-ficati vesdestechn ologies actue lles.

•Lesmoyen sde comprendre:

- lajustificationd' obj etstechniques ou de ser-vices par lafon ctionqu'iIs remplissentenag is-santsur unematièred' œu vre,que celle-c isoit matérielle , énergé tiq ueou inform ati onn elle ; - les rel ation sdel' obj ettechnique ou duse r-viceavecle smilieu x associés(tec h n iq ue, humain,physiqu e, économ ique);

- leslien s entre l'évoluti ondestechniques et l'évoluti on écono miqueetsociale;

- lefonctionneme nt d'unobje t techniquepar une approc he fon cti onnell e puisstruc ture lle simple mais rigoureuse.

-quelesproduits sont lerésult atd'une organ i-satio ns'art icu la ntsur une certa ine divi sion technique etsocialedu travai1.

III· Méthodes

C'estàpartirdela confro nta tio navecdes solutionsexistan tesques'effectue lapremi ère approc he, l' acqui sitiondespremi ers conce pts géné raux nécessair e àla compré he ns ion du fon ctionn em entdes obje ts techniques .

Ladém arch ederéali sati onquiluisuccède peut:

-soit intervenir autitredemodifications appor-téesausupportexistant;

- soitconsisterenlaréalisationdetout ou par-tied'un obje touserviceàcrée r.

Le suppo rt privilégiéde cesdém arch es est constitué parleprojettechniquetelqu'ilest définidan sl'introdu ction générale del' arrêté précité.

Le cho ix dusuppo rt du projet technique, sa complex ité,lesdiffic u ltés qu'il implique ,les

.f lROGRAMMES

1,&

8.0.

1 N°9 14JUI L. 1994

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moyensnécessairesàsa réalisation demand ent unegrandeattention .

Lecontexte danslequ el s'effectueleprojet techniquedoit cond u ireàprendretoutela mesuredel' importancerelativequepeutavoir leproduit,finalitématéri elleduprojet tech -nique:

- parcequ'ilneprésentepas sur leplandes compétencesdesréal isateurs et desmoyens matériels,desressourcescomparables à celles du milieudel'entreprise,

- parcequ'illimiteladuréedel'action effec-tivedes élèves consacrée àun projet,pour que l'achèvementsefassedansdesdélais compa-tibles aveclemaintiendelamotivation, - parcequeles élè vesdoi vent setrou ver en situation d'autonomierelativedansla résolu-tiondesdifférentsproblèmesposés.

Leprojet era qualifiédetechnique s'ils'agit d'unense mble d' activitésprép arées, organi-sées,misesenœuvreparl' élève etsatisfaisant auxconditionssuivantes:

- répondre àunbesoin;

- avoir uneutilité sociale,c'est-à-dire qu'ilne soit paslimité augrouped'apprenants ; - se référeràunepratique socialeexistante; - fairel' objetd'uneprogrammation etd'aj us-tements.

Lafaisabilitédansles conditions normales de déroulementresteunfacteur déterminantdu succès.Lapédagogi edu projet esteneffet indissociable delanoti onderéu ssite.Cela requiertquesoie ntcorrecte me nt prises en compte:

- les activitésdes élèves tant àtitreindividuel qu' entravail d'équi pe;

- lesdifficultéspré vi sible squeles élèves aurontà surmo nter;

- la duréedes séquencesconsac réesau projet afin qu'auterm edeladuréeprévue,leprojet soitaboutiet queles élèvesaientfranchi les étapesd'apprentissageprévues.

Laréalisationdoitêtreachevéedansle res-pect ducahier des charges,lesdocum ents tech-niques associés présentésdansleurforme défi-nitive.

Le supportdu projettechniquedoitavo ir

nécessa irementuncaractè re pluritechno -logiquequel que soit ledom ainetechnique ou lechamp technologiquedomin antauq uel ilse réfère.

Chaqueréalisation, support du projet,tout en ayant uncaractèrepluritechnologique,met en évidence unetechnologiedomin ante. C'estce caractèretechno logiq uedominantqui devra guide r le choixdechaq ue support deprojet. Afin quel'ensembl edes supportsretenu s soit représentatifd'uneréell e ouvert uresur les technologies actue llement présent esdansles réalisationsmodem es,chaquesupportrelèvera d'unetechnologiedominantedifférente.

Pourcela,les choixeffectués permettront d'aborderlestechn ologiesdelamécanique,de l'électronique et del' économie-gestiontoutes associésàl'utili sationdel'outilinformatique. Sur le cycle,les supports desprojetsdoivent constitue r unense mb lecohérent du pointde vuedes contenus propresauxtechnologies pré-sentesafin depermettreuneréellestructuration

des connaissances.

Lefait quel'entreprise soitaucentre des ana-lysesdoitinciterle collègeàutiliser et déve-lopper sesrelation s avecsonenv ironneme nt afin d'offrirunediversitéde sites réelspour les étudesouactivités proposées auxélèves.

Pourl'ense igne me ntdelatechnologie,on utiliseraleséquipementsdeslaboratoires de technol ogie ,telsqu'ils sontdé finisdansle guide d'équipements conseiliés pourlat echno-logie aucollège.Commepour la voiegénérale, l'en seign em entdelatechn ol ogiedansles classesde 4'et3'techn ologiqu es seradispensé devant desgroupesallégés. Cettedisposition sejustifiepar ladiversitédes activités propo-sées auxélèvesau mêmemoment,liées àla dis-ponibilitédes équipements,etquidoiventêtre conduitesen toute sécurité.

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OGRAMMES

N°9 14 JUIL. 1994

CONIENUS

Capacités : Communiquer, S'informer , Analyser , Organi ser , Réali ser, Contrôler, Eval uer. 1·

Les

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elles

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coMPtn..a lPtanQUI COIIIINU'

AIIOCIU

PlIIfOUlAIIa

Mise enœuvredela Caractéristiquesetétapes - exprime r le besoin, le situer dém archetechn ologiqu e deladém archetechn olo giqu e. dans soncontexte.

envue d'une réalisation Lesdifférentes catégo ries -énoncer lesfoncti ons à

àdominante industrielle debesoin s et leur évolution. remplir.

ouà caractère tertiaire .

La

diversitédessolutions. - repérerlescontrai ntes. Lesdiverstypesdeproduits, - énoncer les solutions. produitsmatériels et imrna- - choisir, mettre en œuvre tériels (biensetservices). uneréponseadaptée.

La

duréede vie desproduits. - évaluer la capac ité dela Les contraintes techniques, solutionàrépondreau besoin économ iques etsociales. àpartird'indicateurssimples.

L' évaluationdesrésultats. - proposerdesmodi fication s àla solutionobtenue.

Mise en œuvre d'une Les sourcesd'inform ation . - exploiterrationnelleme nt démarc hedocumen taire. lessources d'information

disponiblesusuelles (an -Lesmodesd'accèsaux infor- nuaires, catalogues,fichiers, mations. revues.. .)

- sélectionner lesinform a-Lesoutils auservicede tion s pertinentes pour le larech erche d'informa tions. mon taged'unprojet.

- accéderaux inform ations

en recou rant auxoutilstélé

-rnatiqu eset inform atiqu es (consultationdeminitel,

d'une basededonn ées).

