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Programme d'Enseignement Scientifique
Classe de 1ère
Programme Officiel 2019 (BO)
Programme Officiel 2023 (BO)
(Quelques modifications du programme 2019)
Manuel au Lycée Saint John Perse
Animations et vidéos en relation avec le programme d'enseignement scientifique en classe de première
Année scolaire 2024-2025 - liens en cours de vérification
Thèmes étudiés
Thème 1: Une longue histoire de la matière
Partie 1: Un niveau d'organisation: les éléments chimique
Activité 1- Les éléments chimiques dans l'univers
Site d'information sur les éléments chimique
Les éléments chimiques
Activité: Ouvrez la page du site. Cliquez sur la section "Propriété" et la sous section "Abondance" et comparez l'abondance relative des éléments chimiques: dans l'univers; dans le système solaire; dans la croûte terrestre et dans notre corps.
Vidéo cours
Vidéo bilan du chapitre sur les éléments chimiques dans le manuel en ligne "Le Livre Scolaire"
Vidéo Abondance et origine des éléments sur la Terre (Chaîne YouTube Eric Menonville"(PC) 5mn09) - Abondance
des éléments dans l'univers, sur Terre et chez les êtres vivants.
Explication de ces abondances par l'origine des éléments lors de la
création de l'univers et des étoiles. On explique ce qu'est une réaction nucléaire et on apprend à différencier fusion et fission.
Vidéos connaissances
Dans
cette vidéo nous répondrons à deux questions: quelle est la composition
de la Terre et comment est-ce que cette composition varie avec la
profondeur.
La
matière est partout présente autour de nous. Elle est constituée
d'atomes, eux-mêmes construits à partir de « briques plus petites » :
protons, neutrons, quarks, électrons. Découvrez en animation-vidéo ce
qu'est un atome et les forces fondamentales de l'Univers qui participent au maintien de sa structure.
Les
protons, les neutrons, les atomes, d'où vient la matière ? Découvrez
en animation-vidéo comment la matière est apparue il y a environ 13,7
milliards d'années. Des premiers noyaux d'hydrogène, encore appelés
protons, aux noyaux plus lourds tels que le fer, différentes phases de
l'histoire de l'Univers sont à l'origine de la création des éléments
naturels présents sur Terre.
Depuis
13,7 milliards d’années, l’Univers n’a cessé d’évoluer. Contrairement à
ce que nous disent nos yeux lorsque l’on contemple le ciel, ce qui le
compose est loin d’être statique. Les physiciens disposent des
observations à différents âges de l’Univers et réalisent des
simulations dans lesquelles ils rejouent sa formation et son évolution.
Il semblerait que la matière noire ait joué un grand rôle depuis le
début de l’Univers jusqu’à la formation des grandes structures
observées aujourd’hui.
Vidéo Tout comprendre sur le soleil (Chaîne YouTube Nat Geo France - 4mn45)
Approfondir ses connaissances
Vidéo Plongée au cœurs des étoiles (Chaine YouTube "Sciences étonnantes" -15mn54) Qu'est-ce vraiment qu'une étoile, et que sait-on de ce qui se déroule à l'intérieur ?
Ce que sont les quasars.
Relation entre Quasars et trous noirs.
Quasars: lieux de destruction des étoiles et centre de formation de nouvelles galaxies.
Vidéo Représentation symbolique du noyau d'un atome (Chaine YouTube " Florence Raffin" (PC) - 2mn40)
Vidéo Les éléments chimiques (Chaine YouTube " prof de physique " - 6mn44)
Activité 2- La radioactivité
Activité - 3- La datation par la radioactivité
Le minimum utile pour comprendre et utiliser une courbe de décroissance
radioactive. Pour comprendre ou réviser. Niveau 1ère Enseignement Scientifique.
Partie 2: Des édifices ordonnés: les cristaux
Logiciel en ligne
MinUSc est un logiciel en ligne de visualisation de modèles de Minéraux à Usage Scolaire. Il fonctionne au sein d'un navigateur moderne (chrome, firefox, safari, et microsoft edge).
