Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

2017-01-D-72-fr-3 Schola Europaea Bureau du Secrétaire général Unité Développem

2017-01-D-72-fr-3 Schola Europaea Bureau du Secrétaire général Unité Développement Pédagogique Ref.: 2017-01-D-72-fr-3 Orig. : FR Programme Laboratoire – Physique – Cours complémentaire APPROUVÉ PAR LE COMITÉ PÉDAGOGIQUE MIXTE DES 9 ET 10 FÉVRIER 2017 À BRUXELLES Entrée en vigueur : pour S6 le 1er septembre 2017 pour S7 le 1er septembre 2018 Descripteurs de niveaux atteints : pour S6 le 1er septembre 2019 pour S7 le 1er septembre 2020 2017-01-D-72-fr-3 2/11 Laboratoire de physique – Programme 1. Objectifs généraux des Ecoles européennes Les Ecoles européennes ont pour double mission d’offrir une éducation formelle et de promouvoir le développement personnel des élèves dans un cadre socioculturel élargi. La formation de base porte sur l’acquisition de compétences – savoirs, savoir- faire et attitudes – dans une série de domaines. Quant à l’épanouissement personnel, il se réalise dans toute une série de contextes d’ordre intellectuel, moral, social et culturel. Il suppose, de la part des élèves, la conscience des comportements appropriés, la compréhension de leur cadre de vie et la construction de leur identité personnelle. La réalisation de ces deux objectifs s’appuie sur une sensibilisation grandissante aux richesses de la culture européenne. La conscience et l’expérience d’une existence européenne partagée devraient amener les élèves à respecter davantage les traditions de chaque pays et région d’Europe tout en développant et en préservant leur identité nationale propre. Les élèves des Ecoles Européennes sont de futurs citoyens de l’Europe et du monde. En tant que tels, ils ont besoin d’un éventail de compétences clefs pour être capables de relever les défis d’un monde en mutation permanente. En 2006, le Conseil de l’Europe et le Parlement européen ont approuvé le Cadre européen des compétences clés pour l’apprentissage tout au long de la vie. Celui-ci identifie huit compétences clés dont tous les individus ont besoin pour se réaliser et s’épanouir personnellement, être des citoyens actifs, s’intégrer dans la société et occuper un emploi : 1. la communication dans la langue maternelle 2. la communication en langues étrangères 3. la compétence mathématique et les compétences de base en sciences et technologies 4. la compétence numérique 5. apprendre à apprendre 6. les compétences sociales et civiques 7. l’esprit d’initiative et d’entreprise 8. la sensibilité et l’expression culturelles Les programmes de matière des Ecoles Européennes cherchent à développer chez les élèves toutes ces compétences clefs. 2017-01-D-72-fr-3 3/11 2. Principes didactiques L'objectif général de ce cours est de développer les compétences, les connaissances et la compréhension nécessaires à la réalisation d'expériences, de recherches et d'investigations pratiques. Le cours mettra l'accent sur les principes et la pratique de la science d'investigation ainsi que de sa communication. La collecte de données expérimentales fournira l'occasion de développer des compétences de planification et d’organisation. Les étudiants se pencheront sur des questions de recherche et appliqueront des compétences qui développeront leurs connaissances scientifiques. Le cours couvre des domaines-clés tels que les principes et méthodes scientifiques, l’expérimentation et l’évaluation critique dans le domaine de la recherche scientifique. A travers ce cours, les étudiants renforceront des compétences importantes en science comme la développement de la pensée scientifique et de l’esprit analytique. Ces compétences leur permettront, entre autres, de manifester une vision informée et éthique de questions complexes. Les étudiants seront également en mesure de développer leurs communications écrite et orale, leur capacité de travail en groupe et d'exercer leur esprit critique dans des contextes nouveaux et inconnus lors de la résolution de problèmes. Cela leur permettra de devenir des citoyens lettrés dans le domaine scientifique, capables de prendre des décisions rationnelles. L'ordre, la nature et le nombre d'expériences ne sont pas fixés car il existe de nombreuses situations à considérer telles que la disponibilité d'équipement et de matériel. Comme le travail en laboratoire nécessite un temps considérable, le cours de laboratoire doit être planifié sur deux périodes de cours consécutives. 3. Objectifs d'apprentissage A la fin de la septième année, les étudiants devraient pouvoir • utiliser les connaissances scientifiques pour analyser les problèmes et les appliquer à de nouvelles situations ; • traiter et analyser, qualitativement et quantitativement, l'information et les données scientifiques provenant de diverses sources, y compris les publications scientifiques et les rapports des médias ; • planifier et concevoir des expériences, en utilisant des informations de référence ; 2017-01-D-72-fr-3 4/11 • identifier les dangers potentiels des expériences réalisées, évaluer les risques associés et appliquer les mesures de contrôle appropriées ; • enregistrer des observations détaillées et recueillir des données avec précision ; • produire, décrire et analyser différents types de graphiques ; • tirer des conclusions valables et donner des explications soutenues par des justifications ; • évaluer de manière critique les procédures expérimentales en identifiant les sources d'erreur, en suggérant et en mettant en œuvre des améliorations ; • communiquer clairement, en utilisant le vocabulaire scientifique adéquat ; • démontrer de très bonnes aptitudes de présentation ; • travailler en équipe de façon constructive. 