PrÃ©sentation du programme de physique-chimie de Terminale S ...

Présentation du programme 

de physique-chimie 

de Terminale S 

applicable en septembre 2012 

Nicolas Coppens – nicolas.coppens@iufm.unistra.fr

Le programme de physique-chimie 

Enseignement spécifique 

Comme en Seconde et en Première, le programme mélange la 

physique et la chimie. 

Par rapport à l ’ancien programme : 

• la partie « connaissances exigibles » est diminuée et remplacée par 

davantage de « compétences ou de capacités exigibles », notamment de 

recherche d’informations scientifiques (avec la compétence « extraire et 

exploiter des informations ») ; 

• le programme donne une vision plus « moderne » de la physique et de la 

chimie (détecteur de particules, spectres RMN, etc.) au détriment de 

l’enseignement de l’électricité notamment ; 

• il y a moins de modélisation demandée et moins de recours à l’outil 

mathématique ; 

• la radioactivité est maintenant vue en Première (de façon plus qualitative) ; 

• les réactions d’oxydo-réduction sont vues uniquement en Première.



3 parties dans le programme de 

l’enseignement spécifique : 

Partie 1. Observer - Ondes et matière 

Partie 2. Comprendre - Lois et modèles 

Partie 3. Agir - Défis du XXIe siècle

Chapitre 4 : 

Spectres UV, IR et RMN du proton 




(exemple de découpage du programme) 

Chapitre 1 : 

Ondes et particules, des supports d’information 

Chapitre 2 : 

Caractéristiques des ondes 

Chapitre 3 : 

Propriétés des ondes : diffraction des ondes, interférences 

et effet Doppler

Chapitre 4 : 





Chapitre 1 : 


Chapitre 2 : 


Chapitre 3 : 


et effet Doppler



Partie 1. Observer - Ondes et matière

Chapitre 4 : 





Chapitre 1 : 


Chapitre 2 : 


Chapitre 3 : 


et effet Doppler




Chapitre 5 : 

Temps, cinématique et dynamique newtoniennes 

Chapitre 6 : 

Étude des mouvements des planètes et des 

satellites 

Chapitre 7 : 

Travail d’une force et énergie mécanique




Chapitre 8 : 

Mesure du temps et oscillateur, amortissement 

Chapitre 9 : 

Temps et relativité restreinte




Chapitre 10 : 

Temps et évolution chimique : cinétique et catalyse 

Chapitre 11 : 

Représentation spatiale des molécules 

Chapitre 12 : 

Transformations en chimie organique 

Chapitre 13 : 

pH d’une solution et réactions acide-base




Chapitre 14 : 

Transferts d’énergie entre systèmes 

macroscopiques 

Chapitre 15 : 

Transferts quantiques d’énergie et dualité ondeparticule



Partie 3. Agir - Défis du XXIe siècle 

Chapitre 16 : 

Enjeux énergétiques et apport de la chimie au 

respect de l’environnement 

Chapitre 17 : 

Dosages par étalonnage et par titrage 

Chapitre 18 : 

Stratégie et sélectivité en chimie organique



Partie 3. Agir - Défis du XXIe siècle 

Chapitre 19 : 

Transmettre et stocker de l’information 

Chapitre 20 : 

Créer et innover 

--> Voir le sujet zéro 

d’enseignement 

spécifique n°1 

Le programme en détails 

Les compétences expérimentales













Partie 2. 

Comprendre 

- Lois et 

modèles 


Enseignement spécifique



Partie 2. Comprendre - Lois et modèles










Partie 2. 

Comprendre - 

Lois et modèles 






Partie 2. 

Comprendre - 

Lois et 

modèles 


















Partie 3. Agir 

- Défis du 

XXIe siècle




Les compétences expérimentales 

Dans le cadre des activités expérimentales, six domaines 

de compétences sont maintenant travaillés : 

Voir le rapport 2011-111 de l’IGEN : 

Activités expérimentales en physique-chimie : enjeux de formation 

http://eduscol.education.fr/spcfa/im_phy/activites-experimentales-en-spcfa

L’évaluation des compétences 

expérimentales 

• L’épreuve est conçue dans l’esprit d’une tâche complexe. 

