À partir de la 4e secondaire, les sciences se suivent selon deux pistes horaires bien distinctes, et ce n'est pas qu'une question de rythme : ce sont deux programmes de contenus différents. La piste de base compte 3 périodes par semaine ; la piste renforcée en compte 5 et davantage, avec un chapitre supplémentaire sur l'évolution des espèces et une approche plus poussée de la chimie quantitative. Dans les deux cas, l'année est structurée autour de la classification du vivant, de la réaction chimique quantitative, du travail et de l'énergie, et de l'optique.
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Quatre questions représentatives du programme de 4e secondaire, avec la réponse et la manière de l'expliquer à un enfant.
Réponse : oui : la classification phylogénétique regroupe les espèces par groupes emboîtés, selon les attributs qu'elles partagent
Plus deux espèces partagent d'attributs communs, plus elles sont considérées comme proches dans l'arbre du vivant.
Réponse : 5 W
Puissance = travail ÷ temps, donc 300 J ÷ 60 s = 5 W. Le watt mesure une énergie fournie par seconde.
Réponse : non : une image réelle, projetée sur un écran, est presque toujours inversée par rapport à l'objet
C'est contre-intuitif, mais c'est le cas le plus fréquent pour une lentille convergente qui forme une image réelle.
Réponse : elles sont égales : la masse totale se conserve
La loi de conservation de la masse (Lavoisier) s'applique à toute réaction chimique en système fermé, quels que soient les réactifs.
Ces trois erreurs reviennent chez la plupart des élèves de cette année. Les reconnaître évite de faire réviser ce qui est déjà su.
Les deux mots sont utilisés comme synonymes dans le langage courant. Pourtant, la température mesure l'agitation des particules, alors que la chaleur est un transfert d'énergie d'un corps à un autre. Un dé à coudre et une baignoire d'eau à la même température ne contiennent pas la même quantité de chaleur : la baignoire en cède beaucoup plus en refroidissant. Comparer deux quantités différentes du même liquide à la même température aide à séparer les deux notions.
Un calcul de réaction chimique quantitative mêle plusieurs grandeurs aux unités proches, et l'élève applique une formule sans vérifier que chaque valeur est dans la bonne unité avant de calculer. Écrire systématiquement l'unité à côté de chaque nombre, à chaque étape du calcul, et pas seulement dans la réponse finale, permet de repérer l'erreur avant de terminer.
C'est une conception intuitive très ancienne et très répandue, on « jette un regard », on « fixe » quelque chose, qui inverse le trajet réel de la lumière. En réalité, la lumière part d'une source, se réfléchit sur l'objet, puis entre dans l'œil. Faire tracer systématiquement le trajet complet, de la source vers l'œil en passant par l'objet, corrige la représentation.
La classification du vivant, la réaction chimique quantitative, le travail et l'énergie, et l'optique sont communs aux deux pistes. La piste renforcée, 5 périodes et plus, ajoute une première approche de l'évolution des espèces.
Ce ne sont pas deux niveaux de difficulté d'un même cours, mais deux programmes différents. La piste de base compte 3 périodes par semaine ; la piste renforcée en compte 5 et davantage, avec un chapitre supplémentaire et une approche plus approfondie de la chimie quantitative. Le choix se fait en fonction de l'orientation envisagée pour la suite du secondaire.
C'est en tout cas la piste qui prépare le mieux à un enseignement supérieur scientifique ou médical, parce qu'elle approfondit davantage chaque notion et introduit du contenu absent de la piste de base. Mais le choix dépend aussi du reste de la grille horaire et du profil de l'élève : c'est une décision à discuter avec l'école, pas seulement avec les notes obtenues.
C'est une confusion très répandue, y compris chez des adultes, parce que le langage courant emploie les deux mots l'un pour l'autre. Ce n'est pas un manque de travail : il faut reconstruire la distinction, agitation des particules contre transfert d'énergie, avec des exemples concrets plutôt que la mémoriser comme une règle.
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