Essai mammoth

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

  

Chapitre 1 :  VOYAGE AU COEUR DE LA MATIÈRE

   

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

 

 

 

 

Interpréter une formule chimique en termes atomiques.

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 5ème et 4ème. Interprétation des formules chimiques en termes atomiques

4 semaines

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

 

2)     Histoire de l’atome aboutissant à la constitution de l’atome

 

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

 

3)     Retour sur la classification périodique et son classement

 

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

 

4)     Quelle différence y a-t-il entre ions/atomes/molécules au vu des formules ?

 

Ø Notions de molécules, atomes, ions

 

5)     Constitution des ions – des solutions ioniques

 

 

 

 

 

Chapitre 2 : COMMENT MESURER DES DISTANCES ASTRONOMIQUES ?

   

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

 

 

 

 

Décrire la structure de l’Univers et du système solaire. (révisions : appui pour la notion d’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.

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

2 semaines

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

 

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

 

Ø Ordres de grandeur des distances astronomiques.

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.

.

 

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

 

 

 

Ø Vitesse de propagation, année-lumière.

 

 

 

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

  

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

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

 

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

2 semaines

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

Analogies avec la fronde (limites de l’analogie)

 

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

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

 

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

  

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

Ø 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 :

2 semaines

 

 

– la différenciation entre P et m

 

 

 

– la relation entre P et m

 

PARTIE 2 : VIE QUOTIDIENNE 13 semaines

  

Chapitre 1 : COMMENT DISTINGUER LES MATÉRIAUX QUI NOUS ENTOURENT 

   

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

 

 

 

 

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

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 6ème : 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 semaines

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

 

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

 

Ø  Masse volumique : Relation m = ρ.V.

 

4)     Notion de densité par rapport à l’eau

 

 

 

 

 

Chapitre 2 : LES IONS, SI PETITS MAIS … SI IMPORTANTS !

   

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(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.

3 semaines

 

2)    Activités expérimentales des tests caractéristiques des ions

 

 

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

 

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

 

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

 

 

 

 

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

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).

1)   Mesures de pH de produits d’usages courants

2 semaines

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

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.

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

 

Ø  Ions H+ et OH.

 

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

 

Ø  Mesure du pH.

 

4)   Influence de la dilution sur le pH

 

Ø  Réactions entre solutions acides et basiques

 

5)   Influence du pH sur le sol

 

 

 

6)   Réactions acides/bases – Dangers

 

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

  

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

Ø  Réactions entre solutions acides et métaux.

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.

2 semaines

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

 

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

 

 

 

 

 

Interpréter une transformation chimique comme une redistribution des atomes.

 

Modélisation des transformations chimiques étudiées par des équations de réaction (réactions acides/bases et acides/métaux)

 

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

 

 

 

 

 

Travail histoire des arts /architecture sur attaque des pluies acides sur les bâtiments métalliques et calcaires

 

 

 

 

 

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

 

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

Caractériser le mouvement d’un objet.

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.

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

4 semaines

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

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

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

 

Ø Vitesse : direction, sens et valeur.

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.

3)     Modélisation d’une force

 

Ø Mouvements rectilignes et circulaires.

 

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

 

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

 

 

 

Ø Relativité du mouvement dans des cas simples.

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

 

 

Révisions de la 5ème (mais en plus poussé)

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

 

 

 

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

 

 

Identifier les interactions mises en jeu (de contact ou à distance) et les modéliser par des forces.

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

 

 

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

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

 

 

Ø Action de contact et action à distance.

 

 

 

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

 

 

 

Ø Force de pesanteur et son expression P=mg.

 

 

 

 

 

 

 

PARTIE 3 : ÉNERGIE

   

Chapitre 1 : QU’EST-CE-QU’UNE RÉSISTANCE ? COMMENT LA MESURER ? (analogies) – petit rappel sur l’intensité-tension et leurs mesures

  

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

 

 

 

 

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

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

1)    Brefs rappels sur les notions d’intensité et de tension électrique (analogie) et comment on les mesure (vu en 5ème et 4ème)

2 semaines

 

 

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

 

 

 

3)    Activités expérimentales sur l’influence d’une résistance dans un circuit électrique

 

 

 

4)    Activités expérimentales de mesures de résistances (calibres)

 

Chapitre 2 : COMMENT CARACTERISER UNE RÉSISTANCE ?

   

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

 

 

 

 

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

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

1)    Activité expérimentale aboutissant au tracé de la caractéristique d’une résistance

2 semaines

Ø Relation tension-courant : loi d’Ohm.

 

2)    Modélisation par une fonction linéaire (lien avec les mathématiques) de coefficient R.

 

 

 

 

 

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

 

 

 

Chapitre 3 : QU’EST-CE-QUE LA PUISSANCE ET L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE ?

   

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

 

 

 

 

Utiliser la relation liant puissance, énergie et durée.

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

1)    Brefs rappels sur production de l’énergie électrique vue en 5ème et chaînes énergétiques (de la centrale jusqu’à l’utilisation à la maison)

3 semaines

Ø  Notion de puissance 

 

2)    Activités documentaires sur l’énergie électrique et son unité (appareils électriques à la maison, comment économiser l’énergie ?) : aboutissant à la relation entre E, P et t

 

Conduire un calcul de consommation d’énergie électrique relatif à une situation de la vie courante.

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.

3)    Activités expérimentales sur la puissance électrique visant à aboutir à la relation entre P, U et I

 

Ø Puissance électrique P= U.I

 

4)    Analyses de factures EDF.

 

 

 

 

 

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

 

 

 

Chapitre 4 : QUELLES ÉNERGIES ENTRENT EN JEU LORS D’UN MOUVEMENT ?

   

Connaissances et compétences associées

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

Exemples d’activités

Horaires prévus

(commentaires)

 

 

 

 

Identifier les différentes formes d’énergie.

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

Analyses de situations de la vie courante pour comprendre les notions d’énergies cinétiques et potentielle

2 semaines

Ø  Cinétique (relation Ec = ½ mv2), potentielle (dépendant de la position),

 

Travail sur la relation Ec = ½ mv2

 

 

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

 

 

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