LEs thématiquEs autour DE Juillet 2014 L’éneRGie

Service éducatifRectorat - Graine LR

L’intégralité des programmes est disponible sur http://eduscol.education.fr/

L’éneRGie

L’énergie est un thème qui traverse plusieurs disciplines scolaires de la maternelle aux lycées. Proposer des projets éducatifs autour de cet enjeu, que ce soit en éducation à la santé, à la santé environnement ou à l’EEDD correspond donc bien aux besoins de l’éducation nationale. Par ailleurs, la gestion de l’énergie, tant du point de vue technique (avec la participation des collectivités de rattachement) qu’éducatif est souvent un point important des E3D (établissements en démarche de déve-loppement durable.En s’ancrant dans les programmes scolaires, les projets seront d’autant plus efficaces qu’ils prendront en compte les acquis des élèves et qu’ils proposeront des messages précis et adaptés dans leurs contenus et méthodes.

Dans les tableaux suivants sont regroupées des parties des programmes dans lesquels l’énergie et ses thé-matiques associées ; économie, éco-habitat, risques, pollutions, transports, etc. ; est étudiée (ou peut l’être) en tant qu’objet principal, ou comme composante d’une éducation à la santé et/ou à l’eeDD.

Pour certaines de ces parties c’est l’exemple choisi qui fera le lien entre le programme et l’énergie :• Découvrir des objets utilisant différentes formes d’énergies (Cycle 1)• etudier la gestion de l’énergie dans un élevage ou une culture (SVT 6e)• Analyser des objets domotiques permettant de gérer l’énergie (Techno 4e)• etudier un aménagement de la ville autour de la gestion de l’énergie (Géographie 2de), etc.Les entrées ont été repérées par Florence Thorez, Service éducatif du Rectorat de Montpellier / GRAine LR. D’autres sont, bien sûr, possibles !

Juillet 2014

Dans LEs programmEs scoLairEs(de 2008)

LEs thématiquEs autour DE

Economie - Eco-habitat - risques - pollutions - transport

Découvrir les formes et les grandeurEn manipulant des objets variés, les enfants repèrent d’abord des propriétés simples (petit/grand ; lourd/léger). Progressivement, ils parviennent à distinguer plusieurs critères, à comparer et à classer selon la forme, la taille, la masse, la contenance.

Se repérer dans le tempsLes enfants perçoivent très progressivement, grâce à une organisation régulière de l’emploi du temps, la succession des moments de la journée, puis celle des jours et des mois. À la fin de l’école maternelle, ils comprennent l’aspect cyclique de certains phénomènes (les saisons) ou des représentations du temps (la semaine, le mois).

Cycle 1 DécouVrir LE monDE

niveau, discipline partie du programme

Se repérer dans l’espace et le tempsLes élèves découvrent et commencent à élaborer des représentations simples de l’espace familier : la classe, l’école, le quartier, le village, la ville. Ils comparent ces milieux familiers avec d’autres milieux et espaces plus lointains. Ils découvrent des formes usuelles de représentation de l’espace (photographies, cartes, mappemondes, planisphères, globes). Les élèves apprennent à repérer l’alternance jour-nuit, les semaines, les mois, les saisons. Ils utilisent des outils de repérage et de mesure du temps : le calendrier, l’horloge

Découvrir le monde du vivant, de la matière et des objets Les élèves apprennent quelques règles d’hygiène et de sécurité personnelles et collectives.

Ils distinguent les solides et les liquides et perçoivent les changements d’états de la matière. Ils réalisent des maquettes élémentaires et des circuits électriques simples pour comprendre le fonctionnement d’un appareil.

Cycle 2 DécouVErtE Du monDE

Le ciel et la TerreLe mouvement de la Terre (et des planètes) autour du Soleil, la rotation de la Terre sur elle-même ; la durée du jour et son changement au cours des saisons.

Lumières et ombres.

Volcans et séismes, les risques pour les sociétés humaines.

La matièreL’eau : une ressource- Etats et changements d’état - Le trajet de l’eau dans la nature - Le maintien de sa qualité pour ses utilisations

L’air et les pollutions de l’air

Mélanges et solutions

Les déchets : réduire, réutiliser, recycler.

Cycle 3 sciEncEs EXpérimEntaLEs Et tEchnoLogiELes sciences expérimentales et les technologies ont pour objectif de comprendre et de décrire le monde réel, celui de la nature et celui construit par l’Homme, d’agir sur lui, et de maîtriser les changements induits par l’activité humaine. Leur étude contribue à faire saisir aux élèves la distinction entre faits et hypothèses véri-fiables d’une part, opinions et croyances d’autre part.

a L’écoLELe thème de l’énergie peut être retenu pour développer l’appropriation du langage ou développer des compétences en arts plastiques, éducation musicale, langues (vivantes) et mathématiques. Le professeur d’école, généralement seul dans sa classe, peut donc se donner du temps et des moyens en s’ap-puyant sur les différentes compétences à développer pour faire vivre des projets très complets autour d’un thème unique.

Découvrir les objetsLes enfants découvrent les objets techniques usuels (lampe de poche, téléphone, ordinateur...) et comprennent leur usage et leur fonctionnement : à quoi ils servent, comment on les utilise.

Ils fabriquent des objets en utilisant des matériaux divers, choisissent des outils et des techniques adaptés au projet (couper, coller, plier, assembler, clouer, monter et démonter ...).

Découvrir la matièreC’est en coupant, en modelant, en assemblant, en agissant sur les matériaux usuels comme le bois, la terre, le papier, le carton, l’eau, etc., que les enfants repèrent leurs caractéristiques simples.Ils prennent aussi conscience de réalités moins visibles comme l’existence de l’air et commencent à percevoir les changements d’état de l’eau.