4. Contenus Deux, au moins, des thèmes proposés doivent faire l’objet d’expériences tant en S6 qu’en S7. Des expériences complémentaires à celles indiquées peuvent évidemment être réalisées. Les mots clefs, proposés à titre indicatif dans les tableaux suivants, doivent pouvoir aider l’enseignant à délimiter le contenu scientifique de chaque thème. 2017-01-D-72-fr-3 5/11 S6 THEMES CONTENUS MOTS CLEFS OPTIQUE GEOMETRIQUE - Lentilles convergentes et divergentes - Miroir plan, miroirs convergent et divergent - Intruments d’optique (loupe, télescope réfracteur, télescope réflecteur, microscope…) - Aberrations chromatiques et géométriques - Formules de position (Descartes ou Newton) Réfraction, réflexion Dioptre Rayons de courbure des faces d’une lentille Distance focale Vergence Image réelle ou virtuelle Foyers Faisceau lumineux Conditions de Gauss Diaphragme Cercle oculaire Grandissement Grossissement MECANIQUE DU CORPS SOLIDE - Moment d’une force ; moment résultant - Couple de forces - Moment d’inertie - Conditions d’équilibre (équilibre de translation – rotation) - Mouvement du corps solide - Oscillateurs mécaniques - Résonance mécanique - Associations d’oscillateurs Centre de gravité Bras de levier Moment de rotation Théorème d’Huygens Pendule simple vertical Pendule élastique horizontal Excitateur Résonnateur Fréquence propre Entretien des oscillations Oscillations forcées Amortissement THEORIE CINETIQUE DES GAZ STATIQUE / DYNAMIQUE DES FLUIDES - Loi de Boyle Mariotte (PV = cte si T = cte) - Lois de Gay Lussac – Charles (V/T = cte si P = cte et P/T = cte si V = cte) - Aspect microscopique de la pression dans les gaz - Equation d’état du gaz parfait - Pression hydrostatique - Dynamique des fluides (théorème de Bernoulli) Pression cinétique Température cinétique Force pressante Fréquence des chocs Chocs élastiques Presse hydraulique Densité d’un liquide Théorème de Pascal Manomètre hydrostatique Théorème d’Archimèd Capillarité Régimes laminaire, transitoire et turbulent Nombre de Reynolds Equation de Bernouilli Perte de charges régulières Effet Venturi 2017-01-D-72-fr-3 6/11 MAGNETISME ET QUELQUES APPLICATIONS - Mesure de la force électromagnétique (Balance de Cotton, roue de Barlow…) Haut-parleur Couple magnétique sur un cadre mobile Moteur bipolaire à courant continu Stator Rotor Tension électromotrice induite Courants de Foucault Bobine d’induction 2017-01-D-72-fr-3 7/11 S7 THEMES CONTENUS MOTS CLEFS OPTIQUE ONDULATOIRE - Spectroscopie (calibration d’un spectroscope à prisme et détermination de longueurs d’onde) - Polarisation des ondes électromagnétiques (lumière, micro- ondes, ondes radio…) - Fibre optique Lampes spectrales Collimateur Polariseur et analyseur Polaroïds Cœur et gaine Réflexion totale Fibre multimode ACOUSTIQUE MUSICALE - Gamme naturelle, gamme tempérée – transposition - Caractéristiques physiologiques des sons (hauteur, intensité, timbre) - Décomposition en série de Fourier d’un son - Acoustique et architecture (réflexion, absorption par les matériaux) Audiogramme Sonomètre Traitement du son Instruments à vent, à cordes Instruments électroniques Auditorium Réverbération Salle sourde Isolation phonique Contrôle actif du bruit Temps de réverbération COURANT ALTERNATIF - Impédances - Déphasage tension-intensité - Circuits R-L-C (série – parallèle) - Filtres R-C passe-haut et passe-bas - Analogie avec les oscillateurs mécaniques - Transformateurs monophasés (abaisseur et élévateur de tension et d’intensité) - Transport d’énergie électrique (pertes en ligne) Oscilloscope Vecteurs de Fresnel Impédances complexes (exemple : méthode de Steinmetz) Circuit d’accord (bouchon) Fréquence de coupure Résistance critique Réponse en fréquence Résonance en intensité Résonance en tension Facteur de qualité Rendement et puissance d’un transformateur NOTIONS D’ÉLECTRONIQU E - Semi-conducteurs (diodes, transistors bipolaires,…) - Circuits logiques - Emission et réception de signaux électromagnétiques (modulation/démodulation d’amplitude, modulation de fréquence) Résistivité Jonction PN Commutation Amplification Tables de vérité Additionneur binaire Bande passante Modulation de la porteuse Signal modulant Multiplieur Qualité de la modulation Détecteur d’enveloppe 2017-01-D-72-fr-3 8/11 5. Evaluation L’évaluation peut se reposer sur le niveau de participation, les rapports établis par l’étudiant, les projets et les présentations / compétences en communication (cf. annexe 1). Les tests écrits formels de longue durée ne doivent pas être utilisés pour l'évaluation des étudiants. 5.1 Activités d'évaluation suggérées pour les notes A et B 5.1.1 Une note A est attribuée pour chaque semestre et doit prendre en compte les éléments suivants : • Observation des élèves durant les activités pratiques : o Participation en classe : compétences individuelles et collaboratives o Attention à la santé et à la sécurité o Utilisation avec précaution du matériel • Les rapports écrits indiqueront o Objectifs / hypothèses o Procédures / méthodes o Résultats uploads/Management/ programme-laboratoire-physique-cours-2017-01-d-72-fr-3.pdf