« La chimie est merveilleuse ! J'ai de la peine pour les gens qui ne connaissent rien à la chimie. Il leur manque une partie importante de la vie, une source importante de bonheur, satisfaire sa curiosité intellectuelle. Le monde entier est merveilleux, et la chimie en fait partie intégrante. » (Pauling 1983)

En chimie, les élèves étudient les substances, leurs propriétés, leur structure et les réactions qui les transforment en d’autres substances. En explorant le monde atomique, ils peuvent mieux appréhender le monde visible et reconnaître l’importance des substances et de leurs réactions, tant dans le domaine inanimé que dans le domaine vivant, dans la vie quotidienne, à titre aussi bien individuel que collectif. Les cours de chimie suscitent la curiosité sur le comment et le pourquoi des phénomènes quotidiens et des avancées technologiques.

Les élèves acquièrent des connaissances par le biais d’expériences, en examinant différents modèles et en reconnaissant les limites et les possibilités de la connaissance scientifique. Ils découvrent à la fois l’esthétique et l’utilité de la chimie, ainsi que les questions liées à l’impact de l’activité humaine sur les cycles de la matière et sur les équilibres naturels.

Avec une approche prenant en compte l’aspect historique, éthique et culturel, les cours de chimie préparent les élèves à des tâches exigeantes dans la société et dans leurs études, notamment en sciences naturelles, en ingénierie et en médecine. Ils sont sensibilisés à l’utilisation durable des ressources.

Les compétences acquises en chimie et dans d’autres sciences permettent aux élèves de développer une attitude politique critique et responsable. Les élèves sont entraînés à distinguer les faits des interprétations et à justifier ces dernières en s’appuyant sur leurs connaissances, ce qui les habilite à assumer des responsabilités dans la société. Les sciences naturelles sont présentées comme des domaines de connaissance ouverts, où les bases de la chimie, de la biologie et de la physique offrent le dialogue, les échanges et les débats. Ainsi, les élèves sont en mesure de construire une vision du monde rationnelle et cohérente avec les sciences naturelles. Les cours de chimie contribuent ainsi à la compréhension que la coopération transdisciplinaire est nécessaire pour résoudre des problèmes complexes.

De plus, les élèves apprennent à remettre en question de manière critique les déclarations dans les médias sur des sujets liés à la chimie tels que l'environnement, l'énergie, les matières premières ou la nutrition, à reconnaître la désinformation et à se forger leur propre opinion, fondée sur le plan professionnel.

Les élèves sont guidés à utiliser de manière responsable, réfléchie et transparente les outils numériques et de l’intelligence artificielle (IA). Les élèves sont sensibilisés au fait que leur propre contribution doit être clairement reconnue dans les rapports, protocoles et autres productions. Les élèves apprennent à examiner de manière critique les résultats de l'IA et à favoriser l'honnêteté scientifique et la responsabilité personnelle.

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

• d’acquérir des connaissances à partir de données empiriques et expérimentales (pensée déductive) ;

• de développer des hypothèses de manière créative et intuitive, mais aussi de les évaluer de manière analytique (pensée analytique, pensée créative et divergente, pensée intuitive) ;

• de formuler des hypothèses et de les tester expérimentalement (pensée déductive, pensée créative et divergente, pensée intuitive) ;

• d’utiliser des modèles et des connaissances théoriques, et les évaluer de manière critique (pensée en réseau, pensée critique, pensée abstraite) ;

• d’exprimer correctement des faits de chimie avec des mots simples et précis (compétences linguistiques générales).

• de représenter des données sous forme graphique et inversement extraire des informations à partir de représentations graphiques (compétences linguistiques générales, pensée analytique) ;

• d'utiliser les outils numériques et l'IA de manière appropriée pour soutenir la collecte, l'évaluation et le traitement des informations (pensée critique, littératie médiatique).

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

• d’aborder des phénomènes chimiques avec une curiosité intellectuelle et une sensibilité esthétique (curiosité) ;

• de faire face aux situations de défis de manière motivée (motivation à la performance) ;

• prendre en charge son propre apprentissage et sa performance au travail, et concevoir l'utilisation des outils numériques et de l'IA de manière réfléchie et transparente (auto-responsabilité, intégrité).