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Les thématiques autour de l’énergieService éducatif

Rectorat - Graine LR

Observation, questionnement, expérimentation et argumen-tation pratiqués, par exemple, selon l’esprit de la Main à la pâte sont essentiels pour atteindre ces buts ; c’est pour-quoi les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d’une démarche d’investigation qui développe la curiosité, la créativité, l’esprit critique et l’intérêt pour le progrès scientifique et technique.Familiarisés avec une approche sensible de la nature, les élèves apprennent à être responsables face à l’environ-nement, au monde vivant, à la santé. Ils comprennent que le développement durable corres-pond aux besoins des généra-tions actuelles et futures.

L’énergieExemples simples de sources d’énergies (fossiles ou renouvelables).Besoins en énergie, consommation et économie d’énergie.

La PréhistoireLes premières traces de vie humaine, la maîtrise du fer et les débuts de l’agriculture, l’apparition de l’art.L’homme de Tautavel il y a près de 500 000 ans ; Lascaux il y a 17 000 ans.

Le XXème siècle et notre époqueLa révolution scientifique et technologique, la société de consommation.

Se déplacer en France et en Europe- Un aéroport - Le réseau autoroutier et le réseau TGVLe réseau ferré à grande vitesse en Europe : étude de cartes.

Les objets techniquesCircuits électriques alimentés par des piles.Règles de sécurité, dangers de l’électricité.Leviers et balances, équilibres.Objets mécaniques, transmission de mouvements.

Les Temps modernesLa Renaissance : les arts, quelques découvertes scientifiques.Copernic ; Galilée.

Des réalités géographiques locales à la région où vivent les élèves- Les paysages de village, de ville ou de quartier, les principales activités économiques- Un sujet d’étude au choix permettant une première approche du développement durable (en relation avec le programme de sciences expérimentales et de technologie)

Produire en France- Quatre types d’espaces d’activités : une zone industrialo-portuaire, un centre tertiaire, un espace agricole et une zone de tourisme. Dans le cadre de l’approche du développement durable ces quatre études mettront en valeur les notions de ressources, de pollution, de risques et de prévention.

Cycle 3 histoirE

Cycle 3 géographiELe programme de géographie a pour objectifs de décrire et de comprendre comment les hommes vivent et aménagent leurs territoires. Les sujets étudiés se situent en premier lieu à l’échelle locale et natio-nale ; La fréquentation régu-lière du globe, de cartes, de paysages est nécessaire.


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3/15Les thématiques autour de l’énergieService éducatif


Les Temps modernes- Un moyen de transport - Des peintures et sculptures de la Renaissance, des XVIIème et XVIIIème siècles (Italie, Flandres, France)

Le XIXème siècle- Urbanisme : un plan de ville- Un court-métrage des débuts du cinématographe ; des photographies d’époque

Le XXème siècle et notre époque- Architecture : ouvrages d’art et habitat

Cycle 3 histoirE DEs artsNotamment les arts de l’es-pace : architecture, urbanisme

Le peuplement d’un milieuL’influence de l’Homme peut être :- Directe sur le peuplement (déboisement, ensemencement, chasse, utilisation de pesticides…) - Indirecte sur le peuplement (accumulation de déchets, aménagement du territoire, modifications topographiques)

Des pratiques au service de l’alimentation humaine La production alimentaire par l’élevage ou la cultureÉlevage ou culture nécessite une gestion rationnelle. Des améliorations quantitatives et/ou qualitatives de la production sont obtenues en agissant sur la reproduction, les conditions d’élevage ou de culture, les apports nutritifs.

Une question au choix : Ce temps est laissé au professeur pour développer un des thèmes du programme ou pour répondre aux questions que l’actualité peut susciter de la part des élèves.

Au choixLa semaine de la presse, des questions d’actualité, les journées spécifiques. Cette partie libre peut être l’occasion de mener un débat dont le thème aura été choisi avec les élèves (recherche d’informations, rédaction d’un argumentaire, organisation du débat).

Origine de la matière des êtres vivants Les végétaux chlorophylliens n’ont besoin pour se nourrir que de matière minérale, à condition de recevoir de la lumière.

Mon espace proche : paysage et territoire Lecture des paysages quotidiens et découverte du territoire proche : lieux, quartiers, réseaux de transports...

L’habitant : Thème 2 - Les acteurs locaux et la citoyenneté Les habitants peuvent participer à la vie de la commune directement ou par le biais d’associations. Ils doivent contribuer au respect de l’environnement et du cadre de vie.L’étude d’une association, ses missions et son implication dans le quartier peut être le point de départ d’une réflexion sur le rôle des habitants. On étudie l’agenda 21 de la commune (ou celui d’une autre commune) afin de montrer les actions mises en place pour le développement durable et comment chacun peut y participer.

L’enseignement s’articule autour d’un domaine d’application central, celui des « moyens de transport ». Le déplacement des personnes et des biens met en œuvre des objets techniques qui vont du plus simple au plus complexe. Les supports d’enseignement sont choisis par le professeur de façon à permettre une première approche de la mise en relation des fonctions et des principes techniques de base (principe du levier, transmissions et transformations de mouvement par roue, courroies, engrenages, crémaillères…), de notions relatives à leur évolution technique, aux énergies utilisées et aux caractéristiques des matériaux. Les objets choisis dans le domaine des moyens de transport (aériens, maritimes, terrestres) intègrent donc des parties mobiles.1. L’analyse et la conception de l’objet technique 2. Les matériaux utilisés3. Les énergies mises en œuvreIl s’agit d’identifier les différentes énergies exploitées dans le fonctionnement de l’objet technique étudié et de comprendre que le choix des énergies est lié à des contraintes techniques et humaines. Les activités doivent rester simples et concrètes.


