Bulletin officiel spécial n° 3 du 17 mars 2011

Programmes d’enseignement des nouvelles séries technologiques :
- Sciences et technologies de l’industrie et du développement durable (STI2D)
- Sciences et technologies de laboratoire (STL)
- Sciences et technologies du design et des arts appliqués (STD2A)

Design et arts appliqués pour le cycle terminal de la série STD2A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104094A)

Mesure et instrumentation en classe de première de la série STL
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104103A)

Physique-chimie pour le cycle terminal de la série STD2A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104106A)

Sciences physiques et chimiques en laboratoire en classe de 1ère de la série STL
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104109A)

Physique-chimie en classe de 1ère des séries STI2D et STL
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104128A)

Français en classe de 1ère des séries technologiques
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104134A)

Langues vivantes 1 et 2 du cycle terminal des séries STI2D, STL et STD2A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104143A)

Mathématiques en classe de 1ère de la série STD2A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104152A)

Mathématiques en classe de 1ère des séries STI2D et STL
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104157A)

Histoire-géographie-éducation civique en classe de 1ère des séries STI2D, STL et STD2A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104163A)

Enseignements technologiques (transversaux et spécifiques des spécialités architecture et construction,
énergies et environnement, innovation technologique et éco-conception, systèmes d'information et
numérique) du cycle terminal de la série STI2D

arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104262A)

Chimie, biochimie, sciences du vivant en classe de 1ère de la série STL

arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104250A)

Biotechnologies en classe de 1ère de la série STL
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011 (NOR : MENE1104255A)
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Spécial
Design et arts appliqués pour le cycle terminal de la série STD2A
NOR : MENE1104094A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE
du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de design et arts appliqués pour le cycle terminal de la série sciences et
technologies du design et des arts appliqués est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012 pour la
classe de première et à la rentrée de l’année scolaire 2012-2013 pour la classe terminale.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Design et arts appliqués - cycle terminal de la série STD2A

Préambule
Le baccalauréat sciences et technologies du design et des arts appliqués, au même titre que les autres baccalauréats
de la voie générale ou technologique, est une première étape vers une poursuite d’études. Il apporte le socle
nécessaire à un accès à l’enseignement supérieur dans l’ensemble des formations préparant aux métiers du design et
des métiers d’art visant une insertion professionnelle, aux plans national et international.
Des champs professionnels variés
Le secteur du design et des arts appliqués concerne les champs de la conception et de la création industrielle ou
artisanale :
- design graphique des médias, du hors-média et du multimédia ;
- design d’espace (architecture d’intérieur, cadre de vie, scénographie) ;
- design de mode, textiles et environnement ;
- design de produits et de services ;
- métiers d’art dans les domaines, notamment, de l’habitat, du décor architectural, du spectacle, du textile, du bijou, du
livre, du verre, de la céramique, du cinéma d’animation.
Une formation liée aux exigences d’un secteur évolutif
De nouveaux usages, de nouvelles pratiques, des attentes, des besoins émergent. Les recherches artistiques, les
innovations technologiques, la globalisation des démarches de production, l’émulation internationale retentissent sur
la conception, la production et la diffusion des biens et des services dans une société multiculturelle en mouvement.
Le designer agit en créateur au sein d’une équipe, il tient un rôle prescripteur dans la détermination de
l’environnement quotidien.
Les pratiques professionnelles concernées font interagir :
- une culture générale, artistique, technologique, ouverte et constamment vivifiée ;
- une créativité stimulée par des contraintes techniques, économiques et sociales dans les contextes artisanaux et
industriels ;
- un dialogue permanent avec des spécialistes d’autres disciplines (ingénieurs, sociologues, économistes,
commerciaux, techniciens) ;
- une connaissance et une investigation des matériaux, des formes, des techniques, des systèmes, des fonctions, des
besoins, du développement durable ;
- une maîtrise du dessin et des outils de représentation ;
- une recherche permanente de l’innovation ;
- un esprit logique et curieux ;
- un positionnement citoyen assumé au sein de la société par une connaissance approfondie de ses enjeux.

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Une pédagogie innovante
L’enseignement en baccalauréat sciences et technologies du design et des arts appliqués permet aux élèves
d’acquérir les outils et les méthodes nécessaires pour s’intégrer avec réussite, à l’issue d’un cursus supérieur, dans le
métier qu’ils ont choisi.
La pédagogie développée en classes de première et terminale s’appuie sur des démarches expérimentales et
exploratoires qui conduisent les élèves à appréhender de manière active les univers complexes du design et des
métiers d’art. Par manière active, il faut entendre : recherche documentaire, atelier expérimental, découverte de la
matière, pratique de conception, démarche hypothétique, etc. Pour autant, le baccalauréat n’a pas pour vocation
d'apporter une qualification professionnelle aux élèves. Il propose une sensibilisation aux exigences et aux pratiques
des métiers de la conception.
Les enseignements technologiques de la série sciences et technologies du design et des arts appliqués fonctionnent
intrinsèquement sur le principe de l’interdisciplinarité imposée par les croisements incessants des savoirs qui
nourrissent les pratiques de conception en design et en métier d’art (collaborations pluridisciplinaires, ingénierie
concourante, etc.). Les enseignements doivent se référer aux pratiques qui caractérisent l’activité professionnelle afin
de s’inscrire au mieux dans un contexte socio-économique, culturel et technologique donné.

