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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Des signaux pour observer et communiquer

Attendus de fin de cycle

  • Caractériser différents types de signaux (lumineux, sonores, radio…).

  • Utiliser les propriétés de ces signaux.

Connaissances et compétences associées

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

Signaux lumineux

Distinguer une source primaire (objet lumineux) d’un objet diffusant.

Exploiter expérimentalement la propagation rectiligne de la lumière dans le vide et le modèle du rayon lumineux.

Utiliser l’unité « année-lumière » comme unité de distance.

  • Lumière : sources, propagation, vitesse de propagation, année-lumière.

  • Modèle du rayon lumineux.




L’exploitation de la propagation rectiligne de la lumière dans le vide et le modèle du rayon lumineux peut conduire à travailler sur les ombres, la réflexion et des mesures de distance.

Les activités proposées permettent de sensibiliser les élèves aux risques d’emploi des sources lumineuses (laser par exemple).

Les élèves découvrent différents types de rayonnements (lumière visible, ondes radio, rayons X…)


Signaux sonores

Décrire les conditions de propagation d’un son.

Relier la distance parcourue par un son à la durée de propagation.

  • Vitesse de propagation.

  • Notion de fréquence : sons audibles, infrasons et ultrasons.

Les exemples abordés privilégient les phénomènes naturels et les dispositifs concrets : tonnerre, sonar...

Les activités proposées permettent de sensibiliser les élèves aux risques auditifs.


Signal et information

Comprendre que l’utilisation du son et de la lumière permet d’émettre, de transporter un signal donc une information.






Croisements entre enseignements
Quelques exemples de thèmes qui peuvent être travaillés avec plusieurs autres disciplines sont proposés ci-dessous. Cette liste ne vise pas l’exhaustivité et n’a pas de caractère obligatoire. Dans le cadre des enseignements pratiques interdisciplinaires (EPI), la diversité des métiers de la science peut être explorée.

Corps, santé, bien-être et sécurité


  • En lien avec les sciences de la vie et de la Terre, la technologie.

Sécurité, de la maison aux lieux publics : usage raisonné des produits chimiques, pictogrammes de sécurité, gestion et stockage des déchets chimiques au laboratoire, risque électrique domestique.

Sécurité pour soi et pour autrui : risque et gestion du risque.

  • En lien avec l’éducation physique et sportive, les sciences de la vie et de la Terre, les mathématiques, la technologie.

Chimie et santé : fabrication des médicaments, prévention.


Culture et création artistiques


  • En lien avec les arts plastiques, l’éducation musicale, les sciences de la vie et de la Terre.

Son et lumière : sources, propagation, vitesse.

  • En lien avec les arts plastiques, les sciences de la vie et de la Terre, les mathématiques.

Lumière et arts : illusion d’optiques, trompe-l’œil, camera obscura, vitrail (de la lumière blanche aux lumières colorées).

  • En lien avec les arts plastiques, l’histoire des arts, le français.

Chimie et arts : couleur et pigments, huiles et vernis, restauration d’œuvres d’art.

  • En lien avec les arts plastiques, la technologie, l’histoire, le français, les mathématiques.

Architecture et actions mécaniques : architecture métallique (Tour Eiffel…).

Transition écologique et développement durable


  • En lien avec les sciences de la vie et de la Terre, la technologie, les mathématiques, l’histoire et la géographie, le français.

Chimie et environnement : transformations chimiques : sources de pollution, dépollution biochimique, chimie verte.

Recyclage des matériaux : tri des déchets, protection de l’environnement.

Qualité et traitement des eaux (purification, désalinisation…) : potabilité de l’eau, techniques d’analyse, protection et gestion de l’eau, station d’épuration.

L’eau : ressource ; vivant ; exoplanètes ; formes de vie ; vapeur d’eau et effet de serre naturel ; risques naturels (grêle, inondations…) ; barrages et énergie hydroélectrique.

Gestion des ressources naturelles : gestion et consommation d’eau, d’énergie… ; exploitation des ressources par les êtres humains (eau, matériaux, ressources énergétiques…) ; découverte et utilisation : les rapports à l’eau, aux richesses minières.

Énergie : production, consommation, pertes, gaspillage, économie, énergies renouvelables.
Information, communication, citoyenneté

  • En lien avec la technologie, l’éducation aux médias et à l’information.

Information et communication : signaux sonores (émetteurs et récepteurs sonores : micro…), signaux lumineux, signaux électriques.

  • En lien avec l’éducation aux médias et à l’information, les sciences de la vie et de la Terre, les mathématiques, le français, des travaux peuvent être proposés sur la distinction entre les connaissances et les croyances, la sécurité pour soi et pour autrui.

Langues et cultures de l'Antiquité


  • En lien avec les langues de l’Antiquité, l’histoire, les mathématiques, la technologie.

Histoire des représentations de l’Univers : les savants de l’école d’Alexandrie (Eratosthène et la mesure de la circonférence de la Terre, Hipparque et la théorie des mouvements de la Lune et du Soleil, Ptolémée et le géocentrisme, Aristote et la rotondité de la Terre…) ; les instruments de mesure (astrolabe, sphère armillaire…).

  • En lien avec les langues de l’Antiquité, l’histoire, les mathématiques, la technologie.

Sciences et Antiquité : héritage de la Grèce antique dans la construction de la science.


Langues et cultures étrangères ou, le cas échéant, régionales


  • En lien avec les langues vivantes, des thèmes sont possibles autour de la question de l’universalité de la science.


Monde économique et professionnel


  • En lien avec la technologie, les sciences de la vie et de la Terre, des travaux sont possibles sur les applications des recherches en physique et en chimie impactant le monde économique : industrie chimique (médicaments, purification de l’eau, matériaux innovants, matériaux biocompatibles…), chaînes de production et de distribution d’énergie, métrologie…

Sciences, technologie et société.