Miseenœuvre d'une Lesphase sdu traitementde - repérerlesdonn éesà méthodologiedetraitem ent l'information. traiter,lestraitem entsà opé -et dediffusion del'infor- rer,lesmoyens àmettre mation. Lesoutilsde traiteme nt. enœuvre.

La

mise enforme desinfor- - choisir lelogiciel(ou les

mations. fonctions) ada ptéàlaprés en-tationretenu e(texte,tableau , Lesmodesdediffusion. graphique...).

- déterminerlemode de communicatio nada ptéàla forme du message (téléph o-ne,note,lettre,télécopi e ...).

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B.O.

1 N°9

14JUIL. 1994

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COMPÉTENCE SPÉCIFIQUE CONTENUS ASSOCIÉS PERFORMANCE

Connaissanceetappli- Pourchaqueproduit,on limitera - identifier lesmilieux cation deladémarchede l'étuded'impactdesmilieux associésàl'objettechnique descriptionfonctionnelle associés.Ons'intéresseraaux étudié.

àl'étude etàla cornpréhen- milieux associésquiapparaissent - utiliscrlanotionde(ron -sion du fonctionnement lesplusdéterminantsdansla tièrcd'étude.

d'objetstechniques : définitiondu produit. - identifier lesliaisons exi s-- fonction d'usage ; Serontenvisagés, suivant la tantes entrel'objettechnique - fonctionglobale; naturedu produit,lesmilieux ellesmilieux associés. - milieux associés; humain,physique,technique,

- fonctions techniques économique. -définir la fonction d' usage.

composan

tes.

Lafonctiond'usage seradéfinie - définirlafonctionglobale.

en termedeservicerenduàl'uti

-lisateur, elleest uncasdemise en - identifier- ethiérarchiser œuvre delafonctionglobale. lesfonctionstechniques Pourdéfinir lafonction globale, (principalesetsecondaires). oncaractérisera, sans référence

au produitparticulier,la valeur ajoutéeàlamatièred'œuvre informationnelle,matérielleou énergétiqueconsidérée. Remarque :la fonctiond'usage est donc appréhendée parl' utili-sateuralorsquelafonctionglo -bale est reconnuepar letechnicien.

Connaissanceetapplica- Onidentifierales structures,leur - identifierlesstructures tiondeladémarche organisationetleuragencement (composantsou partiesd'un d' analyse structurelle à correspondantauxfonctions objet technique)au regard l'étude etàla cornpréhen- techniquesmisesenœuvre dans des fonctionstechniques sion dufonctionnement l'objet étudié. identifiéesaucoursdela d'objetstechniques. descriptionfonctionnelle. Connaissanceetapplica- Onseplaceratoutd'abord dans - mettre en relationles tiondesconceptsd'analyse le cadredel'étuded'unproduit attentesduclientet les dela valeuret dequalité à existant(analysedelavaleur de caractéristiquesduproduit l'étude etàlaréalisation constatation) puis,pour partie ou offert ouduservice rendu. d'unproduit. totalité,dansle cadre delaréali- - identifierlesfonctions à

sation duprojet technique(ana- remplir:

lysedela valeurde conception). - fonctionsdeservice ; On traitera :dela qualité (en - fonctionstechniques. conceptionetenréalisation),du

coûtglobal(coûtd'acquisition, coûtd'utilisation),del'adéqu a-tion coût-qualité.

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,:/kOGRAMMES

COMPÉTENCE SPÉCIFIQUE CONTENUS ASSOCIÉS PERFORMANCE

Connaiss ance ducahie r -repérageducaractère - mettre enévide ncela rela -des chargesfonctionne l. contrac tue l duCDCF. tion dem andeur/concepteur. - exprimerle besoin fond

a--constructionde toutou mental(raion d'être du partied'uneanalyse fonct ion- produit).

nelle encohére nceavec - repérerlesmilieu x ex

té-l'ana lysedumarché. rieur s.

- exprimeret validerles fo nc-- réd actiondetoutou partie tionsàremplir.

du CDCF enconformitéavec - caractéri ser, valoriseret lesnormes envigueur. hiérarchisercesfonction s.

Utilisatio n de grilles Lemarch é. Apartirde grilles donn ée et

d'analysedel' envir onne- La concurrence. d'une observation del' en vi-ment produ ctif :

La

clientèle. ronnem entproch e, en liaison - lemarc hé; Lestypesd'entreprie. avecl' an alyse ou laréali

sa--T'entreprise; Lesfonctions del'entreprise. tiondeprodu its :

- l'activité produc tive. Lesfacteursdeproduction . - repérerlesprincip ales Lesmodesdeproduction. entre prisesfabriquantou

Lesformesd' organi sationdu distribuantleproduit,les

travail. caractérise r.

- identifierlestype sde

clients (potentiels, réel s). - repé rerlesprod uits exis -tants.

- pour uneactivitédonnée ,

non complexe,observ éeou réalisée ,repérer:

- les moyen smis enœuvre

(matériels,humains) ; - les

fo

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esd

'organisation du travail. - mettreenévide ncelesrel a-tions entre lesdifférents se r-vicesdel' entreprisequisont concernésparl'activité. lUI

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Les codes

et

langages

.fhOGRAMME5 1y;..B.O. N°9 14 JUIL 1994

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COMNnNa lPtaPiGUI COIIIINU'

AIIOCIU

PlUOUlAlla

Exploitat iondespri ncipaux codes et lan gages:

*S

ystèmesdereprésentat ion Danslecadredelaréalisationou -décoderctinterpréterdesdocuments

elsymbolisationdu dessintech- del'étuded'unobje t technique, on dansIc cadre d'un eréalisation oude nique appliqués: utilisera: l'examend'unesolution technique, -illareprésentaiion spatialeet -la perspective, -danslecadreduprojettechnique, temporelled'objets,dévénc- -lareprésentationonhogonale. représenter et formaliser éventuel le

-menis, -lesché ma cinématiq ue minimal, ment dessolutions,

-illa compréhensiondufonc- le schéma d' organi sationtechn olo- -utiliserlevocabulairetechni que ap -tionncrnentd'unobjetteenique, giquc. proprié.

de sonorganisationfonction- -utiliser un logicieldeDessin nelle etstructurelle,del'action AssistéparOrd inateurdansdes qu'i1exercesurson applications simples, environnement, Onpourrautiliser les sché mas:

- fonctionnel, -utiliserlesreprésentationsnorma

-*

Système sdere présentai ion ct - structurel. ct les outilstelsque : lisécs.

desymbolisationuti1isésdans diagrammedes connexions, -décoderct interpréterdes schémas, lestechn ologies électroniques diagrammesagittal,rcpréscnuuion -dansle cadre duprojettechnique, appliquées: fonctionnelle,algorithme, représenter ct forma liseréventuel le --àlareprésentation etilla ulgorigramme..... mentdessolutions

compréhension defonctions ct -constructif(decâblage,d'implan- -utiliser un logicieldeDessin de structuressimples:schémas ration). Assistépar Ord inateurpour laréal i -fonctionn els,structurels, sationde schémassimplcs, construc tifs, Apartirdel'étudedesspécifications

fonctionnellesd'unsystème tech - -utiliserlesméthodesd'analyse ct

*

Systèmesderepré sentationet nique simple,l'élèvepourraéven- les outilsdereprésentation et dedes

-symbolisarion appliqués : tuellem ent êtreamenéilétablir ou cription desautom atismesdansle -àladescr iptiondel'évolution compléter unecommandede pilo- cadred'étudessimples (nombrede temporelledes états d' unauto- taged'un automatisrne (en langage chaînesfonctionnelleslimité ), matismeenvuedelacompré- procédural ouGRA FC ET),

hcnsiondeson fonctionn em ent.

