Les procédures de calcul algébrique, littéral ou non, ne sont pas toujours bien installées à l’entrée en voie technologique STI2D ou STL. Les élèves ne transfèrent pas toujours des procédures maitrisées en mathématiques dans un contexte de physique-chimie (ou réciproquement). Ils ont par ailleurs parfois recours à des astuces (triangle magique, « passer de l’autre côté », etc.) dont l’efficacité est limitée. Dans cet article, il est proposé :

• de rappeler aux élèves les propriétés mathématiques - et donc rigoureuses - sous-jacentes ;
• d’exhiber en parallèle des exemples empruntés aux mathématiques et à la physique-chimie pour montrer que les mêmes procédures s’appliquent dans les deux disciplines ;
• d’automatiser ces procédures en proposant régulièrement des tâches de calcul dans les cours de physique-chimie et de mathématiques impliquant des exemples empruntés aux deux disciplines.

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.

Proposition du groupe de secteur de Physique-Chimie du bassin de Saint-Brieuc.

Les prérequis sont :

• Connaître les formules littérales du cycle 4
• Connaître la relation de proportionnalité

Ce document synthétise une partie du travail mené depuis bientôt dix ans au sein du groupe G2M – Mathématiques des grandeurs et modélisations – de l’IREMS (Institut de Recherche pour l’Enseignement des Mathématiques et des Sciences) de Paris.