Baccalauréats professionnels

Epreuve orale de contrôle en mathématiques – sciences physiques 1 / 11

Baccalauréats professionnels Session 2014

Épreuve orale de contrôle en Mathématiques

Sciences physiques et chimiques

Livret réalisé par le centre ressources de Longjumeau.

•

Nordine Chraiti

•

Mickaël Gay

janvier 2014 Inspection :

Alain Redding Ludovic Henon Dominique Nicolas

Rectorat : 3 boulevard de Lesseps - 78 000

Versailles

1. Conditions pour pouvoir passer cette épreuve.

Les candidats qui auront obtenu, à l’issue des épreuves obligatoires et, le cas échéant, de l’épreuve facultative, une moyenne générale comprise entre 8 et 9.99 et une note au moins égale à 10/20 à l’épreuve qui évalue la pratique professionnelle pourront se présenter à l’épreuve de contrôle

A l’issue de l’épreuve, seront déclarés admis les candidats dont la note définitive sera au moins égale à 10/20. La note définitive est la moyenne entre la note obtenue à l’épreuve de contrôle et la moyenne obtenue aux épreuves du premier groupe.

Les textes de référence sont :

- Arrêté du 18 février 2010 relatif à l’épreuve orale de contrôle publié au JO du 5 mars 2010 et au BO N° 14 du 8 avril 2010.

- Note de service n° 2010-049 du 1-4-2010 parue au Bulletin Officiel en date du 6 mai 2010 précisant les modalités d’application du dit arrêté.

2. Définition de l’épreuve.

L’épreuve de contrôle prévue comporte deux parties :

- l’une portant sur les connaissances et compétences scientifiques et techniques évaluées dans l’épreuve E1 du règlement d’examen; (cf : l’arrêté du 13-4-2010 – publié au J.O. du 30-4-2010 et au BO n°20 du 20 mai 2010 fixant les modalités d’évaluation des mathématiques et sciences physiques et chimiques et modalités d’évaluation d’une épreuve de certaines spécialités),

- l’autre sur les connaissances et les capacités évaluées dans l’épreuve E5 du règlement d’examen.

Suivant les spécialités, l’épreuve E-1 peut comprendre une ou plusieurs sous épreuves (se référer aux référentiels des diplômes)

! Uniquement de maths-sciences.

! Ni de maths, ni de maths-sciences.

! De maths ou de maths-sciences et une autre du domaine du professionnel.

! De maths ou de maths-sciences et deux autres du domaine professionnel.

Accès aux référentiels des diplômes de baccalauréat professionnel

http://eduscol.education.fr/cid47640/le-baccalaureat-professionnel.html#oral

Epreuve orale de contrôle en mathématiques – sciences physiques 3 / 11 3. Modalité de passation:

Épreuve de mathématiques Épreuve de sciences physiques et chimiques Durée La durée est 15 minutes précédée d’une préparation de

15 minutes.

La durée est 15 minutes précédée d’une préparation de 15 minutes.

Barème L’épreuve est notée sur 10 points. L’épreuve est notée sur 10 points.

Programme Le sujet porte sur le programme de la classe de terminale professionnelle.

(hors programme complémentaire)

Le sujet porte sur le tronc commun du programme de la classe de première et terminale professionnelle.

Composition du sujet

Le sujet se compose d’un exercice dont la résolution peut nécessiter l'utilisation des TIC (logiciels ou calculatrices).

Le sujet se compose d’un exercice simulant une activité expérimentale.

Évaluation En mathématiques, les exercices sont construits pour pouvoir apprécier les aptitudes des candidats à mobiliser les connaissances et les compétences de base du programme pour résoudre des problèmes.

Il est possible d’inclure dans les sujets une question dont la résolution nécessite l'utilisation d’un logiciel.

Dans ce cas, l’examinateur se munira d’un ordinateur portable.

En l’absence d’ordinateur, des copies d'écran, résultats de calculs… peuvent être fournis sur papier avec le sujet.

Les exercices sont construits autour d’une situation problème simple.

Les thèmes des situations portent sur les domaines de mathématiques et de sciences physiques et chimiques les plus utiles pour répondre à des problématiques en liaison avec d'autres disciplines, un secteur professionnel ou la vie courante.

La première question doit être

suffisamment ouverte pour apprécier l’aptitude des candidats à « définir et expliciter le problème posé ».

Lorsque la situation s'appuie sur d'autres disciplines, aucune connaissance relative à ces disciplines n'est exigible des candidats et toutes les indications utiles doivent être fournies dans l'énoncé.

En sciences physiques, les exercices sont construits pour pouvoir apprécier les compétences liées à la démarche scientifique.