Ondistingueralesprocessus conti -nus,discontinu s etmixtes,On utili -sera :

-1tla descriptionetl'évolution -desfichesdcscriptivesdemodes - s'informersur lesprocessusindus -temporelledes étatsd'avance- opérato ires, triels etsur lestechn iquesderat iona -mentdefabrication,d'opéra - -des gammesdefabrication, lisation des activités,

tionsadministratives etcorn- -des gammesdemontage etde rnerciales,de construction,de démontage,

réalisation,d'iruervention,, ,; -l'organigramme,

aux finsdemaîtriseetrationali- -ladémarcheduchem incritique, sationde cesactivités,

Pour l'utilisation del'outilinfor -rnatique,onétudieraleslangages quifournissentausystème ladescriptiondel'enchaînement

desprocédureset destravaux _{-interpréterct introduiredesinfor} --ill'exploitationdansdespro- enlangageadapté, mations (en langage codé)dansle cédures simples,delangagesde _{dialoguehomme-machin e ,} commande néce ssaireàl'utili

-sation de l'outilinformatique as -sociéàdessystèmessimples,

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ClOMItnIa . . . .

COIIIINU'AIIOCIU PlUOIlMAIICI

Connaissancedusystème de On mettra en placele vocabulaire Dan.le cadre d'une étude représentatio ndelasi tuation comp tablect les conve nt io ns de d'une entreprise(réelle, économ ique del'entreprise. présentati on: sim ulée,mini-entreprise) :

-notiondebilansim pli fié; - lireunbilan. uncomptede -notion derésultat: résultat,yrepéreruneinfo r--charges et produits ; marionprécise.

-notiond' amo rt issement. -justifier l'emplacement des postes.

lireun tableau damo rt isse -mentlinéaire.

-repérerles chargeset les produi ts.

Uti lisation des codeset Notiondedébitetde crédit. Dansle cas d'une acti v itéréelle langages comptablespour -noti onde compte. ousim ulée:

représenter: -ty pologi edes charges. -utiliseràbonescientles - desfluxmon étaires; -élémentsd'uncoût derevient. termesdedébitetde crédi t. -desperformances. -teniruncom pteclient,un

comptefourn isseur, -vérifier unrelevébancaire. -classer les charges directes et indi rectes.

-calculeruncoûtderevient sim plifié.

Application delasymboli- Organigrammedestructure. -repérerunefoncti on,un sationàla SU1JCIUrede service,unepersonne surun

l' entreprise. organigram me.

-repérerlesrelations entreper -sonnes,lanaturedesliaisons. Utilisatio n desmod esde Onabordera lesdocument s en -si tuer lerôl e etlimportance présentati onusuelsdes fonctiondeleur utilitélor sdela desdifférentsdocuments. informationsad m i nistra- réalisationdesproj ets-docu - - vér i fie r, remplir unbon de tivesetcomme rc iales. meniscom merc iaux usuels: com mande,un bondelivr

ai--im pr imés adm inistrati fs son,unefacture,unchèque. simples. - uti liserdesdocumentspr

é-imprimésd'usage courant (fichede stock,fich emessage, fiched'instru ction...). -adapterunimpri mé si mple. Util isatio nd'une codifi- Notio nde code. -repérerdesinformation s cationd'informations types de code(numérique,code codifiées,lesutiliser: code ad ministrativesetcom me r- barre...) client,code prod uit.

cia les. -dégager l'intérêtd'une codi

-fication.

-utiliser unenom encl ature,un index. . v 1 0 . - 0 _ 0 °9 I~)UIL.

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Mise enœuvredetechniques Lesconnaissancesserontabor- -analyser lesrésultatsd'une auservice: déesen fonctiondu produitet étude demarchédonnée. -del'étudedu marché ; plus ou moinsapprofondiesen -effectuer desrelevésdeprix.

-del' action sur le marché ; fonctionde laprogression. - rechercher et traiterlesd

on--desrelations avecles Lesmoyens auservicedela néessecondaires disponibles.

clients. connaissancedu marché. - réaliserune enquête(identifier lesdifférentstypesdequestions, formuler desquestions encohé

-renee aveclesinformations attendues,structurer un que

s-tionnaire).

-analyserlesrésultatsd'une

L'action sur lemarché(on privi- enquête.

légieral'actionpar la communi- -analyser des actionscommer

-cationet par ladistribution) ciales(campagne publicitaire,

action promotionnelle). - rechercherun nomdemarque. - rechercher et réaliserun logo.

-concevoir unemballage.

- réaliser ousimuler une opé ra-tiondepromotion.

-créer unsupport publicitaire

adaptéàla cible(affiche,

dépliant,message vidéo...)

- identifier etcaractériser lesdif

-férentscircuits dedistribution.

L'information et laprotection -appréhender lesrelations entre

duconsommateur. prixde venteet typede circuit. - releverdesmesuresprotégeant

leconsommateur.

-rechercherdansune situation réelleleur application.

- repérerdesmoyensdedéfense

mis enœuvre parles co

nsomma-Lavente. teurs.

-réaliserunargumentairerelatif

au produit.

- réaliser ousimuler une opéra

-tiondeprospection,de vente.

Utilisation adéquate de Lacomparaison desinforma- - sélectionner lematériauleplus

matériaux,dansune situation tionsrelatives aux principales ca- adaptéauxspécifications du définie,parl'exploitation ractéristiquesphysico-chimiques cahiersdeschargesdu produit,

pertinente deleursprinci- (dureté, résistancemécanique, aprèsanalysecomparativede

pales caractéristiques résistanceàla corrosion,conduc- deux ou trois solutionsviables.

physico-chimiques. tibilitéthermique, conductibilité

électrique,...)devradéboucher sur unchoix raisonné.

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GRAMMES

N°9

14JUIL. 1994

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PlUOU\AIIa

Applicationdeprincipes Onscplaceradanslaperspective -mettre enœuvreunprocessus simple d'organisationelde gestion dela réalisation d'unproduit d'approvisionnement.

aux situationsdeproduction. (matérielouimmatériel). -tenir desfichesdestocksetrepérer L'approvisionnement. lemomentdedéclenchementd'une

commande.

-rassemblerles offresdefournisseurs,

lesreclasserdansuntableaucomparatif

etopérer unchoix.

-caractériser unprocessusdefabrication Lesmodesd'organisation et uneorganisationdu travailobservée.

dela production. -recueillirdesinformations surles

différentesétapes duprocessusdefabri

-cationd'unproduit(àpartirdela visite d'une entrepriseindustrielle,d'une exploitationagricole...) et lesreprésenter parunschéma.

-dégager l'intérêt pour lesalarié, pour l'entreprise,desdiverstypes

d'organisation.

-organiserletravaildanslecadredu projet.

Le personneletles conditions -inventorier,analyser,classerles

detravail. tâches et lesfonctionsrempliesdansdes situationssignificatives.

-repérerlesqualificationsrequises.

-repérer lesdifférentes catégories de personnel.

-identifier desmodesde recrutement. -analyser de profilsde poste.ilpartir des offres d'emploi publiéesdanslapresse. -étudier quelquespostesdetravailréels

enentreprise.

