Relier les modèles scientifiques aux observations qui permettent de les éprouver.

Voir cette matière dans une autre classe

chapitres

14

questions corrigées de quiz

112

cartes de révision

84

1. 01Comment les éléments chimiques racontent-ils l’histoire de la matière ?7 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Distinguer élément chimique, noyau et isotope à partir du nombre de protons.
   • Comparer des abondances en précisant réservoir, grandeur et unité.
   • Reconstituer l’origine cosmique des éléments sans récit unique excessif.

   Les parties du cours

   1. Qu’est-ce qui conserve l’identité d’un élément chimique ?
   2. Pourquoi l’Univers, la Terre et le vivant n’ont-ils pas le même portrait chimique ?
   3. D’où viennent les noyaux qui composent la Terre et le vivant ?
   4. Comment reconnaître une fusion ou une fission dans une équation ?
   5. Comment un phénomène aléatoire produit-il une courbe régulière ?
   6. Que permet de calculer une demi-vie ?
   7. Comment une proportion de carbone 14 devient-elle un âge ?

2. 02Comment l’ordre microscopique construit-il un cristal ?7 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Reconnaître un ordre cristallin périodique et le distinguer d’un arrangement amorphe.
   • Explorer une représentation tridimensionnelle simplifiée du chlorure de sodium solide.
   • Expliquer comment la répétition d’une maille construit un cristal macroscopique.

   Les parties du cours

   1. Quel ordre permet de reconnaître l’état cristallin ?
   2. Comment lire le cristal de chlorure de sodium en trois dimensions ?
   3. Une entité dessinée dans une maille lui appartient-elle entièrement ?
   4. Comment l’organisation microscopique agit-elle sur la masse volumique ?
   5. Comment ne plus confondre maille, cristal, minéral et roche ?
   6. Une même composition impose-t-elle une seule structure ?
   7. Pourquoi une lave peut-elle donner des cristaux ou du verre ?

3. 03Comment la cellule révèle-t-elle l’unité du vivant ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Expliquer comment observations, instruments et débats ont construit la théorie cellulaire.
   • Distinguer taille réelle, grossissement et résolution dans une observation microscopique.
   • Situer atome, molécule, organite, cellule et organisme par ordres de grandeur.

   Les parties du cours

   1. Comment une observation devient-elle une théorie scientifique ?
   2. Voir plus grand suffit-il pour voir plus petit ?
   3. Qu’est-ce qui unit des cellules pourtant très différentes ?
   4. Pourquoi une cellule doit-elle échanger pour fonctionner ?
   5. La membrane est-elle un simple sac qui entoure la cellule ?
   6. Que révèle une cellule végétale placée dans deux solutions ?
   7. Une molécule extérieure est-elle forcément toxique ?
   8. Un virus est-il vivant ? Construis une réponse critériée

4. 04Comment le Soleil rayonne-t-il et pourquoi sa puissance reçue varie-t-elle ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Relier fusion solaire, énergie rayonnée et perte de masse par l’équivalence masse-énergie.
   • Distinguer cœur solaire, photosphère et rayonnement observé.
   • Lire le maximum d’une courbe spectrale sans le confondre avec sa hauteur.

   Les parties du cours

   1. Comment le Soleil peut-il rayonner en perdant de la masse ?
   2. Quelle température le spectre solaire permet-il réellement d’estimer ?
   3. Comment lire une courbe de corps noir sans se tromper de maximum ?
   4. Comment la loi de Wien transforme-t-elle une longueur d’onde en température ?
   5. Pourquoi une petite hausse de température change-t-elle fortement l’émission ?
   6. Pourquoi les mêmes rayons chauffent-ils davantage une surface bien orientée ?
   7. Comment heure, saison et latitude modifient-elles la puissance reçue ?
   8. Pourquoi faut-il regarder l’indice UV plutôt que la seule chaleur ressentie ?

5. 05Comment le bilan radiatif règle-t-il la température de la Terre ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Calculer la proportion de la puissance solaire interceptée par la Terre à partir des aires pertinentes.
   • Définir l’albédo comme un rapport et calculer les puissances réfléchie et absorbée.
   • Distinguer rayonnement solaire et rayonnement thermique terrestre par leurs domaines spectraux.