Objectifs de formation
La formation, en continuité avec celle dispensée en classe de seconde dans l’enseignement d’exploration création et
culture design, permet à l'élève :
- d’acquérir une culture du design, soit :
. exploiter des ressources documentaires, sélectionner des références ;
. reconnaître les principales étapes de l’histoire des techniques et des évolutions technologiques ;
. prendre en compte les contraintes environnementales et économiques d'un contexte donné ;
. situer les repères historiques et contemporains de la création artistique ;
. analyser des situations, des documents, des objets à des fins de compréhension et d’appropriation ;
. construire les bases d’une culture structurante qui articule des savoirs généraux, scientifiques, artistiques et
techniques.
- d'engager une pratique expérimentale du design, soit :
. mettre en œuvre des méthodes d’investigation ;
. repérer les étapes qui constituent les démarches de conception et de réalisation d’un produit ou d’une création ;
. exploiter ces démarches et en justifier les logiques ;
. identifier et distinguer un problème de design : situer un besoin, analyser une demande, synthétiser des informations
de différentes natures, explorer des modes d’intervention ;
. identifier, expérimenter et exploiter diverses méthodes de créativité adaptées aux problèmes posés ;
. proposer des solutions, prévoir une mise en œuvre ;
. identifier les particularités d’un objet fonctionnel, d’un espace de vie, d’une communication et la complexité de leurs
systèmes.
- de communiquer ses intentions, soit :
. formuler, sélectionner, expliciter, contextualiser, mettre en situation, communiquer des hypothèses et des démarches
de création ;
. utiliser un ensemble de modes de représentation qui font appel tant aux techniques traditionnelles qu’aux outils
informatiques de communication impliquant l'ensemble des médias ;
. expérimenter tout moyen plastique, tout médium, tout matériau, tout support nécessaire à l’expression d’intentions
de création.

Commentaires méthodologiques généraux
Le programme est constitué d’un pôle transversal :
- Outils et méthodes
et de quatre pôles disciplinaires :
- Arts, techniques et civilisations
- Démarche créative
- Pratiques en arts visuels
- Technologies.
Une répartition équilibrée des enseignements est organisée dans le cadre d’un projet pédagogique défini par l’équipe.
Cette répartition prend en compte les travaux pratiques nécessaires à chacun des quatre pôles : Démarche créative,
Pratique en arts visuels, Technologies, Arts, techniques et civilisations.
Les enseignements sont dispensés par des professeurs d’arts appliqués et sont fondés sur la transversalité des
pôles. Ils impliquent de ce fait le travail en équipe. L’entrée par des thèmes fédérateurs, capables d’assurer une
interaction entre les différents pôles, est privilégiée.
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Un projet pluridisciplinaire, participant à la certification, est organisé en terminale. Il peut donner lieu à des
regroupements ponctuels des horaires de l’ensemble des disciplines technologiques, scientifiques et générales
pendant le temps nécessaire à sa réalisation. La durée du projet ne saurait excéder un total de 75 heures sur l’année.
L’encadrement des élèves est assuré par les enseignants de ces disciplines dans le cadre de leurs obligations de
service. Des partenaires professionnels peuvent y être associés. Les permutations d’emploi du temps pendant ces
périodes sont vivement conseillées afin d’assurer la continuité des activités du projet.
L’heure de langue vivante 1, prise en charge conjointement par un enseignant d’arts appliqués et un enseignant de
langue vivante, est dispensée au sein des enseignements de design et arts appliqués, en fonction des objectifs de
l’équipe pédagogique.
Le pôle transversal Outils et méthodes, s’appuyant notamment sur des études de cas, conduit l’élève à acquérir les
compétences nécessaires :
- à la constitution de ressources,
- à l’analyse, à l’investigation, à la synthèse,
- à la communication,
- à l'évaluation de sa production.
Ce pôle transversal ne donne pas lieu à un cours. Les compétences qu’il vise sont développées et évaluées au sein
des quatre pôles suivants avec lesquels il est en synergie constante :

Arts, techniques et civilisations Démarche créative Pratiques en arts visuels Technologies
Outils et méthodes