Cette vidéo montre comment est composée une roche, dans ce cas une péridotite qui est la roche caractéristique du manteau supérieur. Il s'agit ici de montrer la structure 3D d'une roche à différentes échelles : celle de l'atome, celle du minéral et celle de la roche.
Activité 1- L'organisation de la matière dans les solides
Activité 2-Décrire et caractériser les solides cristallins
Cette vidéo explique ce qu'est un cristal et présente la notion de maille. On y découvre les types de mailles cubiques ainsi que les notions de paramètre, de calcul de volume et les démonstrations permettant de trouver la relation entre le paramètre de la maille a et le rayon des entités r.
Cette vidéo explique comment compter le nombre d'entités par maille. Elle présente, avec des applications pour les illustrer, les notions de compacité et de masse volumique.
Comment calculer la masse volumique d'un cristal à partir de quelques informations sur sa maille élémentaire?
Explication ce qu'est un cristal à travers de nombreux exemples. Description, façon de les classer et raison de leur étude.
Dans cette vidéo, on regarde comment décrire et représenter un cristal avec un réseau cubique simple ou un réseau cubique à faces centrées. On montre aussi combien d'atomes sont présents dans la maille (cube).
Dans cette vidéo, on regarde comment décrire et représenter un cristal avec un réseau cubique simple ou un réseau cubique à faces centrées. On montre aussi combien d'atomes sont présents dans la maille (cube).
Dans cette vidéo, on explique comment calculer la compacité et la masse volumique d'un cristal en réseau cubique à faces centrées. Et on calcule la masse volumique dans l'exemple du fer.
Activité 3-Les roches: associations de minéraux
Vidéo 1 magma = 2 roches (Chaine YouTube " Sciences Nat" (SVT) " - 4mn43)Cette vidéo explique comment à partir d'un même magma il peut se former 2 roches différentes ?
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Activité 4- Les roches: structures et conditions de formation
"Organisation cristalline de certaines roches"
Sous la surface terrestre, des roches peuvent subir une fusion à l’origine de la production d’un liquide, le magma. Ce magma en remontant à la surface subit un refroidissement aboutissant à la solidification du liquide qui forme alors une roche, on parle de roche magmatique. Lorsque le magma se solidifie sous la surface, le refroidissement est lent, les cristaux formés sont alors de grandes tailles et sont jointifs. On parle de roche plutonique, c’est le cas du granite par exemple. Lorsque le magma se solidifie à la surface (ce sont les laves émises par les volcans), le refroidissement au contact de l’air est très rapide, les cristaux formés sont alors de petites tailles et sont séparés par du verre. On parle de roche volcanique, c’est le cas de la rhyolite et de l’obsidienne par exemple. À la différence des cristaux, le verre est une structure amorphe (sans forme particulière, sans ordre géométrique).
"Organisation cristalline de certaines structures cristallines issues du monde du vivant"
On retrouve des cristaux chez les êtres vivants. Ces cristaux de natures différentes sont associés à des fonctions différentes d’un organisme à un autre et d’un organe à une autre. Par exemple:
- on trouve de l’hydroxyapatite dans les os des Vertébrés et de l’aragonite dans les coquilles des Mollusques. Dans les deux cas, ces cristaux permettent de solidifier le squelette de ces organismes. (exemples vus en classe)
- on trouve de l’oxalate dans les feuilles de certains végétaux participant à protéger les plantes des agressions par les herbivores (exemple non vu en classe)
(Professeur de SVT au lycée Claude de France de Romorantin (41)
Partie 3: Une structure complexe: la cellule vivante
Activité 1- La théorie cellulaire
Au 17ème siècle, l’invention du microscope optique permet la découverte
des cellules.
Au 19ème siècle, le perfectionnement des microscopes et la
multiplication des observations pour de nombreux organismes permet
l’élaboration de la théorie cellulaire. Les principes élémentaires de
cette théorie sont :
1 - tout organisme vivant est composé d'une ou plusieurs cellules (c’est
l’unité cellulaire).
2 – la cellule est l’unité structurale de base des êtres vivants.
3 - toute cellule provient d'une autre cellule.
Au 20ème siècle, l’invention du microscope électronique (dont le pouvoir
de résolution est 1 000 fois supérieur à celui des microscopes
optiques) permet l’exploration de l’intérieur de la cellule.
