5 décembre 2012 Séminaire Tri disciplinair e STI2D Pourquoi un séminaire tri disciplinai re Académie de Montpellier Patrick BRANDEBOURG – IA IPR Mathématiques Nicolas CHEYMOL – IA IPR Physique Chimie Thierry MONIN – IA IPR STI
5 décembre 2012
SéminaireTri disciplinaire
STI2D
Pourquoi un séminaire tri disciplinaire
Académie de
Montpellier
Patrick BRANDEBOURG – IA IPR Mathématiques
Nicolas CHEYMOL – IA IPR Physique Chimie
Thierry MONIN – IA IPR STI
5 décembre 2012
SéminaireTri disciplinaire
STI2D
Académie de
Montpellier
9h00 – 10h15 : Intervention des IPR.
10h30 – 11h30 : Trois ateliers en parallèles.
11h30 – 12h30 : Trois ateliers en parallèles.
13h30 – 14h45 : Trois ateliers en parallèles.
15h00 – 16h30 : Ateliers disciplinaires.
Plan de la journée
5 décembre 2012
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Quelques motifs :
Une réforme qui se veut ambitieuse.
Des programmes aux multiples connivences
Une demande dans le programme de mathématiques
Un document ressource tri disciplinaire consacré à la série STI2D
Pourquoi un séminaire tri disciplinaire?
5 décembre 2012
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Académie de
Montpellier
-Faciliter l’accès d’un plus grand nombre d’élèves aux voies technologiques.
-Permettre une spécialisation plus progressive.
- Faire que cette série soit considérée comme une vraie filière scientifique.
Une réforme qui se veut ambitieuse?
5 décembre 2012
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Montpellier
D’objectifs : « l'acquisition d'un bagage qui favorise une adaptation aux différents cursus accessibles aux élèves, en développant leurs capacités à mobiliser des méthodes appropriées au traitement de situations scientifiques et technologiques ».
De développement de compétences chez l’élève.
De modalités d’enseignement : « résolution de problèmes », « l'observation du fonctionnement et des solutions constructives d'un système, l'expérimentation et la simulation ».
De moyens mis en œuvre et d’outils (TIC).
Des programmes qui montrent une cohérence?
5 décembre 2012
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• « prendre appui sur les situations expérimentales rencontrées dans les enseignements scientifiques et technologiques de la série » et
• « prendre en compte les besoins mathématiques des autres disciplines » .
Une demande dans le programme de mathématiques
5 décembre 2012
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Académie de
Montpellier
Consultable à l’adresse :
http://eduscol.education.fr/cid45766/mathematiques-pour-le-college-et-le-lycee.html
Rédigé par une équipe tri disciplinaire académique
Un document ressource tri disciplinaire consacré à la série STI2D
5 décembre 2012
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Document ressources qui a une histoire
Académie de Montpellier
L’histoire, racontée par quelques acteurs……
26 septembre 2012
SéminaireTri disciplinaire
STI2D
Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Le programme STI2D est paru ; il précise :•« prendre appui sur les situations expérimentales rencontrées dans les enseignements scientifiques et technologiques de la série »,•« prendre en compte les besoins mathématiques des autres disciplines ».
L’IGEN de mathématiques fait une
demande de productions de situations.
Pour les inter académiquesde mathématiques en
2010/11…
26 septembre 2012
SéminaireTri disciplinaire
STI2D
Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Qui aboutit, de la part de l’académie de
Montpellier à...
la production de 14 situations
Analysons maintenant…
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Production de 14 situationsAnalysons maintenant…
Exemple 1 : impédance.
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Production de 14 situationsAnalysons maintenant…
Exemple 2 : déformation d’une poutre
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Production de 14 situationsAnalysons maintenant…
Exemple 3 : comparaison de séries de plombs
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Et on retrouve aussi dans les manuels de mathématiques…
Le pH d’une solution dépend de la concentration [H3O+] en ions hydronium H3O+ : pH = -log [H3O+] ;
Concentration : nombre de moles présentes dans un litre de solution.
Si pH<7 la solution est acide ; si pH=7, la solution est neutre ; si pH>7, la solution est basique.
a) Une solution acide A a une concentration molaire en ions H3O+ égale à 3,2x10-7 mol/L. Calculer son pH.
b) Le pH d’une solution basique est 9. Calculer la concentration molaire en ions H3O+ de cette solution.
26 septembre 2012
SéminaireTri disciplinaire
STI2D
Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Et on retrouve aussi dans les manuels de mathématiques…
Dans le circuit (RC), toutes les secondes on note une tension u(n) aux bornes du condensateur. La suite des valeurs de u(n) est modélisée par u(n)=15(1-2,7-n/2). Les valeurs de u(n) ont été enregistrées. Un traceur a donné la représentation graphique de la suite suivante.
1. D’après le graphique, vers quelle valeur u semble se stabiliser la tension ?
2. On veut vérifier les données du graphique : programmer la suite (un) sur la calculatrice ; reproduire et remplir le tableau (on arrondira les valeurs de (un) au millième).
3. Au bout de combien de secondes, la différence u-u(n) sera-t-elle inférieure à 0,005 ?
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
On continue…
Juin 2011
- 3 IGEN ( M – PC – STI)1 académie Montpellier
- 3 IA-IPR (M – PC – STI)
A partir du document rassemblant les 14 situations problèmes: une réflexion collégiale est engagée ;des objectifs sont dégagés ;une méthodologie est précisée.