Le pôle Arts, techniques et civilisations a pour objet l’étude des phénomènes artistiques, techniques et sociaux en
tant qu’ils participent des mouvements, continuités et ruptures de l’histoire. Pour l’élève, appréhender la création de
son temps ne peut se faire sans le repérage de sources, de liens, de références. Faire émerger une conscience
historique et sociale est essentiel pour nourrir une pratique du design. Ce pôle bénéficie des savoirs acquis par les
élèves dans le cadre de l’enseignement d’histoire des arts lors de leur scolarité antérieure et prend appui sur le socle
commun des connaissances et des compétences : la maîtrise de la langue française (compétence 1) ; la culture
humaniste (compétence 5) ; les compétences sociales et civiques (compétence 6).
Les objets d’étude sont puisés dans l’ensemble des arts, techniques et civilisations, depuis la naissance de l’écriture,
sans prétendre à l’exhaustivité. L’ensemble des points est abordé à travers toute pratique (architecture, peinture,
sculpture, photographie, vidéo, installation, arts décoratifs, design) en croisant les différentes entrées proposées.
Dans le traitement des thématiques choisies, un éclairage sur les pratiques sociales et les enjeux contemporains est à
mettre en tension avec l’ancrage historique.
L’histoire des arts, en première et terminale, peut conforter le pôle Arts, techniques et civilisations par des approches
complémentaires de certaines thématiques ou problématiques.
Le pôle Démarche créative met en œuvre des démarches d’expérimentation et de concrétisation dans l’ensemble
des domaines du design et des métiers d’art. À l’aide d’outils, de supports, de moyens dédiés et à partir d’éléments
contextuels donnés, la démarche créative permet à l’élève d’acquérir une posture d'observation active et une
autonomie progressive dans la résolution de problèmes simples. Ce pôle prend appui sur le socle commun des
connaissances et des compétences : l’esprit d’initiative, l’anticipation, l’inventivité, la curiosité, la créativité
(compétence 7), l’observation, le questionnement, la manipulation, l’expérimentation (compétence 3).
Pour l’ensemble de la démarche créative, la succession des savoirs ne saurait valoir comme méthode à appliquer de
manière systématique. Les savoirs sont interdépendants et abordables dans un ordre variable selon les incitations
proposées et les notions envisagées. Tous les supports et modes de communication peuvent être utilisés :
2D/3D/multimédia.
Le pôle Pratique en arts visuels est fondé sur la connaissance et la maîtrise des outils fondamentaux de
représentation et d’expression. Cette pratique trouve son ancrage dans le travail de perception, d’exploration,
d’expérimentation, d’analyse et d’investigation. Elle permet à l’élève d’acquérir les moyens techniques, plastiques et
conceptuels d'un questionnement à la fois intellectuel et sensible. Ce pôle bénéficie des savoirs acquis dans le cadre
de l’enseignement d’arts plastiques du collège et s’appuie sur les connaissances et compétences du socle commun :
la culture humaniste (compétence 5), l’esprit d’initiative (compétence 7).
Si la maîtrise des outils fondamentaux est indispensable, elle ne saurait être une fin en soi. L’objectif est de conduire
l’élève à s’approprier ces outils pour les mettre au service d’une production créative dans laquelle il interrogera sans
cesse les relations entre forme et contenu. Il en est de même des médiums employés. Ici, l’usage de l’outil
informatique relève de l’expérimentation et de l’expression.
Outre l’étude des potentialités propres à chaque mode de représentation et à leur maîtrise, on s’attachera à favoriser
la conjugaison de plusieurs de ces modes à des fins de documentation, de communication et de création.
Le pôle Technologies, champ de connaissances théoriques et pratiques, mais aussi lieu d’expérimentation, pose les
bases d’une culture technique qui concerne l’ensemble des pôles. Il envisage l’étude des matériaux et de leur mise en
œuvre ainsi qu’une approche de l’innovation et de la prospective, en lien direct avec les différents domaines du
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design et des métiers d’art. Ce pôle bénéficie des savoirs acquis dans le cadre de l’enseignement de technologie du
collège et s’appuie sur les connaissances et compétences de la culture scientifique et technologique (compétence 3
du socle commun).
Certains savoirs sont abordés en étroite relation avec l’enseignement de physique-chimie.
La place des outils infographiques
Les contenus pédagogiques dispensés en classes de première et terminale de la série sciences et technologies du
design et des arts appliqués nécessitent une approche des traitements numériques de l'image. Les outils numériques
font partie intégrante des démarches créatives propres à ces champs disciplinaires. Une partie des savoirs et savoir-
faire spécifiques aux outils numériques puise les compétences requises dans le B2i (compétence 4 du socle commun
du collège). L’autre partie complète les compétences du B2i lycée.
Cette approche a pour but de fournir les outils qui permettent l'acquisition et le traitement de données multimédia afin,
d'une part, de communiquer les études et projets menés en cours d'arts appliqués, et d’autre part, d'appréhender ces
outils au sein de la démarche de recherche en design.
La découverte d'outils infographiques spécifiques au design, encouragée dès la seconde, est approfondie en
première et terminale en visant une plus grande autonomie de l'élève dans l'usage de supports numériques au service
de son activité de création.
La place du dessin
Parce que le dessin relève d’une compétence professionnelle majeure requise à l’issue des formations supérieures, il
est nécessaire de lui accorder toute sa place dans la formation proposée dans le cadre de la préparation au
baccalauréat sciences et technologies du design et des arts appliqués. Par dessin, il faut entendre le dessin
d’observation (appréhension du réel sensible), le dessin analytique (étude et compréhension de la réalité), le dessin
d’intention (représentation), le dessin d’expression (pensée par la forme).
Les supports d’étude sont variés et relèvent notamment du modèle vivant, du paysage, du cadre bâti, de l’objet.
Le dessin, par les différents modes de traduction et de restitution graphiques, aiguise la perception et l’observation
d’une réalité sensible dans sa complexité (forme, matière, lumière, couleur, etc.) ; il renforce l’acquisition d’une
sensibilité et d’une maîtrise des moyens graphiques au service d’une pensée visuelle. Plus qu’un outil, le dessin doit
être considéré comme un moyen de comprendre les problèmes posés, de véhiculer des concepts, de leur donner
forme, d’exprimer des idées et de mettre en œuvre un projet.
Le dessin doit être placé au cœur de la formation et considéré comme préalable à toute pratique.
Les enseignements de mathématiques participent à l’acquisition et à la consolidation des compétences en matière de
dessin, notamment au plan de la lecture de l’espace par la compréhension et la pratique des codes perspectifs.

Programmes
Les programmes inscrits dans les tableaux ci-après précisent les connaissances à acquérir.
La présentation n’induit en aucun cas une chronologie d’enseignement, mais une simple mise en ordre des concepts.
À droite de chaque tableau, la première colonne indique le niveau visé en classe de première, la deuxième colonne
indique le niveau attendu en fin de terminale.
Les étoiles indiquent le degré d’approfondissement :
* Niveau d’information :
L’information comme prémisse à la connaissance.
L’élève appréhende un objet d’étude par une vue d’ensemble. Cet objet est montré sous certains aspects, de manière
partielle ou globale.
** Niveau de connaissance :
La connaissance comme ensemble de savoirs acquis et maîtrisés.
L’élève rencontre des outils et des méthodes et les met en pratique. Il les exploite accompagné par l’enseignant. En
classe de première, ce niveau suppose acquis le niveau d’information.
*** Niveau d’autonomie :
L’autonomie comme compétence impliquant connaissances et ressources mobilisées dans une démarche créative.
L’élève acquiert des connaissances et des compétences qu’il est capable de réinvestir de façon autonome. Il
développe une attitude critique ; il sait conduire une démarche créative, seul.
Chacun de ces niveaux englobe les précédents.

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Design et arts appliqués - cycle terminal de la série STD2A
Pôle transversal Outils et méthodes

1. Ressources 1ère Tale
1.1 Observation, identification de l’information
- Nature de l’information ** ***
- Sources ** ***
- Moyens d’acquisition ** ***
1.2 Sélection, hiérarchisation et organisation de l’information
- Arborescences * **
- Nomenclatures * **
1.3 Saisie de l’information
- Moyens écrits, graphiques, infographiques, volumiques, visuels et sonores ** ***
1.4 Restitution des informations à des fins d'exploitation
- Discrimination de notions, référencements, choix * *
- Synthèse et mutualisation * **
- Communication de l’information ** ***

2. Analyse, investigation, synthèse 1ère Tale
2.1 Questionnement et démarche analytique
- Convergence, divergence ** ***
- Variation en fonction des indices repérés, des notions et des enjeux identifiés * **
2.2 Recherche, exploration, expérimentation, manipulation
- Démarche prospective et expérimentale ** ***
- Synthèse en vue d’un réinvestissement ** ***
2.3 Test et comparaison à des fins de compréhension des objets d’étude
- Constat
- Évaluation, confrontation
** ***
** ***
- Appropriation * **
2.4 Déduction en vue de la formulation d’hypothèses
- Vérification, argumentation, démonstration * **
- Conclusion, compte rendu ** ***

