Sous la direction de Nicolas Coppens, David Guillerme, Marc Jubault-Bregler et

Sous la direction de Nicolas Coppens, David Guillerme, Marc Jubault-Bregler et Valéry Prévost Par une équipe d’enseignants et d’IA-IPR de Physique-Chimie, de SVT et de Mathématiques Pauline Alméras Philippe Beckrich Lionel Bernard Pascal Combemorel Nicolas Coppens Pierre Cottier Olivier Doerler Anne Florimond David Guillerme Marc Gyr Angélique Johann-Dieudonné Marc Jubault-Bregler Christelle Langrand Murielle Massotte-Le Rille Isabelle Pailloncy Valéry Prévost Mathieu Rajchenbach Françoise Saintpierre Hélène Simon Guillaume Tomasini Thomas Zabulon NOUVEAU PROGRAMME 2019 GUIDE PÉDAGOGIQUE pour l’enseignant ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE 1 re THÈME 1 Une longue histoire de la matière ................................... 4 BIEN DÉMARRER ........................................................................................ 5 CHAPITRE 1 Un niveau d’organisation : les éléments chimiques ................................. 6 1. Origine des éléments chimiques ...................................................... 8 HED Les éléments dans les étoiles . ................................................ 10 2. La radioactivité dans notre environnement . ............................. 12 HED La découverte de la radioactivité et du radium . ............. 14 3. TÂCHE COMPLEXE Datation au carbone-14 . ..................................... 16 Synthèse et exercices .......................................................................... 18 CHAPITRE 2 Des édifices ordonnés : les cristaux ....... 22 1. Structure cristalline ............................................................................. 24 2.  De la maille aux réseaux : analyse des propriétés macroscopiques d’un cristal .............................. 26 3. TÂCHE COMPLEXE Le solide à différentes échelles . ....................... 28 4. Le verre, de l’art à la science ........................................................... 30 HED Industrie des métaux et du verre . ........................................ 32 Synthèse et exercices .......................................................................... 34 CHAPITRE 3 Une structure complexe : la cellule vivante . ............................................. 38 1. De l’unité cellulaire à la théorie cellulaire .................................. 40 HED Progrès techniques et observation des cellules ............. 42 2. L’exploration des cellules .................................................................. 44 3. TÂCHE COMPLEXE La membrane plasmique . .................................. 46 Synthèse et exercices ......................................................................... 48 Vers le BAC .......................................................................................... 52 LE COIN DES SCIENCES ..................................................................... 53 THÈME 2 Le Soleil, notre source d’énergie .... 54 BIEN DÉMARRER . ...................................................................................... 55  HED L’énergie : analyse critique du vocabulaire d’usage courant. ....................................................... 56 CHAPITRE 4 Le rayonnement solaire . .............................. 58 1. Le rayonnement de la matière ....................................................... 60 2. La libération d’énergie lors d’une réaction de fusion . ............ 62  HED Repères historiques sur l’étude du rayonnement thermique ............................................................. 64 3. Rayonnement thermique et température ................................ 66 4. La puissance solaire reçue sur Terre ............................................ 68 Synthèse et exercices ......................................................................... 70 CHAPITRE 5 Le bilan radiatif terrestre ........................... 74 1. Puissance solaire atteignant la Terre ........................................... 76 2. Rayonnement émis par la Terre ..................................................... 78  HED L’albédo terrestre, un paramètre climatique majeur .. 80 3.  TÂCHE COMPLEXE Rayonnement infrarouge et effet de serre naturel ..................................................................... 82  HED La distinction entre météorologie et climatologie . ...... 84 4. Température moyenne d’équilibre du sol .................................. 86 Synthèse et exercices ......................................................................... 88 CHAPITRE 6 Une conversion biologique de l’énergie solaire : la photosynthèse ....... 