-réaliserune enquêtesurleshorairesde

travail. lesrèglesde sécurité.

-comparerdiversesl'onnes d'arnéna -gementdeshoraires (flexibles, variables...).

1Larentabilité. -réaliseruncalcul de coûtcomplet. Celte notionseraabordéesous -déterminer unprix de vente. l'angled'une sensibilisatio nàla -apprécierl'influencedesquantités gestion prévisionnellenécessitant produites.deschoixderéalisationsur des'assurer delarentabilitédu le coût derevient.

projetavantsaréalisation. -repérer quandun projet estrentable. -Tixerdes objectifsdeproduction,de

Lesuividelaproduction. vente.

-évaluer lenombre derebuts.

-repérerlanaturedesdéfautsdu produit.

-analyserlesformesprisesparlese

r-viceaprès-vente.

-analyseràpartir d'unedocumentation

oudel'observationd'unesituation réellelesmoyensmisenœuvrepour traiterlesdéchets,en tirerdescons

é-quencesdansle cadre deson action.

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13

ClObl. . . . COIIftNUSAIIOCIU PlUOUlAIICI

Connaissanceetapplication Onseplaceradansle cadre dela - réaliserdesopérationsde desméthodes générales de réalisation d'unobjet technique. fabrication. demontage.d'ag en-fabricationetd' agencement Onpourra traiterde: cementdanslecadre du projet envuedelaréalisationd' un

*

l'obtentiondeformes et technique.

objet technique. dimensions - lIliliser un logicielde Co ncep--pargénération de surfaces tion etFabricationAssistépar (usinageou découpage. Ordinateurpour desréalisations traditionneloucommande sur machine-outililcommande numérique). numérique.

- parformage. - utiliserun logicieldeConce

p-*

lamise enpositionet lespro- rion AssistéparOrdinateur cédésd' assemblagepar collage, pour laréalisationdc câblage soudure,adhérenceet déforma- imprimés.

tion.

*

l'agencementd'opérateurs techniquesqui réalisentchacun unefonctionsecondaireenvue d'obtenir lafonctionprincipale d'unobjet techniquepar exemple.

Connaissanceetapplication On travailieradanstrois -effectuer descontrôlesde desméthodesdemesurage directions: qualitérelatifsil:

appliquées aucontrôleetàla -concepts: échelledemesure. - laquantité, vérification degrandeurs incertitudes..., - laforme. physiques,en relation avec: -méthodes :parcomparaison. - ladimension, - l'étuded'unobjet tech- directe,indirecte, - la position.

nique, -outils:multimètre(an alo-- la réalisation d'unobjet giqueetnumérique),osc illo-technique. scope.calibre,micromètre... Onaborderalesmesuresde: -longueur,planéité,parallélis -me,perpendicularité,état de surface.

-force,couple,temps, vitesse derotation.

-pression,débit,température. -résistance,différencede potentiel,intensité,énergie, puissance.

14

1

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OGRAMMES

14JU1L. 1994

Ann

exe

II

PHYSIQUE-CHIMIE INTRODUCTION L'enseignement delaphysiqueetdela ch i-miedanslesclassesde4'etde3'technol o-giquesimplantéesdanslescollèges viseprin -cipalement troisobjectifs:

-donnerauxélèvesunecultu rescientifiqueet uneéducationleurpermettantd' appr éhender defaçon responsablelesquestionsque soulève ledéveloppementdes applicationsdelaph y-siqueet dela chimie danslemond equi nous entoure,notamm ent cellesrelativesàlasauve -gardedel'environnement,àl'hygiène,àlasan -téetàlasécuri té,

- initierles élèvesàlapratiquedeladémarche expérimentale, développerleursqualitésd'ob -servation,d'analyse et d'imagination , valori -ser leurhabiletémanuelle et leur sens pratique, leurmontr erl'importancequerevêtune an a-lyse critiq ueetobjective dansunedém arche expérimentale.

- faireacquérirauxélèveslesconnaissances et le s savoir-faireleurpermettantdetirerle meilleurprofitdes ense igneme nts desautres disciplines,delatechn ologieen particulier,et d'être ensituation depouvo ir poursuivredes étudesavec succès not ammentdansla voie générale.

Pourfaciliterl'atteintedecestroisobjectifs, l'enseignementdelaphysiqueet delachimie feralaplacelapluslarge auxtravaux pratiques, chaquefoisquelesconditions,notamm entla constitutionsouhaitablede groupes

à

effectifs réduits,lepermettront.Afin depermettreaux élèves uneréellepratique expérimentale dans debonnes conditionsd'efficacitéet de sécurité, les séances de travaux pratiquespourro ntêtre organiséesenséquences de 2heures.

Guidésparlesprofesseursles élèves mettront enœuvreaucours de ces séancesdesméthodes expé rime nta les,réaliserontdesmontages, effectueront des observationset desmesures.

...

Le srésultat s expérime ntauxserontgé né-ralement exploitéscollectivementet leur gé né-ralisati onseraenv isagéeaveclapruden ce nécessaire.Lesdé veloppementsthéoriques serontstrictement limitésàcequiestn éces-saireàl' atteintedestroisobjectifsci-dessus.

Leprofe sseu rveilleraàconsacrer,sur l'ensembledel'année,lemêmehoraire

à

l'enseignementdelaphysiq ue et

à

celui de la chim ie.

L'évaluationdes élèvesprendradesformes diversifiéesautraversdesquellesleprofesseur prendra encomptelescom pé te ncesexpér i-mentales. A cette fin il paraîttrèssouhaitable que chaqueélèvesoitévaluéencoursdem ani-pulation au moinsunefoispartrimestre. QUATRIÈME TECHNOLOGIQUE PHYSIQUE(1S HEURES)

OBJECTlFS GÉNÉRAUX

L'enseignementdelaphysiqueen classede quatrièmetechnologiquedoit permettre de: - stimulerla curiositédesélèvesen lesinf or-mantsur leur enviro nneme nt,

- les conduireàacq uérir dessavoir-faire te ch-niqueset desrèglesdesécurité,

- le ur donnerle goût d'uneanalyse auss i rigoureusequepossible desphénomènes, - comme nceràdistingu erles situationset appa re ilsdela viecoura nte qu'ilspeu vent mêm eparti ellement expliq ue r,de ceux qui relèventdephén om ènesqui leur échappe nt totalement.

Lethème"Images etvision"a étéchoisi pour lesraisons suivantes :

- lesphénomènes sont liés

à

l'un desaspects lesplusmarquantsdelaperception humaine et del'environnem ent,

- c'est un terraintrèsfavorablepouruneim -portanteactivitéd' expérim entationraisonnée, - ilpermet lamiseenœuvre deraisonnements

,J5ROGRAMMES 1

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1

14JUI L.

1994

15

rigou reux fondés surquelquesrègles simples. En particulier,onattend de cetenseignement:

- qu'ildé vel oppedes aptitudesàlamanipu

-lation,desqualitésde soinetdeprécision,par

desconstructions graphiq ues asso ciée s aux

expériences,

- qu' ilfavorisela perceptiondel'espace , -qu' ilconduise les élèves à comprendre quela validitédeslo is,dansleurdom ained'

applica-tion,n' estpasfluctu anteselon lessituatio ns

renco ntrées,

- qu'il leurdonn eun débutde confiance dans

leurproprecapac itéàfairedesprédictions età

mettre celles-c iàl' épreuve. Lapartieélectricitéestchoisie :

- pour desraisons évidentes d'importancedans

Images

et

vision (6 heures)

1-Source sdelumière. CONTENUS

Source sprimaires.Premi èrenotiondelum

i-nosité.