3. Communication 1ère Tale
3.1 Codes et dispositifs
- Communication orale, écrite, graphique, infographique et volumique ** ***
3.2 Vocabulaire spécifique
- Terminologie des divers champs disciplinaires et professionnels * **
3.3 Outils et supports
- Matériaux divers, supports analogiques et numériques * **
- Moyens de communication (dont vidéo, photographie, infographie) * **

4. Auto-évaluation 1ère Tale
4.1 Argumentation
- Démarche analytique et évaluative * **
4.2 Distanciation / Appropriation
- Positionnement ** ***
- Remise en question et validation ** **

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Pôle Arts, techniques et civilisations

1. Représentations et formes 1ère Tale
1.1 Corps, espace, objet
- Approche critique des conventions et des règles, transgressions * **
1.2 Style, manière, savoir-faire
- Compréhension des caractéristiques, des procédés et des techniques ** **
1.3 Influences et références
- Citation, emprunt, détournement * **

2. Repères chronologiques 1ère Tale
2.1 Faits historiques majeurs
- Politiques, économiques, sociaux, scientifiques * *
2.2 Faits artistiques majeurs
- Productions, styles, mouvements ** **
2.3 Textes fondateurs
- Manifestes, écrits d’artistes, d'architectes et de designers * *

3. Moyens de production 1ère Tale
3.1 Inventions et découvertes
- Contextualisation des évolutions * **
3.2 Artisanat, manufacture et industrie
- Étude sélective des arts et techniques de la Renaissance à nos jours * **
3.3 Conditions de création et de production
- Réponse à un besoin * *
- Commanditaire, destinataire * *
- Infrastructure de réalisation et de fabrication * *
- Lieu et temps de l’œuvre * *
- Créateur : statut, champs d’intervention * *
3.4 Diffusion des œuvres et des produits
- Œuvre unique, petite série, grande série * **
- Enjeux sémantiques, économiques et plastiques * **
- Contexte d’édition * *

4. Repères contemporains 1ère Tale
4.1 Appropriation sélective de l’activité artistique (événements, expositions, parutions) ** **
4.2 Sensibilisation aux postures émergentes et prospectives * *

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Pôle Démarche créative

1. Contextualisation 1ère Tale
1.1 Compréhension des caractéristiques environnementales
- Dans l’espace et dans le temps ** ***
- Besoins, enjeux * **
1.2 Définition de problématiques spécifiques
- Identification des contraintes (esthétique, sémantique, technique et fonctionnelle) ** **
- Organisation et croisement des informations collectées ** ***

2. Création 1ère Tale
2.1 Questionnement et recherche, élaboration d’hypothèses
- Analyse du problème posé ** ***
- Exploration intuitive, raisonnée ** **
- Approche comparative ** **
- Expérimentation technique ** ***
2.2 Sélection et construction
- Analyse comparative des hypothèses ** ***
- Évolution des recherches et synthèse ** ***
- Validation et choix ** ***
- Formalisation ** ***

3. Restitution 1ère Tale
3.1 Explicitation
- Matériaux, technique, fonctionnalité * **
- Interactions et cohérence des aspects formels (structurel, sensoriel) et sémantiques * **
3.2 Cohérence et argumentation
- Présentation ** ***
- Démonstration écrite et orale ** **

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Pôle Pratique en arts visuels

1. Outils 1ère Tale
1.1 Graphiques, chromatiques, volumiques
- Médium, support, format et leur interdépendance ** **
- Dessin, peinture, sculpture, installation, photographie, vidéo ** **
- Procédures de mise en œuvre ** **
1.2 Analogiques, numériques
- Image fixe ** **
- Image en mouvement, image animée * **

2. Modes de représentation 1ère Tale
2.1 Notation documentaire, expressive et analytique
- Prise de notes (écrite et graphique) ** ***
- Prise de vue ** **
- Prise de son *
2.2 Conventions et usages
- Codes descriptifs * **
- Codes perspectifs * **
2.3 Expression
- Représentation * **
- Distanciation ** ***
- Interprétation ** ***

3. Modes de recherche 1ère Tale
3.1 Champs d’investigation
- Forme, volume, matière et matériaux, couleur et lumière ** ***
- Espace, temps, mouvement, corps, échelle ** ***
3.2 Expériences
- Exploration *** ***
- Manipulation *** ***
- Expérimentation *** ***

4. Formalisation 1ère Tale
4.1 Présentation
- Mise en forme, mise en espace, mise en scène * **
4.2 Contextes
- Nature et spécificité des lieux et espaces d’intervention * **
4.3 Culture artistique
- Pertinence et justification des références ** **

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Pôle Technologies

1. Matériaux 1ère Tale
1.1 Classifications
- Aspects (par exemple : visuel, tactile, sonore) ** ***
- Domaines d’application ** **
1.2 Propriétés
- Physiques (notamment mécanique, thermique, acoustique) et chimiques ** **
- Résistance aux agents chimiques et physiques * **
1.3 Usages
- Histoire et contexte * *
- Dimension symbolique ** **

2. Mise en œuvre 1ère Tale
2.1 Procédés de fabrication et de transformation
- Procédés artisanaux, industriels * **
- Actions technique, mécanique, chimique (par exemple : découpe, façonnage, collage) * **
- Règles d’hygiène, de sécurité et de prévention des risques * *
2.2 Outils et machines
- Matériels artisanaux, industriels * *
- Généalogie (familles d’outils renvoyant à la même action), usinages, énergies,
contextes, sécurité, manutention, manipulations * *
2.3 Impact environnemental
- Coût énergétique, transformation, transport ** **
- Durée de vie du produit et recyclage * **

3. Innovation et prospective 1ère Tale
3.1. Recherche & développement, veille
- Matériaux composites, transferts de technologie * *
- Recherche appliquée aux matériaux * *

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Spécial
Mesure et instrumentation en classe de première de la série STL
NOR : MENE1104103A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE
du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de mesure et instrumentation en classe de première de la série sciences
et technologies de laboratoire (STL) est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Mesure et instrumentation - classe de première

