PCM en voie technologique - Approche bidisciplinaire de situations d’étude

Les compétences mathématiques sont souvent mobilisées dans le cadre des apprentissages en physique-chimie. Les élèves ont cependant parfois des difficultés à établir du lien entre les deux disciplines. Ces ressources explorent trois pistes pour aborder ces compétences de manière concertée entre les deux professeur-es intervenant sur l’enseignement de Physique-Chimie et Mathématiques en voie STI2D ou STL.

  • La première consiste à proposer deux énoncés d’un même exercice : l’un dans le cours de mathématique, l’autre dans le cours de physique-chimie.
  • La seconde consiste à proposer des énoncés croisés, une partie des questions étant traitées en cours de mathématiques, l’autre en cours de physique-chimie.
  • La troisième consiste à effectuer la correction d’un même exercice dans les deux cours. L’exercice peut-être traité dans l’un ou l’autre des cours (ou à la maison), la correction est ensuite faite dans les deux cours, celui de mathématiques et celui de physique-chimie.

Les énoncés des exercices ou leurs corrections différents en mathématiques et en physique-chimie. Il existe en effet des usages, des conventions, des notations, etc. propres à chaque discipline. L’objet n’est pas d’harmoniser ces usages, mais de faciliter leur appropriation par les élèves, malgré ces différences. Ces ressources visent à rendre plus explicites ces différences auprès des élèves. Ces documents n’ont pas de valeur prescriptive. Ils rendent compte d’une démarche et d’une réflexion toujours en cours. En revanche, il est établi qu’une approche concertée entre enseignants et une démarche d’explicitation sont toujours bénéfiques.

Exercices à double-énoncé

  • Dérivée-Vitesse : cette activité consiste en l’étude de la trajectoire d’une balle de golfe en chute libre en première STI2D. Il s’agit dans les deux cas de mobiliser la notion de dérivée, à travers une étude de fonction en mathématiques, et d’un travail de la notion de vitesse en physique-chimie.

Exercices à énoncés croisés

  • Produit scalaire : cette séquence en 1re STI2D permet d’aborder la notion de produit scalaire alternativement en physique-chimie et en mathématiques. Un exercice proposé porte sur l’étude énergétique du mouvement d’un funiculaire. Une partie des questions est traitée en physique-chimie (modélisation de la situation, bilan énergétique), l’autre en mathématiques (analyse vectorielle via Geogebra).

Exercices à double correction

  • Équation de droite : cette activité permet de réinvestir la notion d’équation de droite et de la travailler dans le contexte de l’électricité en physique-chimie (loi d’Ohm, lien tension/intensité). Elle peut indifféremment être traitée dans l’une ou l’autre des disciplines. Sa correction en mathématiques et sa correction en physique-chimie permettent de mettre l’accent sur des facettes différentes de cette notion, propres à chacune des matières.

Ces ressources ont été produites par un collectif de professeur-es de physique-chimie et de mathématiques intervenant sur l’enseignement de spécialité Physique-Chimie et Mathématiques en voie STI2D ou STL : Véronique Gressier et Pierre Guerrier (Lycée Freyssinet, Saint-Brieuc), Quentin Monot et Alexandre Fleury (Lycée Jean Guéhenno, Fougères), Didier Rieu (Lycée Pierre Mendes France, Rennes), Laurie Fagon et Charles-Eric Laurens (Lycée de l’Elorn, Landerneau), Laurence Chabod et Karine Le Breton (Lycée Chaptal, Saint-Brieuc).

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