Le microscope électronique à transmission permet de voir l’intérieur de
l’échantillon.
Le microscope électronique à balayage permet de voir la surface de
l’échantillon.
Activité 2-L'exploration des cellules grâce au microscope
La découverte d'un nouveau monde, d'un nouvel univers qui pourtant était
juste sous nos yeux...
Personne au monde n’a peut-être découvert autant de merveilles
qu’Antonie Van Leeuwenhoeck. Pourquoi ? Et bien tout simplement parce
qu’il découvrit non moins qu’ un nouveau monde, celui de l’infiniment
petit. C’est Van Leeuwenhoeck qui découvrit les cellules, les globules
sanguins, les animalcules de la semence appelés aujourd’hui les
spermatozoïdes, un nombre incroyables de bactéries, des protozoaires de
toutes espèces !
Imaginez un instant être à sa place quant il voit pour la première fois
au monde circuler le sang dans les capillaires d’une larve d’anguille !
Il est subjugué comprenez-vous ! Alors tous ces étudiants qui vont au
cours, tous ces jeunes gens qui écoutent leur professeur leur décrire le
monde de l’infiniment petit, et bien devraient se souvenir toute leur
vie du nom d’Antonie Van Leeuwenhoeck, car c’est le père véritable de ce
que l’on appelle aujourd’hui La Biologie...
Capsule vidéo reprenant des notions présentées en classe de 1ère, en enseignement scientifique. On y retrouve les étapes de la construction de la théorie cellulaire, exemple typique de la construction du savoir scientifique qui s'enrichit peu à peu par les découvertes successives, par les avancées technologiques et les controverses entre partisans de telle ou telle manière de comprendre le monde qui nous entoure.
Activité 3-La membrane plasmique des cellules
L’invention du microscope électronique a permis la découverte de la
structure de la membrane plasmique et la compréhension du lien entre
l’échelle cellulaire (ex. structure et emplacement de la membrane
plasmique dans la cellule) et l’échelle moléculaire (ex. molécules
composant la membrane).
La membrane plasmique est une structure qui permet de délimiter la
cellule. Cette structure est principalement composée de lipides et de
protéines.
Les lipides de la membrane ont une partie hydrophile et une partie
lipophile (ou hydrophobe), ces propriétés sont à l’origine de la
structure en bicouche lipidique de la membrane plasmique. Les parties
hydrophiles sont en contact avec les milieux intra et extracellulaires
composés d’eau.
Les protéines de la membrane plasmique permettent notamment des échanges
entre la cellule et l’extérieur.
Les molécules de la membrane peuvent se déplacer, la membrane est donc
souple et déformable, ce qui permet des déformations de la cellule.
Les organites possèdent aussi des membranes qui sont des structures dont
la composition est très proche de celle de la membrane plasmique.
Définition, éléments constitutifs, organisation et fonctions de la membrane de la cellule.
Une vidéo réalisée à partir d'une animation 3D pour visualiser le modèle théorique qui décrit le comportement fluide de la membrane cellulaire « La membrane plasmique constitue une structure dynamique.
Le modèle principal décrivant cette dynamique est celui de la mosaïque fluide (proposé par Singer et Nicholson en 1972). Selon ce modèle, phospholipides et protéines membranaires sont libres de se mouvoir au sein de la membrane.»
Schéma est plutôt adapté au niveau première enseignement scientifique.
Thème 2: Le soleil: notre source d'énergie
Partie 1: Le rayonnement solaire
Activité 1- La température du soleil
Vidéo 1- L'origine de l'énergie du soleil (Chaine YouTube " Eric Menonville"(PC)")
Vidéo 2- Rayonnement et température d'une étoile (Chaine YouTube " Eric Menonville"(PC) ")
Comment utiliser la LOI de WIEN pour donner la température d'une étoile. 1ère Enseignement Scientifique .