Il n’est plus guère de domaines de la vie des femmes et des hommes d’aujourd’hui qui ne soient tributaires de
mesures ; omni-présentes dans tout ce qui touche de près à leur santé, à leur sécurité, à leurs vies professionnelles
ou privées, à leurs loisirs, les mesures sont, bien plus encore, au cœur des activités scientifiques, industrielles, agro-
alimentaires et commerciales.
Toutes ces activités exigent des moyens et des instruments de prise d’informations de plus en plus performants et
fiables au rythme des évolutions technologiques et des besoins engendrés.
Les instruments de mesure permettent d'obtenir des résultats chiffrés de plus en plus fiables et précis, validés par les
outils de la métrologie, science et pratique de la mesure. Ils exigent dans leur mise en œuvre une culture scientifique
et technologique, constituant un socle nécessaire aux activités de laboratoire.
La métrologie est maintenant indispensable à toute démarche d’accréditation, de certification de méthodes et de
techniques comme elle l’est dans les domaines du contrôle-commande et de la modélisation (par exemple en
météorologie).
Il importe de faire acquérir, dès le lycée, les éléments fondamentaux de cette culture métrologique à travers une
pratique soutenue et raisonnée d’activités expérimentales en laboratoire.

Objectifs de cet enseignement
Il vise l’appropriation progressive des outils et des démarches de mesurage, en lien avec les concepts, les modèles et
les appareils qui leur sont intimement liés.
En association étroite avec les enseignements de spécialité (physique-chimie en laboratoire et biotechnologies) de
chimie-biochimie-sciences du vivant et de physique-chimie de tronc commun, plusieurs situations de réalisation de
mesures sont choisies afin de permettre aux élèves d’acquérir les connaissances et les capacités attendues, de
réinvestir les compétences dans des contextes différents. Il ne s’agit donc pas d’effectuer des monographies sur les
différentes parties du programme (liste de capteurs, d’appareils de mesure rencontrés dans les différents domaines,
etc.) ni de rechercher l’exhaustivité mais d’installer les outils indispensables pour avoir un regard critique sur les
résultats de mesure, regard nécessaire pour établir la confiance dans ces résultats et pour prendre des décisions.
Cela nécessite de :
- connaître le principe de mesure des instruments ;
- savoir utiliser les instruments ;
- connaître les paramètres influençant la qualité des résultats ;
- utiliser les outils informatiques pour acquérir et traiter des données ;
- vérifier l'acceptabilité des résultats ;
- identifier les sources d'erreurs ;
- exprimer correctement des résultats.
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Des mises en situation de mesurage dans des contextes variés permettent d’atteindre les objectifs cités :
- mesure dimensionnelle ;
- mesure de vitesse et d’accélération ;
- mesure de durée ;
- mesure de température ;
- mesure de pression ;
- mesure de débit ;
- mesure de viscosité ;
- mesure de volume ;
- mesure de masse ;
- mesure de pH ;
- mesure de concentration ;
- mesure d’absorbance ;
- mesure de conductance ;
- techniques de dénombrement ;
- etc.
Les modalités d’enseignement fondées sur l’activité, l’analyse, l’investigation scientifique et le projet doivent susciter
l’intérêt des élèves ainsi que le goût de la recherche et de l’effort.
Les technologies de l’information et de la communication ont une place toute particulière dans cet enseignement :
1. La plupart des chaînes de mesures sont numériques. Il est donc nécessaire que les élèves soient conscients des
avantages et des limitations liées à l’utilisation des technologies du numérique.
2. Ces technologies permettent de fournir aux élèves les outils nécessaires à l’évaluation des incertitudes sans entrer
dans le détail des outils mathématiques utilisés. L’accent doit être mis sur la prise de conscience des sources
d’erreurs et de leurs implications sur la qualité de la mesure.

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Mesure et instrumentation - classe de 1ère de la série STL

Notions et contenus Compétences
Mesure et incertitudes de mesure
Définitions Utiliser le vocabulaire de base de la métrologie.
Notions d’erreurs. Identifier les limites du mesurage (étendue de mesure, seuil de
détection, seuil de quantification, etc.).
Identifier les différentes sources d’erreur lors d’une mesure
(mesurage).
Notion d’incertitude.

Évaluer les incertitudes associées à chaque source d’erreur.
Comparer le poids des différentes sources d’erreur.

Évaluer l’incertitude d’une mesure :
- à partir de la documentation du constructeur ;
- à l’aide d’une formule d’évaluation (fournie à l’élève) ;
- donnée par un instrument analogique.

Évaluer la valeur moyenne et l’écart-type expérimental d’une série de
mesures effectuées dans des conditions de répétabilité.
Évaluer l’incertitude de répétabilité à l’aide d’une formule d’évaluation
(fournie à l’élève).
Expression et acceptabilité du résultat.

Exprimer le résultat d’un mesurage par une valeur mesurée et une
incertitude de mesure associée à un niveau de confiance.
Définir les mesurages à conserver en fonction d’un critère donné.
Faire des propositions pour améliorer la démarche.
Vérifier un résultat de mesurage à l’aide d’un étalon.

Évaluer l’exactitude de la mesure (fidélité et justesse).
Instrumentation : instruments de mesure, chaîne de mesure numérique

Capteur et principe physique associé.

Chaîne de traitement de l’information.
Associer la mesure d’une grandeur au principe physique d’un capteur.

Mettre en œuvre un instrument de mesure, une chaîne de mesure
numérique.

Identifier les sources d’erreur et évaluer les incertitudes associées à
chaque étage de la chaîne.

Étalonner un capteur, un transmetteur, une chaîne de mesure
numérique.
Utilisation des appareils de mesure.
Choix des appareils.
Étalonnage.

Dans le cadre d’une mesure, pour chaque appareil :
- connnaître la grandeur mesurée ;
- choisir un instrument de mesure adapté en fonction de ses
caractéristiques (sensibilité, temps de réponse, fidélité, justesse,
étendue de mesure) ;
- indiquer le capteur utilisé ;
- identifier les éléments de la chaîne de mesure ;
- utiliser l'appareil, à l’aide d’une documentation, dans le cadre d’un
protocole de mesure ;
- effectuer des mesures.

Réaliser, régler et/ou étalonner les dispositifs expérimentaux dans les
conditions de précision correspondant au protocole.
Les techniques de mesure
Mesures absolues et mesures
relatives.

Mesures directes et indirectes.

Mesure par comparaison, méthode de
zéro.
Reconnaître les différents types de mesures.

