Filières et spécialités

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Objectifs

Les élèves qui suivent l’enseignement de spécialité expriment leur goût des sciences et font le choix d’acquérir les modes de raisonnement inhérents à une formation par les sciences expérimentales.

Cette spécialité apparaît comme un approfondissement des quatre thèmes : « Constitution et transformations de la matière », « Mouvement et interactions », « L’énergie : conversions et transferts » et « Ondes et signaux ».
Elle étudie ainsi de nouvelles notions inspirées de la vie quotidienne et en relation avec d’autres disciplines scientifiques : SVT , SI, mathématiques ou informatique.

Cette spécialité permet pleinement de pratiquer la démarche scientifique. Les élèves peuvent observer et acquérir des savoir-faire expérimentaux lors de nombreuses pratiques en laboratoire puis ils cherchent à comprendre en proposant des représentations schématiques ou mathématiques. Ils forment leur esprit critique en travaillant ces modèles : influence de paramètres, confrontation avec les résultats expérimentaux…
Enfin, quand ils les maîtrisent, ils peuvent agir en tant que scientifiques et citoyens sur le monde qui les entoure et évolue.

Contenu

Les contextes choisis pour cet enseignement de spécialité donnent une image concrète, vivante et moderne de la physique – chimie.

1. Constitution et transformations de la matière
   • Relation « structure microscopique- propriétés macroscopiques » des espèces chimiques,
   • contrôle qualité en laboratoire,
   • nomenclature et synthèse en chimie organique,
   • suivi de réactions chimiques,
   • énergie libérée par une combustion.

2. Mouvement et interactions
   • Interaction électrostatique,
   • fluides au repos,
   • relation Forces – Vecteur vitesse.

3. L’énergie : conversion et transfert
   • Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques et électriques.

L’application de ces notions renvoient à des domaines comme les télécommunications, l’environnement, la météorologie, la santé, les transports.

4. Ondes et signaux
   • Approche ondulatoire et particulaire de la lumière …,
   • Ondes mécaniques,
   • Images et couleurs.

Ces thèmes sont l’occasion d’utiliser des capteurs, des logiciels d’analyse et de simulation…

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Objectifs

L’enseignement de spécialité Sciences Economiques et Sociales, déjà abordé en seconde, renforce et approfondit la maîtrise par les élèves des concepts, méthodes et problématiques essentiels des sciences économiques, de la sociologie et de la science politique.
Il éclaire les grands enjeux économiques, sociaux et politiques des sociétés contemporaines, en renforçant les approches théoriques nécessaires pour comprendre les fondamentaux de l’économie et en proposant une approche pluridisciplinaire qui s’appuie notamment sur les sciences sociales et politiques. Cet enseignement contribue à l’amélioration de la culture économique, sociologique et civique des lycéens.

Contenu

En sciences économiques, les élèves aborderont les questionnements tels que :

• le marché : comment un marché concurrentiel fonctionne-t-il ? Quelles sont les principales défaillances d’un marché ?
• la monnaie : qu’est-ce que la monnaie et comment est-elle créée ?

En sociologie et sciences politiques seront déclinées, par exemple, les notions :

• les liens sociaux – la socialisation,
• l’opinion publique,
• le vote : une affaire individuelle ou collective ?

Des regards croisés :

• comment les entreprises sont-elles organisées et /ou gouvernées ?
• comment l’assurance et la protection sociale contribuent-elles à la question des risques dans les sociétés développées ?

Les sciences économiques et sociales articulent modélisation et investigations empiriques pour :

• rendre compte de façon rigoureuse de la réalité sociale,
• formuler des hypothèses, construire des indicateurs de mesures pertinents,
• isoler certaines variables pour construire une analyse rigoureuse des catégories de faits et de comportements économiques et sociaux.

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Objectifs

Les Sciences de l’Ingénieur s’intéressent aux objets et aux systèmes artificiels, appelés de façon plus générique « produits ».
Cette appellation « produits » réunit sous un même terme l’objet matériel et sa représentation numérique.
Ces produits, supports d’activité des élèves au cycle terminal du lycée, répondent à des besoins et définissent des usages permettant de qualifier et de quantifier les performances du service attendu.
Ces solutions s’inscrivent dans un contexte fortement contraint par les enjeux sociaux, sociétaux et environnementaux, par la prise de décisions éthiques et responsables.
Avec la contribution des autres enseignements scientifiques, l’objectif de l’enseignement de spécialité de Sciences de l’Ingénieur du lycée est de faire acquérir des compétences fondamentales qui permettent aux élèves de poursuivre vers l’université et les écoles d’ingénieurs.

