L'évolution de l'enseignement de la physique-chimie au cycle collégial marocain (partie 1)
L'évolution de l'enseignement de la physique-chimie
au cycle collégial marocain
Partie 1
EL MNAOUI ABDERRAHMAN
Inspecteur
pédagogique de physique-chimie
Introduction :
Le système éducatif marocain est en perpétuelle quête d'amélioration pour répondre aux défis du XXIe siècle, et l'enseignement des sciences en est une pierre angulaire. Actuellement, une réforme majeure est en cours dans les établissements du cycle collégial, notamment à travers le déploiement des "Collèges Pionniers". Cette initiative vise à transformer radicalement les pratiques pédagogiques en introduisant, entre autres, l'enseignement explicite comme démarche dans l’enseignement des programmes de physique-chimie, marquant ainsi une nouvelle ère dans la transmission des savoirs scientifiques.
Toutefois, pour saisir la portée de cette réforme, il est essentiel de la replacer dans son contexte historique. Depuis la décennie 1970 , l'approche et le contenu des programmes de physique-chimie au cycle collégial ont connu de multiples ajustements, oscillant entre différentes approches pédagogiques (par objectifs, par compétences, etc.).
Les objectifs fondamentaux de notre analyse proposée est :
✔ faire connaître à tous les acteurs
pédagogiques – et en particulier aux concepteurs des programmes qui
s'intéressent à l'enseignement de la physique et de la chimie – l’évolution
historique détaillée des programmes de cette discipline dans notre système éducatif ;
✔ Comprendre les fondements des réformes passées afin d’éclairer les choix actuels.
1. Analyse du curriculum de physique-chimie
L’analyse des
programmes d’enseignement d’une discipline enseignée constitue une démarche
essentielle pour décrypter l'articulation entre les contenus, les méthodes
pédagogiques et les objectifs d’apprentissage, comprendre les évolutions
disciplinaires au fil du temps et évaluer la cohérence entre ces composantes.
Notre lecture des
programmes d’études de la physique chimie dans le système éducatif marocain
s’appuie sur une approche curriculaire qui vise à :
−
retracer
l’évolution historique de ces programmes, révélant les choix institutionnels
stratégiques façonnés par les avancées scientifiques et les enjeux sociétaux,
qui visent la formation des citoyens et des futurs chercheurs ;
− Identifier les mutations clés et les tensions récurrentes qui ont structuré l'enseignement de la physique chimie dans les deux cycles collégial et qualifiant.
1.1. Évolution des programmes de physique chimie et Identification des contenus
Les premiers programmes de physique chimie au secondaire étaient caractérisés par une accumulation de savoirs académiques, souvent présentés de manière exhaustive et linéaire, sans réelle structuration pédagogique.
À partir de la décennie 1970, des réformes initiées ont marqué un virage vers une approche plus cohérente, centrée sur les concepts fondamentaux et la démarche scientifique. Cette évolution a mis en lumière une tension majeure concernant l'ordre d’enseignement. Le débat sur la progression des contenus du macroscopique (observable) au microscopique (modélisation atomique), ou l'inverse, — du macroscopique au microscopique ou inversement — a mis en lumière les tensions entre observation concrète et modélisation théorique.
Aujourd’hui, l’élaboration des curriculums et leur analyse reposent sur une identification rigoureuse des modules, une progression logique des savoirs, du simple au complexe, du concret au théorique, et un alignement avec les standards éducatifs nationaux et internationaux pour assurer la cohérence et la pertinence des apprentissages.
1.2. Analyse et évolution des méthodes pédagogiques et du rôle de l’expérimentat
L’efficacité d’un curriculum dépend fortement de l'évolution des méthodes pédagogiques qu’il préconise. L’intégration des activités pratiques, notamment l’usage du l’expérience, joue un rôle fondamental dans l’apprentissage des procédures scientifiques et des savoir-faire expérimentaux liés à la physique chimie.
✔
Le
rôle du laboratoire : Initialement, les laboratoires servaient principalement à
la démonstration par l'enseignant ou à la vérification d'une loi déjà énoncée.
L'intégration des activités pratiques s'est intensifiée avec les réformes
modernes. Le laboratoire est passé d'une simple ressource clé pour
l'illustration à un véritable lieu d'apprentissage des procédures scientifiques
et de l'investigation. Cette évolution a nécessité un investissement important
en matériel et en formation des enseignants.