Activité 2-La mesure de la puissance radiative du soleil
Vidéo (Chaine YouTube " Bright Blue)
Activité 3-La variation de la puissance radiative reçue sur Terre
Vous connaissez certainement les saisons: printemps, été, automne, et hiver: mais savez-vous pourquoi elles existent? Qu'est-ce qui fait que pendant certaines périodes de l'année les températures soient plus chaudes et pendant des autres plus froides ? Cette vidéo vous montrera comme cela dépend du mouvement de la terre autour du soleil (révolution) et sur elle même (rotation sur l'axe de la terre). Elle vous apprendra que les saisons sont dues à l'inclinaison de l'axe de rotation car cela impacte fortement la durée et l'intensité du rayonnement solaire.
Vidéo: Les saison et l’axe de rotation de la Terre ( Chaîne Youtube de “Madame Bouin”(Professeur de SVT) 4mn58)
Pourquoi les saisons ? Cette vidéo propose une réponse illustrée par une animation.
Sont aussi abordés en fin de vidéo les notions d'équinoxes et de solstices.
Animation en ligne
Animation permettant de simuler une variation de l’angle d'incidence du soleil sur le globe terrestre et d'observer les répercussions de cette variation sur la surface (superficie) du globe éclairée et la puissance (solaire) reçue par cette surface.
Animation en ligne
Animation permettant de visionner la variation de la puissance solaire reçue par la Terre en fonction de la latitude
Images
Activité 4- La source d'énergie du soleil
Partie 2: Le bilan radiatif terrestre
Activité 1-Le soleil: la source d'énergie de la Terre
Activité 2-La Terre face au rayonnement solaire
Activité 3-Le rayonnement absorbé et émis par la surface de la Terre
Tout corps réfléchit une partie de l’énergie solaire qu’il reçoit. L’albédo est la part d’énergie solaire réfléchie par rapport à celle reçue. Plus un corps est clair et plus il est réfléchissant : son albédo est fort. À l’inverse, un corps sombre absorbe davantage les rayons du Soleil : son albédo est faible. L’effet d’albédo joue ainsi un rôle sur le climat et l’équilibre thermique de la planète, au même titre que l’effet de serre ou le cycle du carbone. Il est directement impacté par les activités humaines et par le réchauffement climatique.
Activité 4- Le bilan radiatif de la Terre
Partie 3: Une conversion biologique de l'énergie solaire: la Photosynthèse
Exercice Manuel Belin p. 114 et 115
Activité 1-La feuille: lieu de conversion de l'énergie
Activité 2-La photosynthèse à l'échelle planétaire
Activité 3-Le La fossilisation de la matière organique végétale
Présentation 3D didactique présentant la formation du charbon, centre historique minier.
Partie 4: Le bilan thermique du corps humain
Activité 1-Le corps humain: un échangeur thermique
(Chaine YouTube "BBC Earth Unplugged")Expérience de perte de chaleur torse nu dans des conditions de gèle
Activité 2-La libération de l'énergie thermique par le métabolisme
Activité 3-La puissance thermique du corps humain
Thème 3: La Terre, un astre singulier
Partie 1: La forme de la Terre
Activité 1- La forme de la Terre dans l'antiquité
Animation simple, claire et sans BlaBla pour refaire le calcul d’Ératosthène en 180 secondes chrono. Niveau 1ère Enseignement Scientifique.
Animation en ligne
Animation qui permet de visualiser la methode utilisée par Ératosthène pour mesurer le rayon de la Terre (Site: Ostralo.net)
Pourquoi s'est-on servi des mouvements du Soleil pour dessiner les premières cartes du monde ? Comment Eratosthène a-t-il réussi à calculer la taille de la Terre ? Comment représente-t-on une sphère sur un plan ? Comment les géomètres font-ils pour retranscrire sur une carte les prises de vues faites sur le terrain ? Pour nous parler de la cartographie, Fred s'est rendu à la Bibliothèque Nationale, où l'on conserve toutes les cartes éditées depuis le début du 19ème siècle. Il a également suivi les géomètres de l'IGN qui, à pied ou en avion, établissent les cartes de notre pays dans les moindres détails.
La Terre est-elle plate ou sphérique ? La question n'est pas stupide. Des générations d'astronomes ont observé le Soleil, la Lune et les étoiles en supposant que la Terre était plate. Cela ne les a pas empêchés de faire des calculs exacts. Cette vidéo agrémentée de nombreuses animations 3D a pour but de montrer que l'on peut assez facilement retrouver les arguments scientifiques qui démontrent que la Terre est sphérique.