6e sciEncEs DE La ViE Et DE La tErrE

6e géographiE

6e EDucation ciViquE

6e tEchnoLogiEVoir détails dans le programme

a u c o L L è g ETout au long du collège le choix des œuvres étudiées (en fonction des propositions des programmes) et des exer-cices proposés (dans la limite des programmes) en français, arts plastiques, éducation musicale, langues (vivantes ou anciennes) et mathématiques peut se faire autour de thèmes de convergence comme celui de l’énergie, de sa production, des économies, des conflits d’usage en lien avec les enseignements des autres disciplines. La mise en place de projets est cependant compliquée par le nombre de professeurs, la durée courte des séquences et la né-cessité de traiter complètement chaque programme sur l’année scolaire et non pas sur un cycle.

Caractéristiques de l’environnement proche et répartition des êtres vivantsIl existe des interactions entre les organismes vivants et les caractéristiques du milieu, par exemple, la présence d’un sol, la présence d’eau, l’exposition, l’heure du jour.Réaliser des mesures afin d’établir les caractéristiques d’un milieu.



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Cette première approche conduit l’élève à une sensibilisation aux problèmes environnementaux et au développement durable. Elle se poursuivra sur les autres niveaux du collège vers la distribution et la gestion de l’énergie dans les objets techniques en prenant en compte les conséquences économiques, sociales et environnementales.4. L’évolution de l’objet technique6. Les processus de réalisation d’un objet technique

ProportionnalitéOrganisation et représentation de donnéesNombres entiers et décimauxOpérationsNombres en écriture fractionnaireFigures planesSymétrie axialeParallélépipède rectangleLongueurs, masses, duréesAnglesAiresVolumes

Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergieNutriments et dioxygène libèrent de l’énergie utilisable, entre autre, pour le fonctionnement des organes.L’énergie libérée au cours de la réaction chimique entre les nutriments et du dioxygène, est utilisée pour le fonctionnement des organes et transférée en partie sous forme de chaleur.

La révolution de la pensée scientifique aux XVIe et XVIIe siècles introduit une nouvelle conception du monde.Raconter un épisode significatif des progrès ou débats scientifiques des XVIe et XVIIe siècles (Copernic ou Galilée…) et expliquer sa nouveauté

Des sociétés inégalement développées : Thème 3 – Des inégalités devant les risquesRisques et développement L’inégale vulnérabilité des sociétés face aux risques est le résultat de différents facteurs parmi lesquels le niveau de développement occupe une place majeure. L’action de l’homme dans l’aménagement des territoires et sa perception des risques aggravent ou réduisent l’exposition aux risques. Deux études de cas : Une catastrophe naturelle - Dans un pays développé- Dans un pays pauvre La comparaison démontre que deux aléas d’intensité voisine frappant deux sociétés différentes peuvent provoquer des dommages de nature et d’ampleur inégales. Ces études de cas sont mises en contexte au niveau mondial en s’appuyant sur des planisphères que l’on confronte (répartition de la population, risques naturels, Indice de Développement Humain...).

Lecture 1. Textes de l’Antiquité 2. Contes et récits merveilleux3. Initiation à la poésie5. Etude de l’image

Expression oraleTravaux d’écritureHistoire des arts

L’objet et les réalisations plastiquesL’objet et son environnementL’objet dans la culture artistique

Géologie externe : évolution des paysagesL’action de l’Homme, dans son environnement géologique, influe sur l’évolution des paysages.L’Homme prélève dans son environnement géologique les matériaux qui lui sont nécessaires et prend en compte les conséquences de son action sur le paysage.L’Homme peut prévenir certaines catastrophes naturelles en limitant l’érosion.

La question du développement durableLes enjeux économiques, sociaux et environnementaux du développement durable dans un territoire sont précisés, définis et mis en relation. Ces enjeux sont abordés à partir d’une étude de cas au choix : un enjeu d’aménagement dans un territoire (déchets, transports et déplacements, équipement touristique et de loisirs...). L’étude de cas débouche sur une approche de la notion de développement durable



6e FrançaisVoir propositions d’œuvres dans le programme

6e mathématiquEsVoir limites dans programme

6e arts pLastiquEs


5e histoirE

5e géographiE

La sécurité et les risques majeursL’État et les collectivités territoriales organisent la protection contre les risques majeurs et assurent la sécurité sur le territoire national.Dans le cadre du collège, l’élève est initié aux règles essentielles de sécurité, en fonction des risques liés à sa localisation. D’autres exemples précis pris dans l’actualité, sur le territoire national et dans le monde complètent l’étude.

L’eau dans notre environnement – Mélanges et corps pursL’augmentation de la température d’un corps pur nécessite un apport d’énergie. Les changements d’état d’un corps pur mettent en jeu des transferts d’énergie.

L’enseignement de la technologie prend appui sur le domaine d’application : « habitat et ouvrages ». Ainsi, l’élève est situé au coeur des objets techniques de son environnement (ouvrage d’art, habitation individuelle, équipements collectifs, monument, local industriel et/ou commercial, aménagement urbain, aménagements intérieurs…) dont il apprécie l’évolution dans le temps. Le logement, l’agencement des bâtiments publics et d’habitation, la construction d’ouvrages et d’ouvrages d’art, l’aménagement intérieur, l’isolation phonique et thermique, la stabilité des structures sont autant d’applications sur lesquelles il est pertinent de faire s’interroger l’élève. Les supports d’enseignement sont choisis par le professeur de façon à permettre une approche des principes techniques de base, des notions relatives à leur évolution technique, aux énergies et aux caractéristiques des matériaux traditionnels ou innovants utilisés. Les objets techniques retenus doivent privilégier la réflexion sur les structures et l’agencement.1. L’analyse et la conception de l’objet technique 2. Les matériaux utilisésL’étude de nouveaux matériaux permet de découvrir de nouvelles propriétés, de nouvelles possibilités de transformation. Les matériaux métalliques, céramiques, organiques et composites sont abordés dans le contexte de l’étude d’un objet technique présent dans le laboratoire ou dans l’environnement de l’élève.3. Les énergies mises en œuvreLe domaine « habitat et ouvrages » permet d’envisager des allers-retours entre la réalité et les différentes représentations réalistes ou symboliques de la chaîne d’énergie.4. L’évolution de l’objet technique6. Les processus de réalisation d’un objet techniqueCette approche permet de réaliser un prototype ou une maquette de qualité sur lesquels des tests et des contrôles peuvent être mis en œuvre.