✔ l'interaction entre les enseignants de physique et de chimie : devenue non seulement souhaitable mais indispensable pour garantir la qualité de l'apprentissage. Bien que ces disciplines aient souvent été enseignées ensemble, l'accent mis par les programmes modernes sur les domaines frontières (comme la thermodynamique ou la spectroscopie) fait de cette collaboration un levier essentiel pour surmonter la nouveauté des concepts et favoriser une approche interdisciplinaire, enrichissant ainsi l'expérience d'apprentissage des élèves.
1.3. Approche didactique et séquençage : Le modèle de l'enquête scientifique L'approche didactique représente la partie la plus évolutive du curriculum, marquant un net passage du modèle magistral vers l'investigation scientifique. L'efficacité didactique repose désormais sur une progression basée sur des idées centrales ("grands principes") et l'exécution d'investigations à petite échelle pour permettre à l'élève de construire activement son savoir.
L'analyse des curriculums historiques confirme cet abandon des approches purement inductives au profit de démarches hypothético-déductives, visant à renforcer la compréhension conceptuelle par une adaptation des progressions à différents niveaux scolaires. Cependant, une tension majeure existe souvent concernant le séquençage des contenus : le curriculum prescrit privilégie généralement une approche commençant par le macroscopique (le monde sensible) pour l'ancrage initial, tandis que de nombreux enseignants préfèrent souvent débuter le microscopique (le modèle atomique) pour expliquer les phénomènes macroscopiques dès le départ. L'analyse des programmes révèle des ajustements successifs tentant de résoudre ce conflit didactique par l'intégration d'allers-retours entre ces deux niveaux conceptuels, afin d'assurer une mise en œuvre efficace.
1.4. Évaluation des Résultats d’Apprentissage : Des connaissances aux compétences L'évolution de l'évaluation est intrinsèquement liée à celle des objectifs du curriculum, passant d'un accent majoritaire sur la restitution de connaissances conceptuelles (lois, formules) et la résolution d'exercices standard à une diversification des méthodes.
Les programmes récents visent désormais à mesurer l'acquisition des compétences procédurales (savoir-faire), telles que l'analyse de données, la conception d'expériences et la communication scientifique, afin d'évaluer la pleine capacité du programme à mesurer les savoirs et les savoir-faire. Par ailleurs, l'impact sur la compréhension des idées fondamentales est historiquement plus fort lorsque le curriculum est perçu comme cohérent et bien structuré par les enseignants ; inversement, les programmes jugés trop lourds ou fragmentés (notamment après des réformes rapides) ont un impact moindre, les professeurs se limitant souvent à la simple couverture des sujets.
1.5. Prise en compte des difficultés et adaptations : Le curriculum vivant
Contrairement aux programmes plus anciens, qui restaient statiques entre deux réformes majeures, les programmes modernes de physique-chimie intègrent désormais un cycle d'amélioration continue. Cette transformation profonde a fait passer le curriculum du statut de simple catalogue de savoirs académiques à celui de feuille de route pour la construction de la pensée scientifique, plaçant l'élève et sa démarche d'investigation au cœur du processus. Un élément clé de cette évolution est l'intégration de la didactique des sciences dans la conception curriculaire, permettant d'institutionnaliser le diagnostic des difficultés étudiantes (souvent liées aux obstacles épistémologiques) et de proposer des adaptations fondées sur la recherche, rompant ainsi avec l'initiative individuelle des enseignants. De plus, les programmes les plus récents garantissent leur pertinence et leur applicabilité en favorisant l'implication des utilisateurs (enseignants et didacticiens) dans le processus d'évaluation et de révision.
L'analyse historique, à travers ces composantes curriculaires, révèle que les programmes de physique-chimie ont opéré une profonde mue : du statut de simple catalogue de savoirs académiques à celui de feuille de route pour la construction de la pensée scientifique, mettant l'élève et sa démarche d'investigation au cœur du processus.
Conclusion
L’analyse d’un curriculum de physique-chimie ne se limite pas à une lecture des contenus. Elle implique une réflexion sure :
− la structure ;
− les méthodes pédagogiques ;
− les approches didactiques ;
− les outils et les modalités d’évaluation…….