Choisir une technique de mesure et la mettre en œuvre afin de
minimiser l’incertitude ou de limiter l’effet des grandeurs d’influence.

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Spécial
Physique-chimie pour le cycle terminal de la série STD2A
NOR : MENE1104106A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE
du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de physique-chimie pour le cycle terminal de la série sciences et
technologies du design et des arts appliqués (STD2A) est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Physique-chimie - cycle terminal de la série technologique STD2A

L’enseignement de physique-chimie dans la série STD2A réaffirme en les prolongeant les objectifs et les démarches
préconisés dans les programmes de sciences physiques et chimiques du collège et de la classe de seconde générale
et technologique.
Cet enseignement vise l’acquisition ou le renforcement chez les élèves des connaissances des lois et des modèles
physiques et chimiques fondamentaux et des capacités à les utiliser pour aborder notamment les problématiques du
domaine du design et des arts appliqués. En outre, il engage vivement à la pratique soutenue de la démarche
scientifique favorisant la construction de compétences appelées à être mobilisées dans de nombreuses situations
courantes :
- faire preuve d’initiative, de persévérance et d’esprit critique ;
- confronter ses représentations avec la réalité ;
- observer en faisant preuve de curiosité ;
- mobiliser ses connaissances, rechercher, extraire et organiser l’information utile fournie par une situation, une
expérience ou un document ;
- raisonner, démontrer, argumenter, exercer son esprit d’analyse ;
- communiquer à l’écrit et à l’oral, à l’aide d’un langage adapté.
La pratique scientifique nécessite l’utilisation d’un langage spécifique. L’élève doit donc pouvoir :
- s’exprimer avec un langage scientifique adapté rigoureux ;
- utiliser/choisir des unités adaptées aux grandeurs physiques étudiées ;
- utiliser l’analyse dimensionnelle ;
- évaluer les ordres de grandeur d’un résultat.
Ces compétences sont indissociables des compétences mathématiques nécessaires à l’expression et à l’exploitation
des résultats. Par ailleurs, amené à présenter la démarche suivie et les résultats obtenus, l’élève est conduit à
pratiquer une activité de communication susceptible de le faire progresser dans la maîtrise des compétences
langagières, orales et écrites, en langue française, mais aussi en anglais, langue de communication internationale
dans le domaine scientifique.
Prélude à la construction des notions et des concepts, le questionnement scientifique doit se déployer
préférentiellement à partir d’objets ou de situations concrètes courantes ou du domaine DAA dans un contexte
d’apprentissage faisant une large place aux activités expérimentales, contribuant ainsi à une meilleure compréhension
du futur environnement professionnel des élèves de la série ST DAA. L’approche expérimentale ne peut
raisonnablement se concevoir que si les conditions indispensables à une activité concrète, authentique et en toute
sécurité des élèves sont réunies.
Les sciences physiques et chimiques fournissent aussi l’occasion d’acquérir des compétences dans l’utilisation des
Tic, certaines étant liées à la discipline et d’autres étant d’une valeur plus générale. Outre la recherche documentaire,
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le recueil des informations, la connaissance de l’actualité scientifique, qui requièrent notamment l’exploration
pertinente des ressources d’internet, les Tic doivent être mobilisées au cours des activités expérimentales :
expérimentation assistée par ordinateur, saisie et traitement des mesures, simulation, etc. L’usage de caméras
numériques, de dispositifs de projection, de tableaux interactifs et de logiciels généralistes ou spécialisés doit être
encouragé. Les travaux pédagogiques et les réalisations d’élèves gagneront à s’insérer dans le cadre d’un
environnement numérique de travail (ENT), au cours ou en dehors des séances. Il conviendra toutefois de veiller à ce
que l’usage des Tic comme auxiliaire de l’activité didactique ne se substitue pas à une activité expérimentale directe
et authentique.
Le programme développe un contenu scientifique s’appuyant sur deux thématiques « Du monde de la matière au
monde des objets » et « Voir des objets ; analyser et réaliser des images », chacune d’elles étant abordée en partie
en classe de première, en partie en classe terminale ; la présentation ne doit pas être perçue comme une entrave à la
liberté pédagogique du professeur en charge de cet enseignement qui proposera un rythme et des activités
d’apprentissage adaptées aux élèves. Ce programme doit permettre aux élèves la poursuite d’études supérieures, en
particulier dans les champs du design et des arts appliqués. Il doit aussi développer une culture de l’éco-conception et
plus généralement, une attitude responsable et citoyenne vis-à-vis de la sauvegarde de l’environnement et du
développement durable.
Le programme de sciences physiques et chimiques de la série ST DAA se présente selon trois colonnes :

Notions et contenus Compétences attendues Classe
Il s’agit des notions et des
concepts scientifiques à acquérir.
Il s’agit de compétences impliquant des connaissances à
mobiliser, des capacités et des attitudes à mettre en œuvre ;
leur maîtrise est attendue en fin du cycle terminal.
1ère (1)
Terminale (T)

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Physique-chimie - cycle terminal de la série STD2A
Du monde de la matière au monde des objets

Notions et contenus Compétences attendues Classe
Matière et matériaux
Familles de matériaux.

Propriétés physiques des matériaux :
masse volumique, densité,
température de fusion, conductivité
électrique et thermique, propriétés
magnétiques.

Actions mécaniques sur un solide,
contraintes : modélisation.

Déformations du solide : traction,
compression, flexion, torsion.

- Distinguer par leurs définitions : matière et
matériau.
- Citer les grandes classes de matériaux en illustrant
par des exemples d’utilisation en DAA.

- Comparer différents matériaux par des mesures de
masse volumique.
- Comparer expérimentalement la conduction
électrique de différents matériaux ; classer
conducteurs et isolants électriques.
- Comparer expérimentalement la conduction
thermique de barreaux de différents métaux : classer
conducteurs et isolants thermiques.

- Mesurer la température de fusion d’un corps pur.

- Caractériser qualitativement les propriétés
magnétiques de quelques matériaux.

- Identifier, inventorier, caractériser, modéliser les
actions mécaniques s’exerçant sur un objet solide au
repos pour des situations simples.