Comment connaître la taille de la Terre sans savoir à quoi elle ressemble ? Et comment trouver la solution super tôt en devenant toujours plus précis !
Activité 2- La mesure par la triangulation
Animation simple, claire et sans BlaBla, pour effectuer une triangulation en moins de 180 secondes, Exercice d'entrainement à la suite (+1mn). Niveau 1ère Enseignement Scientifique.
Vidéo Pourquoi un mètre mesure 1m ? (Chaine YouTube " E- Penser" - 8mn29)
Activité 3- Se repérer sur le globe terrestre
Rappels collège trigonométrie
Dans cette vidéo un rappel des formules de trigonométrie utilisées en classe de 3eme.
Rappel - méthode pour calculer une longueur à l'aide de cosinus, sinus ou tangente. Cas du sinus dans la vidéo (niveau collège - 3ème)
Cours: Repérage sur Terre ( cours ASP)
(accès limité au site sans inscription - gratuite - au site)
Vidéo qui explique:
- comment on se repère sur Terre avec la latitude et la longitude.
- comment on peut mesurer des distances entre deux points (le long d'un méridien et le long d'un parallèle)
- comment on définit le chemin le plus court sur Terre.
Méthode pour calculer la longueur d'un arc
Animation simple, claire et sans BlaBla pour calculer en moins de 180 secondes, la distance entre 2 villes situées sur le même méridien. Niveau 1ère Enseignement Scientifique.
Pour les curieux: "Origines historiques du méridien de Greenwich" (Wikipédia)
Conférence internationale de Washington de 1884
Activité 4-Le chemin le plus court à la surface de la Terre
Animation simple, claire et sans BlaBla, pour calculer la distance entre 2 points d'un parallèle en 190 secondes, Exercice d'entrainement à la suite. Niveau 1ère Enseignement Scientifique.
Partie 2: L'Histoire de l'âge de la Terre
Cours L'histoire de l'âge de la Terre( cours ASP)
(accès limité au site sans inscription au site- inscription gratuite)
Activité 2-Des controverses sur l'age de la Terre
Vidéo: L'âge de la Terre - 2ème partie - La datation absolue (Chaine YouTube " 10 minutes de SVT " - 16mn09)
Comment fonctionne la datation au Carbone 14, quelles sont ses limites, à quoi l'utilise-t-on ? On parle de physique, de chimie, de biologie, d'archéologie...
Animation en ligne
animation pemettant de travailler sur la notion de datation relative
Activité 3-Des avancées scientifiques à une datation précise
Partie 3: La Terre dans l'univers
Activité 1- Du géocentrisme à l'héliocentrisme
Cours La Terre dans l'univers: géocentrisme et héliocentrisme ( cours ASP)
(accès limité au site sans inscription au site- inscription gratuite)
Activité 2- A la découverte des mouvements de la Lune
Cours Notre satellite naturel: la Lune( cours ASP)
(accès limité au site sans inscription au site- inscription gratuite)
Dans cette vidéo dédiée à la Lune l'auteur analyse le mouvement
de la Lune autour de la Terre. Cela permet de comprendre les
phases lunaires et pourquoi la Lune change constamment d'apparence dans
notre ciel. L"auteur montre aussi pourquoi la Lune peut tout aussi bien
être dans le ciel pendant le jours que pendant la nuit. Ensuite l'auteur
explique la différence entre le mois synodique et le mois sidéral et, finalement, nous explique pourquoi la Lune nous montre toujours la même face.
Vidéo Les aspects de la Lune au cours de son mouvement (Chaine YouTube " Eric Menonville"(PC)" - 4mn21)
Animation avec explications scientifiques sous forme de Vidéo abordant les thèmes suivants: 1- le face cachée et la face éclairée de la Lune ; 2- les différentes faces de la Lune; 3- la libration de la Lune.
Site "nasa.gov" (en anglais)
Nasa (National Aeronautics and Space Administration) agence gouvernementale nord américaine responsable de la majeure partie du programme spatial civil des États-Unis.