•Le sujet est contextualisé, c’est-à-dire fondé sur une 

situation concrète ou sur une problématique. 

•Le candidat doit agir en autonomie et faire preuve 

d’initiative tout au long de l’épreuve. 

•Lors des appels, l’examinateur peut conforter le candidat 

dans ses choix ou lui apporter une aide adaptée.

L’évaluation des compétences 

expérimentales 

• Deux ou trois compétences sont évaluées par sujet, 

dont la compétence « Réaliser » qui est toujours 

évaluée. 

• L’énoncé du sujet comporte quelques ressources mais 

les documents proposés ne doivent pas être trop longs 

à lire et à exploiter. 

• Il est possible de ne pas demander à l’élève de 

réaliser l’intégralité d’une expérience. Il ne s’agit pas 

de valider uniquement des capacités techniques.

Présentation des sujets zéro d’ECE 

Critères de choix des deux sujets présentés : 

• Un sujet en physique et un sujet en chimie 

• Un sujet évaluant l’enseignement de spécialité 

et un sujet évaluant l’enseignement spécifique 

• Des compétences nouvelles : 

• question ouverte 

La flûte et la coumarine 

• proposition de protocole (flûte, coumarine) 

• communication orale (flûte) 

• une étape de toute la démarche (coumarine) 

Lire les deux sujets zéro flûte et coumarine

Les critères d’évaluation 

des sujets d’ECE 

• Toutes les compétences travaillées lors d’une 

épreuve ne sont pas forcément évaluées (comme par 

exemple la compétence « S’approprier »). 

• L'évaluateur doit apprécier l’acquisition par le 

candidat de chacune des compétences évaluées dans le 

sujet par un niveau allant de A à D. 

APP ANA REA VAL COM

« Cobayage » 

des sujets d’ECE 

• « C’était bien, pour une fois, on a vraiment compris 

ce qu’on faisait. » 

• « C’était fatiguant parce qu’il fallait réfléchir ! » 

MAIS AUSSI : 

Quelques élèves totalement bloqués.


Enseignement de spécialité 

Le contexte : un changement radical par rapport à l ’ancien programme 

« L’élève est amené à développer trois activités essentielles 

chez un scientifique : 

- la pratique expérimentale ; 

- l’analyse et la synthèse de documents scientifiques ; 

- la résolution de problèmes scientifiques. » 

« Lors de la démarche de résolution de problèmes scientifiques, l’élève 

analyse le problème posé pour en comprendre le sens, construit des 

étapes de résolution et les met en œuvre. Il porte un regard critique sur le 

résultat, notamment par l’évaluation d’un ordre de grandeur ou par des 

considérations sur l’homogénéité. Il examine la pertinence des étapes de 

résolution qu’il a élaborées et les modifie éventuellement en conséquence. Il 

ne s’agit donc pas pour lui de suivre les étapes de résolution qui seraient 

imposées par la rédaction d’un exercice, mais d’imaginer lui-même une ou 

plusieurs pistes pour répondre à la question scientifique posée. »


Enseignement de spécialité 

• Le programme précise que : 

« les situations rencontrées par l’élève en cours de 

formation ainsi qu’au baccalauréat se limiteront aux 

domaines d’étude des trois thèmes de l’enseignement 

de spécialité… » 

• Les trois thèmes traités : 

o « L’eau » 

o « Son et musique » 

o « Matériaux » 

• Les connaissances nouvelles associées aux thèmes 

ne sont pas exigibles dans le cadre du baccalauréat.


Enseignement de spécialité





C’est une activité au cours de laquelle l’élève construit et met en 

œuvre un raisonnement argumenté (qui peut recourir à 

l’expérience) pour répondre à une problématique scientifique : 

• les étapes de la résolution ne sont pas données ; 

• la formulation du problème rend impossible une résolution 

« mécanique » par l’application directe d’une formule par exemple ; 

• plusieurs chemins de résolution sont possibles ; 

• plusieurs niveaux de complexité sont envisageables : ce n’est 

jamais terminé ; 

• les données utiles ne sont pas apportées de manière séquentielle 

et locale ; il peut y avoir des données manquantes ; 

• … 

La résolution de problèmes scientifiques 

Qu’est-ce qu’une « résolution de problème »

• Pertinence de ce modèle d’apprentissage pour l’acquisition des 

connaissances et des compétences dans le domaine des 

sciences. 

