Cette proposition de progression par thèmes a plusieurs objectifs :1- Une

(1)

PROPOSITION PROGRESSION PAR THEMES CYCLE 4

Cette proposition de progression par thèmes a plusieurs objectifs :

1- Une continuité sur tout le cycle, mais avec des thèmes différents sur les 3 années.

3- Matières « variées » dans chaque thème (jamais une seule matière (chimie, optique, ondes, mécanique) étudiée) : évite le phénomène de lassitude pour les élèves.

4- Aspect spiralaire du programme renforcé puisque les notions sont réutilisées dans plusieurs thèmes et au fil du cycle.

5- L’aspect transversal et spiralaire du travail par thème aide à donner encore plus de sens aux notions étudiées.

Contenu du document :

Les deux 1^ères pages présentent la progression sur le cycle avec, uniquement, les titres des chapitres étudiés.

Les pages suivantes présentent la progression sur chaque année en précisant pour chaque chapitre :

- Les connaissances et compétences du programme étudiées - Des exemples d’activités possibles

- Les horaires envisagés pour chaque chapitre

LÉGENDE :

Ressources disponibles pour ce chapitre : - Activités

- Synthèse de cours - Evaluations

EPI EPI

Chapitre facilement incluable dans un EPI

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5 ^ème

PARTIE 1 : LA TERRE DANS L’UNIVERS 10 semaines

Chapitre 1 : QUELLE EST L’ORIGINE ET LE DEVENIR DES ÉNERGIES QUE NOUS UTILISONS AU QUOTIDIEN ? Chapitre 2 : EXISTE-T-IL DIFFERENTS TYPES DE SOURCES DE LUMIÈRES ?

Chapitre 3 : COMMENT SE PROPAGE LA LUMIÈRE ?

Chapitre 4 : QUELLE EST LA CONSTITUTION DU SYSTEME SOLAIRE ? COMMENT EXPLIQUER CERTAINS PHÉNOMÈNES ASTRONOMIQUES ?

PARTIE 2 : VIE QUOTIDIENNE 15 semaines

Chapitre 1 : QUELLES SONT LES PROPRIÉTÉS DES DIFFÉRENTS ÉTATS DE LA MATIÈRE ? Chapitre 2 : TOUT SE MÉLANGE-T-IL ?

Chapitre 3 : COMMENT METTRE EN ÉVIDENCE LA PRÉSENCE DE CERTAINS COMPOSÉS CHIMIQUES ? Chapitre 4 : COMMENT DÉCRIRE LES MOUVEMENTS ?

Chapitre 5 : COMMENT S’ORGANISENT LES CIRCUITS ÉLECTRIQUES UTILISÉS AU QUOTIDIEN ? (+ schématisation électrique)

PARTIE 3 : GRANDEURS ET MESURES 7 semaines

Chapitre 1 : COMMENT ÉVOLUENT LA MASSE ET LE VOLUME LORS D’UN CHANGEMENT D’ÉTAT ? Chapitre 2 : COMMENT MESURER LE COURANT ÉLECTRIQUE ? (analogies)

Chapitre 3 : COMMENT SE RÉPARTIT LE COURANT DANS UN CIRCUIT ÉLECTRIQUE ?

EPIEPI

 Les chapitres 1 et 2 peuvent être remplacés par « La Chimie dans la cuisine »

(3)

4 ^ème

PARTIE 1 : LE MONDE QUI NOUS ENTOURE 16 semaines

Chapitre 1 : COMMENT LE SON SE PROPAGE-T-IL ?

Chapitre 2 : COMMENT TRANSMETTRE UNE INFORMATION ? Chapitre 3 : QUE CONTIENT DONC L’UNIVERS ?

Chapitre 4 : QU’A-T-IL BIEN PU SE PASSER AU XIX^ème SIECLE ?

PARTIE 2 : MODÉLISER 10 semaines

Chapitre 1 : QUE CONTIENT DONC LA MATIÈRE QUI NOUS ENTOURE ?

Chapitre 2 : COMMENT ÉVOLUE LA TEMPÉRATURE LORS D’UN CHANGEMENT D'ÉTAT ?

Chapitre 3 : QU’EST-CE QUE LA TENSION ÉLECTRIQUE ? COMMENT LA MESURER ? (analogies) – petit rappel sur l’intensité Chapitre 4 : QUELLES SONT LES CARACTÉRISTIQUES D’UN SIGNAL ? Son et lumière

PARTIE 3 : LOIS DE CONSERVATION 6

semaines

Chapitre 1 : COMMENT INTERPRÉTER LA TRANSFORMATION CHIMIQUE ?

Chapitre 2 : COMMENT LA MASSE ÉVOLUE-T-ELLE LORS DE DIFFÉRENTES TRANSFORMATIONS OU MÉLANGES ? Chapitre 3 : COMMENT SE RÉPARTISSENT LES TENSIONS ÉLECTRIQUES DANS UN CIRCUIT ?

EPIEPI

EPIEPI EPIEPI

EPIEPI

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3 ^ème

PARTIE 1 : DE L’INFINIMENT PETIT À L’INFINIMENT GRAND 10 semaines

Chapitre 1 : VOYAGE AU COEUR DE LA MATIÈRE

Chapitre 2 : COMMENT MESURER DES DISTANCES ASTRONOMIQUES ?

