Enseignement de sciences physiques et chimiques en laboratoire ...

Bulletin officiel spécial n°8 du 13 octobre 2011

Enseignement de sciences physiques et chimiques en laboratoire de la série
sciences et technologies de laboratoire - classe terminale

NOR : MENE1121701A
arrêté 2-8-2011 - J.O. du 26-8-2011
MEN - DGESCO A3-1

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Vu code de l'éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du Comité
interprofessionnel consultatif du 1-7-2011 ; avis du CSE du 7-7-2011
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Article 1 - Le programme de l'enseignement de sciences physiques et
chimiques en laboratoire en classe terminale de la série sciences et
technologies de laboratoire est fixé conformément à l'annexe du présent
arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la
rentrée de l'année scolaire 2012-2013.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de
l'exécution du présent arrêté qui sera publié au Journal officiel de la
République française.

Fait le 2 août 2011

Pour le ministre de l'éducation nationale, de la jeunesse et de la vie
associative
et par délégation,
Le directeur général de l'enseignement scolaire,
Jean-Michel Blanquer

Annexe
Programme de l'enseignement de spécialité de sciences physiques et
chimiques en laboratoire
Classe terminale de la série technologique STL

Les objectifs de l'enseignement de spécialité de sciences physiques et
chimiques en laboratoire sont identiques à ceux affichés dans le préambule
du programme de physique-chimie des séries STI2D et STL :
- pratiquer une démarche scientifique et développer la culture scientifique
dans sa dimension historique et contemporaine ;
- poursuivre l'initiation à la conduite de projet ;
- développer l'approche par compétences de l'enseignement.

Pratiquer une démarche scientifique et développer la culture scientifique
L'enseignement de spécialité de sciences physiques et chimiques en
laboratoire de la classe terminale de la série STL prolonge celui de la
classe de première.
La démarche scientifique, à laquelle les élèves sont progressivement
initiés depuis le collège, organise la pratique et les modalités de cet
enseignement. Elle naît d'un questionnement qui, dans la série STL,
s'appuie sur des « objets » scientifiques et technologiques construits par
l'Homme. Ce questionnement engendre une démarche réflexive et active
mobilisant les connaissances acquises ou les représentations initiales pour
formuler des hypothèses, explorer les possibles et les confronter au réel à
travers l'expérience. Dans cette démarche, la construction de modèles, la
découverte ou la nécessaire introduction de nouveaux concepts et de
nouvelles lois accroissent progressivement les savoirs et les capacités
scientifiques expérimentales et théoriques des élèves. L'expérience, qui
joue un rôle capital, acquiert ainsi un statut qui la distingue
fondamentalement de celui d'un protocole fourni à un exécutant qui doit le
respecter sans percevoir l'objectif et les finalités de ses actions. La
pratique expérimentale dans sa plus large acception - c'est-à-dire
n'excluant pas la simulation - permet à l'élève de la série technologique
d'aborder très concrètement les différentes notions scientifiques du
programme.
L'exercice de l'esprit critique est inhérent à la pratique de la démarche
scientifique. La confrontation d'un résultat d'expérience aux hypothèses
formulées ou celle d'un modèle construit au rendu du réel, impose le choix
de critères de validation et, très souvent, la délimitation d'un champ ou
d'un domaine de validité et d'application. Ce sont les allers-retours entre
l'activité expérimentale, ses résultats, et l'activité réflexive sur les
concepts et les modèles qui précisent, affinent, stabilisent la
connaissance ou la font évoluer.
Dans l'accomplissement de la démarche scientifique, l'élève doit ainsi être
capable de prélever des informations pertinentes, de les mettre en relation
entre elles et avec son propre savoir et de les exploiter. Il doit aussi
être en mesure de communiquer les résultats d'une recherche dans un langage
rigoureux et adapté au public auquel il s'adresse.
Dans cet enseignement de spécialité, l'exercice de l'activité scientifique
sur des objets technologiques ne donne pas lieu cependant à une analyse
complète et détaillée du fonctionnement des supports d'étude. L'objectif
est bien ici de se saisir de ces objets pour dégager ou appliquer des
principes, des lois ou des méthodes fondamentales des sciences physiques et
chimiques, ce qui n'exclut pas, bien au contraire, de montrer l'évolution
historique des solutions adoptées pour effectuer telle observation, telle
action ou réaliser telle analyse ou telle synthèse. Ce qui n'exclut pas non
plus d'interroger la pérennité des solutions actuelles notamment au regard
du développement de certaines technologies : la science et la technologie
sont évolutives dans le temps.
« La grande différence entre le mythe et la théorie scientifique, c'est que
le mythe se fige. » (François Jacob)
Cette démarche permet d'identifier des phénomènes et propriétés relevant du
champ des sciences physiques et chimiques dans des réalisations
technologiques, de préciser les problèmes qu'elles ont permis de résoudre,
de mettre en évidence le rôle qu'elles ont joué dans l'élaboration des
objets ou des systèmes simples, complexes ou innovants actuels, de
souligner la place qu'elles peuvent et doivent tenir pour faire face aux
grands défis de société.

