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une progression possible pour le theme 1 de seconde : « l'univers

La progression a été établie pour des séances (classe entière et TP) d'1 h 30. .... Il s'agit de réaliser une série de mesures et de les exploiter pour valider les observations de quatre savants au cours ... L'indice de réfraction d'un milieu sera introduit ici. ... Activité 6 : Application : Comment le prisme disperse-t-il la lumière ?




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UNE PROGRESSION POSSIBLE POUR LE THEME 1 DE SECONDE : « L’UNIVERS »
Cette progression prend appui sur une proposition faite par un groupe de formateurs de l’académie de Toulouse : seul le premier mois sera détaillé (cela correspond aux trois séquences de l’étape 1 de la progression). Parmi ces trois séquences, on présentera de manière plus approfondie une séance en classe entière, une séance en groupe (ECE) et une évaluation écrite. Ces séances figurent en bleu dans le tableau qui suit.
La progression a été établie pour des séances (classe entière et TP) d’1 h 30. Il s’agit du premier thème traité dans l’année.

Introduction au thème : Mise en questionnement des élèves pour élaborer un « fil rouge » ( Comment préserver l’espèce humaine dans le cas où la Terre deviendrait inhabitable ? Vers quel astre pourrait-on envisager de « déménager » ? Pour répondre à ces questions, il est nécessaire, dans un premier temps, d’explorer l’Univers.

ETAPE 1 : EXPLORER L’UNIVERS
Séquence 1 : A la découverte de l’univers ( Bilan : Une planète du système solaire est la seule possibilité pour envisager un « déménagement ».
Séquence 2 : Comment explorer le cosmos sans fusée ? ( Bilan : La lumière du cosmos est porteuse de messages qu’il nous faut décrypter afin de connaître l’Univers.
Séquence 3 : Explorer le système solaire ( Bilan des exposés : Parmi les planètes de notre système solaire, seule la planète Mars paraît être la plus envisageable comme futur habitat (sol rocheux, atmosphère …). Il nous faut maintenant partir à sa découverte …


ETAPE 2 : CONNAITRE MARS 
Séquence 4 : Composition de l’atmosphère et du sol (atomes, éléments, classification) ( Bilan : Les conditions actuelles sur Mars ne permettent pas une vie humaine, mais un habitat particulier pourrait abriter la vie quelques temps … et dans ce cas, comment nous rendre sur Mars ?


ETAPE 3 : PARTIR VERS MARS
Séquence 5 : Mouvement de Mars (relativité du mouvement) ( Bilan : Il est nécessaire de connaître la trajectoire et la vitesse de Mars dans notre référentiel pour pouvoir trouver la meilleure « fenêtre de tir » depuis la Terre.
Séquence 6 : La gravitation et Mars (D’où faire décoller notre fusée ? Depuis la Lune ? Depuis la Terre ?)
Séquence 7 : Comment aller sur Mars ? (satellisation)

( Conclusion du thème : Dans l’état actuel, la seule planète nous permettant de vivre est encore la nôtre !!!

SEMAINESEANCEPROBLEMATIQUEACTIVITES PROPOSEESCompétences élèvesCompétences professeurSemaine 1Séance 1 :
Classe entièreIntroduire le thème (15 min)








Décrire l’Univers

La problématique est introduite par la vidéo « Le mal de Terre » (lesite.tv) et présentant une interview de l’astrophysicien Hubert Reeves dans laquelle il donne des explications sur les crises écologiques successives. Un questionnaire est distribué afin de s’assurer que les informations importantes ont été extraites. Lors d’une discussion faisant suite à la diffusion, il s’agit d’amener les élèves à répondre à la question « Comment préserver l’espèce humaine dans le cas où la Terre deviendrait inhabitable ? ». Petit à petit, les élèves imaginent la possibilité d’un « déménagement » vers une autre planète (on peut utiliser le biais du film Avatar pour l’introduire). Laquelle ?

Séquence 1 : A la découverte de l’univers
Activité 1 : Deux vidéos permettent de décrire l’Univers et les objets qui le composent (L’Univers : « la Terre » – lesite.tv – Hubert Reeves ; Une vision de l’Univers – lesite.tv).
Activité 2 : Les dimensions de l’Univers (travail sur les multiples et sous-multiples du mètre, les puissances de 10 et les ordres de grandeur à partir d’images d’objets de tailles différentes).
Activité 3 : L’année de lumière : définition d’une nouvelle unité (à partir d’une vidéo du magazine E=m6 et une série de questions).APP : Extraire des informations




