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Projet expérimental et numérique
Projet expérimental et numérique (1ère ES) — résumé (Markdown)
Idée centrale
Le projet est construit autour de la mesure et des données produites par cette mesure, deux éléments au cœur des sciences expérimentales.
Les 3 piliers attendus
Selon les projets, on insiste plus ou moins sur :
- L’utilisation d’un capteur (pour produire des données).
- L’acquisition numérique des données (souvent via un tableur).
- Le traitement mathématique, la représentation (graphiques) et l’interprétation des données.
Le sujet est libre : en lien avec le programme d’enseignement scientifique ou non, mais il doit permettre une vraie démarche expérimentale.
Les 3 grands objectifs
- Mettre en œuvre une démarche scientifique expérimentale : on évite le “projet bateau” dont on connaît déjà le résultat.
- Utiliser un matériel d’expérimentation : capteurs et dispositifs permettant de produire des données mesurables.
- Analyser de manière critique les résultats : discuter la qualité des mesures, la reproductibilité, les limites et améliorations possibles.
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Démarche expérimentale (structure attendue)
- Question scientifique / problématique
Elle vient d’un contexte : observations, lectures, situations réelles. - Hypothèse(s)
Proposition(s) de réponse à la question. Si plusieurs hypothèses : les tester séparément. - Expérience
Mettre en place un protocole pour tester une hypothèse et collecter des données (capteurs). - Analyse des résultats
Mise en forme : tableaux, graphiques, calculs, interprétation. - Analyse critique
Qualité des données : répétitions, conditions identiques, biais possibles, précision, améliorations. - Conclusion
Valider ou rejeter l’hypothèse, répondre à la question, et souvent ouvrir vers de nouvelles questions.
Exemple-type (sol et disponibilité en eau)
- Question : en quoi le type de sol influence-t-il l’arrosage / l’eau disponible pour les plantes ?
- Hypothèse : un sol sableux/argileux modifie la quantité d’eau disponible.
- Protocole : ne changer qu’un paramètre (le sol) en gardant le reste constant (plantes, graines, arrosage).
- Mesures : quantité d’eau perdue au fond du pot, comparaisons entre sols.
- Traitement : tableau + graphique (ex. histogramme) puis interprétation et conclusion.
Organisation sur l’année (fil rouge)
Le projet se déroule en étapes, avec travail en autonomie entre les séances :
- Choix du sujet + problématisation
→ rendu d’une fiche de suivi pour montrer que la réflexion est lancée. - Écriture du protocole
→ préciser les conditions testées, le matériel, la sécurité, l’acquisition des données, éventuellement un agenda (si suivi dans le temps). - Expérimentation
→ séance “clé” : les élèves mènent l’expérience, les enseignants accompagnent. - Production d’un poster scientifique
→ format utilisé dans les conférences : présenter démarche, résultats, obstacles, questions, matériel. - Présentation orale
→ défendre la démarche et les résultats (entraînement utile pour le Grand Oral).
Conseils de méthode
- Les heures en classe ne suffisent pas : il faut du travail régulier en autonomie.
- Tenir un carnet de labo (traces, organisation, décisions, résultats).
- Sans protocole prêt/validé avant la séance d’expérience, il peut être impossible de manipuler (matériel non préparé).
Travail en groupe
- Groupes de 3 souvent efficaces (au-delà, coordination plus difficile).
- Le groupe sert à : discuter, confronter les idées, améliorer la problématique et le protocole.
- Coopérer, c’est aussi se répartir les lectures / tâches, puis faire une synthèse commune.
Évaluation (logique “compétences”)
Les étapes sont évaluées pour maintenir un engagement régulier :
- Sujet + problématique : fiche de suivi (réflexion suffisamment précise pour avancer).
- Protocole : planification, argumentation, cohérence avec hypothèse, présence d’un témoin si nécessaire.
- Expérience : conduite en labo, sécurité, acquisition correcte, organisation.
- Poster : analyse et communication des résultats.
- Oral : argumentation et expression orale.
Conclusion (esprit du projet)
C’est votre projet : choisir un sujet permet de s’approprier la démarche, d’être créatif, sans forcément faire quelque chose de compliqué. L’objectif n’est pas “d’écrire une thèse”, mais de répondre sérieusement à une question que l’on se pose, avec des données, une analyse et un regard critique.