Le programme d'enseignement du cycle des apprentissages fondamentaux (cycle 2) est fixé conformément à l'annexe 1 du présent arrêté








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Organisation et transformations de la matière.

Attendus de fin de cycle

  • Décrire la constitution et les états de la matière

  • Décrire et expliquer des transformations chimiques

  • Décrire l’organisation de la matière dans l’Univers

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et d’outils pour l’élève

Décrire la constitution et les états de la matière

Caractériser les différents états de la matière (solide, liquide et gaz).

Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental pour étudier les propriétés des changements d’état.

Caractériser les différents changements d’état d’un corps pur.

Interpréter les changements d’état au niveau microscopique.

Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer une masse volumique d’un liquide ou d’un solide.

Exploiter des mesures de masse volumique pour différencier des espèces chimiques.


  • Espèce chimique et mélange.

  • Notion de corps pur.

  • Changements d’états de la matière.

  • Conservation de la masse, variation du volume, température de changement d’état.

  • Masse volumique : Relation m = ρ.V.




Dans la continuité du cycle 2 au cours duquel l’élève s’est initié les différents états de la matière, ce thème a pour but de lui faire découvrir la nature microscopique de la matière et le passage de l’état physique aux constituants chimiques.

Mise en œuvre d’expériences simples montrant la conservation de la masse (mais non conservation du volume) d’une substance lors d’un changement d’état.

Si l’eau est le principal support expérimental – sans en exclure d’autres – pour l’étude des changements d’état, on pourra exploiter des données pour connaître l’état d’un corps dans un contexte fixé et exploiter la température de changement d’état pour identifier des corps purs.

L’étude expérimentale sera l’occasion de mettre l’accent sur les transferts d’énergie lors des changements d’état.

L’intérêt de la masse volumique est présenté pour mesurer un volume ou une masse quand on connaît l’autre grandeur mais aussi pour distinguer différents matériaux. Un travail avec les mathématiques sur les relations de proportionnalité et les grandeurs-quotients peut être proposé.

Concevoir et réaliser des expériences pour caractériser des mélanges.

Estimer expérimentalement une valeur de solubilité dans l’eau.

  • Solubilité.

  • Miscibilité.

  • Composition de l’air.

Ces études seront l’occasion d’aborder la dissolution de gaz dans l’eau au regard de problématiques liées à la santé et l’environnement.

Ces études peuvent prendre appui ou illustrer les différentes méthodes de traitement des eaux (purification, désalinisation…).

Décrire et expliquer des transformations chimiques

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et d’outils pour l’élève


Mettre en œuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques à partir d’une banque fournie.

Identifier expérimentalement une transformation chimique.

Distinguer transformation chimique et mélange, transformation chimique et transformation physique.

Interpréter une transformation chimique comme une redistribution des atomes.

Utiliser une équation de réaction chimique fournie pour décrire une transformation chimique observée.

  • Notions de molécules, atomes, ions.

  • Conservation de la masse lors d’une transformation chimique.


Associer leurs symboles aux éléments à l’aide de la classification périodique.

Interpréter une formule chimique en termes atomiques.

  • Dioxygène, dihydrogène, diazote, eau, dioxyde de carbone.

Cette partie prendra appui sur des activités expérimentales mettant en œuvre différent types de transformations chimiques : combustions, réactions acide-base, réactions acides-métaux.

Utilisation du tableau périodique pour retrouver, à partir du nom de l’élément, le symbole et le numéro atomique et réciproquement.

Propriétés acidobasiques

Identifier le caractère acide ou basique d’une solution par mesure de pH.

Associer le caractère acide ou basique à la présence d’ions H+ et OH-.

  • Ions H+ et OH-.

  • Mesure du pH.

  • Réactions entre solutions acides et basiques.

  • Réactions entre solutions acides et métaux.

Ces différentes transformations chimiques peuvent servir de support pour introduire ou exploiter la notion de transformation chimique dans des contextes variés (vie quotidienne, vivant, industrie, santé, environnement).
La pratique expérimentale et les exemples de transformations abordées sont l’occasion de travailler sur les problématiques liées à la sécurité et à l’environnement.










Décrire l’organisation de la matière dans l’Univers


Décrire la structure de l’Univers et du système solaire.

Aborder les différentes unités de distance et savoir les convertir : du kilomètre à l’année-lumière.


  • Galaxies, évolution de l’Univers, formation du système solaire, âges géologiques.

  • Ordres de grandeur des distances astronomiques.

Connaitre et comprendre l’origine de la matière.

Comprendre que la matière observable est partout de même nature et obéit aux mêmes lois.

  • La matière constituant la Terre et les étoiles.

  • Les éléments sur Terre et dans l’univers (hydrogène, hélium, éléments lourds : oxygène, carbone, fer, silicium…)

  • Constituants de l’atome, structure interne d’un noyau atomique (nucléons : protons, neutrons), électrons.




Ce thème fait prendre conscience à l’élève que l’Univers a été différent dans le passé, qu’il évolue dans sa composition, ses échelles et son organisation, que le système solaire et la Terre participent de cette évolution.