Chapitre 3 : QUELLE FORCE RÉGIT TOUS LES MOUVEMENTS DANS L’UNIVERS ? (pas de modélisation) Chapitre 4 : POIDS ET MASSE : 2 GRANDEURS IDENTIQUES OU DIFFÉRENTES ? (pas de modélisation)

Chapitre 1 : COMMENT DISTINGUER LES MATÉRIAUX QUI NOUS ENTOURENT ? Chapitre 2 : LES IONS ... SI PETITS, MAIS SI IMPORTANTS !

Chapitre 3 : ACIDE OU BASIQUE ? Notions de pH – Dangers des solutions acides et basiques concentrées et de certaines réactions acides/bases (pas de modélisation)

Chapitre 4 : QUE SE PASSE-T-IL EN CAS DE CONTACT ENTRE UN ACIDE ET UN METAL ?

Chapitre 5 : COMMENT MODÉLISER LES INTERACTIONS ? Brefs rappels sur les mouvements vus en 6^ème et 5^ème, puis modélisation des forces

PARTIE 3 : ÉNERGIE 9 semaines

Chapitre 1 : QU’EST-CE QU’UNE RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE ? COMMENT LA MESURER ? (analogies) – petits rappels sur l’intensité-tension Chapitre 2 : COMMENT CARACTÉRISER UNE RÉSISTANCE ?

Chapitre 3 : QU’EST-CE QUE LA PUISSANCE ET L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE ? Chapitre 4 : QUELLES ÉNERGIES ENTRENT EN JEU LORS D’UN MOUVEMENT ?

EPIEPI

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PROPOSITION PROGRESSION PAR THEMES EN 5^ème

PARTIE 1 : LA TERRE DANS L’UNIVERS 10 semaines

Chapitre 1 : QUELLE EST L’ORIGINE ET LE DEVENIR DES ÉNERGIES QUE NOUS UTILISONS AU QUOTIDIEN ? Connaissances et compétences associées

(commentaires)

Exemples de situations, d’activités et d’outils pour

l’élève Exemples d’activités Horaires prévus

Identifier les différentes formes d’énergie.

 Cinétique (sans la formule), potentielle (dépendant de la position), thermique, électrique, chimique, nucléaire, lumineuse.

Identifier les sources, les transferts et les conversions d’énergie.

Établir un bilan énergétique pour un système simple.

 Sources.

 Transferts.

 Conversion d’un type d’énergie en un autre.

 Conservation de l’énergie.

 Unités d’énergie.

Les supports d’enseignement gagnent à relever de systèmes ou de situations de la vie courante.

Les activités proposées permettent de souligner que toutes les formes d’énergie ne sont pas équivalentes ni également utilisables.

Ce thème permet d’aborder un vocabulaire scientifique visant à clarifier les termes souvent rencontrés dans la vie courante : chaleur, production, pertes, consommation, gaspillage, économie d’énergie, énergies renouvelables.

1) Etudes de différents dispositifs expérimentaux et activités documentaires : éolienne, turbine à eau allumant une lampe, panneau solaire faisant avancer une voiture, principe de fonctionnement de centrales … dans le but d’identifier les sources, transferts et conversions d’énergie et de réaliser des organigrammes de chaines énergétiques

2) Activités documentaires sur comment économiser l’énergie dans le collège

3) Proposer un travail en lien avec l’EDD au collège : créations affiches, signalétiques, campagnes d’information, mini-films … afin « d’alerter » les élèves et personnels sur les gaspillages d’énergie et que faire pour y remédier.

3 semaines

Chapitre 2 : EXISTE-T-IL DIFFERENTS TYPES DE SOURCES DE LUMIÈRES ? Connaissances et compétences associées

(commentaires)

Distinguer une source primaire (objet lumineux) d’un objet diffusant.

Les activités proposées permettent de sensibiliser les élèves aux risques d’emploi des sources lumineuses (laser par exemple).

Les élèves découvrent différents types de rayonnements (lumière visible, ondes radio, rayons X…)

1) Partir d’analyses d’œuvres artistiques présentant différents types de sources de lumières afin d’aboutir au classement entre source primaire et objet diffusant.

2) Activités expérimentales permettant d’aboutir aux conditions nécessaires pour qu’un objet soit vu

3) Activités expérimentales permettant de montrer qu’un objet éclairé peut en éclairer un autre (miroir, verre de montre : réflexion, feuilles blanches/colorées/noires : diffusion) 4) Activités documentaires sur les différents types de

rayonnement, dangerosité de certaines sources lumineuses.

2 semaines

Chapitre 3 : COMMENT SE PROPAGE LA LUMIÈRE ? Connaissances et compétences associées

(commentaires)

(6)

Exploiter expérimentalement la propagation rectiligne de la lumière dans le vide et le modèle du rayon lumineux.

 Lumière : sources, propagation

 Modèle du rayon lumineux.