92 1. Le devenir du rayonnement solaire absorbé ............................ 94 2. De la puissance solaire à la photosynthèse planétaire . ........ 96 3.  TÂCHE COMPLEXE Photosynthèse et entrée d’énergie chimique dans la biosphère . ............................................................ 98 4.  CLASSE INVERSÉE Les combustibles fossiles : des témoins d’une photosynthèse passée . ............................. 100 Synthèse et exercices ....................................................................... 102 CHAPITRE 7 Le bilan thermique du corps humain ........................................... 106 1.  TÂCHE COMPLEXE La stabilité de la température corporelle . 108 2. Conversion d’énergie dans le corps humain . ............................ 110 Synthèse et exercices ........................................................................ 112 Vers le BAC ......................................................................................... 116 LE COIN DES SCIENCES .................................................................... 117 2 S O M M A I R E © Nathan 2019 - 25 avenue Pierre de Coubertin - 75013 Paris — ISBN : 978-2-09-172920-6 THÈME 3 La Terre, un astre singulier ................. 118 BIEN DÉMARRER . .................................................................................... 119 CHAPITRE 8 La forme de la Terre . ................................... 120 1. La méthode d’Ératosthène . ............................................................ 122  HED Les premières mesures du méridien et de la circonférence de la Terre .................................................. 124 2.  TÂCHE COMPLEXE Mesure d’une longueur par triangulation plane .................................................................... 126  HED Mesurer la méridienne, une mission entre prouesses et péripéties ......................................................... 128 HED Histoire de la définition du mètre ...................................... 130 3. Repérage à la surface de la Terre ................................................. 132 Synthèse et exercices ........................................................................ 134 CHAPITRE 9 L’histoire de l’âge de la Terre . .................138 1.  TÂCHE COMPLEXE L’âge de la Terre, un sujet de controverses scientifiques ....................................................... 140 2. La radiochronologie, un nouvel âge pour la Terre . ............... 144 Synthèse et exercices ....................................................................... 146 CHAPITRE 10 La Terre dans l’Univers . ............................. 150 1. Conception héliocentrique . ............................................................. 152  HED Controverse sur l’organisation du Système solaire ..... 154 2. TÂCHE COMPLEXE La Lune . ................................................................... 156 Synthèse et exercices ........................................................................ 158 Vers le BAC ........................................................................................ 162 LE COIN DES SCIENCES ................................................................... 163 THÈME 4 Son et musique, porteurs d’information . . 164 BIEN DÉMARRER . .................................................................................... 165 CHAPITRE 11 Le son, phénomène vibratoire . ............. 166 1. Sons musicaux . .................................................................................... 168  HED L’histoire de l’analyse temps-fréquence depuis Fourier . ....................................................................................... 170 2. TÂCHE COMPLEXE Niveau d’intensité sonore . ............................... 172 3. Instruments de musique . ................................................................ 174  HED La controverse sur le problème des cordes vibrantes . .176 Synthèse et exercices ........................................................................ 178 CHAPITRE 12 La musique ou l’art de faire entendre les nombres . ............................... 182 1. Consonance des sons musicaux . .................................................. 184 2. Construction de gammes de Pythagore . ................................. 186 3. TÂCHE COMPLEXE Approximation dans le cycle des quintes . 188  HED L’histoire des gammes, de Pythagore à Bach .............. 190 4. Construction de gammes musicales à intervalles égaux ... 192  HED Des algorithmes au cœur de la composition musicale . 194 Synthèse et exercices ....................................................................... 