La ressource énergétique La consommation mondiale d’énergie connaît une hausse accélérée et pour l’essentiel repose sur des énergies fossiles.L’éloignement entre les foyers de production d’énergie fossile et les principales zones de consommation suscite un trafic planétaire. Le contexte d’épuisement progressif nourrit des tensions géopolitiques et accélère la recherche de solutions (énergies de substitution, économies d’énergie...).Les enjeux des hydrocarbures- De la Russie - Du Moyen-OrientL’étude de cas est mise en perspective en abordant la question des réserves, de la production et des exportations mondiales d’hydrocarbures ainsi que leur poids dans les économies.

Une question au choix (une action de solidarité) Le choix est laissé au professeur de développer un des thèmes du programme ou de répondre aux questions que l’actualité peut susciter de la part des élèves.

Les circuits électriques en courant continu – Étude qualitative Un générateur est nécessaire pour qu’une lampe éclaire, pour qu’un moteur tourne.Un générateur transfère de l’énergie électrique à une lampe ou à un moteur qui la convertit en d’autres formes.Une photopile convertit de l’énergie lumineuse en énergie électrique.En présence d’un générateur, le circuit doit être fermé pour qu’il y ait transfert d’énergie. Il y a alors circulation d’un courant électrique.

Lecture 1. Littérature du moyen âge et de la renaissance2. Récits d’aventure5. Etude de l’imageExpression oraleTravaux d’écritureHistoire des arts


5e géographiE

5e sciEncEs physiquEs Et chimiE


5e EDucation ciViquE




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L’activité interne du globe Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol qui se propagent. Ils résultent d’une rupture des roches en profondeur provoquent des déformations à la surface de la Terre.Des contraintes s’exerçant en permanence sur les roches conduisent à une accumulation d’énergie qui finit par provoquer leur rupture.Le foyer du séisme est le lieu où se produit la rupture. A partir du foyer, la déformation se propage sous forme d’ondes sismiques.L’Homme réagit face aux risques en réalisant :- une prévention sismique basée sur l’information et l’éducation des populations (zones à risques à éviter, constructions parasismiques, conduites à tenir avant, pendant et après les séismes). Des plans d’aménagement du territoire tenant compte de ces risques sont mis en place ainsi que des plans de secours et des plans d’évacuation des populations.

L’enseignement s’articule autour d’un domaine d’application : « confort et domotique ». L’équipement intérieur (équipements en électroménager, vidéo, son, hygiène et beauté…) ou extérieur (éclairage, éolienne, installations solaires, équipement sportif, piscine…), l’informatisation et l’automatisation des systèmes du quotidien (chauffage, éclairage, sécurité des biens et des personnes…) sont autant d’éléments proches des élèves et sur lesquels il est pertinent de les faire s’interroger.1. L’analyse et la conception de l’objet technique 2. Les matériaux utilisésLes matériaux sont adaptés aux performances, à la durée de vie, à l’esthétique de l’objet technique, ainsi qu’aux contraintes budgétaires et organisationnelles de la réalisation. De nouvelles propriétés, adaptées aux supports retenus, de nouvelles possibilités de transformation, apparaissent. En quatrième, on accordera une importance particulière aux propriétés électriques des matériaux.3. Les énergies mises en œuvreIl s’agit d’identifier les différents types d’énergie exploités dans le fonctionnement de l’objet technique et de comprendre que le choix des énergies est lié à des contraintes techniques, humaines et économiques. Les activités doivent rester simples et concrètes, toujours en rapport avec les supports étudiés dans le cadre du domaine d’application « confort et domotique ». Elles peuvent donner lieu à des recherches documentaires. Cette approche conduit l’élève à une sensibilisation aux problèmes environnementaux et au développement durable. Elle éclaire le fonctionnement de l’objet technique en abordant la distribution et la gestion de l’énergie dans les objets techniques en prenant en compte les conséquences économiques, sociales et environnementales.4. L’évolution de l’objet technique6. Les processus de réalisation d’un objet technique





ProportionnalitéExpressions littéralesActivités graphiquesReprésentation et traitements de donnéesNombres entiers et décimaux positifsNombres positifs en écriture fractionnaireNombres relatifs entiers et décimauxInitiation à la notion d’équationFigures planesSymétriesPrismes droits, cylindres de révolutionLongueurs, masses, duréesAnglesAiresVolumes

La construction, la transformation des images L’image et son référent Les images dans la culture artistique

De l’air qui nous entoure à la moléculeUne combustion nécessite la présence de réactifs (combustible et comburant) qui sont consommés au cours de la combustion ; un (ou des) nouveau(x) produit(s) se forme(nt). Ces combustions libèrent de l’énergie.


5e arts pLastiquEs

La lumière : couleurs, images, vitesseEn absorbant la lumière, la matière reçoit de l’énergie. Elle s’échauffe et transfère une partie de l’énergie reçue à l’extérieur sous forme de chaleur.