À titre d’exemples, il est proposé ci-dessous une liste non exhaustive de tâches susceptibles d’être proposées aux candidats :

- extraire des informations d’un texte, d’un schéma, d’une image, d’un graphique,

- expliciter le problème posé,

- expliciter les symboles, les grandeurs, les unités mises en œuvre,

- formuler une hypothèse ou choisir une hypothèse parmi plusieurs ou justifier le choix d’une hypothèse, - proposer un protocole expérimental ou choisir parmi plusieurs protocoles celui qui permet la validation d’une hypothèse, ou compléter un protocole partiellement donné,

- proposer une liste de matériel pour réaliser un protocole donné ou justifier le choix d’un appareil de mesure,

- indiquer les conditions d’utilisation d’un appareil de mesure, les consignes de sécurité à respecter,

- schématiser un protocole expérimental, légender un schéma,

- utiliser des définitions, des lois, des modèles pour résoudre le problème posé,

- exploiter des résultats de mesures, exploiter un graphique pour donner le sens de variation d’une grandeur par rapport à une autre,

- prévoir l'évolution de la valeur d’une grandeur si un paramètre varie,

- comparer le modèle théorique et les résultats expérimentaux,

- critiquer un résultat (incertitude, ordre de grandeur...), repérer des erreurs et les corriger dans une affirmation,

- valider ou invalider une hypothèse à partir de résultats expérimentaux fournis,

- formuler une conclusion.

4. Examinateurs

La première partie de l’épreuve (E-1) est menée par un enseignant de mathématiques et sciences physiques ou un enseignant de la spécialité concernée.

5. Instructions complémentaires pour l’épreuve d’oral de contrôle.

L'emploi des calculatrices est autorisé, dans les conditions prévues par la réglementation en vigueur. Il est ainsi précisé qu'il appartient aux responsables de l'élaboration des sujets de décider si l'usage des calculatrices est autorisé ou non. Ce point doit être précisé en tête des sujets.

Il n'est pas prévu de formulaire officiel. En revanche, les concepteurs de sujets peuvent inclure certaines formules dans le corps du sujet ou en annexe, en fonction de la nature des questions.

Certaines questions nécessitent l’utilisation des TIC ; par conséquent, un nombre suffisant de calculatrices graphiques et/ou d’ordinateurs (en fonction des sujets) devrait pouvoir être mis à disposition des examinateurs et des candidats que cela soit pendant la phase de préparation que pendant l’épreuve devant l’examinateur.

Comme pour tout oral :

• l’examinateur veille à ne pas déstabiliser le candidat,

• les réussites partielles sont valorisées ainsi que toute idée pertinente.

6. Elaboration des sujets.

Il n'est pas établi au préalable de « banque de sujets », ni au niveau national, ni au niveau académique.

Il appartient aux examinateurs d'élaborer les sujets qui seront tirés au sort.

Le candidat n'a aucun document à apporter pour passer l'une ou l'autre des parties de l'épreuve.

7. Comment sont notés les candidats ?

Pour la première partie de l’épreuve (E1), l'examinateur se réfère aux critères d'évaluation définis dans la grille 1. Cette sous-épreuve est notée sur 10.

Epreuve orale de contrôle en mathématiques – sciences physiques 5 / 11 Grille nationale d’évaluation :

8. Quelques exemples de sujets :

8.1) Sujet de mathématiques avec utilisation d’une calculatrice :

Le Grenelle Environnement (souvent appelé Grenelle de l'environnement) est un ensemble de rencontres politiques organisées en France en septembre et octobre 2007, visant à prendre des décisions à long terme en matière d'environnement et de développement durable tout en diminuant les émissions de gaz à effet de serre.

Le gouvernement de l’époque prévoit de porter à 17 000 mégawatts la puissance éolienne en 2015, dont 4 000 mégawatts dans les parcs off-shore.

Dans le cadre du Grenelle Environnement, la production d’énergie électrique éolienne est en forte progression ces dernières années. Les productions en MW sont consignées dans le tableau ci-dessous :

Année 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Rang (x) 1 2 3 4 5 6 7

Production

en MW (y) 757 1 567 2 455 3 404 4 492 5 970 6 684

1/. Proposer une méthode permettant de connaître une estimation de la production électrique éolienne en 2015.

2/.

a- A l’aide de votre calculatrice, représenter le nuage de points de coordonnées (x ; y).

b- Un ajustement affine est-il envisageable ? Justifier votre réponse.

c- Tracer et déterminer l’équation de la droite d’ajustement affine.

3/. Déterminer graphiquement, en MW, la production électrique en 2015 ?

4/. Indiquer si l’estimation faite par l’état français est réalisable.