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

• de prendre position de manière éclairée et rationnelle dans les tensions qui peuvent apparaître entre l’objectivité de la science et la construction de l'opinion politique (capacité à gérer les conflits, indépendance relative) ;

• de travailler en groupe et prendre des responsabilités (capacité à travailler en équipe).

• d'utiliser de manière critique les informations scientifiques issues des médias et des sources numériques dans les discussions, reconnaître la désinformation et la thématiser (compétences en communication, littératie médiatique).

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

• de formuler des observations, des résultats et des conclusions en utilisant un langage approprié, qui permet de les argumenter de façon convaincante, tout en les reliant de manière adéquate ;

• d'analyser des textes scientifiques simples, d’en extraire les informations pertinentes et les reformuler afin de pouvoir les communiquer de manière compréhensible ;

• d’utiliser le langage technique de manière correcte et réfléchie.

• lire des textes scientifiques (par exemple, résumés, instructions expérimentales, articles techniques simples), identifier les énoncés centraux et les résumer de manière structurée avec leurs propres mots ;

• d'utiliser les sources de manière appropriée, référencer correctement les citations et distinguer le contenu propre du contenu tiers (honnêteté intellectuelle).

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

• d’appliquer et d’approfondir des structures et des méthodes mathématiques telles que les logarithmes, la proportionnalité, les équations mathématiques, les exponentielles, les ordres de grandeur et les chiffres significatifs (PS) ;

• de transposer des données sous forme graphique et d’extraire des informations à partir de représentations graphiques pour une utilisation mathématique ultérieure (EC, PS) ;

• de vérifier les résultats numériques en évaluant leur plausibilité dans un contexte donné.

Les cours de chimie contribuent à l'enseignement des sciences propédeutiques permettant aux élèves de découvrir et de pratiquer les méthodes de travail de base des sciences naturelles. Cela inclut la formulation de questions et d'hypothèses, la planification et la réalisation d'expériences, ainsi que l'évaluation et l'interprétation des données.
Les élèves apprennent à remettre en question de manière critique les résultats scientifiques, à prendre en compte les incertitudes et à distinguer entre observation, interprétation et conclusion.
Ils sont familiers avec les principes fondamentaux de l'honnêteté scientifique, en particulier la gestion correcte des sources, la distinction entre sa propre performance et le soutien externe durant tout le processus du travail.

Les cours de chimie encouragent l'utilisation appropriée des outils numériques pour la recherche d’informations, la collecte de données, l'évaluation et la présentation des résultats.
Les élèves apprennent à utiliser les médias numériques et les systèmes basés sur l'IA de manière réfléchie comme outils d'aide. Ils apprennent à examiner leurs résultats de manière critique et à reconnaître les erreurs, distorsions et hallucinations possibles de l’IA.
Ils sont sensibilisés à l'utilisation responsable des outils numériques, notamment en ce qui concerne la protection des données, les droits d'auteur et la transparence.

La chimie est essentielle à de nombreuses questions scientifiques et permet de relier les connaissances issues de diverses disciplines. De nombreux phénomènes, tels que les conversions d'énergie, les cycles de la matière ou les processus biochimiques, ne peuvent être pleinement compris qu'en les combinant à la physique, à la biologie ou aux mathématiques.

En cours de chimie, ces liens sont abordés de manière explicite. Des concepts physiques comme l'énergie ou les modèles particulaires étayent les explications chimiques, les méthodes mathématiques permettent l'évaluation quantitative des expériences et des exemples biologiques illustrent l'importance des processus chimiques dans les systèmes vivants.

Cette perspective interdisciplinaire renforce la compréhension de la chimie en tant que science naturelle centrale et favorise la pensée en réseau ainsi que l'application des connaissances chimiques dans des contextes techniques, écologiques et sociaux.

Les cours de chimie mettent l'accent sur l'importance de l’impact des processus chimiques sur les cycles des matériaux, l’environnement, la société et l'économie.
Les étudiants traitent de l'utilisation durable des ressources, des questions énergétiques, des cycles des matériaux, de la pollution environnementale. Ils sont sensibilisés aux conflits entre intérêts écologiques, économiques et sociaux.
Ils apprennent à réfléchir à leur propre responsabilité en tant que consommateurs et futurs professionnels.