Les lois du courant continu

Utilisation de la proportionnalitéProportionnalitéTraitement des donnéesCalcul numériqueCalcul littéralFigures planesConfigurations dans l’espaceAgrandissement et réductionAires et volumesGrandeurs quotients courantes

Responsabilité humaine en matière de santé et d’environnement5. Les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) extraites du sous sol, stockées en quantité finie et non renouvelable à l’échelle humaine, sont comparées aux énergies renouvelables notamment solaire, éolienne, hydraulique.Les impacts de ces différentes sources d’énergie sur l’émission des gaz à effet de serre sont comparés.Comparer les conséquences environnementales entre l’utilisation des énergies renouvelables et non renouvelables ;Repérer les facteurs d’origine humaine agissant sur l’effet de serre et en déduire les pratiques individuelles permettant de le limiter collectivement.

Aménagement et développement du territoire français : Thème 1 – Les espaces productifsLes espaces productifs industriels, agricoles et de service sont étudiés dans leurs permanences et leurs dynamiques.Trois études de cas à l’échelle locale : - Un espace de production à dominante industrielle ou énergétique- Un espace de production à dominante agricole- Un espace touristique ou de loisirs, ou un centre d’affaires Chaque étude de cas débouche sur une mise en perspective à l’échelle nationale et intègre les problématiques du développement durable.

La chimie, science de la transformation de la matière

La pile est un réservoir d’énergie chimique Lorsque la pile fonctionne, une partie de cette énergie est transférée sous d’autres formes. L’énergie mise en jeu dans une pile provient d’une réaction chimique : la consommation de réactifs entraîne l’usure de la pile.



3e géographiE



4e arts pLastiquEs

4e mathématiquEs Voir limites dans programme

La nature et les modalités de production des images. Les images et leurs relations au réel. Les images et leurs relations au temps et à l’espace.Les images dans la culture artistique.

Habiter la France : Thème 1 – De la ville à l’espace rural, un territoire sous influence urbaineLes aires urbaines La très grande majorité des habitants de la France vit dans une aire urbaine. La croissance urbaine s’accompagne de l’étalement spatial des villes (périurbanisation) en lien avec une mobilité accrue des habitants. Les espaces ruraux A la fois espace de vie, de travail et de récréation pour les citadins comme pour les ruraux, l’espace rural se transforme et connaît des conflits d’usage.Une étude de cas : une grande question d’aménagement urbain. Une étude de cas : un parc naturel national ou régional. Ces deux études débouchent sur une mise en perspective du phénomène d’urbanisation à l’échelle du territoire national en intégrant le rôle des acteurs et les grandes problématiques du développement durable.

La France et l’union européenne : Thème 2 – La France intégrée dans l’union européenne

Lecture 1. La lettre2. Récit du XIXème5. Etude de l’image

Expression oraleTravaux d’écritureHistoire des arts



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De la gravitation … à l’énergie mécaniqueUn objet possède :- Une énergie de position au voisinage de la Terre - Une énergie de mouvement appelée énergie cinétiqueLa somme de ses énergies de position et cinétique constitue son énergie mécanique.Conversion d’énergie au cours d’une chute.La relation donnant l’énergie cinétique d’un solide en translation est Ec = ½ m.v2.L’énergie cinétique se mesure en joules (J).

Le domaine d’application retenu pour le projet, nécessairement pluri-technologique, n’est pas imposé en classe de troisième. Le professeur est libre de le choisir avec sa classe en fonction de l’environnement du collège, des centres d’intérêt des élèves, de l’opportunité ou pas de participer à une manifestation extérieure…1. L’analyse et la conception de l’objet technique 2. Les matériaux utilisés3. Les énergies mises en œuvreDans le cadre de la réalisation d’un projet, la mise en place d’une méthodologie de choix des énergies utilisées est privilégiée. Elle est basée sur un choix multi critères prenant en compte les caractéristiques des énergies (polluantes ou pas, embarquées ou non, renouvelables ou non…), le bon fonctionnement et la réalisation de la solution technique ainsi que sa valorisation en fin de vie. Sensibilisé au cycle central à la notion d’énergie « utilisable » et d’énergie « perdue » dans une chaîne d’énergie, l’élève pourra ainsi prendre conscience que le choix d’une solution technique peut avoir des conséquences sur l’efficacité énergétique d’un système.4. L’évolution de l’objet technique6. Les processus de réalisation d’un objet technique

Lecture 1. Formes du récit aux XX° et XXI° siècles3. Théâtre : continuité et renouvellement4. Etude de l’imageExpression oraleTravaux d’écritureHistoire des arts

Notion de fonctionFonction linéaire, fonction affineStatistiqueNotion de probabilitéUtilisation de la proportionnalitéProportionnalitéTraitement des donnéesCalcul numériqueNombres entiers et rationnelsCalculs élémentaires sur les radicauxEcritures littéralesEquations et inéquations du premier degréFigures planesConfigurations dans l’espaceAires et volumesGrandeurs composées, changement d’unités

La prise en compte et la compréhension de l’espace de l’œuvreL’expérience sensible de l’espace L’espace, l’œuvre et le spectateur dans la culture artistique.



3e Françaisvoir propositions d’œuvres dans le programme


3e arts pLastiquEs

Puissance et énergie électriquesL’énergie électrique E transférée pendant une durée t à un appareil de puissance nominale P est donnée par la relation E = P.tLe joule est l’unité d’énergie du Système international (SI).

Energie électrique et circuits électriques en « alternatif »De la centrale électrique à l’utilisateurL’alternateur est la partie commune à toutes les centrales électriques.L’énergie mécanique reçue par l’alternateur est convertie en énergie électrique.Sources d’énergie renouvelables ou non.Un alternateur produit une tension variable dans le temps.Une tension, variable dans le temps, peut être obtenue par déplacement d’un aimant au voisinage d’une bobine.