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
On continue…
Septembre 2011
1 académie Montpellier
-Un lycée (Dhuoda à Nîmes)-8 enseignants de l’établissement (2M+3PC+3STI)
Les travaux tri disciplinaires commencent…
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Un premier problème (version 1 de 2011)…L’étude du fonctionnement d’une scie sauteuse est proposée :
On se propose d’étudier la vitesse de découpe d’une scie sauteuse…
Des calculs mathématiques s’appuyant surune modélisation mathématique
Déterminer la vitesse de rotation du point A pour que la vitesse maximale de coupe n’excède pas 1m/s.
Quel est le problème ?
Compréhension du modèle ?Des calculs pourquoi ?
Quel intérêt ?Notation…
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Un premier problème (version 2)… Un vrai problème:
Des données:
Le problème: Lorsque la vitesse de coupe dépasse 1,5 m.s-1, la découpe de plastique dur tel que le plexiglas devient impossible car il y a un échauffement trop important du matériau et donc un risque de fonte de celui-ci.Le but de cette étude est de déterminer, pour la scie sauteuse choisie, la fréquence de rotation de la manivelle et donc la position de la molette afin que la vitesse maximale de coupe n’excède pas 1,5 m.s-1.
26 septembre 2012
SéminaireTri disciplinaire
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Un premier problème (version 2)… Un vrai problème:
Une résolution initiale:
-étude de la fonction sinus,
-Application numérique reprenant le contexte initial.
Pourquoi l’étude de la fonction sinus maintenant ?
Comment refaire le lien avec le problème initial ?
Une démarche de résolution de problème détournée…
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Un premier problème (version 3)…
Un nouveau pas
On y est…!!!
La version finale s’est inscrite dans une vraie démarche de résolution de problème faisant intervenir les trois disciplines.
Cf atelier n°3
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Une attention nécessaire dans la construction d’une production…
Retour sur 2 exemples
La poutre : partant d’une situation réelle, la problématique technologique ne peut être résolue que si on a la connaissance de l’équation différentielle du second ordre.
Les plombs de chasse : Le procédé de fabrication réelle et le tri des plombs de chasse, conduit à montrer que les données du problème n’ont technologiquement pas de sens.
26 septembre 2012
SéminaireTri disciplinaire
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
L’intérêt d’un travail inter disciplinaire…
Que les idées viennent du professeur de mathématiques ou de ses collègues, le travail collégial permettra:
-De partir de situations réelles, intégrant les réalités de la physique, de la chimie ou de la technologie,-D’assoir des hypothèses comprises et acceptées de tous,-D’utiliser des modèles compris de tous,-D’utiliser un vocabulaire compris de tous, un vocabulaire commun.
Un ensemble de points de convergence essentiel pour l’élève
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Une démarche de construction des problèmes présentés
26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Qui aboutit à un document présentant 8 situations dont :
Raccordement routier : Raccorder un tronçon de route rectiligne à un tronçon courbe par un tronçon en arc de cercle tangent aux deux précédents.Scie sauteuse : Déterminer la fréquence de rotation de la manivelle et la position de la molette de sorte que la vitesse maximale de coupe n’excède pas une vitesse donnée.Mouvements vibrants : Observer et modéliser un château d’eau et les mouvements du sol lors d’un séisme. Examiner et expliquer le mouvement de la table vibrante.
26 septembre 2012
SéminaireTri disciplinaire
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Qui aboutit à un document présentant 8 situations dont :
Courant porteur en ligne : Comment transmettre des informations numériques en utilisant les lignes basse tension.Centrale solaire à tour : Déterminer le nombre maximum de miroirs que l’on peut implanter sur un site de construction d’une centrale.
26 septembre 2012
SéminaireTri disciplinaire
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Qui aboutit à un document présentant 8 situations dont :
Méthode « six sigma » : Vérifier si les deux conditions de la méthode sont vérifiées sur trois séries statistiques. Vérifier l’assertion des ingénieurs qualité : « la quasi-totalité des valeurs de la série est dans la plage de valeurs admissibles » .Transmission de données : Etudier les probabilités d’erreurs de transmissions pour un mot de 2 bits. Etudier le comportement de la transmission quand le temps passe.Transfert thermique : Faire le bilan thermique simplifié d’un pavillon et optimiser les pertes d’énergie par transfert thermique dans deux cas.
05 décembre 2012
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Qui sera suivi d’un documentprésentant des situations pour la classe de terminale
Et enfin qui conduit à…
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05 décembre 2012
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Quelques pistes de réflexion proposées aux équipes…
1- Tester une à deux situations proposées dans le document ressources de première avec vos élèves d’ici la fin de l’année scolaire actuelle (2012-2013);
2- Préparer l’année scolaire 2013 – 2014 en concevant une progression pédagogique concertée tri disciplinaire pour les classes de première et de terminale
Académie de
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05 décembre 2012
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Même si ces documents vous paraitront parfois imparfaits,
NOUS COMPTONS SUR VOUS POUR CETTE MISE EN ŒUVRE…
Merci d’avance à tous
Académie de
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26 septembre 2012
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Quelles étapes jusqu’à ce séminaire…
Présentation des ateliers
1. Quelles démarches pédagogiques ?
L’atelier 1.
2. Quelle pertinence des logiciels utilisés dans la pratique pédagogique ?
L’atelier 2.
3. Quels scénarios pédagogiques ?
Deux ateliers (3 et 4).
4. Ateliers disciplinaires : pistes pour la terminales