Cette démarche permet d’identifier les forces et les faiblesses du programme, et de proposer des ajustements pour améliorer la qualité de l’enseignement et favoriser une meilleure appropriation des savoirs scientifiques par les élèves.
2. Programme de physique -chimie du premier cycle : orientations
pédagogiques
Dans cette première phase, nous nous intéressons à l'examen des programmes de physique-chimie en vigueur pour les niveaux 2ème et 3ème année du premier cycle (cycle collégial) au cours de la décennie 1970, période marquée par des décisions curriculaires fondamentales. Notre analyse est fondée sur une référence unique : le document d'instruction officielle de 1971, attesté comme étant le premier document imprimé concernant l'enseignement des sciences physiques dans le cycle collégial marocain.
À travers une série de questions ciblées, nous chercherons à identifier :
− les orientations pédagogiques qui guidaient l’élaboration et la mise en œuvre de ces programmes.
− les principaux thèmes abordés ;
− les composantes caractéristiques des contenus enseignés ;
Nous examinerons également la progression des notions, la structuration des cours, les objectifs pédagogiques à atteindre. Enfin, nous interrogerons la pertinence sociétale et professionnelle de ces programmes, afin de mieux cerner leur rôle dans la formation des élèves et leur adéquation aux besoins du contexte historique et économique de l’époque.
2.1. Directives relatives aux programmes du premier cycle
Ces programmes étaient considérés comme des limites de contenu. Ils donnaient une idée du contenu, offrant une marge de manœuvre à l’enseignant pour simplifier certains concepts. Dans cette optique, les recommandations pédagogiques pour le collège soulignaient l’importance d’établir des bases solides dans l’enseignement, en misant sur la simplicité et la compréhension des concepts clés et en allant à l’essentiel pour que les élèves comprennent bien. Elles préconisaient :
a. La focalisation sur les fondamentaux et la simplification du contenu :
Le programme du premier cycle avait pour objectif de construire des bases solides. L’enseignant était encouragé à exercer une simplicité pédagogique et à concentrer les efforts sur la compréhension des concepts clés. Il avait la possibilité de simplifier l’enseignement de notions complexes. Par exemple, pour mesurer l’intensité d’une force, il pouvait simplement dire aux élèves que cela se faisait avec des dynamomètres, sans trop entrer dans les détails.
b. La priorité à l’apprentissage expérimental favorisant les manipulations et les activités concrètes en classe :
L’enseignement devait être surtout basé sur l’expérience et la pratique. Il était primordial de privilégier les manipulations, les démonstrations et les activités concrètes qui permettaient aux élèves d’interagir directement avec les phénomènes physiques et chimiques étudiés.
c. Le développement de l’esprit d’observation et de la rigueur scientifique :
L’enseignant devait aider les élèves à développer leur esprit d’observation et leur rigueur scientifique. L’objectif était de les habituer à :
● Observer attentivement les phénomènes ;
● Collecter des informations pertinentes ;
● Tirer des conclusions à partir de ce qu’ils avaient vu (l’expérience).
d. L’acquisition d’un vocabulaire spécifique et d’une littératie scientifique appropriée :
Il était impératif de profiter de ces études pour enrichir le vocabulaire et les compétences linguistiques des élèves. L’enseignant veillait à les familiariser avec l’exactitude de la terminologie propre aux modes d’expression de la physique et de la chimie.
2.2. Horaire
hebdomadaire :
● Horaire élève : 2 heures par semaine ;
● Horaire enseignant : 3 heures par semaine.
2.3. Note
concernant l’organisation du travail :
● L’horaire élève était fixé à deux heures par
semaine, dont une heure en classe dédoublée lorsque l’effectif dépassait 24
élèves ;
● Les travaux pratiques étaient réalisés en
demi-groupes, et les résultats obtenus étaient exploités collectivement durant
l’heure commune.
3. Programme de physique-chimie de 2ème année secondaire
Le programme de sciences physiques de 2ème année secondaire était conçu pour établir les bases fondamentales de la physique expérimentale et théorique en se concentrant principalement sur des concepts fondamentaux de la physique et de la chimie. Il s'articulait autour de quatre axes principaux :
● La maîtrise des mesures de grandeurs physiques
fondamentales.
● La compréhension des états et des propriétés
de la matière.
● L'introduction aux concepts de force et
d'équilibre.