L’exploitation de la propagation rectiligne de la lumière dans le vide et le modèle du rayon lumineux peut conduire à travailler sur les ombres, la réflexion

1) Activité expérimentale permettant de mettre en évidence la propagation rectiligne de la lumière dans le vide. Modélisation du rayon lumineux partant de la source jusqu’à l’objet éclairé, … 2) Activités sur les ombres puis modélisation

3) Modélisation du travail fait sur la réflexion dans le chapitre 3

2 semaines

Chapitre 4 : QUELLE EST LA CONSTITUTION DU SYSTÈME SOLAIRE ? COMMENT EXPLIQUER CERTAINS PHÉNOMÈNES ASTRONOMIQUES ? Connaissances et compétences associées

(commentaires)

Décrire la structure du système solaire Repartir de tout ce qui a été vu en 6^ème sur le système Terre/Soleil

(saisons, jour/nuit, …)

Décrire la structure du système solaire

Phénomène des éclipses et des phases de la Lune Travail sur Kepler et Galilée

3 semaines

Chapitre 1 : QUELLES SONT LES PROPRIÉTES DES DIFFÉRENTS ÉTATS DE LA MATIÈRE ?

EPIEPI

(7)

Connaissances et compétences associées (commentaires)

Caractériser les différents états de la matière (solide, liquide et gaz).

Dans la continuité du cycle 2 au cours duquel l’élève s’est initié les différents états de la matière, ce thème a pour but de lui faire découvrir la nature microscopique de la matière et le passage de l’état physique aux constituants chimiques.

1) Identifier les différents états de l’eau sur Terre

2) Mettre en évidence expérimentalement les propriétés des 3 états physiques de la matière (forme propre des solides (mais pas des liquides ni des gaz), horizontalité de la surface libre des liquides, volume propre des solides et liquides, compressibilité et expansibilité des gaz, solide, gaz et liquide ont une masse) Au niveau 5^ème, les « codes » utilisés pour les modélisations ne

seront pas rigoureux. Les réels modèles moléculaires peuvent toutefois être évoqués (pour l’air et l’eau par exemple)

3) Modélisation des 3 états physiques à l’échelle microscopique (corps purs et mélanges). Pour l’eau, utiliser les « vrais » modèles moléculaires.

4) Modélisation de l’air qui nous entoure avec les « vrais » modèles moléculaires. Travail sur le respect des proportions de O2 et N2 dans l’air.

3 semaines

Chapitre 2 : TOUT SE MÉLANGE-T-IL ? Connaissances et compétences associées

(commentaires)

Concevoir et réaliser des expériences pour caractériser des mélanges.

Estimer expérimentalement une valeur de solubilité dans l’eau.

 Solubilité.

 Miscibilité.

 Espèce chimique et mélange.

 Notion de corps pur.

Ces études seront l’occasion d’aborder la dissolution de gaz dans l’eau au regard de problématiques liées à la santé et l’environnement.

Ces études peuvent prendre appui ou illustrer les différentes méthodes de traitement des eaux (purification, désalinisation…).

On peut repartir des mélanges étudiés en 6^ème(homogène et hétérogène). Différencier avec corps pur.

1) Analyser étiquettes d’eaux minérales plates et gazeuses Eventuellement faire faire le test de l’ion Cl^- (au moment du travail sur l’eau minérale : pour montrer qu’on peut prouver la présence des sels minéraux dissous (ions) autrement que par évaporation de l’eau)

2) Exp. Miscibilté (ou non) de différents liquides

3) Exp. Solubilité (ou non) de différents solides dans des liquides Au niveau 5^ème, les « codes » utilisés pour les modélisations ne

seront pas rigoureux. Les réels modèles moléculaires peuvent toutefois être évoqués (pour l’air et l’eau par exemple)

4) Modélisation de la dissolution du sucre/ou sel dans l’eau (avec ou sans saturation)

5) Modélisation du mélange eau/huile

Cela aboutissant à la différenciation mélange/transformation physique (et éventuellement évoquer la transformation chimique, même si elle sera traitée surtout en 4^ème)

3 semaines

Chapitre 3 : COMMENT METTRE EN ÉVIDENCE LA PRÉSENCE DE CERTAINS COMPOSÉS CHIMIQUES ? Connaissances et compétences associées

(commentaires)

Mettre en œuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques à partir d’une banque fournie : test de l’eau, du CO2 et de l’O2.

1) Partir d’analyses documentaires sur « le monde qui nous entoure » : la composition de l’air (évolution de l’atmosphère terrestre au cours du temps, comparaison avec les autres atmosphères des planètes du système solaire, respiration des

3 semaines

(8)

 Notions de molécules

(On évoquera cette notion au fur et à mesure de l’année, de même que les formules chimiques associées : notion souvent abordée par les professeurs de SVT)

êtres vivants, photosynthèse des plantes en lien avec la SVT) et omniprésence de l’eau sur Terre et dans les êtres vivants, dans les aliments/boissons. Incidences sur la santé

2) Intéressant que les documents donnent les noms et formules des composés chimiques : impliquant l’évocation de la notion de molécules/atomes : base de la matière

3) Tests caractéristiques de l’eau dans les aliments solides et liquides, du CO2 dissous dans une eau pétillante et de l’O2.

Chapitre 4 : COMMENT DÉCRIRE LES MOUVEMENTS ?

Caractériser le mouvement d’un objet.

Utiliser la relation liant vitesse, distance et durée dans le cas d’un mouvement uniforme.

 Vitesse : direction, sens et valeur.

 Mouvements rectilignes et circulaires.

 Mouvements uniformes et mouvements dont la vitesse varie au cours du temps en direction ou en valeur.

 Relativité du mouvement dans des cas simples.