L’élève réalise qu’il y a une continuité entre l’infiniment petit et l’infiniment grand et que l’échelle humaine se situe entre ces deux extrêmes.

Pour la formation de l’élève, c’est l’occasion de travailler sur des ressources en ligne et sur l’identification de sources d’informations fiables. Cette thématique peut être aussi l’occasion d’une ouverture vers la recherche, les observatoires et la nature des travaux menés grâce aux satellites et aux sondes spatiales.


Mouvement et interactions

Attendus de fin de cycle

  • Caractériser un mouvement.

  • Modéliser une interaction par une force caractérisée par un point d’application, une direction, un sens et une valeur.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et d’outils pour l’élève

Caractériser un mouvement

Caractériser le mouvement d’un objet.

Utiliser la relation liant vitesse, distance et durée dans le cas d’un mouvement uniforme.

  • Vitesse : direction, sens et valeur.

  • Mouvements rectilignes et circulaires.

  • Mouvements uniformes et mouvements dont la vitesse varie au cours du temps en direction ou en valeur.

  • Relativité du mouvement dans des cas simples.




L’ensemble des notions de cette partie peut être abordé à partir d’expériences simples réalisables en classe, de la vie courante ou de documents numériques.

Utiliser des animations des trajectoires des planètes, qu’on peut considérer dans un premier modèle simplifié comme circulaires et parcourues à vitesse constante.

Comprendre la relativité des mouvements dans des cas simples (train qui démarre le long d’un quai) et appréhender la notion d’observateur immobile ou en mouvement.


Modéliser une interaction par une force caractérisée par un point d’application, une direction, un sens et une valeur

Identifier les interactions mises en jeu (de contact ou à distance) et les modéliser par des forces.

Associer la notion d’interaction à la notion de force.

Exploiter l’expression littérale scalaire de la loi de gravitation universelle, la loi étant fournie.

  • Action de contact et action à distance.

  • Force : point d’application, direction, sens et valeur.

  • Force de pesanteur et son expression P=mg.




L’étude mécanique d’un système peut être l’occasion d’utiliser les diagrammes objet-interaction.

Expérimenter des situations d’équilibre statique (balance, ressort, force musculaire).

Expérimenter la persistance du mouvement rectiligne uniforme en l’absence d’interaction (frottement).

Expérimenter des actions produisant un mouvement (fusée, moteur à réaction).

Pesanteur sur Terre et sur la Lune, différence entre poids et masse (unités). L’impesanteur n’est abordée que qualitativement.


L’énergie et ses conversions


Attendus de fin de cycle

  • Identifier les sources, les transferts, les conversions et les formes d’énergie.

  • Utiliser la conservation de l’énergie.

  • Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l’électricité.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et d’outils pour l’élève

Identifier les sources, les transferts, les conversions et les formes d’énergie

Utiliser la conservation de l’énergie

Identifier les différentes formes d’énergie.

  • Cinétique (relation Ec = ½ mv2), potentielle (dépendant de la position), thermique, électrique, chimique, nucléaire, lumineuse.

Identifier les sources, les transferts et les conversions d’énergie.

Établir un bilan énergétique pour un système simple.

  • Sources.

  • Transferts.

  • Conversion d’un type d’énergie en un autre.

  • Conservation de l’énergie.

  • Unités d’énergie.

Utiliser la relation liant puissance, énergie et durée.

  • Notion de puissance 





Les supports d’enseignement gagnent à relever de systèmes ou de situations de la vie courante.
Les activités proposées permettent de souligner que toutes les formes d’énergie ne sont pas équivalentes ni également utilisables.
Ce thème permet d’aborder un vocabulaire scientifique visant à clarifier les termes souvent rencontrés dans la vie courante : chaleur, production, pertes, consommation, gaspillage, économie d’énergie, énergies renouvelables.


Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l’électricité

Élaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental simple visant à réaliser un circuit électrique répondant à un cahier des charges simple ou à vérifier une loi de l’électricité.

Exploiter les lois de l’électricité.

  • Dipôles en série, dipôles en dérivation.

  • L’intensité du courant électrique est la même en tout point d’un circuit qui ne compte que des dipôles en série.

  • Loi d’additivité des tensions (circuit à une seule maille).

  • Loi d’additivité des intensités (circuit à deux mailles).

  • Relation tension-courant : loi d’Ohm.

  • Loi d’unicité des tensions.

Mettre en relation les lois de l’électricité et les règles de sécurité dans ce domaine.

Conduire un calcul de consommation d’énergie électrique relatif à une situation de la vie courante.

  • Puissance électrique P= U.I

  • Relation liant l’énergie, la puissance électrique et la durée

Les exemples de circuits électriques privilégient les dispositifs rencontrés dans la vie courante : automobile, appareils portatifs, installations et appareils domestiques.

Les activités proposées permettent de sensibiliser les élèves aux économies d’énergie pour développer des comportements responsables et citoyens.
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