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422/211 ne vaut certainement pas 2

422/211 is definitely not 2

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Cette séquence introduit le cours de physique de seconde en rappelant l'utilité des notations scientifiques, en expliquant l'intérêt des chiffres significatifs en physique et en chimie et en comparant les différentes unités dans le système métrique et dans les autres systèmes.

Rédacteur :

  • Céline Sage, Lycée Marceau, Chartres
  • Langue : Anglais
  • Classe : Seconde
  • Durée indicative : 5 séances d’une heure

Thèmes abordés

Notations scientifiques, chiffres significatifs, unités.

Objectifs disciplinaires

Introduire des notions indispensables pour le reste du cours de physique : utilisation des puissances de 10, ordre de grandeur, chiffres significatifs, utilisation des unités.
Ce cours se fait en parallèle du cours de physique classique (en français), ce n'est donc pas lors de ces séances que toutes les notions sont définies. L'heure de section européenne va permettre aux élèves :
- de revoir ce que le professeur de physique a expliqué en français : qu'est-ce que la notation scientifique ? à quoi sert-elle ? comment trouver le nombre de chiffres significatifs dans un nombre ?
- de s'approprier la notion de chiffres significatifs : bien comprendre par exemple qu'il n'est pas possible de mettre en évidence la dilatation sous l'effet d'une augmentation de température sur une règle de longueur 1,0 m. En revanche, c'est assez facile sur une règle de 1,000 m.
- d'approfondir le cours de physique : comment utiliser les chiffres significatifs, lors des calculs par exemple ? comment faire des conversions ? comment utiliser les unités ?
- d'apprendre le vocabulaire spécifique en anglais qui leur permettra de s'exprimer tout au long de l'année en section européenne : comment lire un nombre écrit en notation scientifique, par exemple.
- de faire un peu d'histoire des sciences, ce qui n'est malheureusement pas abordé en français par manque de temps.
- d'aborder brièvement la culture anglo-saxonne, par le biais de l'étude des différentes unités de mesure.

Références au programme

Première partie du programme de physique :
« Utiliser les puissances de 10 dans l'évaluation des ordres de grandeur, dans les calculs, et dans l'expression des données et des résultats »
« Notion de précision d'une mesure liée à l'appareil de mesure ; nombre de chiffres significatifs à conserver »

Niveaux de compétence en langue

Expression orale en continu : B1 Expression orale en interaction : B1 Compréhension de l'écrit : B1 Expression écrite : B1 Compréhension de l'oral : B1

Principaux supports documentaires utilisés lors de la séance

Scientific notation
http://www.ieer.org/clssroom/scinote.html

Significant digits or figures
http://www.fordhamprep.com/gcurran/sho/sho/lessons/lesson23.htm

Metric and English system
http://www.chemtutor.com/unit.htm

Historical context of the SI base units
http://www.bipm.org/en/si/history-si/

Fiche analytique

Notion(s) centrale(s)

Notations scientifiques, chiffres significatifs, système d'unité (comparaison, historique).

Dimensions culturelle/interculturelle/interdisciplinaire

Tout au long de la séquence, on comparera les systèmes français et anglo-saxons : par exemple, dans la façon d'écrire les nombres, de les dire ou bien en comparant les systèmes d'unités. La dernière séance est une approche historique des unités et de leur utilisation.

Activité(s) langagière(s) dominante(s) travaillée(s) au cours de la séquence

Les activités envisagées sont de plusieurs types :
Les élèves sont évidemment invités à parler, lors de nombreux échanges entre eux et avec l'enseignant (utilité de la notation scientifique, signification des chiffres significatifs, connaissance des systèmes d'unités).
Ils devront également écrire : sous la forme d'exercices, mais aussi pour donner des réponses à des questions (exemple : comparaison des systèmes d'unités).
Ils seront enfin amenés à comprendre un texte scientifique et à répondre à des questions sur ce texte.

Exploitation pédagogique

Démarche pédagogique

La présentation des notions s'effectue en anglais (comme tout le reste du cours d'ailleurs).

  • 1ère séance : Scientific notation

Le professeur tente de montrer aux élèves, par le biais de la discussion, que la notation scientifique est très utile, en physique comme en chimie. En effet, les élèves de seconde préfèrent souvent écrire les nombres en notation décimale, ils ont du mal à utiliser les puissances de 10 : le but est de leur faire prendre conscience du côté pratique de la notation scientifique. Puis, ils apprennent à dire les nombres, les puissances etc en anglais et ils s'entraînent à les écrire. Le vocabulaire est introduit au fur et à mesure. L'enseignant fait remarquer les différences dans l'écriture des nombres dans le système anglo-saxon (utilisation des points ou des virgules). Puis, les élèves s'entraînent avec des exercices (à écrire et à dire).

  • 2ème séance : Significant digits or figures

Le but de cette séance n'est pas d'expliquer ce qu'est un chiffre significatif ; cela a été fait en français. La séance débute cependant par une discussion sur l'intérêt des chiffres significatifs : leur nombre traduit la précision d'une mesure. On peut par exemple demander aux élèves de donner des exemples de mesures faites avec différents instruments (une règle, un pied à coulisse, un palmer...) et discuter du nombre de chiffres significatifs liés aux différentes mesures.
Puis, après avoir rappelé à l'oral les règles sur les chiffres significatifs, quelques exemples sont proposés ainsi qu'une astuce qui permet de trouver de manière ludique le nombre de chiffres significatifs. Les élèves apprennent ensuite les règles à respecter lors des calculs afin de respecter le nombre de chiffres significatifs.

  • 3ème séance : metric system versus english system

La séance commence par un questionnement sur les différentes unités connues par les élèves. Puis, une feuille est distribuée qui résume ces unités ainsi que leurs abréviations. Les élèves ont ensuite des exercices à faire (à l'écrit, puis à l'oral, lors de la correction).

  • 4ème séance : historical context of the SI base units

Cette dernière partie a pour but de montrer aux élèves un texte scientifique en anglais, et donc de commencer à parler de l'évaluation au baccalauréat des sections européennes (au cours de laquelle les élèves ont 20 minutes pour préparer une présentation orale d'un texte scientifique inconnu). C'est également l'occasion de faire un peu d'histoire des sciences en expliquant l'origine du « système international d'unités ».

Évaluation

Proposition d'évaluation

5ème séance : évaluation écrite
Compréhension écrite d'un texte sur l'histoire des mesures
test de connaissance sur le vocabulaire vu en classe
utilisation des unités, chiffres significatifs, puissances de 10...

Ouverture internationale et interdisciplinarité

Ouverture internationale

On pourra faire faire une recherche documentaire par les élèves à propos de l'histoire des unités de mesure (en prolongement du texte historique).
L'assistant de langue du lycée pourra également participer en donnant son expérience de l'utilisation des unités dans le système anglais (ou dans le système américain) : quelles unités sont encore utilisées de nos jours ? quelles unités ne servent que dans des domaines particuliers ? etc...

La notion de chiffres significatifs est particulièrement délicate à introduire. Ce cours peut être une occasion de faire réfléchir les élèves à son sujet et d'éventuellement y revenir avec le professeur de sciences de la classe, tout au long de l'année.

Outre l'ouverture historique (avec le texte sur l'histoire du système d'unités), cette séquence permet de revenir sur la notation scientifique (utilisée en mathématiques).

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Glossaire

Un terme du glossaire au hasard...

Compréhension de l'oral

Cf aussi : CECRL

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