L’ensemble des notions de cette partie peut être abordé à partir d’expériences simples réalisables en classe, de la vie courante ou de documents numériques.

Utiliser des animations des trajectoires des planètes, qu’on peut considérer dans un premier modèle simplifié comme circulaires et parcourues à vitesse constante.

Comprendre la relativité des mouvements dans des cas simples (train qui démarre le long d’un quai) et appréhender la notion d’observateur immobile ou en mouvement.

4 parties constituées d’activités élèves

Partie 1 : L’objet est-il en mouvement ou au repos ? Partie 2 : Est-ce un mouvement circulaire ? Un mouvement rectiligne ?

Partie 3 : Comment calcule-t-on une vitesse ?

Partie 4 : Est-ce un mouvement accéléré ? Ralenti ? Uniforme ?

3 semaines

Chapitre 5 : COMMENT S’ORGANISENT LES CIRCUITS ÉLECTRIQUES UTILISÉS AU QUOTIDIEN ? (+ schématisation électrique)

Connaissances et compétences associées

(commentaires) Exemples de situations, d’activités et d’outils pour

Élaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental simple visant à réaliser un circuit électrique répondant à un cahier des charges simple

 Dipôles en série, dipôles en dérivation.

Les exemples de circuits électriques privilégient les dispositifs rencontrés dans la vie courante : automobile, appareils portatifs, installations et appareils

domestiques.

1) Comment schématiser un circuit électrique

2) Activités en démarches d’investigation partant d’exemples de la vie courante pour expliciter les notions de dipôles en série et en dérivation (guirlandes électriques, phares de voiture, multiprise)

3 semaines

PARTIE 3 : GRANDEURS ET MESURES 7 semaines

Chapitre 1 : COMMENT ÉVOLUENT LA MASSE ET LE VOLUME LORS D’UN CHANGEMENT D’ÉTAT ?

(9)

Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental pour étudier les propriétés des changements d’état.

(conservation de la masse et non conservation du volume)

 Changements d’états de la matière.

 Conservation de la masse, variation du volume

Mise en œuvre d’expériences simples montrant la conservation de la masse (mais non conservation du volume) d’une substance lors d’un changement d’état.

Si l’eau est le principal support expérimental – sans en exclure d’autres – pour l’étude des changements d’état, on pourra exploiter des données pour connaître l’état d’un corps dans un contexte fixé.

L’étude expérimentale sera l’occasion de mettre l’accent sur les transferts d’énergie lors des changements d’état.

1) Rappels rapides du cycle 3 sur les changements d’états (noms) 2) Démarches d’investigations permettant de répondre à :

La masse se conserve-t-elle au cours d’un changement d’état ? Etude de l'image d'une bouteille brisée suite à solidification : que s’est-il passé ?

3) Modélisation des changements d’états de l’eau (en modélisant avec les « vrais » modèles moléculaires). Cela aboutissant à l’explication microscopique de la conservation de la masse et non conservation du volume lors d’un changement d’état.

Remarque : Au niveau 5^ème, les « codes » utilisés pour les modélisations ne seront pas rigoureux. Les réels modèles moléculaires peuvent toutefois être évoqués (pour l’air et l’eau par exemple). Rappeler différence mélange/transformation physique (et éventuellement évoquer la transformation chimique, même si elle sera traitée surtout en 4^ème)

3 semaines

Chapitre 2 : COMMENT MESURER LE COURANT ÉLECTRIQUE ? Connaissances et compétences associées

(commentaires)

Élaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental simple visant à réaliser un circuit électrique répondant à un cahier des charges simple ou à vérifier une loi de l’électricité.

1) Activités d’analogies pour comprendre la notion d’intensité du courant électrique

2) Activités expérimentales de mesures d’intensités. Notion de calibre

2 semaines

Chapitre 3 : COMMENT SE RÉPARTIT LE COURANT DANS UN CIRCUIT ?

Élaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental simple visant à réaliser un circuit électrique répondant à un cahier des charges simple ou à vérifier une loi de l’électricité.

Exploiter les lois de l’électricité.

 L’intensité du courant électrique est la même en tout point d’un circuit qui ne compte que des dipôles en série.

 Loi d’additivité des intensités (circuit à deux mailles).

Mettre en relation les lois de l’électricité et les règles de sécurité dans ce domaine.

domestiques.

Les activités proposées permettent de sensibiliser les élèves aux économies d’énergie pour développer des comportements responsables et citoyens.

1) Activités expérimentales visant à vérifier les lois sur l’intensité électrique

2) Activités sur les règles de sécurité, économies d’énergie pour développer les comportements responsables et citoyens 3) Notion de court-circuit

Ne pas rentrer dans les exercices « calculatoires » à outrance !

2 semaines

(10)

PARTIE 1 : LE MONDE QUI NOUS ENTOURE 16 semaines

Chapitre 1 : COMMENT LE SON SE PROPAGE-T-IL ?

Décrire les conditions de propagation d’un son.

Relier la distance parcourue par un son à la durée de propagation.

 Vitesse de propagation.

Les exemples abordés privilégient les phénomènes naturels et les dispositifs concrets : tonnerre, sonar...

Les activités proposées permettent de sensibiliser les élèves aux risques auditifs.