Diffusiondelalumière:sourcessecondaires.

Exemplesdedistin cti on: éto ileset planètes (satellites artificiel s).

Vitessedelalumière.

EXPÉRIENCES

Ecla

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ynthèse a

dditive

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oustractive.filtres.

2 -Prop agationrectilignedelalumière.

laviecourante,

- pourdonner un début de vis ion unifiéede

phén om ènesdéjàunpeufarni tiers,

- pour larichessedel'a pectexpé rime nta l.

Celui-ciprésentera plusieu rs composantes :

• illustration s ,portantnotammen t su r de s expériences spec taculaires detypeétincelles

oucanonsà électrons,

• manipul ati onsraison née sd'appar eilsde

mesure,

•connaissance pratiqu edes composantset des appare ils.

Letravaildesché matisationaura unstatut diff érentde celu i ren c ontré en optique :il

s'ag ira icid' apprendre àpratiqu erdesr epré-sentationscodées.

COMPÉTENCESEXIGIBLES

Citerquelqu estypesdesourcesprimaires.

Prévoirsi unécran diffu antpeuten écl airerun autre,en fon ctiondesfacteu rs suivants: ·locali sation s spatiales desdeu x écrans .

·l' écrandiffusant est clair ousombre.

·connaître la vale ur dela vitessedelalumière.

Interpréterdesombrespropreset portée s en figurantdestracésrectilignesdelumière. CONTENUS

Ombre propre;aspect dela luneau cours deses

phases.

Ombre portée ; éclipses .

EXPÉRIENCES

Ombr

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14JUIL.

16

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3-Vision,premiers éléments.

Aspectsgéométriques:

- une condition nécessairepour la vision: l'entréedelalumièredansl'œil,

-vision nette :existenced'unereproductionde laformedel'objet sur larétine.

EXPÉRIENCES

Prévisionsetvérifications surcequel'on voit cltravers des successionsd'écrans troués.

Prévoirce que l'on verra,envisiondirecte, dansdiverses situations,enfonction desloca

-lisationsdes objets,des sourceset del' œil,

4 -Pri ncipesdeformationdesimages en optique géométrique.

ExempledelalentiIleminee convergente CONTENUS

l-Propriétés deslentiIlesminces 2-Aspectimageur:

- Correspon da nceentrel' objetet l'image (réelle)",conditiondc visibilitédel'image, relationentregrandeur del'image etdistance

decelle-ciàlalentiIle.

- Rôledescachesetdiaphragmes,relation entreluminosité etsurfaceactive delalentille. -Quelques appareils imageurs :

appareilphoto,camescopeetcaméra,projec -teur dediapositives etde cinéma.

EXPÉRIENCES

Manipulationsd'objetsdiffusants,delentilles, cacheset diaph ragmes,déterm inationde

foyers,analysedetrajetsdepinceauxenvision

directe(pailles,alignementd'épingles ... ) et

dessinscorrespondantcll'échelleréellep

er-mettantdelocalis er l'ima g e,ré cepti on d'images surécransdiffusants.

*

L' express ionrimagcréelle"neserapasintroduite.

Distinguerunelentille convergented'unelen -tilledivergente.Trouverson foyer.

Montrerexpérimentalementque:

-toutpinceau issud'unpointdel'objetpasse

parlepointimagecorrespondant. - l' image estrenversée.

- toutelalentilleparticipeàlaformationde l'im age.

-une petiterégiondelalentille suffitàformer l'image.

Faire desprévisions surcequel'onpeut voir d'uneimageréelle:

-avec etsanscachesur lalentille -sansetavec écrandiffuseur.

Montrerexpéri mentalement:

- que si ladistancedel'objetàlalentiIle est inférieure àlafocale,lefaisceau issud'unpoint

del'objetne convergeplus aprèsavoir traversé lalentille.

Électricité (9

heures)

1- Electrisation de certainscorps.

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1 14JUIL. 1994

17

I l CONTENUS

1nterprétationdes expérie ncesd'électrisation:

-existence de 2 sortes de chargesélectriques;

- uncorps neutrepossède autantde charges

positivesquenégatives ;uncorpschargé po s-sèdeunexcèsd'une sorte de charge;

-interactionélectrostatique. EXPÉRIENCES

Electrisationdedifférentsmatériaux..int erac-tionentre despendules électrostatiquescha r-gées.

2 -Courant encircuit

f

erm

é

,

filustrations sur des circuitsuniquementco

nsti-tuésdeconducteursmétalliques.

CONTENUS

-Natureducourantélectrique :

Circulation de porteursde chargesdansunc

ir-cuit

fe

rm

éco

mprenant ungénérateur.

-Naturedesporteursdanslesmétaux:é lec-trons.

-Caractéristiquesd'unisolant:porteurs fixes

-Sens conventionnelducourant.

-Dipôles:

•définition, exemples;

•dipôles ensérie,enparallèle.

- Filconducteur de connexion: son rôle en

sérieeten parallèle avecd'autresdipôles.

EXPÉRIENCES

Réalisation etschématisationde circ uits simp les.

Utilisation deDELoud'unpetitmoteur élec -triquepourmontrerquele couranta unsens. 3 -Intensité (encourantcontinu).

CONTENUS

-Mesure,unités.

-Conservationdel' intensitéducourantlelong

d'uncircuitsérie. Additivitédesintensitésdans

deuxbranchesparallèlesd'uncircuit fermé.

COMPÉTENCES EXIGIBLES

Chargerdesisolants,reconnaîtresideux corps

isolantsportent descharges demême signeou

designescontraires.

Réaliserdescircuitsfermésavecpiles,lampes,

diodes...Identifieret réaliserdesmontages en sérieeten parallèle.

Schématiserlescircuitsréalisés.

Mesureruneintensité en utilisantlafonction

ampèremètred'unmultimètrenumérique.

Vérifierleslois concernant l'intensité

Convertir desunités :A,mA,~.

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N°9 14JUIL. 1994 EXPÉRIENCES

Réalisationdecircuitsavecdipôles en sérieet en parallèle,ouvertsoufermés.Mesureset vérificationdeslois.

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Réalisation decircuitsavecdipôlesen sérieet en parallèle ,ouvertsouferm és.Mesureset vérification deslois.

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EX PÉRI ENCES -Mesuresdetensions

-Mise enévidence detensions variables

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COMMENTAIRES

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199-+

19

plaçantl' œilderri ère. Cecipeut mettreen jeu, là encore, des activ ités deprévision et de vé ri-fication.

L'interprétati onde cequ' on appellesouvent des "rayo ns delumièrematéri ali sés"implique une synthèse desnoti onsdediffusion,depr o-pagationrectili gne et deréceptiondelumière parl' œil.Lesélèves doivent enêtrecapablesà ce stade.

3-Vision,premierséléments.

