Cet enseignement d’exploration permet aux élèves de découvrir différents domaines des mathématiques, des sciences physiques et chimiques et des sciences de la vie et de la Terre.

Ainsi on peut montrer l’apport de ces trois disciplines pour trouver des réponses aux questions scientifiques que soulève une société moderne, de faire percevoir différents grands enjeux et de donner les moyens de les aborder de façon objective.

Cet enseignement révèle le goût et les aptitudes des élèves pour les études scientifiques, leur donne la possibilité de découvrir des métiers et des formations dans le champ des sciences et les aide à construire leur projet de poursuite d’études en leur faisant mieux connaître la nature des enseignements scientifiques, les méthodes et les approches croisées mises en oeuvre.

Il repose sur l’acquisition de connaissances et de compétences et initie les élèves à la démarche scientifique dans le cadre d’un projet.

Les professeurs des trois disciplines interviennent dans l’enseignement de chaque thème.

Cet enseignement d’exploration vise à développer les compétences suivantes :

• savoir utiliser et compléter ses connaissances ;
• s’informer, rechercher, extraire et organiser de l’information utile (écrite, orale, observable, numérique)
• raisonner, argumenter, pratiquer une démarche scientifique, démontrer ;
• communiquer à l’aide d’un langage et d’outils adaptés.

Dans le cadre d’une démarche de projet, on demande à l’élève un travail personnel ou d’équipe qui devra intégrer obligatoirement une production (expérience, exploitation de données, modélisation,  etc.) et aboutir à une forme de communication scientifique (compte rendu de recherche, affiche,  diaporama, production multimédia, etc.). Ce travail comportera des apports des trois champs disciplinaires.

Thèmes

Science et aliments

Divers procédés scientifiques et techniques ont été mis en place pour transformer et conserver les denrées nécessaires à leur alimentation. Ainsi, la fabrication du vinaigre remonte à plus de 12 000 ans, les Sumériens maîtrisent déjà la fermentation pour fabriquer du pain et de la bière 8 000 ans av. J.-C., la conservation des aliments est depuis l’Antiquité assurée par le séchage et la salaison, la fermentation ou la réfrigération par la glace naturelle. En 1810, le physicien Nicolas Appert dévoile dans son Livre des ménages un procédé de stérilisation à la chaleur, explicitant le lien qui unit la science et l’alimentation. Les techniques actuelles permettent de mieux conserver les aliments en ralentissant les dégradations physico-chimiques et biologiques.

Dans le domaine de la cuisine, les ingrédients subissent des transformations variées, des plus traditionnelles aux plus modernes (cuisine moléculaire) avant d’arriver au résultat final (crèmes, soufflés, mousses, mayonnaises…).

L’objectif de ce thème est d’étudier comment la science permet de mieux comprendre et de perfectionner les processus de transformation et de conservation des aliments.

Science et cosmétologie

Depuis l’Antiquité, l’élaboration des substances et des préparations destinées à améliorer l’apparence corporelle s’est rationalisée. Résultant du mélange de différents ingrédients d’origine végétale, animale ou synthétique, la formulation cosmétique doit répondre à une demande d’entretien et d’embellissement du corps tout en respectant des critères de stabilité et d’innocuité précis et codifiés.

Elle s’appuie aujourd’hui sur la connaissance scientifique des différentes matières utilisées, des parties du corps traitées et de leurs réactions aux agressions. La mise au point d’un produit, sa conservation et sa sécurité exigent de nombreux tests préalables et un examen attentif de leurs effets tant sur l’organisme humain que sur l’environnement.

L’objectif de ce thème est d’aborder l’engagement scientifique dans la cosmétologie par l’étude de

produits ou de techniques de soin et d’entretien du corps.

Science et investigation policière

L’investigation policière a pour objectif de déterminer les protagonistes et les circonstances d’un événement passé ayant donné lieu à un délit. Jusqu’au 19e siècle, elle faisait essentiellement appel aux qualités d’observation, d’induction et de synthèse logique des enquêteurs dont Sherlock Holmes est la représentation parfaite. Aujourd’hui, elle se fonde aussi sur l’analyse d’indices nombreux et variés qui bénéficie d’outils scientifiques et de méthodes innovantes.

L’objectif de ce thème est de montrer comment la science aide à déterminer les circonstances de l’événement sur lequel porte l’enquête et à identifier les auteurs.

Science et oeuvres d’art

Des liens très forts ont toujours uni les activités scientifiques et artistiques. Ainsi, c’est l’observation d’une corde vibrante qui a amené Pythagore à associer les intervalles sonores de la gamme qui porte son nom aux divisions de la corde. Aujourd’hui, des outils scientifiques permettent de dévoiler le secret des oeuvres et peuvent participer à la création d’oeuvres contemporaines.

L’objectif de ce thème est de permettre aux élèves d’approcher les méthodes scientifiques intervenant dans la conception, la création et la conservation des oeuvres d’art.

Science et prévention des risques d’origine humaine

Les sociétés humaines doivent sans cesse faire face à des risques naturels (inondations, séismes, éruptions volcaniques…). De nos jours, leurs activités les confrontent à des risques d’un type nouveau liés au développement industriel et technologique ainsi qu’à l’aménagement du territoire.

L’objectif de ce thème est de montrer comment la science permet de connaître, de mesurer et de prévoir un risque d’origine humaine (risque anthropique) et de mettre en oeuvre des mesures destinées à le limiter et à en limiter les effets.

Science et vision du monde

L’oeil est le premier outil d’observation du monde. La vision reste toutefois limitée à un périmètre et à une gamme d’échelle réduits. Grâce aux progrès scientifiques et techniques, ces contraintes sont progressivement tombées : la loupe a permis d’observer des détails invisibles à l’oeil nu, les lunettes astronomiques et les télescopes ont donné l’accès à de grandes distances, les ballons dirigeables et autres avions ont mené un travail d’observation depuis les airs. Aujourd’hui l’utilisation de techniques très variées comme la microscopie et les images satellitaires permet une vision inédite du monde en révélant un système aux dimensions infiniment petites ou infiniment grandes.

L’objectif de ce thème est d’explorer différents outils et techniques scientifiques permettant d’approcher la notion d’image et de comprendre comment ces images aboutissent à une vision du monde.