Les cours de chimie contribuent à l'éducation politique en abordant des sujets tel que l’énergie, le climat, l'environnement, la santé, les matières premières ou la nutrition.
Les élèves apprennent à distinguer les faits scientifiques des interprétations politiques et à se forger leur propre opinion fondée sur la base de connaissances spécialisées.
Ils se confrontent à la désinformation, aux représentations simplistes et aux débats émotionnels, et défendent leur positionnement de manière objective, argumentative et respectueuse dans les discours sociaux.

Les cours de chimie combinent des méthodes d'apprentissage expérimentales, conceptuelles et appliquées. En tant que science expérimentale, les travaux pratiques en laboratoire sont d'une grande importance.

Une partie du programme est axée sur l'expérimentation. Par conséquent, le travail des élèves en laboratoire revêt une grande importance (environ ¼ du volume horaire). Les élèves réalisent des expériences, observent des phénomènes chimiques, analysent les données et formulent des conclusions argumentées. Les travaux pratiques se déroulent en demi-cours (12 élèves maximum) et en séances doubles afin de garantir une exécution rigoureuse, une analyse approfondie et le respect des règles de sécurité.

Pour les élèves ayant choisi la chimie comme option spécifique, l’enseignement de la chimie en cours de base a lieu, en deuxième année, dans un créneau horaire distinct (Chimie2). Cela permet de coordonner les contenus et les activités d’apprentissage de la discipline fondamentale avec les exigences de la discipline de spécialisation et de les articuler de manière cohérente.

Outre les séquences expérimentales, les fondements théoriques, les modèles et les concepts sont développés, appliqués et mis en relation. Diverses méthodes de représentation, telles que les formules, les diagrammes et les simulations contribuent à la compréhension des relations chimiques.

Les leçons peuvent utiliser différents formats d'enseignement et d'apprentissage, notamment :

• séquences d'apprentissage expérimental et travaux de laboratoire ;

• des tâches axées sur la résolution de problèmes ayant une pertinence quotidienne

• un projet court ou un travail de recherche

• méthodes d'apprentissage coopératif et travail de groupe

• discussions sur les questions chimiques liées à la vie quotidienne, à la technologie, à l’environnement et entreprise

Les outils numériques peuvent servir à la recherche, à la collecte de données, à l'analyse et à la présentation des résultats. Leur utilisation, ainsi que celle de l'IA, se doit d'être réfléchie et transparente. Lorsque des mesures concrètes et des phénomènes observés personnellement en constituent la base, la contribution individuelle est particulièrement visible.

Dans la mesure du possible, les sujets abordés sont liés à des contextes quotidiens, technologiques ou sociaux. Cela permet de mettre en évidence l'importance des concepts chimiques dans la nature, la technologie et la société.

L'évaluation en chimie repose sur les compétences disciplinaires et interdisciplinaires définies dans le programme. Elle prend en compte les connaissances, les aptitudes et les attitudes.

Les rapports de performance peuvent couvrir les points suivants :

• comprendre les concepts et les modèles chimiques

• l’application des connaissances spécialisées à des nouvelles questions

• l’analyse et l’interprétation des données

• utilisation correcte de la terminologie chimique

• travail expérimental prudent et sûr

 
Différentes méthodes sont utilisées pour l'évaluation, par exemple :

• Examens écrits

• Rapports de laboratoire ou journal de laboratoire (ou examens pratiques)

• Intégrer les données expérimentales dans un contexte théorique

• Evaluation et interprétation des données expérimentales

Dans la pratique, par exemple, outre les résultats, le processus de travail, la diligence et le respect des règles de sécurité peuvent également être pris en compte.

Les tâches favorisent non seulement la reproduction des connaissances, mais aussi l'application, l'analyse, la justification et la réflexion sur les relations chimiques.

Dans les travaux écrits, l’intégrité scientifique est respectée. Les sources doivent être indiquées correctement ; l’utilisation d’outils numériques et de l’IA doit améliorer la qualité disciplinaire, être comprise et faire preuve de transparence.