Lesidéesintroduites ensui teàproposdela vis io n le sont, dansun premi ertemps, sans aucuneanalysegéométrique:l'idéedominante est quel'ensembl erétin e-cerveau est unen re-gistreurd'irnagedoru larétin e est le capteur,et qu'il fautdoncquel'image soit localisée surla réti ne. A ce stade,leterme d'image renvoi e simplementà celledereproducti on recon nais-sabledel' objet.

4-PI;ncipcdeformationdesiruagesenoptique géométrique,

L'étudeexpér imentaledeslentill esminces convergentesseferaenexplo itant uniquement les élémentsconceptuels introduitsju.qu'i ci:

- pour êtrevu,unobjet doitenvoyer dela lumièredansl' œil ;

- saufaccident(obstacle, changement demi -lieu...),lalumière sepropage en lignedroite ; - unobjet diffusant (no n noir) éclai réen lu -mièr eblanche,ren v oi edelalumièredans touteslesdirecti ons.

Aucun autreélément formeld' optique géo

-métrique(tels querayonsdeconstruction) ne

doitêtre introduit. Onévoquerasimplement la

distancefocale àproposdela concentratio n de l'énergieém ise parunesourceéloig née,cette propriétéde concentrer l'énergi eissued'une source lointain e est l' élém entquiper met de distinguerunelentill econvergented'un elen -tiIledivergente.

Leslocali sati on sd'image efont expér i -mentalement, enfaisan t jouer au maximum à l'œil son rôl ededétecteur depi nceauxlumi -neux, envisio ndirecte.On peutfaireobserver

uneimageréelle sur unécrantranslucide,puis, l'œi 1éta nt bienplacé,fairerema rq uerque l'écran est inutile, etquel'i mage estvisi ble

directement,en lumière ambiante(onfaci li te l' accommodati on enconserva nt un repèrelà où setrouvaitl' écran) .Les viséesàl' œilà l'aid ede chalumeauxperm ettentdedessiner envraiegrandeur,sur unebandedepapier.e

r-vant de SUPPOltau montage,diverstracésr ec-tilignesdelumière ("rayons")associésàun coupleobjetponctuel-i magepon ctu ell e,et d'explorer ainsi lespropriétésdelalentille.Le soi n dansla schéma t isat io nest unélé me nt import antàdévelopper,mais ceteffort nedoi t pasfai re obstacle,chez les élèves,à celui de compréhensio n.

Lepri ncipedelaformationd'uneimage ayantété travaillé, onanalyselesdisposi tifs i mageurs courants,notammentl'apparei1ph o-tographique etle projecteurdediaposi tives.

2 •

Électricité

1-Electrisationdeecri ains corps

Les effe tsélectriquessont intr odui tspar les expériences defrottemententredes corp. i so-lants.Les ex pér ie nce sont interprét ées en

mentionn antl' exi stencedetrèspeti ts grainsde matièreport antune charge positi ve ou néga

-tive.On définitles corps neutres com medes corpsponant autantde chargesposi tivesque de chargesnégatives,et les corpsélectr isé.

commeprésentant unexcèsdel'un ou l' autre typede charge.

Onpeutaussiobserve rsanscherc heràles expl iquer lesef fetsélec tr iquessurdes cor ps neutres(attraction depetitsboutsdepapier). 2-Courantcncircuitfermé,intensitéct tension

Les corpsconducteurset isol ants sontpr é-sentéscom me descor ps oùlesport eursde charge peuventou,respecti vement,nepeuvent pascirculer.Onsig nale quedanslesmétaux ce sont des électro ns(porteurs de charges n éga-tives)quipeuventcirculeràtraversunréseau deporteursde chargepositivefixes.

Onassocie ladoublecondition de fermeture

duci rc uitet delaprésencedugénérateurà

l'exi stenced'uncourantpermanent.

L'appr o chede cesdcux grande ursest

d' abordtotalement opératio nnelle.Ils'agitde faire manipulerl'élève etdel'amener à réal

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scrdesmesuresÙl'aide dedeuxappareilsqui nescbranchentpas dela mêmemanière. En

-suitc.Icséléments conceptuelsessentielsdont

undébutd'acquisitionestvisé sontles suivants :

- Cesdeux grande urssont différentes, ct ne

constituentpasdeuxfacettesplus ou moins équiva lentesd'unemêmenotion(lvélcctri -cité" parexemple).

- ncircuitélectriqueest unensembled'élé

-ments quiintera gissent tous lesuns sur les autres,enmême temp s.Lesloisintroduit es concernant inten sitéct ten sion.notamm ent celles quiconcernent uncircuitsérie (conser

-vation del'intensitélelongducircuitctadditi

-vitédestensions)restentvraiesÙchaq ue ins -tant. Dansuncircuitsérie,l'ordredeséléments

n'apas d'importance.

L'uctivitédcschématisation prenduneplace

importante:les élèvesymanipulentdesrepré

-sentationssymboliquescodées.

3-Oscilloscopc cathodique

Laprésentationdu principedefonctionn e-mentdoit êtretrèssuccincte.On indique seule -mentqueladéviation du faisceauélectronique est proportionnelleÙlatensionexistantentre

lesplaques, et doncquel'oscilloscopeest un

voltmètre.

L'utilisationd'unetensionextérieureco nti-nue consistante, puisd'unetensionlentement variable.permet deprovoquerledéplacement

delatachelumineusesur l'écranaussibien ve r-ticalquehorizontal. Un prolongementintéres

-santest derevenirsur la déviationdu faisceau

d'élect rons comme procédé contribuantÙla

reconstitutiond'uneimagepoint par point, et desitueruntelprocédépar rapportàl'imagede

télévision ct aux autresdispositifsimageurs évoqués dansleprogrammed'optique.

Lebalayageintemehorizontal

à

faible vitesse estensuitemis enœuvre pour figurerla varia

-tion dansletempsdesignau xlente ment va riables(pa rexemple,la tensiondueau déplacementd'unaimantàl'intérieurd'une bobine). On peutalors présenterunetension

alterna tive.sansautreexigencepourcette

annéequed'enconnaîtrel'import ancepra -tiquemajeure.

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QUATRIÈME TECHNOLOGIQUE CHIMIE (15 HEURES)

Thème: eaux

et

boissons

OBJEalFS GÉNÉRAUX

Unedesfinalitésdel'enseignementdelachi -mieenclassestechnologiquesest dedévelop -perchezlesélèves uneattitude scientifiquevi

s-à-vis deleurenvironnement.

Leprogrammeconstitue uneinitiationàlac hi-miepardesactivités~Icaractèretechnique (re -connaissance,séparation,puri fication.synthèse) et théorique(conceptualisation,modélisation).

L'approcheexpérimentale sem privilégiée.

Desréférencesà l'histoiredes sciencespe r-mettrontdemettre en valeurlecaractèreé vo-lutif destechn iq uescldesmodèlesscienti

-fiques.

