Mathmatiques et Physique

Option spcifique

Vises prioritaires

Se reprsenter, problmatiser et modliser des situations et rsoudre des problmes en construisant et en mobilisant des notions, des concepts, des dmarches et des raisonne-ments propres aux Mathmatiques et aux Sciences de la nature dans les champs des phnomnes naturels et tech-niques, du vivant et de lenvironnement, ainsi que des nombres et de lespace.

1 CIIP 2010 DFJC, VD 2012 TROISIME CYCLE

SommaireMathmatiques et Physique

Commentaires gnraux 3Intentions 3

Structure globale du domaine 4

Rseau des objectifs dapprentissage 4

Conditions cadre matrielles et organisationnelles 6

Contribution au dveloppement des capacits transversales 6

Contribution la formation gnrale 6

Contribution la langue de scolarisation 7

Remarques spcifiques 7

Option spcifique vaudoiseMathmatiques et Physique, MEP 9

Recherche, exprimentation et rdaction 10

Mathmatiques 14Nombres 14

Plan et espace 16

Fonctions et quations 20

Physique 24Mesures et incertitudes 24

Astronomie 26

Optique 28

Chaleur et nergies 32

Mcanique 36

Projets, dveloppements et dcouvertes 38

Lexique Mathmatiques et Sciences de la nature 40

2 MAThMATIquES ET PhYSIquE MEP PLAN DTuDES ROMAND SPCIFICIT VAuD

intentions

Le domaine Mathmatiques et Sciences de la nature, en cohrence avec les finalits et objectifs de lcole publique, mobilise et dveloppe des mthodes de pense et daction tout autant quun ensemble de concepts, de notions et doutils. Il fournit llve des instruments intellectuels dap-prhension et de comprhension du rel et dadaptation ce dernier.

Dans une socit fortement marque par les progrs scien-tifiques et technologiques, il est important que chacun pos-sde des outils de base lui permettant de comprendre les enjeux des choix effectus par la communaut, de suivre un dbat sur le sujet et den saisir les enjeux principaux. Face aux volutions toujours plus rapides du monde, il est ncessaire de dvelopper chez tous les lves une pense conceptuelle, cohrente, logique et structure, dacqurir souplesse desprit et capacit de concevoir permettant dagir selon des choix rflchis.

Dans le mme ordre dides, il est galement important de permettre aux lves de contextualiser lutilisation des nom-bres, lments essentiels dans la communication dinfor-mations et de donnes, ainsi que de structurer lespace par lutilisation de repres universels. Par un questionnement sur le monde qui les entoure, on favorise chez eux une prise de conscience des consquences de leurs actions sur leur environnement. Lapproche ludique dans la rsolution de problmes logiques et de stratgie leur offre une manire de souvrir des situations avec confiance et rflexion.

Cest dans ces buts que le domaine choisit de dvelopper la rsolution de problmes et la posture scientifique. Elles visent, toutes deux, permettre aux lves :

dacqurir un certain nombre de notions, de concepts et de modles scientifiques dvelopps progressivement par lhumanit et de raliser la manire dont les savoirs scien-tifiques se sont construits ;

didentifier des questions, de dvelopper progressivement la capacit de problmatiser des situations, de mobiliser des outils et des dmarches, de tirer des conclusions fondes sur des faits, notamment en vue de comprendre le monde naturel et de prendre des dcisions son pro-pos, ainsi que de comprendre les changements qui sont apports par lactivit humaine ;

de se montrer capable dvaluer des faits, de faire la dis-tinction entre thories et observations, et destimer le degr de confiance que lon peut avoir dans les explica-tions proposes.

En ce domaine, les connaissances et les dmarches intel-lectuelles qui permettent de les produire et de les utiliser sont troitement lies. La pratique des Mathmatiques et des Sciences de la nature implique la connaissance de notions, la comprhension de concepts et une posture intel-lectuelle spcifiques au domaine.

Le propos des Mathmatiques est doffrir des manires de penser dotes de mthodes et dun langage spcifiques pour apprhender lespace, modliser des situations et trai-ter du vrai et du faux. Ces manires de penser se ralisent dans la pose et la rsolution de problmes propres aux Mathmatiques ou tirs dautres disciplines. Les Mathmatiques sont une science spculative, dans la mesure o elles sintressent des objets abstraits tels les nombres ou les figures idales de la gomtrie ; en ce sens, elles se rapprochent de la logique et de la philosophie. Elles sont aussi un outil indispensable au service des Sciences de la nature et des Sciences humaines et sociales, par la mise disposition de mthodes et dun langage adquat la rsolution des problmes issus de ces disciplines. Elles promeuvent enfin une attitude de recherche par essai-erreur, gnralisation, conjecture et validation. En cela, leur pratique dveloppe des capacits dimaginer des stratgies, dorganiser et de structurer des savoirs, de faire des liens entre les champs de connaissance, comptences porteuses dun certain type de crativit.