2de générale sciEncEs DE La ViE Et DE La tErrE

a u L y c é ELa mise en place de projets doit être préparée avec le souci constant de l’acquisition rapide et complète des com-pétences des programmes préparatoires aux examens. même si le travail sur les attitudes est important la priorité doit être donnée au niveau (élevé) des connaissances à apporter et des capacités à développer. De nombreuses disciplines peuvent s’impliquer dans un projet sur l’énergie en choisissant leurs œuvres ou études de cas autour de ce thème notamment en Lettres, education Civique Juridique et Sociale, Sciences economiques et Sociales, Sciences de l’ingénieur.Certaines filières technologiques ou professionnelles sont étroitement liées à l’étude de l’énergie mais, peu répan-dues, leurs référentiels n’ont pas été détaillés ici.

Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée

Les conditions de la vie : une particularité de la Terre ?Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie.

La nature du vivantDe nombreuses transformations chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule : elles constituent le métabolisme. Il est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique. La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement.

Thème 2 Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol

L’Homme a besoin de matière et d’énergie. La croissance démographique place l’humanité face à un enjeu majeur : trouver et exploiter des ressources (énergie, sol) tout en gérant le patrimoine naturel.

Le soleil : une source d’énergie essentielleLa lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone. Ce processus permet, à l’échelle de la planète, l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère. La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse. Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile au cours de son enfouissement. La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières. La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées. Cette exploitation a des implications économiques et environnementales.L’utilisation de combustible fossile restitue rapidement à l’atmosphère du dioxyde de carbone prélevé lentement et piégé depuis longtemps. Brûler un combustible fossile, c’est en réalité utiliser une énergie solaire du passé. L’augmentation rapide, d’origine humaine de la concentration du dioxyde de carbone dans l’atmosphère interfère avec le cycle naturel du carbone.L’énergie solaire est inégalement reçue à la surface de la planète. La photosynthèse en utilise moins de 1%. Le reste chauffe l’air (par l’intermédiaire du sol) et l’eau (ce qui est à l’origine des vents et courants) et évapore l’eau (ce qui permet le cycle de l’eau).



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2des professionnellesgéographiE

2. L’enjeu énergétique

- Energue et développement durable en Chine- Le Moyen-Orient- La question énergétique en RussieOn met en relation les besoins en énergie, l’évolution des coûts et la gestion des ressources : mobilisation, accessibilité, recherche de sources d’énergie alternatives.On souligne les aspects géographiques et environnementaux de la question.

Confort dans la maison et l’entreprise

CME 1 Quelles est la différence entre température et chaleur ?CME 2 Comment sont alimentés nos appareils électriques ?

2des professionnellessciEncEs physiquEs Et chimiE

2de générale histoirE

Thème 3 : Corps humain et santé : l’exercice physiqueAu cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments. L’exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l’obésité.

L’essor d’un nouvel esprit scientifique et technique (XVIe-XVIIIe siècle) Deux études choisies parmi les trois suivantes : - Un savant du XVIe ou du XVIIe siècle et son œuvre - Les modalités de diffusion des sciences au XVIIIe siècle - L’invention de la machine à vapeur : une révolution technologique



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2de générale géographiE

2de généralesciEncEs physiquEs Et chimiE

Thème 1 : Les enjeux du développement

Du développement au développement durable - Un développement inégal et déséquilibré à toutes les échelles- De nouveaux besoins pour plus de 9 milliards d’hommes en 2050 - Mettre en œuvre des modes durables de développement

Thème 3 : Aménager la ville

Villes et développement durable - Croissance urbaine, étalement urbain, inégalités socio-spatiales- Transports et mobilités- Aménager des villes « durables » ?

Le diagnostic médical : l’analyse de signaux périodiques, l’utilisation de l’imagerie et des analyses médicales permettent d’établir un diagnostic. Des exemples seront pris dans le domaine de la santé (électrocardiogramme, électroencéphalogramme, radiographie, échographie, fibroscopie, …).

Le système solaire : l’attraction universelle (la gravitation universelle) assure la cohésion du système solaire.

Thème 2 : Gérer les ressources terrestres2 questions à traiter parmi 3 :

L’enjeu énergétique - Besoin en énergie et gestion des ressources- Impacts environnementaux et tensions géopolitiques- Quels choix énergétiques pour l’avenir ?

Thème 4 : Gérer les espaces terrestres 2 questions à traiter parmi 3 :

Les espaces exposés aux risques majeurs- L’exposition aux risques naturels et technologiques - L’inégale vulnérabilité des sociétés - Quelles capacités d’adaptation, quelles politiques de prévention ?

L’étude du mouvement : l’observation, l’analyse de mouvements et le chronométrage constituent une aide à l’activité sportive. Des lois de la physique permettent d’appréhender la nature des mouvements effectués dans ce cadre.

Les besoins et les réponses de l’organisme lors d’une pratique sportive : lors d’une activité physique, des transformations chimiques et physiques se produisent et s’accompagnent d’effets thermiques. Les apports alimentaires constitués d’espèces ioniques ou moléculaires permettent de compenser les pertes dues au métabolisme et à l’effort.

2de générale sciEncEs DE La ViE Et DE La tErrE

Utiliser l’énergie des vents, des courants marins, des barrages hydroélectriques, revient à utiliser indirectement de l’énergie solaire. Ces ressources énergétiques sont rapidement renouvelables. La comparaison de l’énergie reçue par la planète et des besoins humains en énergie permet de discuter de la place actuelle ou future de ces différentes formes d’énergie d’origine solaire.