● L'étude des grandeurs dérivées comme la masse
volumique et la densité.
L'approche pédagogique adoptée mettait l'accent sur :
● l'étude des mesures physiques, couvrant la longueur, l'aire et le volume, en insistant sur les unités et leurs conversions ;
● la manipulation d'instruments de mesure (règle, pied à coulisse, palmer, balance, dynamomètre, éprouvette graduée) et l'acquisition de méthodes expérimentales précises.
Le programme accordait une importance primordiale à la mesure, en
introduisant les grandeurs fondamentales, leurs unités et les instruments
associés. L'objectif était de développer des habiletés pratiques et une
compréhension de la rigueur expérimentale.
3.1.1. Mesures de Longueur
La longueur était la première grandeur abordée pour introduire simplement la notion de grandeur, d'égalité et de rapport.
● Unités : Le mètre, ses multiples et
sous-multiples, avec un accent sur les conversions.
● Instruments de Mesure :
− La règle
: On étudiait l'utilisation de ses graduations et l'introduction à la notion
d'incertitude.
− Le Pied à Coulisse : Il permettait
l'appréciation d'une fraction d'intervalle grâce au principe du vernier.
− Le Palmer ou Micromètre : Il servait à la
mesure d'épaisseurs en utilisant le système vis-écrou et le concept du pas de
vis.
3.1.2. Mesures
d'aires et de volumes
Cette section étendait les
concepts de mesure aux dimensions supérieures.
- Aires
(surfaces) :
● Unité : le mètre carré (m²), ses multiples et
sous-multiples.
● Méthodes : Elles impliquaient
l'application de formules pour les formes géométriques simples (ou
décomposables en figures simples) après détermination des dimensions. La
détermination par pesée était mentionnée comme une méthode à aborder
ultérieurement.
- Volumes :
● Unités : le mètre cube (m³) et le litre (L),
leurs multiples, sous-multiples et les conversions entre eux.
● Méthodes de Détermination :
− Par
Calcul : application de formules pour les corps de formes géométriques simples
(cube, parallélépipède, cylindre, sphère) à partir de leurs dimensions.
− Par
Déplacement de Liquide : utilisation de récipients gradués pour mesurer le
volume d'un solide par l'immersion.
● Instruments de Prélèvement : étude et utilisation des instruments de chimie pour prélever des volumes liquides précis (éprouvette, pipette, fioles jaugées….).
3.2. Étude de la matière et de ses transformations
Cette section du programme était dédiée aux états de la matière, à la distinction entre mélanges et corps purs et à la composition de l'eau, abordant des processus tels que la décantation et la distillation.
On introduisait les trois états fondamentaux (solide, liquide, gazeux) et la notion d'état dissous. L'existence des changements d'état était également abordée. Les eaux naturelles et l'eau pure servaient de modèle pour illustrer les concepts de mélanges.
● Pour le mélange
hétérogène, les eaux naturelles étaient utilisées pour introduire les
techniques de séparation physique comme la décantation et la filtration.
● Pour le mélange
homogène et corps pur, la distillation était présentée comme la méthode
permettant de séparer les composants d'un mélange homogène et d'obtenir l'eau
pure.
Cette partie du programme initiait les élèves aux principes de la
dynamique et de la statique, allant du concept de force jusqu'à l'étude de
l'équilibre. Elle introduisait la notion de forces (y compris le poids) et leur
mesure en Newton, avant d'examiner l’équilibre des corps et les leviers.
La force était définie comme l'action d'un corps sur un autre. Les Caractéristiques comprenaient :
● Types d'actions : actions de contact et actions à distance.
● Propriétés vectorielles : point d'application
(pour un contact ponctuel), droite d'action, et sens.
● Intensité : définie par la déformation d'un
corps élastique. C'est une grandeur mesurable.
● Unité : le Newton (N).
Une force était représentée par
une flèche (vecteur). L'instrument utilisé le dynamomètre, dont le principe est
basé sur l'étalonnage d'un ressort.
3.3.2. Le
poids et l'équilibre
Le poids, défini comme une force particulière à savoir l'action de la
Terre sur un corps. L'unité "kilogramme-poids" était mentionnée dans
ce contexte.
● Équilibre sous deux forces : une étude
expérimentale permettant d'établir les conditions d'équilibre d'un corps soumis
à deux forces.
