Ressources pour le programme collège-cycle-4
Lien vers le programme publié sur le site Eduscol - en vigueur à partir de la rentrée 2020.
Lien vers la page des EPI sur CultureSciences-Physique
Lien vers la page Programme du collège cycle 3 sur CultureSciences-Physique
Les ressources listées ci-dessous n’ont pas vocation à être exploitées directement en classe, mais à orienter la réflexion des enseignants dans l’élaboration de leurs séquences.
Table des matières
Les sciences expérimentales et d’observation, dont font partie la physique et la chimie, explorent la nature pour en découvrir et expliciter les lois, acquérant ainsi du pouvoir sur le monde réel. Les finalités de leur enseignement au cours du cycle 4 sont de permettre à l’élève :
- d’accéder à des savoirs scientifiques enracinés dans l’histoire et actualisés, de les comprendre et les utiliser pour formuler des raisonnements adéquats ; - de saisir par une pratique concrète la complexité du réel en observant, en expérimentant, en mesurant, en modélisant ;
- de construire, à partir des faits, des idées sur le monde qui deviennent progressivement plus abstraites et puissantes ;
- d’appréhender la place des techniques et des sciences de l’ingénieur, leur émergence, leurs interactions avec les sciences ;
- de percevoir les liens entre l’être humain et la nature ;
- d’expliquer les impacts engendrés par le rythme et la diversité des actions de l’être humain sur la nature ;
- d’approfondir la connaissance des notions indispensables à une bonne compréhension de l’origine du changement climatique et ses conséquences ;
- d’agir en exerçant des choix éclairés, y compris dans ses choix d’orientation ;
- d’exercer une citoyenneté responsable, en particulier dans les domaines de la santé et de l’environnement : en construisant sa relation à son propre corps, à l’autre et au monde ; en intégrant les évolutions économiques et technologiques, pour assumer en citoyen les responsabilités sociales et éthiques qui en découlent.
1. Organisation et transformations de la matière
- Décrire la constitution et les états de la matière
- Décrire et expliquer des transformations chimiques.
- Décrire l’organisation de la matière dans l’Univers.
Décrire la constitution et les états de la matière et Décrire et expliquer les transformations chimiques
- Un dossier pluridisciplinaire sur l'eau, par les sites ENS/DGESCO.
Pourquoi les nuages ne tombent-ils pas ?
Si les nuages sont composés de gouttelettes d'eau, pourquoi cette eau ne tombe-t-elle pas ? Pourquoi ne pleut-il pas en permanence ?
Pourquoi la glace se forme-t-elle d'abord en surface ?
Pourquoi la glace se forme-t-elle d'abord en haut, et l'huile se solidifie-t-elle d'abord par en bas ? Que se passerait-il avec d'autres liquides ?
Concepts et chiffres de l'énergie : émissions de CO2
Cet article présente l'état des connaissances scientifiques actuelles sur le réchauffement climatique, basé principalement sur une analyse minutieuse du 6e rapport du GIEC.
Cet article présente l'état des connaissances scientifiques actuelles sur le réchauffement climatique, basé principalement sur une analyse minutieuse du 6e rapport du GIEC.
- On pourra aussi consulter la veille scientifique : D'où viennent les nuages, La chimie au cœur de l’économie circulaire, Eunice Foote, la première scientifique à avoir théorisé le changement climatique
- Pour aller plus loin, on pourra utiliser le moteur de recherche ou les mot-clés clicables de chaque ressource.
Pour les notions de chimie, vous pouvez consulter le site ENS/DGESCO CultureSciences-Chimie.
Décrire l'organisation de la matière dans l'Univers
Animation : les phases de la Lune
Animation qui met en évidence les différentes phases de la Lune en montrant le mouvement de la Lune autour de la Terre.
Observation de la Lune depuis la Terre, orbite et phases de la Lune
L'article s'intéresse à l'observation de la Lune au cours d'une lunaison et depuis différentes latitudes pour comprendre les phases et les “images” de la Lune.
Quizz sur les ordres de grandeur : mécanique céleste
Nous vous proposons un quizz constitué de 6 questions, sur les ordres de grandeur. Pour chaque question, vous disposez de 2 essais. À la fin du quizz, des ressources liées aux questions vous seront proposées, afin d'approfondir vos connaissances.
- On pourra aussi consulter la veille scientifique : Animation : L'échelle de l'Univers, Stage de formation au CERN : Retour d'expérience d'un enseignant, Vidéo : Taille relative des planètes et étoiles
- Pour aller plus loin, on pourra utiliser le moteur de recherche ou les mot-clés clicables de chaque ressource.
2. Mouvement et interactions
- Caractériser un mouvement
- Modéliser une action exercée sur un objet par une force caractérisée par un point
d’application, une direction, un sens et une valeur.
Observations et réflexions autour d'une bobine de fil
Cet article présente une succession d'expériences de mécanique autour d'une bobine et la façon dont on peut interpréter les résultats inattendus que l'on obtient, sans faire de calcul.
Une conférence qui aborde le thème du mouvement entre la démarche de l'enseignement et la vulgarisation.
Enseigner la physique expérimentale avec les smartphones
Un atelier expérimental sur l'utilisation des smartphones dans les cours de physique au collège et au lycée.
- On pourra aussi consulter la veille scientifique : La révolution de la Terre, ou la Simulation interactive du transfert d'énergie dans un skate park
- Pour aller plus loin, on pourra utiliser le moteur de recherche ou les mot-clés clicables de chaque ressource.
3. L'énergie, ses transferts et ses conversions
- Identifier les sources, les transferts, les conversions et les formes d'énergie.
- Utiliser la conservation de l'énergie.
