Dans le cadre du programme de sciences-physiques du cycle 4, on peut s’appuyer sur les thèmes suivants pour enrichir les connaissances des élèves sur le fonctionnement de la matière et de l’énergie nucléaire.

ORGANISATION ET TRANSFORMATION DE LA MATIÈRE :

Notions de molécules, atomes, ions. Les éléments sur Terre et dans l’univers (hydrogène, hélium, éléments lourds : oxygène, carbone, fer, silicium…). » Constituants de l’atome, structure interne d’un noyau atomique (nucléons : protons, neutrons), électrons. Le tableau périodique est considéré à partir de la classe de 4e comme un outil de classement et de repérage des atomes constitutifs de la matière, sans qu’il faille insister sur la notion d’élément chimique. La description de la constitution de l’atome et de la structure interne du noyau peut être réservée à la classe de 3e, et permet un travail sur les puissances de dix en lien avec les mathématiques.

L’ÉNERGIE ET SES CONVERSIONS :

Identifier les différentes formes d’énergie. Cinétique (relation Ec = 1⁄2 mv2), potentielle (dépendant de la position), thermique, électrique, chimique, nucléaire, lumineuse. Les supports d’enseignement gagnent à relever de systèmes ou de situations de la vie courante. Les activités proposées permettent de souligner que toutes les formes d’énergie ne sont pas équivalentes ni également utilisables. Ce thème permet d’aborder un vocabulaire scientifique visant à clarifier les termes souvent rencontrés dans la vie courante : chaleur, production, pertes, consommation, gaspillage, économie d’énergie, énergies renouvelables. L’étude du thème de l’énergie gagne à être présente chaque année. La classe de 5e est l’occasion de revenir sur les attendus du cycle 3 concernant les sources et les conversions de l’énergie. Progressivement, au cycle 4, les élèves font la différence entre sources, formes, transferts et conversions et se construisent ainsi une idée cohérente du délicat concept d’énergie. La comparaison d’ordres de grandeur d’énergies ou de puissances produites ou consommées par des dispositifs peut être introduite dès la classe de 5e. La pleine maîtrise de la relation entre puissance et énergie est un objectif de fin de cycle. Elle s’acquiert en s’appuyant sur des exemples de complexité croissante.

Monsieur Christian Richide, Lycée Paul gauguin