● Centre de gravité : cette notion était
introduite comme une application de l'étude du poids, avec des méthodes pour
déterminer expérimentalement le centre de gravité d'une plaque.
● Leviers : des expériences simples à propos des
leviers étaient également prévues au programme.
Le programme se concluait par l'étude de grandeurs qui caractérisaient
la matière, comme la masse, la masse volumique et la densité, en s'appuyant sur
les habiletés de mesure acquises précédemment.
3.4.1. La
masse
La masse était présentée comme une caractéristique essentielle et
invariante d'un corps.
● Unité :
le kilogramme (kg).
● Instrument
: la balance, avec une description de son fonctionnement et des notions sur ses
qualités.
● Techniques
de pesée : Les techniques de pesée enseignées étaient la pesée simple et la
pesée à tare constante. Des masses marquées étaient utilisées comme étalons.
3.4.2. La
masse volumique
La masse volumique était définie et son unité était spécifiée.
● Pour
un liquide, la détermination se faisait à l'aide d'une éprouvette graduée (pour
le volume) et d'une balance (pour la masse).
● Pour
un solide de forme simple, le volume était calculé à partir de la mesure de ses
dimensions.
●
Pour
une forme quelconque, le volume était déterminé par déplacement d'un égal
volume de liquide dans une éprouvette graduée.
3.4.3. La
densité
●
Définition
: la densité était définie par rapport à l'eau.
●
Méthode
de mesure : La "méthode du flacon" était enseignée pour sa mesure.
●
Orientation
pédagogique :il était conseillé de montrer aux élèves, par une détermination
expérimentale, que la densité aurait pu être calculée par rapport à un autre
corps de référence.
Document 1 : Sommaire du programme de physique chimie de la 2ème
année secondaire
Programme de 2ème année
secondaire
|
Titre de la Leçon |
Eléments de la leçon |
|
1.
Mesure des longueurs |
- Notion de grandeur étudiée de façon simple à
travers la grandeur longueur : égalité et rapport de deux longueurs. - Unité le mètre multiples et sous-multiples. - Conversions ; - Appareil de mesure la règle ses graduations.
Utilisation de la règle Notion d'incertitude - Appréciation d'une fraction d'intervalle le
vernier son application au pied à coulisse son utilisation. -
Mesure
d'une épaisseur utilisation du système vis-écran pas de vis application au
palmer. |
|
2. Mesure des aires |
- La grandeur surface. - Unité : le mètre carré, multiples et
sous-multiples. - Conversions. - Formules des aires de surfaces de formes
géométriques simples. -
Calcul
de l'aire d'une surface plane, de forme géométrique simple ou décomposable on
figures simples, par détermination de ses dimensions.
|
|
3. Mesure des volumes |
· Grandeur volume. - Unités le mètre cube et le litre multiples et
sous-multiples. Conversions - Formules des volumes de formes géométriques
simples cube, parallélépipède, cylindre et sphère. - Volume d'un corps de forme géométrique simple
déterminé à partir de ses dimensions · Etude des récipients gradués des chimistes. · Volume d'un corps solide déterminé par
déplacement d'un égal volume de liquide. ·
Prélèvement
d'un volume déterminé d'un liquide pipettes, burettes, fioles jaugées. |
|
4. Les divers états de la matière |
· Les divers états de la matière étal solide,
état liquide, état gazeux. · Notions sur l'état dissous. ·
Existence
des changements d'état |
|
5. Les eaux naturelles ; l'eau pure |
· Eaux naturelles hétérogène. décantation et
filtration notion de mélange ·
Distillation
notion de mélange homogène. Eau pure. |
|
6. Forces |
· Notion de force la force action d'un corps sur
un autre corps. Actions de contact et actions à distance. Les effets des
forces. Définition de la force. Point d'application dans le cas d'un contact
ponctuel entre les deux corps. Droite d'action Sens. Définition de
l’intensité par des considérations sur les déformations d'un corps doué
d'élasticité. L'intensité grandeur mesurable ; unité le Newton.
