Mathématiques Sciences physiques et chimiques

L’activité mathématique est fondée sur la résolution de problèmes. Celle-ci engage la mobilisation de connaissances et d’automatismes en calcul comme dans les autres domaines mathématiques. En sciences physiques et chimiques, la résolution de situations-problèmes nécessite la mobilisation régulière de compétences expérimentales de base (connaissance du matériel, des dispositifs, des techniques ; capacité à les mettre en œuvre ; attitudes adaptées). L’acquisition des connaissances de base fait l’objet d’un travail de mémorisation dans la durée. L’acquisition d’automatismes nécessite un entretien régulier, progressif, et qui sollicite la réflexion des élèves. Conjointement à ces exercices d’entraînement et de mémorisation, le professeur propose fréquemment à ses élèves des problèmes issus de la vie courante, du domaine professionnel, en relation avec les thèmes de sciences physiques et chimiques ou les thématiques de mathématiques. Ces problèmes donnent l’occasion de réinvestir et de consolider les connaissances et les savoir-faire, ainsi que de développer l’autonomie et l’aptitude à modéliser.L’architecture des programmes de seconde, de première et de terminale professionnelle n’induit pas une chronologie d’enseignement mais une simple mise en ordre des concepts par année. Une progression « en spirale » permet à l’élève de revenir plusieurs fois sur la même notion au cours de la formation, lui laissant ainsi le temps de la maturation, de l’assimilation et de l’appropriation.

La maîtrise du raisonnement et du langage scientifique doit être acquise progressivement, en excluant toute exigence prématurée de formalisation. Le vocabulaire et les notations ne sont pas imposés a priori ; ils s’introduisent en cours d’étude selon un critère d’utilité en privilégiant avant tout la compréhension des situations étudiées. Le professeur a toute liberté dans l’organisation de son enseignement. Il doit cependant veiller à atteindre les objectifs visés par le programme et par la certification. 8. Intégrer les TIC dans les apprentissages L’outil informatique (ordinateur et calculatrice) doit être utilisé pour développer des compétences en mathématiques et en sciences physiques et chimiques. L’objectif n’est pas de développer des compétences d’utilisation de logiciels, mais d’utiliser ces outils afin de favoriser la réflexion des élèves, l’expérimentation et l’émission de conjectures. L’utilisation d’un tableur, d’un grapheur, d’un logiciel de géométrie dynamique ou d’une calculatrice graphique facilite l’apprentissage des concepts et la résolution des problèmes. L’utilisation de l’expérimentation assistée par ordinateur est privilégiée dès que celle-ci facilite la manipulation envisagée et son exploitation (étude de phénomènes transitoires, mise en évidence des facteurs influents sur le phénomène observé, exploitation d’une série de mesures conduisant à une modélisation, etc.). Dans ce contexte, l’enseignement des mathématiques et des sciences physiques et chimiques participe à la maîtrise des technologies usuelles de l’information et de la communication. Il contribue ainsi à la validation du B2i.

Par année de formation, l’enseignant choisit au moins deux thématiques dans des sujets différents. La thématique choisie est d’autant plus riche qu’elle permet d’aborder plusieurs modules du programme. Pour chacune d’entre elles, des questions énoncées par l’enseignant doivent être proposées. Celles-ci doivent être en phase avec la vie quotidienne et professionnelle des élèves et motiver l’acquisition des compétences décrites dans le programme. Le traitement de ces thématiques peut prendre plusieurs formes (activité introductive concrète, séance de travaux pratiques, recherche multimédia, travail en groupe, travail personnel…).Les activités de formation contribuant à la mise en œuvre des compétences exigibles doivent être riches et diversifiées autour de thèmes fédérateurs. Une liste non exhaustive de thématiques à explorer, classées par grands sujets, est proposée dans le BOEN et sera, périodiquement, partiellement renouvelée. Ces sujets sont issus de la vie courante et professionnelle ou de disciplines d’enseignement. L’enseignant choisit au moins deux thématiques dans des sujets différents. La thématique choisie est d’autant plus riche qu’elle permet d’aborder plusieurs modules du programme.

Pour chacune d’entre elles l’enseignant énonce une ou plusieurs questions clefs à la portée des élèves, en phase avec leur vie quotidienne ou professionnelle et facilitant l’acquisition des compétences du programme. Le traitement de ces questions liées aux thématiques choisies peut prendre plusieurs formes : activité introductive concrète, séance de travaux pratiques, recherche multimédia, travail en groupe, travail personnel…Ce domaine vise essentiellement la résolution de problèmes de la vie courante et professionnelle. Les situations choisies doivent permettre d’approcher les grands débats de société, autour du développement durable par exemple, et de traiter des problématiques parfaitement identifiées. Il est important également d’adapter les supports en fonction des métiers préparés afin de donner du sens aux notions abordées. Ces dernières ont, pour la plupart d’entre elles, déjà été abordées dans les classes antérieures. Les connaissances et les capacités sous-jacentes sont réactivées au travers d’exemples concrets. Les situations de proportionnalité sont traitées en relation avec des situations de non proportionnalité afin de bien appréhender les différences. La résolution d’équations, d’inéquations et de systèmes d’équations se fait sans multiplier les virtuosités techniques inutiles. Les outils de calcul formel peuvent aider à résoudre des problèmes réels qui se traduisent par des équations plus complexes. L’étude des fonctions est facilitée par l’utilisation des tableurs – grapheurs.