Dansunepremi èrepartie,lesprincipales

notions abordées sontcellesde corps puret de

mélange.Onétablira pour quelquescorpspurs

une"carted'identité",listedespropriétésphy

-siee-c himiques quiaurontétéétudiées:cette "carted' identité",seraprogressivement e

nri-chie et précisée.Dans cene partie,lesespèces

chimiquesseront désignéesparleurnomusuel etsystématiq ue.Les changements d'étatde corpspurs (moléculaires)seront interprétésen

termesde conse rvation desmolécul es,de

modificationdeleurrépartitionspatiale et de

leurmouvement.Desmodèles compactsseront utilisés,desformules pourrontêtreprésentées maisneferontici l'objetd'aucune exigence,

Ladeu xièmeparti e est une approc he des

réactions chimiques.Unepremièreinterpré ta-tion,en termesde conservation des atomeset demodificationdeleursassociation s ensera donnée.Aucune connaissance dela structure

des atomesneseraexigée dans cetteclasse.La

connaissance desformulesdescorps purs et

des équations-bilan des réactions étudiéessera progressivement exigée.L'enseignant ne c her-cherapasàdonneruneinterprétationdestests

dereconnaissanceutilisés.Il insistera surles cond it io nsde sécurité. Il fa vori ser ala

rech erch edocumentair een particuli er sur l'h istoire dela chimie.

1-Unconstituant desboisson s,l'cau.

1.1 L'eaudansl' alime ntation.

.

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OGRAMME5

1

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.

1

l-tJUIL. 1994

21

CONTENUS

Rôledel'eau danslesorganismesvivants;im

-portancedel'eaudan sl' alim entation.

Essaisde sépara tion del' eaucontenuedansdif

-férentesboissons.

EXPÉRIENCES

Centrifuger, décanter .filt rer,distillerquelques boissonsnaturellesousynthéti ques.

COMPÉTENCES EXIGIBLES

Faireladistinctionentre un mélangehomo -gèneetun mélangehétérogène .

Décriredestech niqu esde séparation:cen tri-fugation,décantation,filtrat ion ,distillation. Réaliserunedécantation,unefiltration.

COMMENTAIRES

Laprésen tationdu rôledel'eaudanslesorgan ismesvivantspourras'appuyersur lesconnai s-sancesdebiologie acquisesparlesélèvesen classedesixième et de cinquième.

Les essaisde séparation del' eau

à

part ir dedifférentesboissonscond uirontàla question suiva nte:peut-ons'assurer que leliquideincoloreobtenuestdel'eau pure?Seraainsiposéle

probl èm edes critères dedistinction entrecorpspuretmélanged'unepart, entredi fférentscorps

pursd' autrepart ; ceprobl èm e estétud ié dan slaparti e su iva nte.Leproblème dequalifi e run mélan ged'hom ogène ou d'h étérogène en liaison aveclesexpérie nces defiltration et ded écan-tation seraabordé . Onpourraauss iapprofo nd irce conce pten montrant soncarac tère relatif: ce

quiapparaît hom ogèneàl' œilnu peutapparaître hétérogèneàlalou pe ouau microscope .

1.2 Uncorps pur:l'eau.

COMPÉTENCES EXIGIBLES

Sa voirquelor sd'un cha nge me nt d'ét atde l'eau,lamassereste consta nte, lesmolécul es

sontconse rvées.

Connaî tre quelquespropri ét ésphysiquesde

l' eau;massed'unlitre,propri étés solva ntes, tem pératuresde cha nge me nt d'état.

Mesur erunemasse. Mesurerunvolume. Utiliser un therm om ètr e.

Exprime r lerésult atdesmesureseffectuéesen utilisantlesunitésdusystèmeinternation al. Décrireet réaliserun testdereconn aissancede l'eau .

Etablir une"caned'identité"del'eau. CONTENUS

Change me nts d'étatdel'eau .

Modélisation :premi ère approc heauconce pt demolécul e ; structure molécul airedel'eau . Propri étésphysiqu esdel' eau

Testdereconn aissancedel'eau.

EXPÉRIENCES

Compara isondespropriétés del'eau eld'un

au treliq uide pu r incolore(éthanolpar exe mple)

·massed'échantillonsdemêm e volume, ·propriétés

solvantes.

·températu resde changementd' état. Reco nn a issanc edel'ea u parlesulfa tede cuivre anhydre.

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1- -~9--- 1 l-tJUIL.

22

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GRAMMES

N°9 14 JUIL. 1994

C

OMMENTAIRES

L'étude despropriétésdel'eau sera effectuée par comparaiso navec cellesd' autresliquides incolores (corps purs et mélanges).Cette étudeconduiraàlanotionde corps pur.

L'étud edes change ments d' étatde corps pursmoléculairespermettrad'introduiredepr e-miè resnotions sur la structure delamatière et d'interpréter graphiquementles courbes de c han-geme nt d'état.

1.3Leseauxpotablessont-elles pures?

Unobjectif de ceparagraphe est de fairecomprendreauxélèves queles eaux naturelles "pures" (ausenscomm un du term e) sont desmélanges et q uel' eau pure (ausen duchimiste) ne peutêtre obtenueàpartirde ces eaux naturellesquepardesprocédésdepurification .

1.3.1 Unconstituantdes eauxgazeuses, ledioxydede carbone.

CONTENUS

Mise enévide nce du dioxydede carbonedi s-sous dansles eauxgazeuses.

Propriétésphysiques etchimiques du dioxyde de carbone :

•caractèrepesant;

•solubilité dansl' eau, effet delatempér, •caractère noncomburant de ce gaz (dansce r-tainscas);

• reconnaissanceparl'eaude chaux. EXP~RIENCES

C

hauffaged

'une eau g

azeuse

.

Carac

térisati

on

du

g

az r

ecueilli.

Ex

tinction d

'une bougiepa

r l

e

di

oxyde

d

e c

ar-bo

ne

.

1.3.2Reconnai s anced ' espècesioniques .

CONTENUS

Espèceschimiq ues moléculaires,ioniques ; cation et anions.

Ions, calcium,chlorure,sulfate.

•Autresionsprésentsdansdes eaux de boison. •Concentration massique (engramme parlitre)

d'unsolutédansune solution

pH d'une solutionaq ueuse; ionshydrogène.

--

1~;Ju~L.

1

~ H~ ~' ~ ~'''''~~

COMPÉTENCES EXIGIBLES

Etablir une "carte d'identité"du dioxyd ede carbone.

Recu eiIl ir ungazpardéplac emen tli U

liquide.

Reconnaîtreledioxydede carbone.

COMP~TENCES1:.11..... _

Décrirelestestsdereconnaissancedesions

calcium,chlorureetsulfate.

Connaîtrelenom etla formule de cesions. Lire une étiquette d'eauminérale.

SavoirquelepH d'une solutionestuneindi ca-tion dela concentrationenionshydrogène.

EXPÉRIENCES

.A OGRAMMES l

'/

-:;

~

.

o

.

1 14JUIL.

1994

23

Caractèreplus ou moinsconducteur dessolu -tionsaqueusesdedifférentsCOlpSpurs (éth

a-nol,saccharose,ch lo ru rede sodium par

exemple).

Mesuredu pHdedifférentes eauxetsolutions

aqueuses.

Reconnaissancedesions calcium,chlorureet

sulfate dansdiffér ent esea ux etsolutio ns

aqueuses. Reconnaîtresi unesolutionestacide,neutre ou basique. Réaliserlestestsdereconnaissancedesions calcium, chlorure etsulfate. MesurerunpHàl'aided'unpapierindicateur oud'unpH-mètre Mesurer lepHdequelquesboissons.