Epreuve orale de contrôle en mathématiques – sciences physiques 7 / 11 8.2) Sujet de mathématiques avec utilisation d’un

ordinateur :

Le candidat dispose d’un formulaire.

Depuis le lancement de la production en 2009, une entreprise produit mensuellement un volume donné de sable mais compte tenu de difficultés économiques rencontrées, cette quantité de sable diminue chaque mois suivant le tableau ci- joint.

Au mois de janvier 2009, la première production est de 300 000m³

La production du n^ième mois est modélisée par la suite un, de premier terme u1.

-Ouvrir le fichier « Production de sable » comportant les tableaux intitulés « Productions mensuelles » et « Modélisation ».

-Questions :

! Indiquer la production de sable pour le premier mois.

! Déterminer la production pour le 6^ème mois.

! Le seuil de rentabilité de la production est de 150 milliers de m³.

A quelle date la production de sable ne sera-t-elle plus rentable et devra donc cesser ?

! Vérifier ce résultat par le calcul.

Formulaire

Suites arithmétiques terme de rang 1 : u1 et de raison r terme de rang n : un = u1 + (n-1) r Suites géométriques terme de rang 1 : u1 et de raison q terme de rang n : un = u1×qⁿ

Tableur - Fichier « Production de sable » : Production

Modélisation

A B C

1 n un

2 1 300 000

3 2 280 000

4 3 260 000

5 4 240 000

6

A B C

1 Mois Volume de sable en milliers

de m³

2 Janvier 2009 300

3 Février 2009 280

4 Mars 2009 260

5 Avril 2009 240

6

Epreuve orale de contrôle en mathématiques – sciences physiques 9 / 11 8.3) Sujet de sciences :

L'apnée no-limit est un sport de plongée : c'est dans cette discipline que les plus grandes profondeurs sont atteintes.

Herbert Nitsch détient le record du monde de profondeur en apnée no-limit avec une profondeur de 214 m, le 14 juin 2007 en Grèce dans mer Méditerranée.

Problématique : quelle est la pression subie par le plongeur au point le plus profond ?

1)

a) Citez deux unités de mesure de la pression :

b) Nommez l’appareil qui permet de mesurer une pression :

2) On souhaite modéliser la situation afin de répondre à la problématique. Choisissez le montage à effectuer. Justifiez la réponse et décrivez la manipulation.

Schéma 1

eau salée Schéma 2

eau eau salée

Schéma 5 Cloche à vide

salée eau

Appareil de mesure de la pression

Schéma 4

Cloche à vide

eau salée

Schéma 3

Appareil de mesure de la pression

3) Voici le relevé de la pression P en fonction de la profondeur d’immersion h :

h en mètres 0 5 10 20 50

P 103 000 153 000 203 000 303 000 603 000

a) Peut-on dire que la pression est proportionnelle à la profondeur de plongée ?

b) Comment se nomme la pression mesurée à h = 0, c’est-à-dire à la surface de l’eau ?

c) Quelle relation existe-t-il entre la pression relative, la pression absolue et la pression atmosphérique ?

4) L’expérience a permis de mettre en évidence que la pression P subie par le plongeur peut se calculer avec la relation : P=103000 10000+ ×h ^.

Répondez à la problématique.

Epreuve orale de contrôle en mathématiques – sciences physiques 11 / 11 8.4) Sujet de sciences :

Monsieur Lataupe est particulièrement hypermétrope de l’œil droit.

Afin d’améliorer sa vision, il doit porter des lentilles de correction pour que l’image d’un objet observé se forme sur sa rétine. L’ophtalmologiste lui prescrit une lentille de 5 dioptries

Formation de l’image d’un objet pour un œil hypermétrope

Problématique : M. Lataup veut vérifier que sa lentille correspond bien à celle qu’on lui a prescrite pour corriger son œil droit.

1) Parmi les deux lentilles posées devant vous, identifiez la lentille convergente.

Proposez un protocole expérimental pour valider votre choix

2) Expliquez pourquoi un œil hypermétrope a besoin d’une lentille convergente pour le corriger.

3) Comment procéder pour déterminer si la lentille dont vous disposez correspond à la correction prescrite par l’ophtalmologiste ?

Proposez une méthode pour répondre précisément à cette question.

4) La lentille dont on dispose a une distance focale de 5,5 cm. Cette lentille convient- elle à M. Lataup ? Pourquoi ?

Donnée : la vergence C (en dioptries ) d’une lentille convergente est donnée par la relation où f est en mètres(m)

rétine

Dans le cas d’un œil

hypermétrope, l’image se forme en arrière de la rétine.

Dans le cas d’un œil normal, l’image se forme sur la rétine.

Image formée objet