Identifier les sources, les transferts, les conversions et les formes d'énergie et Utiliser la conservation de l'énergie
Nous proposons dans cet article de présenter Eco2Mix, un outil mis à disposition par RTE. Cet outil offre une base d'illustrations et de réflexions pour l'étude de la distribution de l'électricité en France, des différentes sources d'énergie et de leur répartition dans le mix énergétique électrique..
Concepts et chiffres de l'énergie : le transport de l'électricité
Dans cet article, nous proposons au lecteur des données concernant le réseau de transport et de distribution de l'électricité en France.
Avec le déploiement des énergies renouvelables dans le réseau, nous nous intéressons ici à la gestion de la production et la distribution de l'électricité.
Concepts et chiffres de l'énergie : Conversion d'énergie et analyse sur cycle de vie
Dans cette ressource, nous nous intéressons à la notion de cycle de vie de tout produit et plus particulièrement des convertisseurs d'énergie qui ont, comme principale caractéristique de consommer (convertir en réalité) de l’énergie (primaire ou finale selon leur position dans le système énergétique) durant leur phase d’usage.
Concepts et chiffres de l'énergie : la consommation énergétique dans l’industrie en France
Dans cet article, nous proposons au lecteur des chiffres, graphes et cartes correspondant à la consommation d’énergie dans l’industrie en France.
Concepts et chiffres de l'énergie : variabilité des sources renouvelables électriques
Dans cet article, nous proposons au lecteur des chiffres, graphes et cartes correspondants à la variabilité des énergies renouvelables et à leur prévision.
Nous vous proposons un quizz constitué de 6 questions, sur les ordres de grandeur. Pour chaque question, vous disposez de 2 essais.
Un cycle de conférences sur l'énergie d'origine solaire envisagée sous toutes les formes auxquelles nous avons accès sur Terre : électronique, thermique, chimique, biologique, éolienne et hydrolienne. Sont évoquées les différentes façons de capter, convertir, stocker, transporter et distribuer l'énergie.
Une série de 5 articles sur un Mémento sur l'énergie
Définitions, unités, différentes sources d'énergies et conversions, sont présentées.
- Pour aller plus loin, on pourra utiliser le moteur de recherche ou les mot-clés clicables de chaque ressource.
Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l'électricité
Vidéo d'expériences - La Physique en pratique : Électricité - montages en série et en parallèle
Nous présentons les circuits avec association de dipôles et série et en parallèle (ou en dérivation).
Vidéo d'expériences - La Physique en pratique : Électricité - Loi d'additivité des tensions
Dans cette vidéo nous présentons la loi des mailles ou loi d'additivité des tensions dans des circuits avec association de dipôles et série et en parallèle (ou en dérivation).
Vidéo d'expériences - La Physique en pratique : Électricité - Loi d'additivité des intensités
Dans cette vidéo nous présentons la loi des nœuds ou loi d'additivité des intensités des courants dans des circuits avec association de dipôles et série et en parallèle (ou en dérivation).
Des fluides vitreux et résineux à l'électron : l'histoire d'une particule
Cet article présente les contributions de nombreux scientifiques qui ont amenés à la découverte de l'électron.
Phénomènes fondamentaux de l'électricité
Cet article présente les premières découvertes et les premières machines réalisées dans le domaine de l'électrostatique, l'électrodynamique et l'électromagnétisme.
Cet article analyse divers systèmes de protections des hommes et des installations : fusibles, disjoncteurs thermiques et magnétiques et disjoncteurs différentiels, et montre l'intérêt de chacun de ces appareils.
- Pour aller plus loin, on pourra utiliser le moteur de recherche ou les mot-clés clicables de chaque ressource.
4. Des signaux pour observer et communiquer
- Caractériser différents types de signaux (lumineux, sonores, radio...).
- Utiliser les propriétés de ces signaux.
Signaux lumineux
D'où viennent les couleurs des objets qui nous entourent ? Réflexion, réfraction, diffusion, interférences, etc... cet article, sans se prétendre exhaustif, essaie de donner un aperçu de la variété de phénomènes à l'origine des couleurs de notre environnement quotidien.
Pourquoi voit-on à l'envers quand on regarde le creux d'une cuillère ?
Une explication et des images du phénomène de l'arc-en-ciel : sa forme, sa position par rapport à l'observateur, les arcs-en-ciel doubles, etc...
Quelques expériences pour mettre en évidence les propriétés de l'oeil
Quasiment sans autre matériel qu'une feuille de papier canson et un fil, une série d'expériences permet de mettre en évidence la structure et les propriétés de l'oeil : inversion des images, rôle de la fovéa, tache aveugle, profondeur de champ, défauts de l'oeil, etc...
La plupart d'entre nous connaissent déjà dans leurs grandes lignes les défauts de l'oeil les plus usuels, on va ici rappeler les points principaux mais surtout essayer d'aller plus loin et de donner un point de vue plus général sur les problèmes en relation avec la vision.
- Pour aller plus loin, on pourra utiliser le moteur de recherche ou les mot-clés clicables de chaque ressource.
Signaux sonores
Cet article s'intéresse à la propagation des sons, la réponse de l'oreille et les tuyaux sonores.
Le repérage par le son permet de situer avec précision une batterie ennemie, qu’elle soit ou non bien dissimulée.
Rayons sonores et ondes de lumière ?
À partir d'une question de vocabulaire : "parle-t-on de "rayon" ou d'"onde" pour le son ?", on rappelle quelques notions d'acoustique, en particulier la réflexion et la réfraction.
Dans cet article nous abordons la question de la localisation des sons, de la perception des fréquences, de la surdité, ainsi que des appareils auditifs.
- Pour aller plus loin, on pourra utiliser le moteur de recherche ou les mot-clés clicables de chaque ressource.
Croisements entre enseignements
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