Activités expérimentales permettant de mettre en évidence : 1) Les conditions pour qu’un son soit émis

2) Les conditions de propagation d’un son (notion de vitesse de propagation)

3) La notion de réception sonore

2 semaines

Chapitre 2 : COMMENT TRANSMETTRE UNE INFORMATION ?

Signal et information

Comprendre que l’utilisation du son et de la lumière permet d’émettre, de transporter un signal donc une information.

1^er comparatif lumière/son (le 2^ème comparatif aura lieu dans la partie

« Modéliser pour mieux comprendre »

Les activités seront basées sur des activités documentaires et l’élaboration de chaînes (émission-propagation-réception) qui permettent de transporter les signaux et donc des informations Travail en parallèle avec la SVT sur les notions de stimuli (la vue et l’ouïe étant des sens très développés dans la communication animale)

Les élèves évoqueront probablement de signaux non perceptibles par les humains, mais par certains animaux : ce sera vu dans la partie 3

2 semaines

Chapitre 3 : QUE CONTIENT DONC L’UNIVERS ?

EPIEPI

(11)

Décrire la structure de l’Univers et du système solaire.

 Galaxies, évolution de l’Univers, formation du système solaire, âges géologiques.

Connaitre et comprendre l’origine de la matière.

 La matière constituant la Terre et les étoiles.

 Les éléments sur Terre et dans l’univers (hydrogène, hélium, éléments lourds : oxygène, carbone, fer, silicium…)

Ce thème fait prendre conscience à l’élève que l’Univers a été différent dans le passé, qu’il évolue dans sa composition, ses échelles et son organisation, que le système solaire et la Terre participent de cette évolution.

L’élève réalise qu’il y a une continuité entre l’infiniment petit et l’infiniment grand et que l’échelle humaine se situe entre ces deux extrêmes.

Pour la formation de l’élève, c’est l’occasion de travailler sur des ressources en ligne et sur l’identification de sources d’informations fiables. Cette thématique peut être aussi l’occasion d’une ouverture vers la recherche, les observatoires et la nature des travaux menés grâce aux satellites et aux sondes spatiales.

1) Evaluation diagnostique sur ce que savent les élèves

2) Présentation aux élèves en partenariat avec le CDI du « travail de recherche documentaire » en insistant notamment sur l’identification des sources d’informations.

3) Présentation des productions finales attendues : affiches, diaporamas, petite synthèse et évaluation rapide à destination des élèves des autres groupes

4) Répartition des élèves par groupes et sujets puis travail en groupe sur 3 semaines

5) Présentation du travail accompli par chaque groupe au reste de la classe

BILAN COLLEGIAL

6 semaines

Chapitre 4 : QU’A-T-IL BIEN PU SE PASSER AU XIX^ème SIECLE ?

Exemple : Les combustions Identifier expérimentalement une transformation chimique.

Mettre en œuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques à partir d’une banque fournie. O2 et CO2

Distinguer transformation chimique et mélange, transformation chimique et transformation physique.

Cette partie prendra appui sur des activités expérimentales mettant en œuvre différent types de transformations chimiques : combustions.

1) Partir du fait que le taux de CO2 a brusquement augmenté en 1800, pourquoi ? Lien avec l’histoire (révolution industrielle) avec activités documentaires (histoire des arts)

Démarche d’investigation : Elaboration d’une hypothèse par les élèves

Réalisation de la combustion du carbone permettant de vérifier cette hypothèse

2) L’utilisation des tests caractéristiques d’O2 et CO2, permettront d’identifier expérimentalement une transformation chimique (disparition de C et O2, apparition de CO2). Notion de réactifs qui disparaissent et de produits qui apparaissent.

3) Réinvestissement : Activité supplémentaire : mise en application avec combustion du fer

4) Lien avec la SVT : combustions dans le corps humain (transferts énergétiques).

Cela permet de distinguer transformation chimique, mélange et transformation physique.

5) Proposer différentes manipulations mêlant transformations physiques, transformations chimiques et mélanges afin que les élèves les classe dans la bonne catégorie.

Continuité : réchauffement climatique, effet de serre, dangers des combustions des produits carbonés sur l’organisme et la planète.

DANS CE CHAPITRE, PAS DE MODELISATION DE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE PAR UNE EQUATION DE REACTION (juste bilan de réaction)

6 semaines

PARTIE 2 : MODÉLISER 10 semaines

Chapitre 1 : QUE CONTIENT DONC LA MATIÈRE QUI NOUS ENTOURE ?

EPIEPI

(12)

Associer leurs symboles aux éléments à l’aide de la classification périodique.

 Notions de molécules, atomes Interpréter une formule chimique en termes atomiques.

 Dioxygène, dihydrogène, diazote, eau, dioxyde de carbone.

Mettre en œuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques à partir d’une banque fournie (rappels de 5^ème tests eau, O2 et CO2)

Utilisation du tableau périodique pour retrouver, à partir du nom de l’élément, le symbole et réciproquement.

Notions de molécules et atomes évoquées en 5^ème : nécessité d’améliorer la modélisation.

1) Comprendre que toute la matière est constituée d’atomes et de molécules. Travail sur les ordres de grandeur de taille.

2) Histoire de la classification périodique (origine des mots, idée rapide du classement)

3) Construction de modèles moléculaires de molécules

2 semaines

Chapitre 2 : COMMENT ÉVOLUE LA TEMPÉRATURE LORS D’UN CHANGEMENT D'ÉTAT ?

