Recherche et innovation pour l'enseignement des sciences physiques
Les ressources proposées sur cette page ont pour vocation d'explorer et de promouvoir des pratiques renouvelées dans l'enseignement de la physique-chimie au collège et au lycée. Elles ont été produites par le groupe de recherche et d'innovation pour l'enseignement des sciences physiques (GRIESP).
Présentation des thématiques
Pour chaque thématique, un document d'introduction présente la démarche du GRIESP et permet d'accéder aux ressources produites. Ces documents sont également disponibles le tableau des ressources à télécharger.
Le GRIESP aborde la transmission des valeurs de la République en physique-chimie par la pratique pédagogique (exemple : développer la sensibilisation à l’égalité filles-garçons), les démarches scientifiques (exemple : distinguer savoirs scientifiques et croyances) et l'intégration aux concepts de physique-chimie (exemple : produire de l'énergie propre).
Le texte d'introduction présente :
- Un rappel des valeurs fondamentales de la République ;
- Comment les compétences de la démarche scientifique participent à la construction des futurs citoyens ;
- Les ressources.
Vous pouvez sélection le thème pour télécharger les ressources de votre choix dans le tableau se trouvant dans la seconde partie de la page.
Le GRIESP aborde la thématique de la prolongation hors du temps scolaire de la formation expérimentale des élèves. Il s'agit de montrer comment il est possible de renforcer les compétences expérimentales des élèves par une articulation entre le temps de formation expérimentale indispensable en classe et une activité, en amont ou en aval, réalisée à distance par les élèves.
Il propose des séquences pédagogiques pour le collège, avec un accent mis sur le changement climatique et le développement durable, pour le lycée général et technologique et le lycée professionnel, en lien avec les nouveaux programmes de lycée.
Le texte d'introduction présente :
- Leviers et points de vigilance d’un enseignement hybride ou à distance, en particulier pour un enseignement expérimental ;
- Articulation présentiel/distanciel ;
- Accompagnement des élèves lors d’un enseignement hybride ou à distance.
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Ces travaux du GRIESP étudient une notion, une loi à partir d’un contexte historique à même de motiver les élèves, et font de l’histoire de ce concept un outil pour renforcer les apprentissages, en acceptant que le cheminement proposé ne reproduise pas forcément le déroulé historique. C’est aussi l’occasion de discuter la notion de modèle, telle qu’on l’entend en physique-chimie et qui apparaît comme un marqueur fort des nouveaux programmes.
Le texte d'introduction présente :
- L’histoire des sciences, un outil pédagogique pour l’enseignement de la physique-chimie ;
- L’histoire des sciences dans les nouveaux programmes de physique- chimie du lycée ;
- Les travaux du GRIESP en lien avec l’histoire des sciences.
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Ce travail sur la thématique de l’oral a deux objectifs, celui de développer les compétences orales des élèves dans le cadre des enseignements de physique-chimie, du collège au lycée, et celui de favoriser les apprentissages en physique-chimie grâce à une pratique plus explicite de l’oral.
Des exemples d'activités orales sont proposées pour préparer plus spécifiquement au Grand oral, en particulier aux premier et deuxième temps de l'épreuve.
Le texte d'introduction sur les activités orales pouvant être mises en œuvre au lycée présente :
- Des activités orales pouvant être mises en œuvre régulièrement en classe
- Un type d’activité pour préparer les élèves à l’argumentation et à l’interaction : le débat
- Des présentations orales lors de la réalisation des projets
- Des concours scientifiques permettant de développer la communication orale et l’argumentation
Le texte d'introduction sur la place de l'oral dans la formation à la démarche de projet en physique-chimie présente :
- Projet et démarche de projet
- Éléments de méthodologie d’une démarche de projet
- Mise en œuvre et conduite de projet
- Évaluation du projet et de la démarche
- Exemples de projets
Le texte d'introduction sur l'oral, enjeu d'apprentissage en physique-chimie et enjeu d'apprentissage en soi présente :
- Contexte et enjeux du travail sur l’oral ;
- Quelques éléments sur la didactique de l’oral ;
- Situations, en classe et hors la classe ;
- Exemples d'activités de mises en œuvre avec les élèves.
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Les ressources élaborées par le GRIESP ont essentiellement pour but de proposer sans dogmatisme excessif une initiation aux enjeux des incertitudes de mesure sans rentrer dans les détails mathématiques qui seront éventuellement développés dans l’enseignement supérieur.
Ces ressources permettent de sensibiliser les élèves, à partir d'exemples simples, démonstratifs et attrayants à la variabilité des valeurs obtenues lors de séries de mesures. Celles-ci, obtenues par exemple dans le cadre d’expériences collectives de classe et dans des contextes disciplinaires authentiques, pourront être exploitées et analysées par les élèves.