   Les parties du cours

   1. Quelle fraction de la puissance du Soleil atteint la Terre ?
   2. Comment l’albédo partage-t-il la puissance incidente ?
   3. Pourquoi la Terre n’émet-elle pas le même rayonnement que le Soleil ?
   4. Comment lire l’opacité de l’atmosphère sans inventer une moyenne ?
   5. Comment l’atmosphère réchauffe-t-elle la surface sans créer d’énergie ?
   6. Quel système faut-il isoler pour ne pas mélanger les bilans ?
   7. Pourquoi parle-t-on d’équilibre dynamique ?
   8. Comment prévoir l’effet d’une variation d’albédo ou d’effet de serre ?

6. 06Comment la photosynthèse rend-elle l’énergie solaire disponible au vivant ?6 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Distinguer la puissance lumineuse reçue, diffusée, transmise, absorbée et convertie par une feuille.
   • Comparer un spectre d’absorption et un spectre d’action sans confondre les grandeurs mesurées.
   • Établir le bilan de la photosynthèse en suivant séparément matière et énergie.

   Les parties du cours

   1. Que devient la lumière reçue par une feuille ?
   2. Comment sait-on quelles radiations alimentent la photosynthèse ?
   3. Que produit la photosynthèse, et d’où viennent matière et énergie ?
   4. Comment une faible conversion devient-elle majeure à l’échelle planétaire ?
   5. Comment l’énergie captée par les producteurs atteint-elle les autres êtres vivants ?
   6. Comment relier alimentation, dépense d’énergie et santé ?

7. 07Comment choisir une source d’énergie sans se laisser piéger par les étiquettes ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Distinguer source, ressource, énergie primaire, vecteur et usage final.
   • Retrouver l’origine solaire, gravitationnelle, géothermique ou nucléaire d’une chaîne énergétique.
   • Classer une ressource en stock ou flux et justifier sa renouvelabilité par des durées.

   Les parties du cours

   1. Une prise électrique est-elle une source d’énergie ?
   2. Quelles sources viennent réellement du Soleil ?
   3. Renouvelable signifie-t-il inépuisable ?
   4. Comment établir l’origine biologique d’un combustible fossile ?
   5. Que devient la biomasse quand on l’utilise comme énergie ?
   6. Comment comparer l’énergie fournie par deux biomasses ?
   7. Existe-t-il une meilleure source d’énergie dans tous les cas ?
   8. Comment auditer une affirmation comme « cette énergie est propre » ?

8. 08Comment mesurer une Terre qui paraît plate sous nos pieds ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Construire un faisceau de preuves de la rotondité terrestre sans confondre observation et conclusion.
   • Choisir entre plan local, sphère, ellipsoïde et géoïde selon la question posée.
   • Calculer une longueur de méridien par la méthode attribuée à Ératosthène et auditer ses hypothèses.

   Les parties du cours

   1. Comment établir la rotondité sans voir toute la Terre ?
   2. La Terre est-elle une sphère parfaite ?
   3. Comment une ombre permet-elle de mesurer un méridien ?
   4. Comment passer du méridien au rayon sans perdre les unités ?
   5. Jusqu’où voit-on depuis une hauteur donnée ?
   6. Comment mesurer une longue distance sans la parcourir au mètre ?
   7. Que disent vraiment latitude, longitude et altitude ?
   8. Pourquoi la route la plus courte paraît-elle courbe sur une carte ?

9. 09Comment a-t-on mesuré 4,57 milliards d’années sans chronomètre ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Comparer l’âge de la Terre aux durées humaines par des ordres de grandeur.
   • Identifier dans un document la donnée, le modèle, les hypothèses, le résultat et la limite.
   • Expliquer la démarche expérimentale de Buffon et le risque d’une extrapolation d’échelle.

   Les parties du cours

   1. Que signifie vraiment 4,57 milliards d’années ?
   2. Comment reconnaître une estimation scientifique ?
   3. Buffon : peut-on agrandir l’expérience d’un boulet jusqu’à la Terre ?
   4. Que mesurent les couches et les fossiles ?
   5. Darwin et Kelvin répondaient-ils exactement à la même question ?
   6. Pourquoi le calcul de Kelvin était-il solide mais son âge trop court ?
   7. Comment la radioactivité détruit-elle une limite et construit-elle une horloge ?
   8. Pourquoi dater une météorite pour estimer l’âge de la Terre ?

10. 10Comment changer de point de vue sans perdre la Terre, la Lune et le Soleil ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Décrire un mouvement en précisant objet, référentiel, trajectoire et période.
    • Comparer géocentrisme, modèle de Tycho et héliocentrisme par leurs prédictions plutôt que par une étiquette.
    • Distinguer ce que montrent les satellites de Jupiter et les phases de Vénus.