Représentation d'une force par une flèche. · Force particulière le poids d'un corps, action
de la terre sur ce corps. · Unité le kilogramme poids ·
Etalonnage
d'un ressort. Dynamomètre. |
|
7. Etude de l'équilibre d'un corps soumis à
l'action de deux forces |
· Expérience. Conditions auxquelles satisfont
les deux forces. · Application à l'étude du poids d'un corps
Notion de centre de gravité. ·
Détermination
du centre de gravité d'une plaque. |
|
8. Leviers |
· Expériences simples sur les leviers. |
|
9. Notion de masse ; balance |
· La masse caractéristique essentielle d'un
corps ; son invariance. · Unité de masse :le kilogramme. · Mesure des masses :la balance ;
description. · Masses marquées ; · Notions sommaires sur les qualités d'une
balance. Pesée simple et pesée à tare constante |
|
10. Masse volumique d'un liquide |
· Définition unité. ·
Détermination
à l'aide d'une éprouvette graduée et d'une balance. |
|
11. Masse volumique d'un solide |
· Définition ; unité. · Cas d'un solide de forme géométrique simple ;
volume calculé par détermination de ses dimensions. ·
Volume
déterminé par déplacement d'un égal volume de liquide dans une éprouvette
graduée. |
|
12. Notion de densité par rapport à l'eau. |
· Définition. · Méthode du flacon
|
4. Programme de physique-chimie de 3ème année secondaire
Le programme de sciences physiques pour la
3ème année secondaire était structuré autour de quatre grands domaines de
connaissance :
● la thermodynamique ;
● la chimie ;
● l'électricité ;
● l'optique.
Il visait à construire une compréhension
fondamentale des phénomènes physiques et chimiques à travers une approche qui
valorise l'expérimentation et l'observation directe. L'ensemble du programme
mettait l'accent sur l'acquisition de notions fondamentales, la notation
scientifique et la mise en pratique par des montages et des expériences
simples. Il structurait les éléments de chaque leçon, allant des principes de
base aux applications et expériences.
4.1. Thermodynamique
et états de la matière
L'étude de la thermodynamique se concentrait
sur :
● l'étude des phénomènes thermiques et les
changements d'état physique en utilisant l'eau comme corps de référence ;
● l’établissement des concepts fondamentaux tels
que la notion de température, la quantité de chaleur, le changement d'état.
4.1.1. Notion
de température :
● Le programme débutait par une approche
sensorielle (le sens du toucher) pour introduire la notion de température,
rapidement formalisée par l'observation des variations de volume d'un corps. Il
établissait que le volume est une fonction de la température.
● Une étude comparative était menée sur la
dilatation des solides, des liquides et des gaz.
● Le thermomètre était présenté comme un
instrument de mesure essentiel. Le curriculum détaillait le choix d'un corps
thermométrique, la calibration basée sur la fixité des températures de
changement d'état de l'eau pure (points fixes), et la graduation de
l'instrument.
● Une revue des thermomètres usuels et de leurs
applications pratiques concluait cette section.
4.1.2. Notion
de quantité de chaleur :
● La chaleur était définie par ses effets
mesurables, et l'unité de la calorie était introduite.
● Les modes de transmission de la chaleur
étaient abordés de manière simple.
● Le principe de la calorimétrie par la méthode des mélanges était présenté comme une technique fondamentale pour la détermination des chaleurs massiques des solides et des liquides.
4.1.3. Changements
d'état :
● L'étude se concentrait sur la fusion et la
solidification d'un corps pur, en s'appuyant sur une démarche expérimentale.
● La construction et l'analyse de la courbe de
changement d'état (paliers de température) étaient des compétences clés à
acquérir.
4.2. Chimie générale et descriptive :
Cette partie de chimie, la plus dense,
constituait une part substantielle du programme, allant de la composition de la
matière à l'étude de réactions chimiques spécifiques. Elle abordait la
composition de la matière (air, eau), introduisait la structure atomique et
moléculaire, explorant la constitution des composés moléculaires, la notation
chimique, ainsi que l'étude des réactions clés à travers l'étude du carbone, du
calcaire et de la chaux.
4.2.1. Composition
de la matière :
● L'eau : les propriétés physiques de l'eau
étaient examinées, notamment ses changements d'état et son pouvoir dissolvant.
Les concepts de solutions diluées, concentrées et saturées étaient introduits.
● L'air : des expériences simples permettaient
d'identifier les deux principaux constituants de l'air. Le programme requérait
également la mise en évidence de la présence de gaz carbonique et de vapeur
d'eau. La corrosion des métaux était étudiée dans ce contexte.