Poursuivre l'initiation à la conduite de projet
Le projet est défini comme un ensemble planifié d'activités d'investigation
scientifique menées par un groupe de 2 à 4 élèves et se rapportant à un
même objet. Il vise à répondre à une ou plusieurs questions issues d'une
éventuelle thématique générale proposée à toute ou partie de la classe.
Les élèves devront réinvestir leurs connaissances et capacités dans une
démarche scientifique menée en autonomie dans son intégralité, avec l'appui
du professeur mais aussi de ressources extérieures à la classe ou à
l'établissement. La thématique du projet peut déborder du champ de
l'enseignement de spécialité de sciences physiques et chimiques en
laboratoire vers, par exemple, le domaine des sciences du vivant, sans
toutefois exiger de la part des élèves l'acquisition de compléments
scientifiques hors des programmes de la série STL suivie. On peut, dans ce
cadre, envisager toute ouverture sur le monde de la recherche et de
l'activité de laboratoire, qu'elle soit ou non liée à l'industrie. Le
projet peut ainsi être l'occasion de rencontres avec des chercheurs des
domaines public ou privé.
On attend des élèves qu'ils soient capables :
- de s'approprier une problématique ;
- d'effectuer une recherche bibliographique sur le sujet traité ;
- de proposer une procédure de résolution pour y apporter une réponse ;
- de proposer une ou des pistes de recherche visant à valider une ou des
hypothèses formulées ;
- de mettre en ?uvre des activités expérimentales qualitatives et
quantitatives incluant éventuellement la simulation, une recherche ou une
activité hors de l'établissement pour valider les possibles proposés ;
- de produire un document de communication sur leur démarche et sur les
résultats obtenus, ce document pouvant faire appel à différents formats ;
- de préparer et de soutenir une présentation orale sur le sujet traité.
Les élèves ont été initiés en classe de première STL aux différentes phases
de conduite d'un projet. En terminale, une plus large autonomie leur sera
accordée mais aussi une plus grande responsabilité leur sera demandée.
Les professeurs encadrent les activités liées au projet sur les horaires
habituels de physique-chimie en laboratoire.
Le projet sera conduit sur une durée de trente-six heures et sera
l'occasion de promouvoir chez les élèves des compétences liées à :
- La conduite d'un projet
Un projet répond à une problématique par une démarche bien spécifique dont
les étapes sont planifiées dans le temps. De la découverte de la
problématique - sujet du projet - à la communication des propositions de
réponses, l'élève accomplit un cheminement à travers une recherche
d'information sur le sujet via une bibliographie ou une sitographie, la
formulation d'hypothèses ensuite vérifiées - ou infirmées - par des
activités expérimentales et d'éventuelles visites de laboratoires ou
d'entreprises.
Le projet se conclut par une réponse argumentée, non dépourvue d'un regard
critique, liant à la fois la problématique initiale, les choix effectués et
les éléments de réponse apportés. Il offre aussi aux élèves la possibilité
de réinvestir concrètement, dans une étude s'inscrivant sur une durée
raisonnable, des connaissances et des capacités de physique et de chimie.
- La rédaction d'un rapport de projet
Les élèves développeront la capacité à rédiger de façon claire et concise
la démarche adoptée en faisant apparaître les différentes phases du projet,
les choix effectués, les recherches conduites et les activités
(bibliographiques, interviews, visites, expériences, etc.), les résultats
des activités expérimentales réalisées, leur analyse et une synthèse en
réponse à la problématique posée par le projet.
- Une présentation orale du projet
Le développement des capacités langagières orales des élèves est une
composante essentielle de formation des élèves de STL. Liées à la maîtrise
de la langue et à celle des technologies de l'information et de la
communication, ces compétences placent l'élève dans la position de celui
qui informe, explique et doit convaincre. Les capacités langagières de
production orale sont une composante essentielle de la réussite tout au
long de la vie et, entre autres, dans l'enseignement supérieur.

Développer l'approche par compétences de l'enseignement
Comme le programme de première, celui de terminale se présente sous la
forme d'un tableau à deux colonnes : les notions et contenus qui sont
abordés et les capacités dont la maîtrise est exigible des élèves en fin
d'année scolaire.
Les capacités exigibles des élèves regroupent les connaissances et les
capacités, notamment expérimentales