196 CHAPITRE 13 Le son, une information à coder ........ 200 1. Numérisation d’un son .................................................................... 202 2. TÂCHE COMPLEXE Compression d’un fichier audio .................... 204  HED Les enjeux culturels et économiques de la numérisation et de la compression des sons . ............... 206 Synthèse et exercices ....................................................................... 208 CHAPITRE 14 Entendre la musique .................................. 212 1. Les oreilles, capteurs des sons ...................................................... 214 2. Les cellules sensorielles de l’oreille interne .............................. 216 3. Aires auditives et musiques ........................................................... 218 4. Pertes d’audition et atteintes du système auditif ............... 220  HED La santé auditive ...................................................................... 222 Synthèse et exercices ....................................................................... 224 Vers le BAC ........................................................................................ 228 LE COIN DES SCIENCES ................................................................... 230 Projet expérimental & numérique ................................................................ 230 3 THÈME 1 1 Une longue histoire de la matière THÈME 20 Comment expliquer la diversité des éléments chimiques dans l’Univers ? ACTIVITÉ 1 p. 26 Comment le carbone-14 permet-il de déterminer la date de la mort d’un être autrefois vivant ? ACTIVITÉ 3 TÂCHE COMPLEXE p. 34 MÉMO & MOTS CLÉS SCHÉMA BILAN MÉTHODE : Utiliser une courbe de décroissance radioactive EXERCICES SYNTHÈSE p. 36 BIEN DÉMARRER p. 22 CHAPITRE 1 Un niveau d’organisation : les éléments chimiques ................... p. 24 Quelles avancées scientifiques ont permis de découvrir les éléments dans les étoiles ? HISTOIRE/ENJEUX/DÉBATS p. 28 Pourquoi les gaz radioactifs naturels sont-ils dangereux pour la santé ? ACTIVITÉ 2 p. 30 Quelles ont été les circonstances propices à la découverte de la radioactivité et du radium ? HISTOIRE/ENJEUX/DÉBATS p. 32 09172919_020-021_ouvT1.indd 20 23/04/2019 18:12 Livre de l’élève 21 Par quels moyens peut-on identifier les différents constituants d’une même roche ? ACTIVITÉ 3 TÂCHE COMPLEXE p. 50 Comment la structure d’un cristal nous renseigne-t-elle sur ses propriétés ? ACTIVITÉ 2 p. 48 Comment expliquer la structure des cristaux ? ACTIVITÉ 1 p. 46 Comment a-t-on compris que tous les êtres vivants sont constitués de cellules ? ACTIVITÉ 1 p. 66 Quels liens peut-on faire entre échelle cellulaire et échelle moléculaire ? ACTIVITÉ 2 p. 70 MÉMO & MOTS CLÉS SCHÉMA BILAN MÉTHODE : Réaliser un schéma d’interprétation EXERCICES SYNTHÈSE p. 74 MÉMO & MOTS CLÉS SCHÉMA BILAN MÉTHODE : Calculer une masse volumique EXERCICES SYNTHÈSE p. 56 CHAPITRE 3 Une structure complexe : la cellule vivante ....................................... p. 64 CHAPITRE 2 Des édifices ordonnés : les cristaux .................................................. p. 44 Comment des progrès techniques en physique ont-ils permis l’observation des cellules ? HISTOIRE/ENJEUX/DÉBATS p. 68 Comment les méthodes de fabrication du métal et du verre ont-elles influencé l’histoire de leur production ? HISTOIRE/ENJEUX/DÉBATS p. 54 Qu’est-ce qui différencie le verre d’un autre solide ? ACTIVITÉ 4 p. 52 EXERCICES p. 82 Vers le BAC LE C IN DES SCIENCES p. 84 Quelle est l’architecture moléculaire de la membrane plasmique ? ACTIVITÉ 3 TÂCHE COMPLEXE p. 72 09172919_020-021_ouvT1.indd 21 23/04/2019 18:12 20 L’immense diversité de la matière dans l’Univers se décrit à partir d’un petit nombre de particules élémentaires qui se sont organisées de façon hiérarchisée, en unités de plus en plus complexes, depuis le Big Bang jusqu’au développement de la vie. Cette organisation est présentée à l’échelle du noyau, un assemblage de nucléons (chapitre 1), à l’échelle du cristal, un assemblage d’atomes, d’ions ou de molécules (chapitre 2) puis à l’échelle de la cellule vivante, un assemblage d’organites (chapitre 3). THÈME 1 THÈME CHAPITRE 1 Comment, à partir du seul élément hydrogène, la diversité des éléments chimiques est-elle apparue ? Aborder cette question nécessite uploads/Litterature/ livre-professeur-enseignement-scientifique-1e-re-nicolas-coppens-david-guillerme-etc.pdf

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• Publié le Nov 09, 2021
• Catégorie Literature / Litté...
• Langue French
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