La progressivité des apprentissages du cycle 4 à la classe de terminale est mise en avant, permettant la réactivation des connaissances travaillées antérieurement.
Les douze activités présentées sont organisées selon un plan thématique articulé autour de questions :
- Comment estimer la variabilité d’une grandeur physique par une approche statistique ?
- Comment tester une loi ?
- Comment évaluer une incertitude-type par une approche autre que statistique ?
- Comment évaluer une incertitude-type à l’aide d’un microcontrôleur ?
- Comment évaluer les incertitudes-types composées à l’aide d’une simulation numérique ?
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Ces ressources explorent l'intérêt de la programmation dans l'enseignement de la physique-chimie. Leur objectif n'est pas la formation des élèves à l'informatique, mais l'utilisation de leurs compétences dans ce domaine pour l'acquisition de connaissances et de compétences en physique-chimie. Des fiches synthétiques sur les différents environnements logiciels utilisés présentent leurs intérêts et leurs spécificités, proposent des liens de téléchargement et vers des ressources pour se former. Des fiches thématiques explorent des pistes d'activités accompagnées d'exemples de programmation et déclinées dans différents environnements logiciels.
Le texte d'introduction présente :
- Pourquoi et comment ?
- Documents et ressources disponibles
- Environnement informatique
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Ressources à télécharger
Les ressources produites par le GRIESP peuvent être téléchargées depuis le tableau ci-dessous.
Vous pouvez réduire l'affichage en sélectionnant une thématique, un thème de programme ou bien un niveau d'enseignement. Si vous sélectionnez des valeurs dans plusieurs filtres, seules les ressources correspondant à l'ensemble des critères resteront affichées.
122 résultats
| Niveau d'enseignement et voie Sort descending | Thème du programme | Thématique | Titre Description |
Lien vers la ressource |
|---|---|---|---|---|
| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Constitution et transformation de la matière | Programmer | Quantité de Constitution et transformation de la matière, concentrations et dilution Il s’agit d’écrire plusieurs petits programmes afin d’illustrer la composition chimique d’un système (via l’utilisation de Regressi ou à l’aide de Python) sur différentes situations. |
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| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Mouvement et interactions | Programmer | Oscillations d'un pendule Il s'agit de mesurer la période d'oscillation d'un pendule par trois capteurs présents dans un smartphone (Python|Regressi|Application Android) |
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| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Mouvement et interactions | Programmer | Mouvement et interactions rectiligne en mécanique newtonienne À partir d’un enregistrement temporel de l’accélération enregistré par un capteur, les élèves déterminent la vitesse, puis, à partir de cette vitesse calculée, l'altitude.(Tableur généraliste|Regressi|Application Android) |
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| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Mouvement et interactions | Programmer | Cinématique de la chute libre Après avoir fait une étude cinétique d'un cas réelle, il s'agit de concevoir une simulation pour prévoir la trajectoire d'un ballon avec GéoGébra et Regressi |
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| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Mouvement et interactions | Programmer | Dynamique de la chute libre À partir de paramètres initiaux fixés, il s'agit de réaliser un programme pour déterminer les coordonnées du projectile et de son vecteur vitesse en s’appuyant sur la méthode d’Euler avec GeoGebra et Python |
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| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Mouvement et interactions | Programmer | Equilibre d'un solide soumis à trois forces Les élèves réalisent un programme afin de représenter trois vecteurs forces de somme nulle avec GeoGebra |
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| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Mouvement et interactions | Programmer | Etude énergétique d’un Mouvement et interactions rectiligne Les élèves réalisent un programme simulant une chute verticale au cours d’un saut à l’élastique en traçant l’évolution des énergies en fonction de la hauteur de chute avec GeoGebra, Python et Regressi |
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| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Mouvement et interactions | Programmer | Mouvement et interactions circulaire À partir d’un logiciel, les élèves réalisent une simulation d’un Mouvement et interactions circulaire uniforme puis tracent les vecteurs vitesse instantanée et accélération instantanée avec GeoGebra et Regressi |
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| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Mouvement et interactions | Programmer | Relation entre poids et masse Les élèves complètent un programme simulant le déplacement d’un objet suspendu à un ressort sur Terre et sur Marsa avec Scratch |
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| seconde - voie générale et technologiquepremière - voie généraleterminale - voie générale | Ondes et signaux | Programmer | Conversion analogique numérique Tracer des graphiques|Effectuer des calculs numériques: À partir de la numérisation d'un signal analogique d'un GBF, les élèves étudient les caractéristiques du capteur et les paramètres d'échantillonnage. |
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Sites des Écoles normales supérieures
Consulter les ressources proposées par les sites Culture Sciences Physique et Culture Sciences Chimie, des sites pour la formation des enseignants issus d'un partenariat entre la Dgesco, l'ENS de Lyon et l'ENS - PSL.