• Pensée plus créative et rigoureuse. 

• Activité qui se rapproche davantage des caractéristiques du 

« travail scientifique ». 

• L’élève se détache de l’attitude « reconnaître ou abandonner ». 

• L’élève (et le professeur) est stimulé par l’étude de situations 

plus ouvertes où l’initiative est valorisée. 

• Travail individuel ou en groupe. 

• … 


Les avantages

Les étapes possibles d’une résolution de problème : 

• S’approprier le problème 

• comprendre la question posée 

• analyser qualitativement la situation : verbaliser la question, faire des schémas,… 

• rôle des documents annexes 

•… 

• Elaborer une stratégie de résolution 

• identification des domaines de la discipline, les lois potentiellement utiles,… 

• émettre des hypothèses simplificatrices 

• concevoir un plan de résolution 

•… 

• Mettre en œuvre la résolution 

• introduire des grandeurs physiques annexes 

• utiliser des lois 

• affiner les hypothèses simplificatrices 

• conduire des évaluations 

•… 

• Analyser le résultat et la démarche 

• vraisemblance (homogénéité, ordre de grandeur, confrontation avec une 

observation,…) 

• amélioration du modèle : autres méthodes Puis-je faire mieux plus précis 

Insuffisance du modèle 

•… 

• Effectuer une synthèse finale du travail


• La Problématique : 

• contextualisée par un texte d’actualité, un document, 

des graphes, des tableaux de mesure, des photos, (une 

vidéo ou une expérience en cours de formation) 

• formulée clairement par exemple par une question 

courte par exemple 

Par exemple : 

Comment sont 

positionnées les frettes 

sur le manche d’une 

guitare

La guitare, format « sujet zéro » du bac 

EXERCICE III – Comment sont positionnées les frettes sur le manche d’une guitare (5 points) 

Comme le montre la photographie ci-dessous, pour modifier la hauteur du son émis, le guitariste appuie 

sur la corde au niveau d’une case, de façon à modifier la longueur de la corde utilisée. Des pièces 

métalliques, nommées frettes, délimitent les cases sur le manche d’une guitare. 

Carlo Domeniconi, guitariste virtuose italien 

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Carlo-domeniconi 

En s’appuyant sur les documents donnés aux pages 2 et 3, répondre aux questions suivantes : 

1. Discuter qualitativement de l’influence de la longueur, de la tension et de la masse par unité de longueur 

de la corde sur la fréquence du son émis par une corde vibrante. 

2. Expliquer qualitativement comment un guitariste passe d’une note jouée Sol à la note La de la même 

octave et à l’aide de la même corde. 

3. Déterminer les fréquences de Do 3 

et Do 4 

. 

4. Prévoir les positions approchées en cm des quatre premières frettes. Effectuer ensuite quelques 

vérifications simples à l’aide de la photo du document 1.


Document 1 : Description du manche d’une guitare 

manche 

L 0 

: longueur à vide 

frettes n o 1, 2, 3… 

Document 2 : Corde vibrante 

Si l’on considère une corde vibrante maintenue entre ses deux extrémités, la hauteur du son émis 

dépend de la longueur L de la corde, de sa masse par unité de longueur μ et de la tension T de la 

corde. 

La composition spectrale du son émis est complexe et la fréquence f du fondamental est donnée par 

la relation : 

f = 

1 

2L 

T 

 

L 

Corde vibrante


Document 3 : Gamme tempérée 

- Les notes se suivent dans l’ordre Do, Ré, Mi, Fa, Sol, 

La, Si, Do ; un « cycle » correspond à une octave. 

- On envisage 10 octaves numérotées de -1 à 8. 