- Qualifier grâce à des essais mécaniques simples,
quelques propriétés mécaniques de différents
matériaux utilisés en DAA.
1
Matériaux organiques
Le pétrole, principaux constituants ; les
dérivés du pétrole.
Les agro-ressources ; les
biomatériaux.

Le carbone et les grandes familles
d’hydrocarbures.

- Recueillir et exploiter des informations sur le
pétrole et ses dérivés et sur les agro-ressources et
les bio-matériaux : matériaux, produits, procédés,
usages, recyclage.

- Décrire la constitution de l’atome de carbone :
structure électronique, tétravalence. Corps purs
simples correspondants (formes allotropiques :
diamant et graphite).

- Citer des alcanes, des alcènes, des composés
aromatiques. Écrire leur formule brute et semi-
développée et représenter leur structure.

- Utiliser un logiciel de modélisation moléculaire pour
mettre en évidence la structure spatiale de quelques
molécules.
1
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Monomères et polymères.

Les grandes classes de matériaux
plastiques ; formulation.

Les colles.
- Nommer et écrire la formule de quelques
polymères d’usage courant : PE, PS, PVC, nylon-
6,6.
- Différencier les deux grandes voies d’obtention des
polymères : polymérisation par addition, par
condensation (polyesters, polyamides, cas du
kevlar).
- Écrire l’équation d’une réaction de polymérisation ;
expliciter les indications fournies par l’indice de
polymérisation.
- Réaliser la synthèse d’un polymère.

- Comparer les principales propriétés des
thermoplastiques et des thermodurcissables.
- Citer des procédés de fabrication d’objets
plastiques en donnant des exemples.
- Citer des techniques de coloration des matériaux
plastiques.
- Citer des agro-ressources dont sont issus des
bioplastiques.
- Réaliser des tests de reconnaissance de matériaux
plastiques.
- Citer les produits de la réaction de combustion d’un
matériau plastique et les risques résultants.
- Recueillir et exploiter des informations sur le
passage d’un polymère à des plastiques aux usages
différents : les adjuvants (exemple du PVC).

- Identifier les propriétés de quelques colles de
synthèse couramment utilisées en citant leurs noms.
1
Matériaux métalliques
Oxydant, réducteur, couple
oxydant/réducteur, réaction
d’oxydoréduction.

- Décrire et caractériser chaque étape du cycle de
vie d’un matériau métallique : matière, matériau,
métal, objet, recyclage ; impacts environnementaux.
- Réaliser la transformation chimique entre un métal
et un cation métallique.
- Caractériser par des tests quelques cations
métalliques.
- Reconnaître l’oxydant et le réducteur dans un
couple oxydant-réducteur.
- Écrire l’équation d’une réaction d’oxydoréduction
en utilisant les demi-équations redox.
- Illustrer une transformation d’oxydoréduction
forcée grâce à la mise en œuvre d’une électrolyse.
1
Action de l’eau, des acides, des bases
et de l’oxygène atmosphérique sur les
métaux.

Protection contre la corrosion.
- Présenter, par des exemples appropriés, l’action
des acides et des bases sur les métaux.
- Expliquer l’expression « métaux nobles ».
- Différencier la corrosion du fer (rouille) et la
corrosion de l’aluminium (passivation).
- Proposer et expliquer quelques méthodes de
protection contre la corrosion : peintures, chromage,
anodisation, etc.
- Donner des usages possibles des alliages en DAA
en précisant leur rôle.
- Citer les constituants des aciers inoxydables.
T
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Matériaux composites ; matériaux
minéraux ; agro-matériaux et
matériaux renouvelables

- Citer le principal constituant du verre minéral et
préciser le sens du mot « amorphe ».
- Citer des exemples d’ajouts de métaux ou
d’oxydes permettant d’obtenir des verres colorés.
- Préciser ce qu’on entend par verre électrochrome,
verre thermochrome.
- Donner la constitution d’un miroir.
- Définir un verre organique. Citer une application
possible en DAA.
- Citer un matériau composite en expliquant sa
constitution et en précisant des usages possibles.
- Définir une céramique. Citer une application en DAA.
- Définir un alliage à mémoire de forme.
- Citer des agro-matériaux en présentant des
usages possibles en DAA de préférence à des
matériaux traditionnels.
T

Voir des objets colorés, analyser et réaliser des images

Notions et contenus Compétences attendues Classe
Sources de lumière artificielle

Chaîne de lumière.

- Citer les phénomènes physiques mis en œuvre
dans les lampes d’éclairage intérieur en illustrant par
des exemples.
- Établir un schéma fonctionnel simple d’une chaîne de
lumière artificielle d’intérieur, électriquement sécurisée.
- Mesurer un éclairement lumineux ; citer des ordres
de grandeur d’éclairement dans différentes situations
courantes.
1
Lumière et couleurs des objets

La lumière : spectre de la lumière
blanche, spectres d’émission,
spectres d’absorption, longueur
d’onde.

- Utiliser un prisme ou un réseau pour décomposer la
lumière blanche, pour réaliser et observer des
spectres de différentes sources lumineuses.
- Distinguer spectres d’émission et spectres
d’absorption.
- Distinguer les spectres discrets des spectres continus.
- Analyser expérimentalement l’effet d’un filtre sur le
spectre d’un rayonnement.
1
Modèle corpusculaire de la lumière :
le photon.

Luminescences.

Les ondes électromagnétiques.

- Préciser les grandeurs physiques associées au
photon : fréquence, longueur d’onde ; énergie.
- Interpréter les phénomènes de luminescence à
partir de l’interaction rayonnement-matière.

- Citer les limites en longueur d’onde dans le vide du
domaine visible.
- Repérer sur une échelle de longueurs d’onde les
différents domaines : , X, UV, visible, IR, micro-
ondes, ondes hertziennes.
- Analyser expérimentalement l’effet d’un filtre sur le
spectre d’un rayonnement.
T
Couleur des objets.

Synthèse additive.

- Prévoir le résultat de la superposition de lumières
colorées et l’effet de filtres colorés sur une lumière
incidente.
- Prévoir et Interpréter la couleur observée d’un objet
éclairé à partir de la couleur de la lumière incidente et
des phénomènes d’absorption, de diffusion et de
transmission.
- Utiliser la notion de couleurs complémentaires.
1
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Couleurs et peintures
Les constituants d’une peinture :
pigments, colorants, solvants,
formulation.