Caractériser les différents changements d’état d’un corps pur.

 Espèce chimique et mélange

 Changements d’états de la matière.

Température de changement d’état.

Si l’eau est le principal support expérimental – sans en exclure d’autres – pour l’étude des changements d’état, on pourra exploiter des données pour connaître l’état d’un corps dans un contexte fixé et exploiter la température de changement d’état pour identifier des corps purs.

L’étude expérimentale sera l’occasion de mettre l’accent sur les transferts d’énergie lors des changements d’état.

1) Faire un tracé en commun à toute la classe (fusion de l’eau par exemple)

2) Faire des groupes avec différents composants chimiques (eau pure, eau salée, cyclohexane, …) et différents changements d’états (fusion, solidification, ébullition). Chaque groupe effectue les mesures, tracés, puis analysent leurs courbes.

3) Sur sa courbe étudiée, chaque groupe rajoute la

« modélisation » des états physiques (dans chaque partie de courbes).

Note : On pourra donner aux élèves des « étiquettes » pour les modèles non connus (cyclohexane, ion chlorure, ion sodium) Cette activité permet de modéliser plus rigoureusement qu’en 5^ème, les corps purs et les mélanges ainsi que les 3 états physiques.

4) Chaque groupe présente alors ses résultats à la classe. Cela permet de faire une synthèse de ce qui est à retenir

4 semaines

Chapitre 3 : QU’EST-CE QUE LA TENSION ELECTRIQUE ? COMMENT LA MESURER ? (analogies) – petit rappel sur l’intensité

Élaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental simple visant à réaliser un circuit électrique répondant à un cahier des charges simple

domestiques.

1) Bref rappel de la notion d’intensité (analogie) et comment on la mesure (vu en 5^ème)

2) Activités d’analogies pour comprendre la notion de tension électrique

3) Activités expérimentales de mesures de tensions (calibres)

2 semaines

(13)

Chapitre 4 : QUELLES SONT LES CARACTÉRISTIQUES D’UN SIGNAL ? Son et lumière Connaissances et compétences associées

(commentaires)

 Notion de fréquence : sons audibles, infrasons et ultrasons.

Les activités proposées permettent de sensibiliser les élèves aux risques auditifs.

1) Partir d’œuvres musicales mettant en évidence les différentes caractéristiques d’un son : fréquence, intensité, timbre.

Comment le « visualiser » physiquement.

2) Certaines mesures de fréquences peuvent être faites (sans rentrer dans le « trop calculatoire » !)

3) Activité documentaire (en lien avec la santé) sur l’audiogramme : Notions de sons audibles, infrasons, ultrasons – travail sur le déficit auditif et le handicap auditif

4) Parallèle avec la lumière (lumière visible, infrarouge, ultraviolet et le handicap visuel)

5) Prolonger le travail (s’il a été fait de la partie 1) réalisé sur la notion de stimuli (la vue et l’ouïe étant des sens très développés dans la communication animale)

2 semaines

PARTIE 3 : LOIS DE CONSERVATION 6

semaines

Chapitre 1 : COMMENT INTERPRÉTER LA TRANSFORMATION CHIMIQUE ?

Interpréter une transformation chimique comme une redistribution des atomes.

Utiliser une équation de réaction chimique fournie pour décrire une transformation chimique observée.

 Notions de molécules, atomes

Associer leurs symboles aux éléments à l’aide de la classification périodique.

Interpréter une formule chimique en termes atomiques.

 Dioxygène, dihydrogène, diazote, eau, dioxyde de carbone.

Cette partie prendra appui sur des activités expérimentales mettant en œuvre différent types de transformations chimiques : combustions.

Modélisation des transformations chimiques étudiées par des équations de réaction.

Ce chapitre est l’occasion, bien entendu, de revenir sur les connaissances et compétences étudiées dans la partie 2 sur atomes et molécules

2 semaines

Chapitre 2 : COMMENT LA MASSE ÉVOLUE-T-ELLE LORS DE DIFFÉRENTES TRANSFORMATIONS OU MÉLANGES ?

(14)

Interpréter les changements d’état au niveau microscopique.

(le terme microscopique vu en 5^ème est repris après en étant plus rigoureux d’un point de vue scientifique)

 Espèce chimique et mélange (exemple de l’air et sa composition en utilisant la notion de molécules)

 Conservation de la masse lors d’une transformation chimique.

Si l’eau est le principal support expérimental – sans en exclure d’autres – pour l’étude des changements d’état, on pourra exploiter des données pour connaître l’état d’un corps dans un contexte fixé et exploiter la température de changement d’état pour identifier des corps purs.

1) Rappel sur conservation de la masse lors d’un mélange ou lors d’un changement d’état (transformation physique)

2) Démarche d’investigation : Qu’en est-il de la masse lors d’une transformation chimique ? réflexions, vérification expérimentale,

…

Un dernier bilan permettra de ré insister sur la distinction entre mélanges, transformations physiques et transformations chimiques. Tout en montrant que la conservation de la masse est le point commun explicable facilement grâce aux modélisations atomiques et moléculaires.

2 semaines

Chapitre 3 : COMMENT SE RÉPARTISSENT LES TENSIONS ÉLECTRIQUES DANS UN CIRCUIT ?

Élaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental simple visant à vérifier une loi de l’électricité.

Exploiter les lois de l’électricité.

 Loi d’additivité des tensions (circuit à une seule maille).

 Loi d’unicité des tensions.

Mettre en relation les lois de l’électricité et les règles de sécurité dans ce domaine.

domestiques.

Les activités proposées permettent de sensibiliser les élèves aux économies d’énergie pour développer des comportements responsables et citoyens.

1) Activités expérimentales visant à vérifier les lois sur la tension 2) Activités sur les règles de sécurité, économies d’énergie pour

développer les comportements responsables et citoyens Ne pas rentrer dans les exercices « calculatoires » à outrance !

2 semaines

PARTIE 1 : DE L’INFINIMENT PETIT À L’INFINIMENT GRAND 10 semaines

(15)

Chapitre 1 : VOYAGE AU COEUR DE LA MATIÈRE Connaissances et compétences associées

(commentaires)

Interpréter une formule chimique en termes atomiques.

 Dioxygène, dihydrogène, diazote, eau, dioxyde de carbone

Comprendre que la matière observable est partout de même nature et obéit aux mêmes lois.

 Constituants de l’atome, structure interne d’un noyau atomique (nucléons : protons, neutrons), électrons.

 Notions de molécules, atomes, ions

Utilisation du tableau périodique pour retrouver, à partir du nom de l’élément, le symbole et le numéro atomique et réciproquement.

1) Retour sur les notions d’atomes et molécules vues en 5^ème et 4^ème. Interprétation des formules chimiques en termes atomiques 2) Histoire de l’atome aboutissant à la constitution de l’atome 3) Retour sur la classification périodique et son classement 4) Quelle différence y a-t-il entre ions/atomes/molécules au vu des

formules ?

5) Constitution des ions – des solutions ioniques

Insister sur le fait que la matière est globalement neutre

4 semaines

Chapitre 2 : COMMENT MESURER DES DISTANCES ASTRONOMIQUES ? Connaissances et compétences associées

Décrire la structure de l’Univers et du système solaire. (révisions : appui pour la notion d’année-lumière …)

Aborder les différentes unités de distance et savoir les convertir : du kilomètre à l’année- lumière.

 Ordres de grandeur des distances astronomiques.

Utiliser l’unité « année-lumière » comme unité de distance.

 Vitesse de propagation, année-lumière.

L’élève réalise qu’il y a une continuité entre l’infiniment petit et l’infiniment grand et que l’échelle humaine se situe entre ces deux extrêmes.

Pour la formation de l’élève, c’est l’occasion de travailler sur des ressources en ligne et sur l’identification de sources d’informations fiables. Cette thématique peut être aussi l’occasion d’une ouverture vers la recherche, les observatoires et la nature des travaux menés grâce aux satellites et aux sondes spatiales.

1) Brefs rappels sur la structure du système solaire et de l’Univers vue en 5^ème/4^ème

2) Travail sur la vitesse de la lumière et l’année lumière. Distances astronomiques. Unités

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2 semaines

Chapitre 3 : QUELLE FORCE RÉGIT TOUS LES MOUVEMENTS DANS L’UNIVERS ? ( pas de modélisation)

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Identifier les interactions mises en jeu (de contact ou à distance)

Associer la notion d’interaction à la notion de force.

Exploiter l’expression littérale scalaire de la loi de gravitation universelle, la loi étant fournie.

Comprendre que c’est la gravitation universelle (action à distance) qui régit tous les mouvements dans l’univers.

Analogies avec la fronde (limites de l’analogie)

Comparaison avec d’autres actions à distance : magnétiques et électrostatiques

2 semaines

Chapitre 4 : POIDS ET MASSE : 2 GRANDEURS IDENTIQUES OU DIFFÉRENTES ? (pas de modélisation)

 Force de pesanteur et son expression P=mg.

Pesanteur sur Terre et sur la Lune, différence entre poids et masse (unités). L’impesanteur n’est abordée que qualitativement.

Activités documentaires et expérimentales permettant d’aboutir à : - la différenciation entre P et m

- la relation entre P et m

2 semaines

(17)

Chapitre 1 : COMMENT DISTINGUER LES MATÉRIAUX QUI NOUS ENTOURENT Connaissances et compétences associées

Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer une masse volumique d’un liquide ou d’un solide.

Exploiter des mesures de masse volumique pour différencier des espèces chimiques.

 Masse volumique : Relation m = ρ.V.

L’intérêt de la masse volumique est présenté pour mesurer un volume ou une masse quand on connaît l’autre grandeur mais aussi pour distinguer différents matériaux. Un travail avec les mathématiques sur les relations de proportionnalité et les grandeurs-quotients peut être proposé.

1) Rappels de 6^ème : comment différencier certains matériaux avec d’autres propriétés physiques ou chimiques (différenciation de certains plastiques (dissolution dans l’acétone, rétractation dans eau bouillante, …), de certains métaux (couleurs, attraction par un aimant, conductivité, miscibilité, élasticité, …)

2) Déterminer la masse volumique de certains liquides (eau, alcool, cyclohexane, eau sucrée, eau salée, …) et solides (métaux, bois, plastique, …) d’usage courant.

