Le programme de la classe de seconde en vigueur à la rentrée 2019 est sorti au BO du 23 janvier 2019, http://www.education.gouv.fr/pid285/bulletin_officiel.html?cid_bo=138135

Accéder à la page correspondant au programme de seconde de physique-chimie sur le site Eduscol.

Une sélection de ressources du site CultureSciences-Physique pour le programme de physique de la classe de seconde.

Les ressources listées n’ont pas vocation à être exploitées directement en classe, mais à orienter la réflexion des enseignants dans l’élaboration de leurs séquences.

I. Constitution et transformation de la matière

I. 1 Constitution de la matière de l'échelle macroscopique à l'échelle microscopique

L’objectif de cette partie est d’aborder les deux échelles de description de la matière qui vont rendre compte de ses propriétés physiques et chimiques. Les concepts d’espèce et d’entité chimique introduits au collège sont ainsi enrichis. L’espèce chimique est au centre de la description macroscopique de la matière et permet de définir et de caractériser les corps purs et les mélanges, dont les solutions aqueuses. Une approche quantitative est abordée avec la notion de composition d’un mélange et de concentration en masse (essentiellement exprimée eng.L-1) d’un soluté dans une solution aqueuse.

Au niveau atomique, la description des entités chimiques est complétée par les ordres de grandeur de taille et de masse de l’atome et du noyau et par le modèle du cortège électronique pour les trois premières lignes de la classification périodique. La stabilité des gaz nobles, associée à leur configuration électronique, permet de rendre compte de l’existence d’ions monoatomiques et de molécules. En seconde, les schémas de Lewis sont fournis et interprétés. Le changement d’échelle entre les niveaux macroscopique et microscopique conduit à une première approche de la quantité de matière (en moles) dans un échantillon de matière en utilisant la définition de la mole, une mole contenant exactement 6,02214076×10²³ entités élémentaires. Une place essentielle est accordée à la modélisation, que ce soit au niveau macroscopique ou au niveau microscopique, à partir de systèmes réels choisis dans les domaines de l’alimentation, de l’environnement, de la santé, des matériaux, etc.

Description et caractérisation de la matière à l'échelle macroscopique - Modélisation de la matière à l'échelle microscopique

I. 2 Modélisation des transformations de la matière et transfert d'énergie

L’objectif de cette partie est d’identifier et de distinguer les trois types de transformation de la matière, de les modéliser par des réactions et d’écrire les équations ajustées en utilisant les lois de conservation appropriées. Une première approche des énergies mises en jeu lors de ces trois types de transformations permet de montrer que l’énergie transférée lors d’une transformation dépend des quantités de matière des espèces mises en jeu.

L’étude des transformations chimiques, entamée au collège, est complétée par les notionsde stœchiométrie, d’espèce spectatrice et de réactif limitant. L’analyse de l’évolution d’un système pour modéliser sa transformation chimique par une réaction illustre une démarche de modélisation au niveau macroscopique. Elle nécessite de mettre en place une démarche expérimentale rigoureuse pour passer: d’une description des modifications visibles; aux espèces chimiques, présentes dans l’état initial et qui ont réagi; à celles, présentes dans l’état final et qui ont été formées; et enfin,à l’écriture d’une réaction rendant compte au mieux des changements observés au niveau macroscopique.

Pour que les transformations soient plus concrètes, des exemples provenant de la vie quotidienne sont proposés : combustions, corrosions, détartrage, synthèses d’arôme ou de parfum,etc.

Transformation physique - Transformation chimique - Transformation nucléaire

II. Mouvement et interactions

La mécanique est un domaine très riche du point de vue de l’observation et de l’expérience, mais aussi du point de vue conceptuel et méthodologique. Elle permet d’illustrer de façon pertinente la démarche de modélisation. Deux caractéristiques inhérentes à l’apprentissage de la mécanique méritent d’être soulignées : d’une part l’omniprésence des situations de mouvement qui a permis d’ancrer chez les élèves des raisonnements spontanés, souvent opératoires mais erronés et donc à déconstruire; d’autre part la nécessaire maîtrise de savoirs et savoir-faire d’ordre mathématique qui conditionne l’accès aux finalités et concepts propres à la mécanique.

Ce thème prépare la mise en place du principe fondamental de la dynamique; il s’agit en effet de construire un lien précis entre force appliquée et variation de la vitesse. Si la rédaction du programme est volontairement centrée sur les notions et méthodes, les contextes d'étude ou d’application sont nombreux et variés : transports, aéronautique, exploration spatiale, biophysique, sport, géophysique, planétologie, astrophysique ou encore histoire des sciences.

II.1 Décrire un mouvement - 2 Modéliser une action sur un système - 3 Principe d'inertie

III. Ondes et signaux

III.1 Émission et perception d'un son

La partie « Acoustique » vise à consolider les connaissances de collège : des schémas explicatifs de l'émission, de la propagation et de la réception sont maintenant proposés. L’étude de la perception d’un son est l’occasion d'initier les élèves à la lecture d’une échelle non linéaire et de les sensibiliser aux dangers liés à l’exposition sonore.

Les domaines d’application sont multiples : musique, médecine, sonar, audiométrie, design sonore, etc. Les outils d’investigation tels que capteurs (éventuellement ceux d'un smartphone), microcontrôleurs, logiciels d’analyse ou de simulation d’un signal sonore, sont également très variés et permettent d’illustrer le caractère opérationnel de la physique-chimie.

III.2 Vision et image

La partie « Optique » vise à consolider le modèle du rayon lumineux, à introduire la notion de spectre et à montrer que les phénomènes de réflexion et de réfraction sont bien décrits par des relations mathématiques. Le programme propose également une première approche de la notion d’image d'un objet et de sa formation.

De nombreux domaines d’application sont concernés : vision humaine, photographie, astrophysique, imagerie scientifique, arts graphiques et du spectacle. Cette partie du programme est source de nombreuses expérimentations démonstratives et quantitatives.

III.3 Signaux et capteurs

Les signaux électriques sont très présents dans la vie quotidienne. L’électricité est un domaine riche tant sur le plan conceptuel qu'expérimental, mais délicat à appréhender par les élèves car les grandeurs électriques ne sont pas directement "perceptibles". Aussi doit-on particulièrement veiller à préciser leur signification physique et à leur donner du sens, dans la continuité des enseignements du collège. Outre les principales lois, le programme met l’accent sur l’utilisation et le comportement de dipôles couramment utilisés comme capteurs.

Les champs d’application peuvent relever des transports, de l’environnement, de la météorologie, de la santé, de la bioélectricité, etc., où de nombreux capteurs associés à des circuits électriques sont mis en œuvre pour mesurer des grandeurs physiques et chimiques. Le volet expérimental de cet enseignement fournira l'occasion de sensibiliser les élèves aux règles de sécurité et de les amener à utiliser des multimètres, des microcontrôleurs associés à des capteurs, des oscilloscopes, etc.