Contenu

L’approche en Sciences de l’Ingénieur mobilise une démarche scientifique reposant sur l’observation, l’élaboration d’hypothèses, la modélisation, la simulation et l’expérimentation matérielle ou virtuelle ainsi que l’analyse critique des résultats obtenus.
Il s’agit de :

• comprendre et décrire les phénomènes mis en œuvre et les lois de comportement associées,
• qualifier et quantifier les performances du produit afin de vérifier si le besoin initialement défini est satisfait.

L’enseignement de Sciences de l’Ingénieur intègre des contenus propres aux Sciences Physiques.

Des projets innovants mobilisant une approche design

L’approche design induit l’innovation et questionne les fonctionnalités et les formes d’un produit en lien avec ses usages dans des environnements divers.
Elle exploite les possibilités offertes par les technologies du numérique. Les ingénieurs sont alors créateurs d’une réalité virtuelle et matérielle.
Au cours de la classe de première, un projet de 12 heures mené en équipe permet aux élèves d’imaginer et de matérialiser tout ou partie d’une solution originale. Ce projet peut être commun à toutes les équipes d’une même classe ou d’un établissement sous la forme d’un défi.

En classe de terminale, un projet de 48 heures conduit en équipe est proposé à tous les élèves.
L’objectif est d’imaginer tout ou partie d’un produit, développé sous forme de réalisations numériques et matérielles en vue de répondre à un besoin et d’obtenir des performances clairement définies. Ces réalisations matérialisent tout ou partie d’une solution imaginée, associée à un modèle numérique.

Un enseignement contextualisé dans de grandes thématiques

L’enseignement de Sciences de l’Ingénieur mobilise des supports d’enseignement empruntés au monde contemporain.
Les thématiques proposées ne sont pas exhaustives.
Elles sont représentatives de problématiques actuelles et permettent d’illustrer les enseignements dans toutes leurs modalités pédagogiques : cours, activités dirigées, activités pratiques et projets.

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Objectifs

L’enseignement de spécialité Sciences de la Vie et de la Terre propose aux élèves d’approfondir des notions en lien avec les thèmes suivants :
« La Terre, la vie et l’organisation du vivant »,
« Les enjeux planétaires contemporains » et
« Concepts fondamentaux de la biologie et de la géologie »,
« Le corps humain et la santé ».

Le programme participe à l’acquisition de compétences scientifiques, à la formation de l’esprit critique et à l’éducation civique en appréhendant le monde actuel et son évolution dans une perspective scientifique. La spécialité Sciences de la Vie et de la Terre s’appuie sur des connaissances de physique-chimie, mathématiques et informatique.

Cette spécialité permet de découvrir les métiers liés aux sciences fondamentales (recherche, enseignement), les métiers actuels ou émergents dans les sciences de l’environnement et du développement durable, en géosciences, en gestion des ressources et des risques, ainsi que les métiers liés aux domaines de la santé et du sport.

Contenu : 3 Thématiques

1. Constitution et transformation de la matière

Transmission, variation et expression du patrimoine génétique

1. 1. • les divisions cellulaires des eucaryotes,
      • la réplication de l’ADN,
      • les mutations de l’ADN et variabilité génétique,
      • par l’étude de notre génome, on peut découvrir les traces de l’histoire de nos ancêtres,
      • l’expression de nos gènes,
      • les enzymes, protéines qui selon leur forme confèrent une spécialité aux cellules.

La dynamique de la Terre

• • • la structure du globe terrestre : différences continents/océans, apport des études sismologiques et thermiques à la connaissance du globe terrestre,
    • la dynamique de la lithosphère : le mouvement des plaques (divergence, convergence)

2. Enjeux contemporains de la planète

Les élèves appréhendent les grands enjeux auxquels l’humanité sera confrontée au XXI° siècle, ceux de l’environnement, du développement durable, de la gestion des ressources et des risques, etc…
Pour cela, ils s’appuient sur les démarches scientifiques de la biologie et des géoscience

Ecosystèmes et services environnementaux.

Ce thème aborde la complexité d’un système écologique, en caractérise l’organisation. Comprendre que les systèmes sont en équilibre dynamique et que l’Homme est un élément de ces écosystèmes.

3. Le corps humain et la santé

Les thèmes retenus permettent aux élèves de mieux appréhender le fonctionnement de leur organisme et de saisir comment la santé se définit aujourd’hui dans une approche globale intégrant l’individu dans son environnement et prenant en compte les enjeux de santé publique. Dans ce domaine, l’exercice de l’esprit critique est particulièrement nécessaire face à la quantité croissante de mises en question des apports des sciences.

Le fonctionnement du système immunitaire humain
L’immunité innée, l’immunité adaptative, la vaccination.

Variation génétique et santé
On va comprendre comment les gènes altérés par l’environnement ou l’hérédité engendre des maladies comme le cancer.