  • En lien avec l’histoire, les mathématiques, les sciences de la vie et de la Terre, la technologie

Histoire du monde : de l’Antiquité à Kepler

  • En lien avec les mathématiques, l’histoire, la géographie, la technologie, des projets peuvent être proposés sur les instruments scientifiques, les instruments de navigation.

Sciences de la vie et de la Terre


Les professeurs veillent à la progressivité et à la continuité dans les apprentissages des notions et concepts, sur l’ensemble du cycle, pour laisser aux élèves le temps nécessaire à leur assimilation. Dans le prolongement des approches en cycle 2 (questionner le monde) et en cycle 3 (sciences et technologie), il s’agit dans le cadre de l’enseignement de sciences de la vie et de la Terre au cours du cycle 4 de permettre à l’élève :

  • d’accéder à des savoirs scientifiques actualisés, de les comprendre et les utiliser pour mener des raisonnements adéquats, en reliant des données, en imaginant et identifiant des causes et des effets ;

  • d’appréhender la complexité du réel en utilisant le concret, en observant, en expérimentant, en modélisant ;

  • de distinguer les faits des idées ;

  • d’appréhender la place des techniques, leur émergence, leurs interactions avec les sciences ;

  • d’expliquer les liens entre l’être humain et la nature ;

  • d’expliquer les impacts générés par le rythme, la nature (bénéfices/nuisances) et la variabilité des actions de l’être humain sur la nature ;

  • d’agir en exerçant des choix éclairés, y compris pour ses choix d’orientation ;

  • d’exercer une citoyenneté responsable, en particulier dans les domaines de la santé et de l’environnement, pour :

    • construire sa relation au monde, à l’autre, à son propre corps,

    • intégrer les évolutions des domaines économique et technologique, assumer les responsabilités sociales et éthiques qui en découlent.


Au cours du cycle 4, il s’agit, en sciences de la vie et de la Terre, de permettre aux jeunes de se distancier d’une vision anthropocentrée du monde et de distinguer faits scientifiques et croyances, pour entrer dans une relation scientifique avec les phénomènes naturels ou techniques, et le monde vivant. Cette posture scientifique est faite d’attitudes (curiosité, ouverture d’esprit, esprit critique, exploitation positive des erreurs…) et de capacités (observer, expérimenter, modéliser, …).
Les objectifs de formation du cycle 4 en sciences de la vie et de la Terre s’organisent autour de trois grandes thématiques : la planète Terre, l’environnement et l’action humaine ; le vivant et son évolution ; le corps humain et la santé. Le programme de sciences de la vie et de la Terre, dans le prolongement du cycle 3, fait ainsi écho aux programmes de physique-chimie et de technologie du cycle 4, et s’articule avec d’autres disciplines pour donner une vision scientifique de la réalité. Elles apportent un regard particulier, à côté et en complément d’autres regards, pour enrichir les approches éthiques des questions vives de la société.



Compétences travaillées

Domaine du socle

Pratiquer des démarches scientifiques

  • Formuler une question ou un problème scientifique.

  • Proposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question. Concevoir des expériences pour la ou les tester.

  • Utiliser des instruments d’observation, de mesures et des techniques de préparation et de collecte.

  • Interpréter des résultats et en tirer des conclusions.

  • Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant.

  • Identifier et choisir des notions, des outils et des techniques, ou des modèles simples pour mettre en œuvre une démarche scientifique.

4, 2, 1

Concevoir, créer, réaliser

  • Concevoir et mettre en œuvre un protocole expérimental.

4

Utiliser des outils et mobiliser des méthodes pour apprendre

  • Apprendre à organiser son travail (par ex. pour mettre en œuvre un protocole expérimental).

  • Identifier et choisir les outils et les techniques pour garder trace de ses recherches (à l’oral et à l’écrit).

2

Pratiquer des langages

  • Lire et exploiter des données présentées sous différentes formes : tableaux, graphiques, diagrammes, dessins, conclusions de recherches, cartes heuristiques, etc.

  • Représenter des données sous différentes formes, passer d’une représentation à une autre et choisir celle qui est adaptée à la situation de travail.

1, 4

Utiliser des outils numériques

  • Conduire une recherche d’informations sur internet pour répondre à une question ou un problème scientifique, en choisissant des mots-clés pertinents, et en évaluant la fiabilité des sources et la validité des résultats.

  • Utiliser des logiciels d’acquisition de données, de simulation et des bases de données.

2

Adopter un comportement éthique et responsable

  • Identifier les impacts (bénéfices et nuisances) des activités humaines sur l’environnement à différentes échelles. 

  • Fonder ses choix de comportement responsable vis-à-vis de sa santé ou de l’environnement sur des arguments scientifiques.

  • Comprendre les responsabilités individuelle et collective en matière de préservation des ressources de la planète (biodiversité, ressources minérales et ressources énergétiques) et de santé.

  • Participer à l’élaboration de règles de sécurité et les appliquer au laboratoire et sur le terrain.

  • Distinguer ce qui relève d’une croyance ou d’une idée et ce qui constitue un savoir scientifique.

3, 4, 5

Se situer dans l’espace et dans le temps

  • Situer l’espèce humaine dans l’évolution des espèces.

  • Appréhender différentes échelles de temps géologique et biologique (ex : histoire de la Terre ; apparition de la vie, évolution et extinction des espèces vivantes…).

  • Appréhender différentes échelles spatiales d’un même phénomène/d’une même fonction (ex : nutrition : niveau de l’organisme, niveau des organes et niveau cellulaire).

  • Identifier par l’histoire des sciences et des techniques comment se construit un savoir scientifique.

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