Page du site "nasa .gov" permettant de visualiser le plan de l'écliptique
Thème 4: Son et musique, porteurs d'une information
Partie 1: Le son, phénomène vibratoire
Collection "Une minute de science svp! " . La vidéo "Le son est vibration "
explique, à l'aide d'archives, d'animation et d'une narration amusante, ce
qu'est le son.
Activité 1- Deux types de son
Activité 2- Intensité sonore et niveau d'intensité sonore
Vidéo qui semble peu plus complexe que la précédente (ci-dessus) mais dans laquelle les explications pour réaliser les
calculs attendus dans le cours et les évaluations sont très claires.
Activité 3-Le son émis par une corde vibrante
Partie 2: La musique ou l'art de faire entendre les nombres
Lien vers le bilan du manuel LLS en ligne: "Musique et nombres"
Vidéo 2- Le son: Musique et nombres (Chaine YouTube " Prof SVT " - 4mn01)
(manuel scolaire en ligne gratuit utilisé pour ce cours: Lelivrescolaire.fr - enseignements scientifique)
Activité 1-L'octave, un intervalle de référence
Activité 2-La gamme de Pythagore
Activité 3-Vers un découpage égal de l'octave
Partie 3: Le son, une information à coder
Vidéo 3- Le son: une information à coder (Chaine YouTube " Prof SVT "-3mn59 ) (manuel scolaire en ligne gratuit utilisé pour ce cours: Lelivrescolaire.fr - enseignements scientifique)
Activité 1-La numérisation d'un signal sonore
Activité 2-La compression de données numériques
Activité 3-Les enjeux de la numérisation
Partie 4: Entendre la musique
Activité 1-L'oreille, organe sensoriel de l'audition
Vidéo cours L'oreille humaine et les principes de l'audition (Chaîne YouTube “Les Bons Profs” - 5mn)
Vidéo présentant les principes de l’audition ainsi que l’organisation des structures composant l’oreille externe, l’oreille moyenne et l’oreille interne.
Vidéo L'audition (Chaine YouTube " Benoit Audinot " - 0mn42) Vidéo réalisée à partir d"une animation issue du site biologie en flash(BF)
Vidéo 4- Entendre la musique (Chaine YouTube " Prof SVT " - 5mn07)
(manuel scolaire en ligne gratuit utilisé pour ce cours: Lelivrescolaire.fr - enseignements scientifique)
Vidéo L'oreille externe et la perception du son (Chaine YouTube " Mon cours de SVT " - 6mn58)
Vidéo Le système auditif (Chaine YouTube " Polyclinique de l'oreille - groupe Forget " - 2mn37 )
Vidéo Le son (Chaine YouTube " SciencesClic " - 6mn17)
Vidéo Le bruit (Chaine YouTube " C'est pas sorcier " - 26mn04)
Activité 2-La capacité de réception du système auditif
Activité 3-La fragilité du système auditif
Vidéo cours (résumé) Capsule cochlée enseignement scientifique (Chaine YouTube Claire Lambert - 1mn33)Vidéo résumant le trajet des ondes sonores de l’oreille externe à l’oreille interne et l’action de ces ondes sonores sur les cellules ciliées situées dans l’organe de corti dans la cochlée.
Au final un message nerveux de nature électrique et codé en fréquence de signaux électrique est produit au niveau des cellules ciliées puis transmis aux fibres nerveuses du nerf auditif afin d’être acheminé vers le cerveau.
Source: Canope - Corpus et INSERM
Le message nerveux qui circule dans les neurones est de nature électrique. Ce message est codé en fréquence de signaux électrique. La fréquence de ces signaux dépend de l'intensité de la stimulation des cellules sensorielles à l'origine de ce signal. "De nature électrique le long des neurones, ce message est transmis de manière chimique d’un neurone à l’autre au niveau des synapses, par l’intermédiaire des neurotransmetteurs".
Une excellent vidéo permettant de "voir" le parcours des ondes sonores de l'oreille externe jusqu’aux cellules ciliées de l'organe de Corti dans la Cochlée.
Vidéo L'implant cochléaire ( Chaine YouTube Nathalie Fabien - 3mn33)
Activité 4-De la sensation à la perception du son
Animation en ligne