Le propos des sciences est dtablir un principe de rationa-lit dans la confrontation des ides et des thories avec les faits observables dans le monde environnant. La culture scientifique peut se dfinir comme le fait de savoir identifier, sur la base de connaissances scientifiques, des questions et en tirer des conclusions fondes sur des faits, en vue dapprhender et dinterprter la ralit. Cette comprhen-sion vise prdire des effets partir de causes identifies. Entre autres, elle permet de reprer les changements du monde naturel dus lactivit humaine et prendre des dcisions ce propos.

Commentaires gnraux

3 CIIP 2010 DFJC, VD 2012 TROISIME CYCLE

troi

sim

e cy

cle

Deu

xim

e cy

cle

Pre

mie

r cy

cle

Msn 31

Poser et rsoudre des problmes pour modliser

le plan et lespace

Mathmatiques

Msn 21

Poser et rsoudre des problmes pour structurer

le plan et lespace

Mathmatiques

Msn 11

Explorer lespace

Mathmatiques

Espace

Msn 32

Poser et rsoudre des problmes pour construire

et structurer des reprsentations des

nombres rels

Mathmatiques

Msn 22

Poser et rsoudre des problmes pour construire

et structurer des reprsentations des

nombres rationnels

Mathmatiques

Msn 12

Poser et rsoudre des problmes pour construire

et structurer des reprsentations des nombres naturels

Mathmatiques

Nombre

Msn 33

Rsoudre des problmes numriques et algbriques

Mathmatiques

Msn 23

Rsoudre des problmes additifs et multiplicatifs

Mathmatiques

Msn 13

Rsoudre des problmes additifs

Mathmatiques

Oprations

Msn 34

Mobiliser la mesure pour comparer des grandeurs

Mathmatiques

Msn 24

Utiliser la mesure pour comparer des grandeurs

Mathmatiques

Msn 14

Comparer et srier des grandeurs

Mathmatiques

Grandeurs et mesures

Msn 35

Modliser des phnomnes naturels, techniques,

sociaux ou des situations mathmatiques

Mathmatiques / sciences de la nature

Msn 25

Reprsenter des phnomnes naturels,

techniques, sociaux ou des situations mathmatiques

Mathmatiques / sciences de la nature

Msn 15

Reprsenter des phnomnes naturels,

techniques ou des situations mathmatiques

Mathmatiques / sciences de la nature

Modlisation

Msn 36

Analyser des phnomnes naturels et des technologies

laide de dmarches caractristiques des

sciences exprimentales

sciences de la nature

Msn 26

Explorer des phnomnes naturels et des technologies

laide de dmarches caractristiques des

sciences exprimentales

sciences de la nature

Msn 16

Explorer des phnomnes naturels et des technologies

sciences de la nature

Phnomnes naturels et techniques

Msn 37

Analyser les mcanismes des fonctions du corps humain et en tirer des consquences pour sa

sant

sciences de la nature

Msn 27

Identifier les diffrentes parties de son corps, en

dcrire le fonctionnement et en tirer des consquences

pour sa sant

sciences de la nature

Msn 17

Construire son schma corporel pour tenir compte

de ses besoins

sciences de la nature

Corps humain

Msn 38

Analyser lorganisation du vivant et en tirer des

consquences pour la prennit de la vie

sciences de la nature

Msn 28

Dterminer des caractristiques du monde

vivant et de divers milieux et en tirer des consquences

pour la prennit de la vie

sciences de la nature

Msn 18

Explorer lunit et la diversit du vivant

sciences de la nature

Diversit du vivant

troi

sim

e cy

cle

Deu

xim

e cy

cle

Pre

mie

r cy

cle

rseau des objectifs dapprentissage

structure globale du doMaine

Le domaine contient une partie Mathmatiques et une partie Sciences de la nature. La thmatique Modlisation est com-mune aux deux parties. Il sagit de la considrer avec chaque objectif dapprentissage (cf. Remarques spcifiques ). Par consquent, lenseignement apprentissage des Mathmatiques pour lensemble de la scolarit obligatoire est structur autour des cinq premiers axes thmatiques et celui des Sciences de la nature autour des cinqs derniers axes thmatiques. Par ailleurs, la thmatique Grandeurs et mesures, usuellement rattache aux Mathmatiques, se dveloppe aussi aux travers des Sciences de la nature.

progression des apprentissages et attente