COMMENTAIRES

On distinguera expérime ntaJeme nt lesespèc eschimiquesdontlaprésencerend la solution plus cond uctrice (ions)etcellesdont laprésencenemodifiepasla conductivitédelasolutio n (mo lécules).En liaison avecle cours dephysique,l'enseignantpréciseraquelesions sont des

entitésportant une charge positive (cations)ou négative (an ions).L'originedela charge(excèsou défautd'électrons)ne sera pasjustifiéeàceniveau. Lesions seront désignésparleurnom et leur formule,Il importedefamiliariserles élèvesàassocier nom et formulepour lesespèceschimiques

renco ntrées.

:2 -L'cauct ledioxyde de carbone, produit s chimiques naturels ct desynthèse.

2.1Histoiredela chimie .

CONTINUS

Décou vertedu dioxydede carbone,premières décom position etsynthèsedel'eau.

C

OMMENTAIRES

Cetteétude historiqu e perme ttra unerech erche personnelle de l'élèveàl'aidededocumen tsdis -poniblesau C.D.I.

Cetravail pourraconduire

à

laréalisationd'une chro no log ie desdécou vert esscientifiqueset techn ologiqu esabordéestout aulongdel'année.

2.2Premi èrenotionderéaction chimique;équation-bilan.

CONTENUS

Formationdenou veaux corpspurs,den ou-vellesmolécul es.

Décompositionetsynthèsedel'eau .

Combustion ducarbone dansl'airet dansledi -oxygène,reconnaissance du dioxydede carbone.

COMPÉTENCES EXIGIBLES

Conn aîtrelesproduitsde combustion duc ar-bon e et du dihydro gèn edansledio xygèn e et leurformulemolécul aire (eau, mon oxydede carbone,dioxydede carbone).

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OGRAMMES

14JUIL. 1994

Co

mbu

tio n

co

mplètes

et

incompl ètes

:

ex

e

mp le du

charbo n de

bo is, tox

ic ité du

monoxyde

et

dudioxyde

de carbone

.

Règlesde

sécurité.

Premièreapproche duconcept d'

atome,com-positionet

formule des

molécules

de

dihydro-gène

,

eau

,

monoxydede carboneet dioxyde

de

carbone.

Conservationdes atomes l

orsdes

réactionsétu-diées.

EXP~RIENCES

Electrolysedel'eau.

Combu stiondu dihydrogène,.reconnaissance

del'eau.

Comb ustion ducarbone;reconnaissan cedu dioxydedecarbone.

Combustioncomplè teet incomplèteducha r-bondebois.

Connaîtrele

nom et

le symbole

des atomes

sui-vants :oxygène,

hydrogène, carbone.

Co

nnaître la formule moléculaire

de corps

simples

et

composés : dihydrogène,

dioxy-gène,

eau,

monoxyde

de carbone,

dioxyde

de

carbone.

Distinguer

les

produits

des

réactifs

dans

les

équations

chimiques.

Associer

la réaction

à

son équation.

Equilibrer les équations-bilan de

ces

réactions.

Décrireet réaliser

un test

de

reconnai

ssancedu

dihydrogène ,

du dioxygène,

du dioxyde

de

carbone, de

l'eau

.

COMMENTAIRES

TI

s

'agi

t de

montrerque

l'on

peut obtenir

de

l'eau

et du dioxyde

de carbone par des

réactions

chimiques.

En cequi

concerne lacompositionde

l'air,

on pourras'appuyersur lesconnaissances

acquises

par les élèves les

années

précédentes en

cours de

biologie.

On précisera,

lors

de l'étude

de

la

combustion du

charbon de

bois,

la

dirtérence

de

toxi cité

entre le

monoxydeet le

dioxyde

de

carbone.

Les

atomes

seront présentés comme des sphères; ils seront distingués

par leur

symbole,

au-cune

connaissance de leur

structure ne sera exigibledans cette classe

.

L'utilisationde

modèles

moléculaires compacts faisantapparaître les

atomes

comme

desen-tités

différenciées

permettrade

visualiser

les

réactif

s

et

l

es

produits

de

combustion

et

constituera

une

aide

pour l'écrituredeséquations-biJan.

On insistera sur la

conservationdes

atomes

lorsd'une réactionchimique.

--..1 hOGRAMMES l'/..B.O. 1 N°9 1-+JUIL. t994

25

TROISIÈME TECHNOLOGIQUE PHYSIQUE (15 HEURES)

OBJECTIFS GÉNÉRAUX

Les objec tifsgéné ra uxannoncés pourla classedequatrièm e sontréaffirméspourla

classede 3':

- stim uler la curiosité des élèvesen lesinfor

-mant sur leur environnement parl'introduction d'uncertain nombrede concepts debase - lescond uire à acquérir des savoir-faire tech

-niques et lamaîtrisederèglesdesécuri té - leur donnerlegoût d'uneana lyse aussi ri

gou-reusequepossibledesphénomènes

- aide rau dé veloppementdequalitésint

ellec-tuelle squi leurpermettront ,parla suite. de

mieu xmaîtriserlesinform ation sreçues. Au traver sdesnotionsrép ertoriée sdan sle

pro gr amm e,ctdes activ itésexpérime nta les

associées,onsouhaiteconduire les élèvesà l'apprentissaged'uncerta in nombred' alti

-tudes:

- prendrel'habituded'é valuer des ordresde

grandeuretpar làmêm ede comparer des

va-leursnumériques entreelles(utilisationdes ca

l-culsavecpuissancedcdix) ;

- com prend re qu'u n résultatnumérique en

physiquen'apasde senssiln'estpas acco

rn-pagnéd'uneunité ;

Électricitéetvie quotidienne

(11

heures)

1-Tension s etcourantsalternatifs. CONTENUS

1.1-Rappels sur latension encourantcontinu. 1.2 -Tensionalternative.

- Réalisationexpé rime ntale,visualisatio nà l'oscilloscope.

- Périod e -Fréquence-VaJeurmaxim ale. - Mesuredela valeurefficaced'unetension sinusoïdale.

- comprendre la significationd'ungraphique

etapprendreà exploitercelui-ci.

Leprogrammedan s sonense mbleintroduit

desconce ptsgénérauximpor tants :

- évolutiond'unphénomènedan sletempset

variation d'unegrande uren fonctiondu temps, - analyseetclass ificationdes effetssubis par

unsystème,notiondeforce,

-analysedephénom ènes àplusieur s variables

danslecasdesloisdel' électri cit é (P=UIet

U=RI),

-modélisationd'un phénom ène

à

l'aided'une

loi généra le.

Lesactivités expé rime nta les peuvent être

exploitées dediversesmanières :

-amùysed'unobje tpourintroduireun ph

éno-mène,

- conduited'expériencessimplespourana

ly-serunphénomènedéjàrencon tré encherchant

àsérierlesparam ètres pertinents,

- réalisation,voireconception,d' obje tsappli -quan t lesphénom ènes étudiés...

L' e ssent ielestqueces activ itéssusc ite nt,

chez le s élèves,question nem ent,rech er ch e méthod ique,découve rteetappro priatio nde concepts nou veaux etdepropriétésnou velles.

L'enseignement auratteint sonbuts'ilcontr

i-bueàdé velop per chezles élèves l'appétence de connaissa nces.

COMPÉTENCES EXIGIBLES Onattend quel' élève sache:

- quelesporteursdecharge sontdes électrons libresdanslesmétauxet desion sdan sles sol u-tionsconductrices.

- q u'unetension alternativeprenddesvaleurs positives et négatives.

- utiliserunoscilloscopesur unevoiepour caractériseruneten sion alternative (amplitude

-fréquence).

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