Dans cet article, vous trouverez une présentation complète de l’Enseignement scientifique, désormais commun à toutes les classes de première et de terminale, ainsi que de nombreuses ressources pour aborder plus facilement cette nouvelle discipline.

L’Enseignement scientifique : un nouvel enseignement commun

L’une des grandes nouveautés de la réforme, c’est l’arrivée d’une discipline scientifique commune à tous les élèves de première et de terminale à raison de deux heures hebdomadaires. À la croisée des Sciences de la vie et de la Terre (SVT) et de la Physique-Chimie (PC), les thématiques traitées incluent notamment l’usage d’outils numériques comme les logiciels de calcul ou de simulation, les interfaces de programmation, les tableurs, etc. On retrouve également des mathématiques en tant qu’outil appliqué aux SVT et à la PC (calcul de puissances, géométrie dans l’espace, lecture de courbes, entre autres). Précédemment, les SVT et la PC étaient présentes dans le tronc commun en première pour tous les élèves (et en terminale seulement pour les S). Pour les ES et L, le volume horaire était moins important : l’enseignement de Sciences était à hauteur de 1 h 30 par semaine. Avec l’Enseignement scientifique, on passe à 2 h hebdomadaires en première et en terminale. Quant aux Mathématiques, qui n’étaient pas obligatoires pour les élèves de la série L, elles permettront de présenter des méthodes, des modèles et des outils pour décrire, expliquer et prédire des phénomènes dans le contexte des SVT et de la PC. L’Enseignement scientifique renforce donc la place des sciences dans le tronc commun. Il pourra également être complété par les enseignements de spécialités de PC et de SVT à raison de quatre heures hebdomadaires chacun.

 

Un nouvel angle : la réflexion sur le savoir scientifique

Dans cette nouvelle discipline, l’accent est mis sur la spécificité des connaissances scientifiques (voir les objectifs généraux des nouveaux programmes). Pour chaque thématique, ces questions transversales devront être soulevées :

• Quelle est l’histoire des savoirs scientifiques et comment se sont-ils construits ?
• Quelles sont les méthodes et les pratiques nécessaires à la production des savoirs scientifiques ?
• Quels sont les grands enjeux et les effets de la science sur la société et sur l’environnement ?

D’ailleurs, pour chaque thématique, une rubrique « Histoire, enjeux, débats » propose des items à traiter en classe : au moins l’un de ces items devra être intégré dans les savoirs et savoir-faire exigibles. Vous découvrirez notre sélection de ressources pour cette rubrique à la fin de cet article.

 

Place à l’expérimentation

Au sein de l’Enseignement scientifique, une place de choix est réservée à l’expérimentation. Au-delà des observations et des expériences en laboratoire qui seront faites tout au long de l’année, un « projet expérimental et numérique » devra être mené à bien. Le projet représente environ ⅕ du volume horaire annuel et son objectif est de mobiliser des connaissances déjà acquises par les élèves. Il s’agit de confronter les élèves à une démarche scientifique expérimentale sur un sujet totalement libre qui n’est pas forcément en lien avec l’une des grandes thématiques du programme. Il peut être mené à l’échelle de groupes, d’une classe entière ou d’un établissement. Trois dimensions doivent être traitées durant le projet :

• la mesure à l’aide d’un capteur (éventuellement conçu par les élèves eux-mêmes) ;
• l’acquisition numérique des données ;
• le traitement, la représentation et l’interprétation de ces données.

Selon le sujet choisi, ces trois dimensions peuvent être plus ou moins développées.

Avez-vous déjà quelques idées ? Dans nos manuels de lycée dédiés à l’Enseignement scientifique (à paraître au printemps 2019), vous retrouverez un livret complet pour vous accompagner dans la mise en œuvre du projet expérimental et numérique ! (Pour réservez vos spécimens, c’est par ici !).

Celui-ci comprendra des fiches méthode pour préparer le projet avec vos classes, réaliser différents types de capteurs, exploiter les données recueillies, ainsi que des exemples de projets clé en main.

 

Quelle part pour les mathématiques ?

Les mathématiques n’apparaissent pas en tant que chapitres identifiés : elles sont répandues dans les différents thèmes du programme d’Enseignement scientifique. En effet, cela passe tout d’abord par un usage explicite des outils numériques de calcul, de programmation ou de tableur, entre autres. De plus, les concepteurs du programme insistent sur le fait que l’Enseignement scientifique doit mobiliser les connaissances précédemment acquises en seconde dans le cadre de l’enseignement des Sciences numériques et technologie.

Afin de vous aider à identifier les notions du programme qui requièrent la mobilisation de savoirs mathématiques, nous avons élaboré des tableaux par thèmes.