3) Montrer comment ces mesures peuvent permettre de différencier des espèces chimiques

4) Notion de densité par rapport à l’eau

2 semaines

Chapitre 2 : LES IONS, SI PETITS MAIS ... SI IMPORTANTS ! Connaissances et compétences associées

(commentaires)

Mettre en œuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques à partir d’une banque fournie (tests des ions).

1) Activités documentaires : Omniprésence des ions dans l’alimentation, les boissons, les sols, le corps humain.

Composés indispensables à la santé des êtres vivants (problème induits par un déficit d’ions ou un excès d’ions pour les êtres humains, mais aussi pour les plantes/sol et donc l’environnement). Première approche des formules des ions.

2) Activités expérimentales des tests caractéristiques des ions

3) Eventuellement, modélisation des transformations chimiques étudiées par des équations de réaction (réactions de précipitation)

3 semaines

Chapitre 3 : ACIDE OU BASIQUE ? Notions de pH – Dangers des solutions acides et basiques concentrées et de certaines réactions acides/bases (pas de modélisation)

Identifier le caractère acide ou basique d’une solution par mesure de pH.

Associer le caractère acide ou basique à la présence d’ions H⁺ et OH^-.

 Ions H⁺ et OH^-.

 Mesure du pH.

 Réactions entre solutions acides et basiques

Ces différentes transformations chimiques peuvent servir de support pour introduire ou exploiter la notion de transformation chimique dans des contextes variés (vie quotidienne, vivant, industrie, santé, environnement).

La pratique expérimentale et les exemples de transformations abordées sont l’occasion de travailler sur les problématiques liées à la sécurité et à l’environnement.

1) Mesures de pH de produits d’usages courants

2) Quels ions sont responsables de l’acidité ou de la basicité des solutions ?

3) Activités documentaires sur la dangerosité des acides et bases concentrées, sur le pH de liquides du corps humains

4) Influence de la dilution sur le pH 5) Influence du pH sur le sol 6) Réactions acides/bases - Dangers

2 semaines

EPIEPI

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Chapitre 4 : QUE SE PASSE-T-IL EN CAS DE CONTACT ENTRE UN ACIDE ET UN METAL ? Connaissances et compétences associées

(commentaires)

 Réactions entre solutions acides et métaux.

Mettre en œuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques à partir d’une banque fournie (ré exploitation des tests des ions + test H2)

Utiliser une équation de réaction chimique fournie pour décrire une transformation chimique observée.

Ces différentes transformations chimiques peuvent servir de support pour introduire ou exploiter la notion de transformation chimique dans des contextes variés (vie quotidienne, vivant, industrie, santé, environnement).

Démarche d’investigation sur réaction entre acide et métaux.

Réinvestissement des notions étudiées en 4^ème pour distinguer une transformation chimique : disparition de réactifs et apparition de produits.

Modélisation des transformations chimiques étudiées par des équations de réaction (réactions acides/bases et acides/métaux) Travail histoire des arts /architecture sur attaque des pluies acides sur les bâtiments métalliques et calcaires

2 semaines

Chapitre 5 : COMMENT MODÉLISER LES INTÉRACTIONS ? Brefs rappels sur les mouvements vus en 6^ème et 5^ème, puis modélisation d’une interaction par une force

Caractériser le mouvement d’un objet.

Utiliser la relation liant vitesse, distance et durée dans le cas d’un mouvement uniforme.

 Vitesse : direction, sens et valeur.

 Mouvements rectilignes et circulaires.

 Mouvements uniformes et mouvements dont la vitesse varie au cours du temps en direction ou en valeur.

 Relativité du mouvement dans des cas simples.

Révisions de la 5^ème (mais en plus poussé) Identifier les interactions mises en jeu (de contact ou à distance) et les modéliser par des forces.

Associer la notion d’interaction à la notion de force.

 Action de contact et action à distance.

 Force : point d’application, direction, sens et valeur.

 Force de pesanteur et son expression P=mg.

L’ensemble des notions de cette partie peut être abordé à partir d’expériences simples réalisables en classe, de la vie courante ou de documents numériques.

Utiliser des animations des trajectoires des planètes, qu’on peut considérer dans un premier modèle simplifié comme circulaires et parcourues à vitesse constante.

Comprendre la relativité des mouvements dans des cas simples (train qui démarre le long d’un quai) et appréhender la notion d’observateur immobile ou en mouvement.

L’étude mécanique d’un système peut être l’occasion d’utiliser les diagrammes objet-interaction.

Expérimenter des situations d’équilibre statique (balance, ressort, force musculaire).

Expérimenter la persistance du mouvement rectiligne uniforme en l’absence d’interaction (frottement).

Expérimenter des actions produisant un mouvement (fusée, moteur à réaction).

Pesanteur sur Terre et sur la Lune, différence entre poids et masse (unités). L’impesanteur n’est abordée que qualitativement.

1) Rappels sur les notions vues en 5^ème sur les différents types de mouvement.

2) Rappels sur l’interaction gravitationnelle et le poids vus dans la partie 2

3) Modélisation d’une force

4) Etude mécanique de différents systèmes, expérimentations sur des situations d’équilibre statiques, de mouvements rectilignes sans frottements, … (voir colonne précédente)

4 semaines

EPIEPI EPIEPI

Cette proposition de progression par thèmes a plusieurs objectifs :1- Une