2de générale EnsEignEmEnts D’EXpLoration Méthodes et pratiques scientifiques

Science et prévention des risques d’origine humaine : Gestion des déchets ; Pollutions ; Effet de serre Réchauffement de la planète ; Sécurité routière ; Sécurité et rayonnements Science et vision du monde

BiotechnologiesEnvironnement : pollution, dépollution, contrôles de la qualité de l’eau, de l’air, du sol et des surfaces

1re généralegéographiE

1re S sciEncEs DE La ViE Et DE La tErrE

Thème 1 - Comprendre les territoires de proximité

Approches des territoires du quotidien- Un aménagement choisi dans un territoire proche du lycée (étude de cas)- Acteurs et enjeux de l’aménagement des territoires

La région, territoire de vie, territoire aménagé- La région où est situé le lycée (étude de cas)

Thème 2 A Enjeux planétaires contemporains

Première possibilité : tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures Le choix est fait de s’intéresser à un champ pétrolifère ou gazier situé dans un bassin de marge passive pour comprendre les principaux facteurs qui conditionnent la formation des gisements. En s’appuyant éventuellement sur ce qui aura été étudié en seconde, il s’agit d’expliciter le constat fait alors : les gisements d’hydrocarbures sont rares et précisément localisés.

Deuxième possibilité : tectonique des plaques et ressource locale

Thème 2 - Aménager et développer le territoire français

Valoriser et ménager les milieux- La gestion durable d’un milieu (étude de cas)

Les dynamiques des espaces productifs dans la mondialisation- Un territoire de l’innovation (étude de cas)

Mobilités, flux et réseaux de communication dans la mondialisation- Roissy : plate-forme multimodale et hub mondial (étude de cas)- La connexion inégale du territoire français à l’Europe et au monde par les réseaux de transport et le numérique

Thème 2 B Nourrir l’humanitéUn agrosystème implique des flux de matière (dont l’eau) et d’énergie qui conditionnent sa productivité et son impact environnemental. Le choix des techniques culturales vise à concilier la nécessaire production et la gestion durable de l’environnement. […]Cependant, les limites de la planète cultivable sont bientôt atteintes : les ressources (eau, sol, énergie) sont limitées tandis qu’il est nécessaire de prendre en compte l’environnement pour en assurer la durabilité.

2de générale EnsEignEmEnts D’EXpLoration

Création et innovation technologiques1. La mobilité : Les véhicules individuels et les transports collectifs, les énergies utilisées, le pilotage et la sécurité4. L’habitat : La performance énergétique, la maison à énergie positive passive, la domotique5. L’énergie : Les énergies renouvelables, le stockage et la distribution6. La communication : La téléphonie, les interfaces de communication, les réseaux8. Les infrastructures : Les viaducs, les tours, les tunnelS9. La bionique : Prothèses, robots humanoïdes, drones

Sciences et laboratoiresGéosphère : Physique du globeAtmosphère terrestre : Rayonnement solaireUtilisations des ressources de la natureModes de vie : Habitat ; TransportsPrévention des pollutions et des risquesEnjeux énergétiques contemporains

1res professionnellespréVEntion santé EnVironnEmEnt

Module 6 : Gestion des ressources naturelles et développement durable6.1 Maîtriser sa consommation d’eau - Ressources en énergie Identifier les ressources en énergie (renouvelables et non renouvelables) au niveau local, au niveau planétaire et leurs limites de rendement. - Consommation et conséquences sur l’environnement Analyser l’évolution de la consommation par catégorie d’énergie et les conséquences sur l’environnement, notamment sur la qualité de l’air. - Mesures collectives et individuelles d’économie d’énergie Indiquer les mesures collectives pour limiter la consommation d’énergie et les effets sur l’environnement. Proposer des actions éco-citoyennes.

1re S sciEncEs physiquEs Et chimiE

Cohésion et transformations de la matièreLa matière à différentes échelles : du noyau à la galaxie.Particules élémentaires : électrons, neutrons, protons.Charge élémentaire e.



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1re S sciEncEs physiquEs Et chimiE

Interactions fondamentales : interactions forte et faible, électromagnétique, gravitationnelle.Cohésion du noyau, stabilité.Radioactivité naturelle et artificielle. Activité.Réactions de fission et de fusion.Lois de conservation dans les réactions nucléaires.Défaut de masse, énergie libérée.Réactions nucléaires et aspects énergétiques associés.Ordre de grandeur des énergies mises en jeu.Solide ionique. Interaction électrostatique ; loi de Coulomb.Solide moléculaire. Interaction de Van der Waals, liaison hydrogène.Électronégativité.Variation de température et transformation physique d’un système par transfert thermique.Lien entre les températures de changement d’état et la structure moléculaire dans le cas de l’eau, des alcools et des alcanes.Réactions chimiques et aspects énergétiques associés : énergie libérée lors de la combustion d’un hydrocarbure ou d’un alcool ; ordres de grandeur.



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Champs et forcesExemples de champs scalaires et vectoriels : pression, température, vitesse dans un fluide.Champ magnétique : sources de champ magnétique (Terre, aimant, courant).Champ électrostatique. Champ de pesanteur local. Loi de la gravitation ; champ de gravitation.Lien entre le champ de gravitation et le champ de pesanteur.

Formes et principe de conservation de l’énergieÉnergie d’un point matériel en mouvement dans le champ de pesanteur uniforme : énergie cinétique, énergie potentielle de pesanteur, conservation ou non conservation de l’énergie mécanique.Frottements ; transferts thermiques ; dissipation d’énergie.Formes d’énergie.Principe de conservation de l’énergie.Application à la découverte du neutrino dans la désintégration béta.

Convertir l’énergie et économiser les ressourcesRessources énergétiques renouvelables ou non ; durées caractéristiques associées.Transport et stockage de l’énergie ; énergie électrique.Production de l’énergie électrique ; puissance.Conversion d’énergie dans un générateur, un récepteur. Loi d’Ohm. Effet Joule.Notion de rendement de conversion.Stockage et conversion de l’énergie chimique.Énergie libérée lors de la combustion d’un hydrocarbure ou d’un alcool.Piles salines, piles alcalines, piles à combustible.Accumulateurs.Polarité des électrodes, réactions aux électrodes.Oxydant, réducteur, couple oxydant/réducteur, réaction d’oxydo-réduction.Modèle par transfert d’électrons.