 

Le nouveau programme pour la première en détail

Nous allons maintenant évoquer le contenu des quatre grandes thématiques des nouveaux programmes pour la classe de première : quelles notions des anciens programmes de SVT et de PC allez-vous retrouver ? Quelles notions n’ont jamais été abordées auparavant ? Nos tableaux comparatifs vous aideront à mieux vous repérer ! Et à la suite de chaque thème, vous retrouverez un ensemble de ressources déjà disponibles en ligne.

 

THÈME 1 : UNE LONGUE HISTOIRE DE LA MATIÈRE

 

Des ressources pour la rubrique Histoire, enjeux, débats du thème 1 :

De Fraunhofer à Bethe : les éléments dans les étoiles

• Un documentaire sur Fraunhofer et sa découverte de la spectroscopie
• Un épisode de la série documentaire Cosmos où il est question de Fraunhofer (à partir de 27 min 45)

Hooke, Schleiden et Schwan : de la découverte de la cellule à la théorie cellulaire

• Une vidéo Ted Ed sur l’histoire de la théorie cellulaire (sous-titres français à activer)

Becquerel, Marie Curie : la découverte de la radioactivité, du radium

• Un portrait de Marie Curie et des différentes étapes qui l’ont menée à ses découvertes

Industrie des métaux et du verre

• Extrait d’un reportage télévisé sur l’industrie du verre

 

THÈME 2 : LE SOLEIL, NOTRE SOURCE D’ÉNERGIE

 

Des ressources pour la rubrique Histoire, enjeux, débats du thème 2 :

Le discours sur l’énergie dans la société

• Les enjeux de la transition énergétique par Total
• Un article de WWF « Amorcer la transition énergétique »
• « Les enjeux de l’énergie, du climat et de l’environnement : au cœur de nouveaux paradigmes de développement » par Ceriscope, publication scientifique en ligne du CERI

L’albédo terrestre : un paramètre climatique majeur

• Une vidéo du CEA qui illustre comment l’effet d’albédo est impacté par les activités humaines et par le réchauffement climatique.
• Une vidéo illustrée de schémas sur l’albédo par la chaîne YouTube « La minute scientifique »  

Distinction météorologie/climatologie

• La différence météo / climat par Jérôme Chapellaz, directeur de recherche au CNRS
• Petit bonus culture générale : un article de The Conversation 1968-2018 : 50 ans de sciences du climat au Laboratoire de météorologie dynamique

 

THÈME 3 : LA TERRE, UN ASTRE SINGULIER

 

Des ressources pour la rubrique Histoire, enjeux, débats du thème 3 :

L’histoire de la mesure du méridien terrestre par Eratosthène

• L’interview d’Eratosthène par l’IGN 😉
• Un article illustré de schémas sur la mesure du rayon de la terre par l’IFÉ

Quelques grandes étapes de l’étude de l’âge de la Terre : Buffon, Darwin, Kelvin, Rutherford

• Histoire de l’âge de la Terre par Hubert Krivine (CNRS)

Modalités de la construction d’une approche scientifique d’une question controversée pour aboutir à un résultat stabilisé

• Vidéos, articles et quiz du CEA sur la démarche scientifique

Histoire de la définition du mètre

• Un article sur l’histoire du mètre sur le site Maths et tiques
• L’histoire du mètre sur le site du ministère de l’Économie et des Finances

 

THÈME 4 : SON ET MUSIQUE, PORTEURS D’INFORMATION

 

Des ressources pour la rubrique Histoire, enjeux, débats du thème 4 :

L’histoire des gammes de Pythagore à Bach

• Une vidéo sur La gamme pythagoricienne par le Youtubeur Arithm’Antique

Les enjeux culturels et économiques de la numérisation et de la compression des sons

• Un article de l’institut Mines-Telecom « Transition numérique : la musique fait son

bilan »

• Un podcast de France Culture sur les mutations de l’industrie musicale
• Un article de l’IRMA « Le streaming modifie-t-il les goûts musicaux ? »
• La vidéo de présentation du premier Ipod par Steve Jobs

Des algorithmes au cœur de la composition musicale : de l’Offrande musicale de Bach à la musique contemporaine

• « Bach, génie de la musique et des maths » : ce court article de RTBF comprend une vidéo explicative sur l’Offrande de Bach
• L’article de L’Express « Algo…rythmes : quand la musique fait appel à l’intelligence artificielle »

La santé auditive

• Un article de l’OMS sur la surdité et la déficience auditive
• Le dossier « écouter sans risque » de l’OMS
• Les chiffres de la déficience auditive par l’OMS