● Structure Moléculaire : S'appuyant sur les
notions de mélanges et de corps purs acquises en deuxième année, le programme
introduisait de manière sommaire l'existence des atomes et des molécules. La
distinction était faite entre un corps pur simple (molécule d'oxygène) et un
corps pur composé (molécule d'eau). L'air était utilisé comme exemple de
mélange. Il était explicitement recommandé que le professeur utilisât des
schémas et des modèles moléculaires pour illustrer ces concepts.
4.2.2. Langage
et réactions chimiques :
● Notation Chimique : le programme formalisait
le langage de la chimie avec l'introduction des symboles atomiques et des
formules pour les corps moléculaires étudiés. Les concepts de mole d'atomes et
de mole de molécules étaient abordés, ainsi que l'écriture des équations de
réactions.
● Chimie du Carbone : le carbone était mis en
évidence expérimentalement dans des matières organiques (sucre, bois, houille).
La combustion du carbone dans l'oxygène était étudiée, menant à la formation de
dioxyde et de monoxyde de carbone, dont les propriétés étaient caractérisées.
La réduction du dioxyde de carbone par le carbone était également au programme.
L'application industrielle du carbone était illustrée par son utilisation en
métallurgie, spécifiquement son action réductrice sur l'oxyde cuivrique.
● Chimie du Calcium : l'étude partait du
calcaire (carbonate de calcium) présent dans la nature. Sa décomposition par la
chaleur pour produire de la chaux vive était une réaction centrale. Les
réactions de la chaux étaient ensuite explorées : action de l'eau sur la chaux
vive (formation du lait de chaux et de l'eau de chaux) et action du dioxyde de
carbone sur l'eau de chaux, incluant la formation d'un précipité et sa
redissolution.
4.3. Électricité
fondamentale
La partie d’électricité se concentrait sur les
effets du courant, les piles et les montages simples, les composants essentiels
et le fonctionnement d'appareils domestiques simples.
4.3.1. Composants
et circuits électriques :
Les effets du courant électrique étaient
étudiés à travers des montages séparés pour chaque effet. Les conventions de
base étaient établies : sens conventionnel du courant, distinction entre
conducteurs et isolants, et rôle des interrupteurs. L'étude des piles incluait
la fabrication d'une pile rudimentaire ainsi que la description d'une pile du
commerce. Des montages électriques simples étaient étudiés, notamment le
circuit "va-et-vient". La notion de sécurité était introduite avec
les fusibles.
4.3.2. Appareils
électriques :
Le programme prévoyait l'étude de la
constitution et du fonctionnement d'appareils simples comme la lampe à
incandescence et le fer à repasser.
4.4. Optique
géométrique
La dernière partie du programme portait sur l'optique géométrique et
la propagation de la lumière. Elle incluait l'étude des phénomènes de réflexion
et de réfraction, ainsi que la formation des images par les miroirs plans et
les lentilles convergentes.
4.4.1. Propagation
et réflexion :
Les principes de base de la propagation
rectiligne de la lumière étaient introduits (rayons, faisceaux, pinceaux
lumineux). Les notions de sources de lumière, d'ombre et de pénombre étaient
étudiées. La réflexion de la lumière était abordée en distinguant la diffusion
et la réflexion spéculaire. L'étude se concentrait sur le miroir plan, les lois
de la réflexion et le principe du retour inverse de la lumière. La construction
de l'image d'un objet réel par un miroir plan était au programme, avec la restriction
explicite de ne pas traiter le cas d'un objet virtuel. La relation entre la
rotation d'un miroir et la rotation des rayons lumineux était également
étudiée.
4.4.2. Réfraction,
dispersion et lentilles :
L'existence du phénomène de réfraction était
mise en évidence. La décomposition de la lumière blanche par un prisme et sa
recomposition étaient étudiées pour illustrer la dispersion. L'étude des
lentilles minces convergentes était détaillée :
● Marche des rayons lumineux remarquables.
● Définition du centre optique, des foyers et
des plans focaux.
● Construction géométrique des images.
● Analyse systématique des différents cas de
formation d'image en fonction de la position de l'objet par rapport à la
lentille.
La carte suivante (document 2) offre ainsi une
vision d'ensemble claire des trois principaux thèmes traités et les notions
spécifiques qui représentent les concepts ou le contenu académique prévu à
étudier durant cette année.