- Chaque note d’une gamme est caractérisée par sa 

fréquence. Par convention, le La 3 

(diapason des 

musiciens) de l’octave numérotée 3 a une fréquence de 

440 Hz. 

- Le passage d’une note à la note du même nom à 

l’octave supérieure multiplie sa fréquence par deux ; 

ainsi la fréquence du La 2 

est égale à 220 Hz et celle du 

La 4 

à 880 Hz. 

- Dans la gamme tempérée, le quotient de la fréquence 

d’une note sur la fréquence de la note précédente est 

1 

12 

égal à :(2) 

1,059. Si l’on note f la fréquence de la 

note Do, note fondamentale d’une octave donnée, les 

fréquences des notes successives de cette octave sont 

regroupées dans le tableau ci-contre. 

- Pour une corde donnée, pour passer par exemple d’un 

Ré à un Ré#, le guitariste bloque cette corde sur la case 

située juste à côté de celle utilisée pour jouer le Ré, de 

façon à raccourcir la corde. 

note 

Do 

Do# Réb 

Ré 

Ré# Mib 

Mi Fab 

Mi# Fa 

Fa# Solb 

Sol 

Sol# Lab 

La 

La# Sib 

Si Dob 

Do Si# 

1 

212 

2 

212 

3 

212 

4 

212 

5 

212 

6 

212 

7 

212 

8 

212 

9 

212 

10 

212 

11 

212 

fréquence 

f 

× f = 1,059 × f 

× f = 1,122 × f 

× f = 1,189 × f 

× f = 1,260 × f 

× f = 1,335 × f 

× f = 1,414 × f 

× f = 1,498 × f 

× f = 1,587 × f 

× f = 1,682 × f 

× f = 1,782 × f 

× f = 1,888 × f 

2f

La résolution de problèmes scientifiques : 

en conclusion 

Quelques pistes possibles pour la construction d’activités « résolution de problème » 

Les informations utiles : 

• elles peuvent être données dans des documents annexes ; 

• ces documents peuvent contenir des informations 

supplémentaires non indispensables à la résolution du problème 

ou ouvrant plusieurs alternatives au schéma de résolution ; 

• des questions peuvent être formulées sur ces documents (voir 

la compétence « extraire et exploiter ») ; 

• les éventuelles questions préliminaires ne doivent pas induire 

une méthode de résolution ; 

• il y a des « données absentes », dont certaines relèvent de la 

culture générale : valeur de g, durée d’une journée,…et des 

données non directement utiles à la résolution.

La résolution de problèmes scientifiques : 

en conclusion 

Quelques pistes possibles pour la construction d’activités « résolution de problème » 

Quelques dernières remarques : 

• La résolution de problème peut faire appel à des techniques 

spécifiques : d’évaluation d’ordre de grandeur, d’analyse 

dimensionnelle,… 

• Dans le cadre du baccalauréat, les connaissances liées aux 

thèmes de l’enseignement de spécialité ne sont pas exigibles 

• L’élève est amené à proposer une résolution à la problématique 

principale, des niveaux différents de finesse dans les solutions 

peuvent être acceptés 

• une analyse critique des résultats en lien avec des données 

expérimentales ou des simulations peut être explicitement 

demandée.

Sitographie 

• Sujets zéro du baccalauréat 2013 en 

physique-chimie : 

http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/physique/phychi2/spip.phparticle396 

• Sujets zéro de l'évaluation des compétences 

expérimentales en physique-chimie : 

http://www.ac-aix-marseille.fr/pedagogie/jcms/c_125778/epreuve-de-capacites-experimentales-dubac-s-2013 

• Ressources pour la Terminale S produites 

par l’académie de Strasbourg : 

http://www.ac-strasbourg.fr/pedagogie/physiquechimie/terminale-s/

Sitographie 

• Rapport de l'IGEN sur les activités 

expérimentales en physique-chimie (du 

collège aux CPGE) : 

http://eduscol.education.fr/spcfa/im_phy/activites-experimentales-en-spcfa 

• Nouveaux programmes de Terminale mais 

aussi ceux de Seconde et de Première en 

physique-chimie (avec des documents 

ressources): 

http://eduscol.education.fr/spcfa/reforme-du-lycee-nouveaux-programmes

PrÃ©sentation du programme de physique-chimie de Terminale S ...

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