C4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
C5 : Organiser le travail de la classe
C8 : Maîtriser les technologies de l'information et de la communicationSéance 2 :
TPManipuler l’année de lumière et comprendre que « voir loin, c’est voir tôt »Activité 4 (inspirée du document d’accompagnement des programmes) : on propose aux élèves de travailler sur le scenario du film Avatar dans lequel il est expliqué que le héros du film met 6 ans pour faire le voyage Terre - Alpha Centauri. Les élèves disposent de documents divers (vitesses des fusées actuelles, vitesse de la lumière, etc.) et doivent vérifier la réalité du scenario proposé et s’interroger sur l’expression « Voir loin, c’est voir le passé ».APP, ANA, VAL :
Extraire et exploiter des informations pour répondre à un problème poséC4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
C5 : Organiser le travail de la classeSemaine 2Séance 3 :
Classe entière


Introduire la notion de spectre *Correction d’exercices sur les notions précédemment introduites.
Synthèse du TP : ce qu’il faut retenir de l’année de lumière.
Bilan de la séquence 1

Séquence 2 : Comment explorer le cosmos sans fusée ? Introduction (brainstorming) : Par quel biais sont apportées les seules informations dont nous disposons pour connaître notre univers ?
Activité 1 : L’expérience historique de Newton
Activité 2 : l’expérience de Fraunhofer (1811)



Voir descriptif annexé

C3 : Maîtriser les disciplines et avoir une bonne culture générale
C4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
Séance 4 :
TPComment analyser la lumière ?Activité 3 (expérimentale) : Les spectres
Des ateliers tournants permettront de travailler les points suivants : réalisation et observation de spectres d’émission et d’absorption, mise en évidence de l’influence de la température sur un spectre d’émission, lien entre spectres d’émission et d’absorption d’un élément chimique.REA : Suivre un protocole
REA : Observer et décrire un phénomène.
VAL : Interpréter des observationsC4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
C5 : Organiser le travail de la classeSemaine 3Séance 5 :
Classe entièreLe prisme dévie chaque radiation colorée différemment selon sa couleur. Comment ?Exploitation du TP pour construire le cours.
Notions à introduire en plus dans le cours : définition de la longueur d’onde associée à une radiation visible et spectre d’absorption : relation raies émission/absorption.

Activité 4 (expérience professeur) : Introduction au phénomène de réfraction de la lumière
Il s’agit de réaliser l’expérience du « bol magique » (webcam, bol et pièce de monnaie) pour mettre en évidence le phénomène et de le relier à des observations du quotidien (bâton cassé, ...).



APP : Extraire des informations
REA : Observer et décrire des phénomènes
VAL : Interpréter des observationsC4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
C5 : Organiser le travail de la classe
C8 : Maîtriser les technologies de l'information et de la communicationSéance 6 :
TPQuel modèle pour la réfraction ?Activité 5 (expérimentale) : Modélisation de la réfraction de lumière
Il s’agit de réaliser une série de mesures et de les exploiter pour valider les observations de quatre savants au cours des siècles : Ptolémée, Robert Grosseteste, Johannes Kepler et le binôme Snell et Descartes (cf. document d’accompagnement des programmes). On se propose d’utiliser un tableur-grapheur pour réaliser l’exploitation des mesures. On insistera sur l’utilisation du tableur comme outil permettant de modéliser des données (régression linéaire + insertion de la courbe de tendance).
L’indice de réfraction d’un milieu sera introduit ici.REA : Effectuer des mesures avec précision
REA : Suivre un protocole
REA : Utiliser le matériel (dont l’outil informatique) de manière adaptée
VAL : Exploiter des mesures pour valider un modèle, une observationC3 : Maîtriser les disciplines et avoir une bonne culture générale
C4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
C5 : Organiser le travail de la classe
Semaine 4Séance 7 :
Classe entièrePourquoi le prisme disperse-t-il la lumière ?Synthèse du TP : les lois de la réfraction + exercices d’application.

Activité 6 : Application : Comment le prisme disperse-t-il la lumière ?
Utilisation du modèle pour expliquer la dispersion de la lumière blanche par un prisme.
Bilan de la séquence 2

ANA : Utiliser un modèle
VAL : Interpréter les résultats obtenus

C4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
C5 : Organiser le travail de la classeSéance 8 :
TPComment déterminer l’indice de réfraction de l’eau ? *Activité 7 : Evaluation des Compétences Expérimentales (ECE)Voir descriptif annexéC4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
C7 : Évaluer les élèves
C6 : Prendre en compte la diversité des élèvesSemaine 5Séance 9 :
Classe entièreEvaluation écriteVoir l’évaluation et sa correctionC4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
C7 : Évaluer les élèvesSéance 10 :
TPVers quelle planète « déménager » ?Séquence 3 : Explorer le système solaire
Mini-Exposés : Rechercher les caractéristiques des planètes de notre système solaire (photo, origine du nom, présence de satellites, distance au Soleil, température de surface, structure, présence d’atmosphère, d’eau).APP : Extraire des informations
COM : Communiquer à l’oralC4 : (Concevoir et) mettre en œuvre son enseignement
C5 : Organiser le travail de la classe*  : Ces séances sont analysées dans les documents fournis en annexe.









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