Programme de 3ème année
secondaire
|
Eléments de la leçon |
|
|
1. Notion de température |
-
Le
sens du toucher ; variations du volume d'un corps ;le volume d'un
corps dépend d'une grandeur appelée température du corps. -
Etude
comparative sommaire des dilatations des corps solides, liquides et gazeux. -
Le
thermomètre relais entre le corps et l'observateur ; choix d'un corps
thermométrique. -
Fixité
des températures des changements d'état de l'eau pure. Points fixes. -
Graduation
d'un thermomètre, -
Thermomètres
usuels, leurs utilisations. |
|
2. Notion de quantité de chaleur, chaleur
massique |
-
La
chaleur définie par ses effets. Unité : In calorie. -
Notions
simples sur les modes de transmission de la chaleur. Principe de la méthode
calorimétrique des mélanges. -
Chaleurs
massiques des solides et des liquides. Leur détermination. |
|
3. Fusion et solidification d'un corps pur |
-
Etude
expérimentale de la fusion et de la solidification d'un corps pur. -
Tracé
de la courbe. |
|
4. Propriétés physiques de l'eau |
-
Retour
sur les changements d'état de l'eau pure. -
Son
pouvoir dissolvant. -
Solutions
diluées, concentrées et saturées. |
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5. L'air |
-
Les
deux principaux constituants de l'air. Expériences simples qui permettent de
mettre en évidence ces constituants. -
Existence
dans l'air du gaz carbonique et de la vapeur d'eau. -
Corrosion
des métaux. |
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6. Notions sommaires sur la constitution des
composés moléculaires |
-
Révision
des notions acquises en deuxième année : mélanges et corps purs. -
Notions
sommaires sur la constitution des corps purs moléculaires : existence des
atomes et des molécules. -
La
molécule d'oxygène ; l'oxygène corps pur simple. -
La
molécule d'eau ; l’eau corps pur composé. -
Constitution
d'un mélange comme l'air.
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7. Notation chimique |
-
Symboles ;
formule des corps moléculaires étudiés. -
Mole
d'atomes : mole de molécules. -
Equations
des réactions. |
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8. Charbons, carbone, dioxyde de carbone |
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Mise
en évidence expérimentale du carbone dans les matières organiques (sucre,
bois, houille). Les charbons et le carbone. -
Combustion
du carbone dans l'oxygène. -
Dioxyde
et monoxyde de carbone ; propriétés caractéristiques. -
Réduction
du dioxyde de carbone par le carbone. -
Utilisation
du carbone en métallurgie étudiée à travers son action sur l'oxyde cuivrique. |
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9. Le calcaire et la chaux |
-
Le
calcaire dans la nature. Le carbonate de calcium. Sa décomposition par la
chaleur. -
Action
de l'eau sur la chaux vive ; lait de chaux ; eau de chaux. -
Action
du dioxyde de carbone sur l'eau de chaux ; formation du précipité et sa
disparition. |
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10. Les effets du courant électrique étudiés
séparément |
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Chaque
effet fait l'objet d'un montage séparé. -
Sens
conventionnel. -
Conducteurs
et isolants Interrupteurs. |
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11. Piles ; montages électriques simples |
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Fabrication
d'une pile rudimentaire. -
Description
d'une pile du commerce. -
Montage
en va et vient. Fusibles. |
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12. Etude d'appareils électriques simples |
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Lampe
à incandescence. -
Fer à repasser. |
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13. Propagation rectiligne de la lumière |
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Rayons
lumineux ; faisceaux et pinceaux -
Sources
de lumière. -
Ombre
et pénombre. |
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14. Réflexion de la lumière, Miroirs plans |
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Diffusion
et réflexion de la lumière par une surface. -
Miroir
plan. Lois de la réflexion, Principe du retour inverse de la lumière. -
Image
d'un objet réel (On ne traitera pas le cas d'un objet virtuel). -
Rotation
d'un miroir et rotation des rayons lumineux. |
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15. Réfraction. Dispersion de la lumière blanche |
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Existence
de la réfraction. -
Décomposition
et recomposition de la lumière blanche. |
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16. Lentilles minces convergentes. |
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Marche
des rayons lumineux ; centre optique ; foyers et plans focaux -
Construction
des images. -
Etude
des cas correspondant aux différentes positions de l'objet. |
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