Thème 1 : une longue histoire de la matière

Les mathématiques intervenant dans ce thème :
– La désintégration radioactive
– Les cristaux

Les essentiels pluridisciplinaires :
– Les structures cristallines dans les organismes biologiques
– La théorie cellulaire : Des progrès techniques à la théorie scientifique
– La théorie cellulaire : Débats et controverses
– La membrane plasmique
– Les réactions nucléaires : fusion - fission - nucléosynthèse stellaire

Les documents pour la classe :
– Histoire de la construction du modèle de la membrane plasmique
– Élément documentaire : La théorie cellulaire - Comparaison d’observations historiques
– Élément documentaire : La théorie cellulaire - Étude de textes historiques en anglais
– Abondances relatives des éléments chimiques

Thème 2 : le Soleil, notre source d’énergie

Les mathématiques intervenant dans ce thème :
– Le rayonnement solaire

Les essentiels pluridisciplinaires :
– Bilan thermique du corps humain
– Les méthodes de mesure de l’apport et de la dépense énergétiques
– Équilibres dynamiques
– Le bilan énergétique terrestre : albédo, effet de serre

Les documents pour la classe :
– Réaliser un bilan d’énergie et calculer la puissance thermique libérée par un individu
– Flux énergétiques intervenant dans le bilan énergétique de la Terre
– Courbe d’absorption de l’atmosphère terrestre
– Visualiser la photosynthèse à l’échelle de la planète
– Spectres d’absorption et d’action photosynthétiques
– Données quantitatives sur l’importance planétaire de la photosynthèse

Thème 3 : la Terre, un astre singulier

Les mathématiques intervenant dans ce thème :
– La forme de la Terre et les mesures à la surface de la Terre

Les essentiels pluridisciplinaires :
– Pourquoi la Lune présente-t-elle toujours la même face à la Terre ?
– Géocentrisme-héliocentrisme : histoire d’une controverse ou l’invention de la science moderne
– Les référentiels géocentrique et héliocentrique

Les documents pour la classe :
– La Lune : documents sur l’apparence et les mouvements de la Lune
– À la recherche de la parallaxe des étoiles : un argument dans la controverse entre les conceptions héliocentriques et géocentriques du système solaire
– Mesure du méridien terrestre : le cercle répétiteur de Delambre et Méchain

Thème 4 : son et musique, porteurs d’information

Les mathématiques intervenant dans ce thème :
– Les sons purs et composés
– La musique ou l’art de faire entendre les nombres
– La numérisation et le codage d’un son

Les essentiels pluridisciplinaires :
– L’oreille humaine et la perception des sons
– Santé auditive et fragilité du système auditif

Les documents pour la classe :
– Représentations temporelles et spectrales d’un signal : La3 du diapason et du piano
– Intensité sonore et dégradation des cellules ciliées
– Activité expérimentale avec un smartphone - À vos pupitres