1re L et ES sVt/spc

Nourrir l’humanité

Une agriculture pour nourrir les Hommes L’exportation de biomasse, la fertilité des sols, la recherche de rendements et l’amélioration qualitative des productions posent le problème : - du coût énergétique et des atteintes portées à l’environnement.Le choix des techniques culturales doit concilier la production, la gestion durable de l’environnement et la santé.

1res et TerminalesprofessionnellessciEncEs physiquEs Et chimiE

Les transportsT 4 Pourquoi éteindre ses phares quand le moteur est arrêté ?T 5 Comment se déplacer dans un fluide ?

Confort dans la maison et l’entrepriseCME 4 Comment chauffer ou se chauffer? CME 5 Peut-on concilier confort et développement durable ?

Son et lumière SL 1 Comment dévier la lumière ?SL 2 Comment un son se propage-t-il ?SL 3 Comment transmettre un son à la vitesse de la lumière ?



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Terminale S sciEncEs physiquEs Et chimiE

Terminale S EnsEignEmEnt DE spéciaLité spc

Terminale S EnsEignEmEnt DE spéciaLité sVt

Thème 1 : l’eauEau et énergie : Piles à combustible. Production de dihydrogène.

Thème 1 - La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution de la vieÉnergie et cellule vivante (on se limite aux cellules eucaryotes)Tout système vivant échange de la matière et de l’énergie avec ce qui l’entoure. Il est le siège de couplages énergétiques.- La cellule chlorophyllienne des végétaux verts effectue la photosynthèse grâce à l’énergie lumineuse. Le chloroplaste est l’organite clé de cette fonction. La phase photochimique produit des composés réduits RH2 et de l’ATP. La phase chimique produit du glucose à partir de CO2 en utilisant les produits de la phase photochimique.- La plupart des cellules eucaryotes (y compris les cellules chlorophylliennes) respirent : à l’aide de dioxygène, elles oxydent la matière organique en matière minérale. La mitochondrie joue un rôle majeur dans la respiration cellulaire.


Économiser les ressources et respecter l’environnement

Enjeux énergétiquesNouvelles chaînes énergétiques.Économies d’énergie.

L’oxydation du glucose comprend la glycolyse (dans le hyaloplasme) puis le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) : dans leur ensemble, ces réactions produisent du CO2 et des composés réduits R’HLa chaîne respiratoire mitochondriale permet la réoxydation des composés réduits ainsi que la réduction de dioxygène en eau. Ces réactions s’accompagnent de la production d’ATP qui permet les activités cellulaires. - Certaines cellules eucaryotes réalisent une fermentation. L’utilisation fermentaire d’une molécule de glucose produit beaucoup moins d’ATP que lors de la respiration. - La fibre musculaire utilise l’ATP fourni, selon les circonstances, par la fermentation lactique ou la respiration. L’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie nécessaire aux glissements de protéines les unes sur les autres qui constituent le mécanisme moléculaire à la base de la contraction musculaire. - L’ATP joue un rôle majeur dans les couplages énergétiques nécessaires au fonctionnement des cellules.

Énergie, matière et rayonnement

Transferts d’énergie entre systèmes macroscopiquesNotions de système et d’énergie interne. Interprétation microscopique.Capacité thermique.Transferts thermiques : conduction, convection, rayonnement. Flux thermique. Résistance thermique.Notion d’irréversibilité.Bilans d’énergie.

Transferts quantiques d’énergie Émission et absorption quantiques.Émission stimulée et amplification d’une onde lumineuse.Oscillateur optique : principe du laser.Transitions d’énergie : électroniques, vibratoires.

Terminales professionnelles

géographiE

2. Acteurs et enjeux de l’aménagement des territoires français - Un aménagement dans une communauté de communes Avec la construction européenne et la décentralisation, l’État n’est plus le seul acteur de l’aménagement des territoires. On identifie le rôle des collectivités territoriales, des communautés de communes et des territoires de projet, de l’État, de l’Union européenne. On fait apparaître la complexité des enjeux : compétitivité des territoires, équité territoriale, environnement.

Terminales professionnelles

EDucation ciViquE

Thème au choix (parmi 3)Citoyenneté et environnement - Énergie nucléaire et gestion des déchets On s’interroge sur le besoin d’information pour comprendre les débats complexes qui portent sur les relations entre progrès technologiques, santé et environnement, dans une perspective de développement durable. On met en débat la responsabilité du citoyen au plan individuel et collectif.

Terminale S EnsEignEmEnt DE spéciaLité sVt

Terminale ES sEs

La croissance économique est-elle compatible avec la préservation de l’environnement ?

Quels instruments économiques pour la politique climatique ?


Thème 2 - Enjeux planétaires contemporains

Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenirLes enveloppes fluides de la Terre (atmosphère et hydrosphère) sont le siège d’une dynamique liée notamment à l’énergie reçue du Soleil. Elles sont en interaction permanente avec la biosphère et la géosphère. Le climat, à l’échelle globale ou locale, est à la fois le résultat de ces interactions et la condition de leur déroulement. La compréhension, au moins partielle, de cette complexité permet d’envisager une gestion raisonnée de l’influence de l’Homme. L’effet de serre, déterminé notamment par la composition atmosphérique, est un facteur influençant le climat global. La modélisation de la relation effet de serre/climat est complexe. Elle permet de proposer des hypothèses d’évolutions possibles du climat de la planète notamment en fonction des émissions de gaz à effet de serre induites par l’activité humaine. Sur les grandes durées (par exemple pendant le dernier milliard d’années), les traces de variations climatiques importantes sont enregistrées dans les roches sédimentaires. Des conditions climatiques très éloignées de celles de l’époque actuelle ont existé.



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Documents

LEs thématiquEs autour DE Juillet 2014 L’éneRGie