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Liste des compétences

Année de programme
Physique 2 PH2.1.1 1. Méthodes de la physique 1. Reconnaître

Retracer les chemins épistémologiques de la physique à l’aide de situations historiques qui impliquent l’utilisation d’outils mathématiques, l’examen des résultats de manière critique et la vérification de leur plausibilité (PS)

Ressources : connaissances, aptitudes et attitudes

  • Identifier les étapes d’une démarche scientifique.

(3ème, 4ème)

  • Appliquer la loi de la pression.

(3ème, 4ème)

  • Analyser une expérience historique.

(3ème, 4ème)

  • Modifier une conception intuitive sur la base d’arguments scientifiques.

(3ème, 4ème)

  • Vérifier expérimentalement les prédictions d’un modèle.

(3ème, 4ème)
Situations

Le tuyau dans l’escalier

Blaise tient un long tuyau transparent qui descend jusqu’au rez-de-chaussée. 
Son voisin, Pascal, passe par là et s’arrête, intrigué.

Blaise :

« Ah ! Te voilà, Pascal ! Regarde : j’ai un tuyau qui descend jusqu’à l’étang devant l’entrée. Je vais aspirer en plusieurs fois, retenir avec mon pouce, et l’eau va monter… comme ça je peux remplir mon aquarium d’hiver pour les poissons de l’étang, sans devoir monter des seaux ! »

Il s’essuie déjà le front, fier de son idée.

Pascal :

(rigolant doucement) 
« Aspirer depuis le 5ᵉ étage ? Blaise… tu ne feras jamais monter l’eau à plus de 10 mètres dans un tuyau, même avec la plus grande aspiration du monde»

Blaise :

« Comment ça, jamais ? Si j’aspire, j’enlève l’air dans le tuyau… donc il y a du vide… donc l’eau devrait monter, non ? Le vide l’attire ! C’est bien ce qu’on dit : la nature a horreur du vide ! »

Pascal :

« Justement : c’est dans la tête des gens que le vide attire. 
Le vide, c’est… rien. Et rien ne peut rien faire. C’est Blaise Pascal qui l’a prouvé, il y a des centaines d’années déjà ! »

Il prend le tuyau, le regarde avec un air sérieux.

Blaise :

« Alors… je fais quoi, moi ? Je voulais juste remplir mon aquarium sans escalier ...»

(3ème, 4ème)
Physique 2 PH2.1.2 1. Méthodes de la physique 2. Expérimenter

Émettre des hypothèses, effectuer et évaluer des mesures avec des moyens analogiques et numériques.

Ressources : connaissances, aptitudes et attitudes

  • Analyser la relation entre force résultante, masse et accélération dans différentes configurations en exploitant des données expérimentales.

(3ème, 4ème)

  • Communiquer des résultats sous forme graphique et argumentée.

(3ème, 4ème)

  • Élaborer un protocole expérimental.

(3ème, 4ème)

  • Vérifier expérimentalement les prédictions d'un modèle.

(3ème, 4ème)

  • Identifier de sources d'incertitude de mesure.

(3ème, 4ème)
Situations

La deuxième loi de Newton

Réaliser un travail pratique sur la deuxième loi de Newton au moyen d’un chariot équipé d’un accéléromètre embarqué. Matériel additionnel : système de traction par fil, masses marquées à suspendre, lest pour le chariot, poulie à faible friction, balance électronique, logiciel d’acquisition.

(3ème, 4ème)
Physique 2 PH2.1.3 1. Méthodes de la physique 3. Communiquer

Extraire des informations relatives à la physique de textes oraux et écrits, de graphiques, de diagrammes et de formules de même que d’établir des liens avec des connaissances antérieures.

Ressources : connaissances, aptitudes et attitudes

  • Analyser et interpréter des données de manière scientifique.

(3ème, 4ème)

  • Raisonner de manière systémique.

(3ème, 4ème)

  • Mettre en relation des phénomènes physiques avec des enjeux sociétaux.

(3ème, 4ème)

  • Rechercher, sélectionner et citer des sources d’information fiables.

(3ème, 4ème)

  • Modéliser des phénomènes physiques.

(3ème, 4ème)
Situations

Comment l’évolution du climat suisse influence le choix des sources d’énergie ?

Depuis plusieurs décennies, la Suisse observe une augmentation des températures moyennes et une modification progressive des précipitations, visibles dans les séries climatiques de MétéoSuisse. Les graphiques disponibles permettent d’afficher l’évolution à long terme des températures et des précipitations pour différentes régions du pays.

Au même moment, la Suisse doit choisir comment couvrir ses besoins énergétiques futurs :

  • maintenir ou réduire la part des énergies fossiles, issues de combustibles comme le gaz et le pétrole ;

  • augmenter la part des énergies renouvelables, dépendantes de phénomènes naturels continus (vent, eau, soleil, biomasse) ;

  • stabiliser ou redéfinir l’usage de l’énergie nucléaire, issue de la fission d’uranium, classée comme source non renouvelable mais à faibles émissions directes.

Les élèves doivent comprendre comment les évolutions climatiques influencent l’adéquation de ces différentes sources d’énergie pour la Suisse et/ou pour le canton de Fribourg.

Cette analyse se fera en trois étapes :

  1. Observation et interprétation des données climatiques suisses.

  2. Comprendre les sources d’énergie à disposition.

  3. Relier climat et énergie : analyse scientifique.

(3ème, 4ème)