    Les parties du cours

    1. Un même astre peut-il avoir plusieurs mouvements ?
    2. Comment comparer les anciens modèles sans les caricaturer ?
    3. Que prouvent réellement les observations de Galilée ?
    4. Pourquoi dit-on que l’orbite terrestre est quasi circulaire ?
    5. Pourquoi la Lune change-t-elle d’aspect sans changer de forme ?
    6. Comment la Lune tourne-t-elle tout en montrant la même face ?
    7. Une exoplanète dans la zone habitable abrite-t-elle la vie ?
    8. Une planète bleue possède-t-elle beaucoup d’eau potable ?

11. 11Pourquoi les saisons changent-elles la durée du jour sans rapprocher la Terre du Soleil ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Distinguer rotation, révolution, jour solaire, année et saison.
    • Expliquer la limite jour-nuit par un hémisphère éclairé et la rotation terrestre.
    • Relier l’obliquité et l’orientation quasi fixe de l’axe à l’alternance des saisons.

    Les parties du cours

    1. Quels cycles faut-il séparer avant d’expliquer une saison ?
    2. Pourquoi la moitié éclairée ne signifie-t-elle pas douze heures de jour partout ?
    3. Quel élément doit rester orienté pendant toute la révolution ?
    4. Que marquent exactement solstices et équinoxes ?
    5. Comment latitude et date règlent-elles la durée du jour ?
    6. Pourquoi un Soleil plus haut apporte-t-il plus de puissance au sol ?
    7. Pourquoi la distance au Soleil n’explique-t-elle pas les saisons ?
    8. Pourquoi le jour le plus chaud n’est-il pas le solstice ?

12. 12Comment un son devient-il une note, un timbre puis une gamme ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Relier vibration, signal temporel et son perçu sans confondre onde mécanique et onde électromagnétique.
    • Calculer fréquence ou période et relier fréquence à la hauteur d’un son pur.
    • Décomposer un signal périodique en fondamentale et harmoniques.

    Les parties du cours

    1. Que regarde-t-on quand on affiche un son ?
    2. Comment passer d’un motif répété à une hauteur ?
    3. Comment une forme complexe se décompose-t-elle en sons purs ?
    4. Pourquoi un piano et un diapason ne sonnent-ils pas pareil sur la même note ?
    5. Pourquoi dix fois plus intense n’ajoute-t-il que 10 dB ?
    6. Comment accorder une corde sans réciter trois facteurs ?
    7. Pourquoi une octave se reconnaît-elle par un rapport et non un écart ?
    8. Comment répartir des notes dans une octave ?

13. 13Comment transformer un son continu en fichier sans perdre le contrôle de l’information ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Distinguer signal analogique, échantillonnage, quantification et codage binaire.
    • Relier fréquence et période d’échantillonnage avec les unités correctes.
    • Appliquer le critère de Nyquist-Shannon et reconnaître un repliement spectral.

    Les parties du cours

    1. Quelles transformations séparent le son du fichier ?
    2. Combien de mesures sont prises chaque seconde ?
    3. Pourquoi deux mesures par période sont-elles une limite et non une promesse ?
    4. Que gagne-t-on en passant de 3 à 16 bits ?
    5. Comment une valeur quantifiée devient-elle une suite de bits ?
    6. Quelle taille occupe une minute de son non compressé ?
    7. Que signifie réellement « compresser à 20 % » ?
    8. Comment choisir sans promettre une qualité maximale ni un impact minimal ?

14. 14Comment entendre sans laisser le son endommager ce qui le transforme ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Relier oreille externe, tympan, osselets, cochlée, nerf auditif et cerveau dans une chaîne fonctionnelle.
    • Interpréter une plage d’audibilité et un audiogramme sans en faire un autodiagnostic.
    • Relier la position dans la cochlée aux fréquences qui sollicitent préférentiellement différentes zones.

    Les parties du cours

    1. Que devient le son entre le pavillon et le cerveau ?
    2. Entendre entre 20 Hz et 20 kHz signifie-t-il tout entendre pareil ?
    3. Pourquoi toutes les fréquences ne sollicitent-elles pas la même zone ?
    4. Que peut réellement montrer une image de cellules ciliées lésées ?
    5. Pourquoi le cerveau n’est-il pas un simple haut-parleur final ?
    6. Pourquoi 90 dB pendant quatre heures ne vaut-il pas 80 dB pendant quatre heures ?
    7. Que change vraiment une protection ou quelques mètres de distance ?
    8. Une aide auditive répare-t-elle une cellule ciliée détruite ?