Couleur structurelle.

Synthèse soustractive.

- Expliquer la différence entre pigments et colorants.
- Mettre en évidence le rôle du pH, de l’humidité, de
la lumière d’exposition sur la couleur d’un pigment ou
d’un colorant.
- Classer les différents types de peintures en fonction
du solvant utilisé.
- Expliquer le mécanisme physico-chimique de
séchage d'une peinture.
- Établir la liste des principaux autres constituants
d’une peinture : charges, liants, agents siccatifs,
additifs.
- Citer les règles d’utilisation raisonnée des solvants
de nettoyage des peintures ; citer des produits de
substitution.
- Illustrer l’utilisation d’un colorant à la teinte d’une
fibre textile synthétique.
- Interpréter la couleur d’un mélange obtenu à partir
de matières colorées.

- Distinguer couleur pigmentaire et couleur
structurelle.

- Mettre en œuvre une synthèse soustractive :
mélanges de pigments.
T
La vision

Constitution et modélisation de l’œil.

- Décrire les principaux éléments constitutifs de l’œil.
- Décrire le modèle de l’œil réduit et le mettre en
correspondance avec l’œil réel.
- Exploiter un modèle simplifié de l’œil pour expliquer
l’accommodation.
- Expliquer la condition de perception spatiale : de la
vision stéréoscopique à l’image en trois dimensions.
- Préciser concrètement les notions de pouvoir
séparateur et de persistance rétinienne.
- Expliciter le rôle de chacun des deux types de
cellules photosensibles de l’œil.
1
Lentilles minces convergentes :
images réelle et virtuelle, foyer,
distance focale, vergence.

Lentilles minces divergentes.

Les défauts de l’œil ; les corrections.

- Définir et identifier une lentille convergente.
- Déterminer graphiquement la position, la grandeur
et le sens de l’image d’un objet-plan donné par une
lentille divergente.
- Utiliser les formules de conjugaison et de
grandissement.*
- Utiliser une modélisation sur banc d’optique et une
simulation à l’ordinateur pour étudier un système
imageur.
* Les formules de conjugaison et de grandissement sont
données ; seule leur utilisation raisonnée est exigible.

- Définir et identifier une lentille divergente.
- Déterminer graphiquement la position, la grandeur
et le sens de l’image d’un objet-plan donnée par une
lentille divergente.
- Mettre en œuvre une modélisation sur banc
d’optique.

- Utiliser le modèle de l’œil réduit pour caractériser
les défauts : hypermétropie, myopie et presbytie
- Expliquer le principe des corrections.

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Images photographiques
Photométrie visuelle.

L’appareil photographique. Réglages.

L’image argentique.

L’image numérique.

- Donner une définition concrète de trois grandeurs
de la photométrie visuelle en s’aidant au besoin d’un
schéma figuratif : flux lumineux, éclairement et
luminance ; proposer des ordres de grandeurs et
préciser les unités.
- Décrire le fonctionnement d’un objectif
photographique.
- Mettre en œuvre une modélisation d'un objectif
photographique ; illustrer le principe du télé-objectif
et du grand angle.
- Distinguer les différents réglages permettant
d’obtenir la qualité artistique recherchée : temps de
pose, nombres d’ouverture, netteté, profondeur de
champ, surexposition, sous exposition, etc. et
justifier la conséquence des réglages.
- Établir le schéma constitutif d’un appareil
photographique à visée « reflex » : construire et
caractériser l’image.

- Expliquer le principe de la formation de l’image
latente.
- Justifier le mode de révélation de l’image en noir et
blanc grâce à l’oxydoréduction.

- Expliquer le principe du capteur photosensible d’un
appareil photographique numérique (APN).
- Distinguer luminosité et contraste d'une image.
- Définir le pixel. Exemple de l’appareil photo
numérique.
- Expliquer le principe du codage en niveaux de gris
et en couleurs RVB.
- Distinguer définition et résolution d’une image
numérique ; illustrer par des exemples.
- Réaliser des images à l’aide d’un APN. Commenter
leurs caractéristiques et les histogrammes associés.
- Recueillir et exploiter des informations pour illustrer
le principe de restitution des couleurs par un écran
plat (ordinateur, téléphone portable, etc.), par une
imprimante.
T

Images de l’invisible
Analyses scientifiques d’œuvres d’art :
Rayons X, microscopie électronique,
stratigraphie, gammagraphie,
accélérateurs de particules,
chromatographies, etc.

- Recueillir et exploiter des documents illustrant et
expliquant les principes et les techniques d’examen
d’œuvres d’art en vue de leur restauration. T

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Spécial
Sciences physiques et chimiques en laboratoire en classe de 1ère
de la série STL
NOR : MENE1104109A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE
du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de sciences physiques et chimiques en laboratoire en classes de
première de la série sciences et technologies de laboratoire est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Sciences physiques et chimiques en laboratoire - classe de première de la série technologique STL, spécialité
sciences physiques et chimiques en laboratoire

Les objectifs de l’enseignement de sciences physiques et chimiques en laboratoire sont identiques à ceux affichés
dans le préambule du programme de physique chimie de tronc commun des séries STI2D et STL. La pratique
d’activités de laboratoire et le projet permettent de mettre l’accent sur les capacités spécifiques aux activités
expérimentales.
Cet enseignement doit être étroitement coordonné avec les enseignements de tronc commun, de mesure et
instrumentation et de chimie-biochimie-sciences du vivant.
En première, l’enseignement de sciences physiques et chimiques en laboratoire comprend trois modules de volume
horaire identique :
- un module de physique consacré à l’image ;
- un module de chimie portant sur chimie et développement durable ;
- un module consacré à l’ouverture vers le monde de la recherche et de l’industrie d’une part et à un projet
d’autre part, les deux pouvant être utilement liés.

1. Module Image
L’avènement d’internet et des technologies numériques a entraîné une extraordinaire explosion de la production, de la
diffusion et de la consommation d’images, dans l’espace public comme dans l’espace privé. Dans ce contexte,
l’enseignement des sciences physiques et chimiques se doit d’apporter sa contribution au développement d’une
culture de l’image allant bien au-delà des seules dimensions artistique et sociale habituelles. L’image est devenue
aujourd’hui un « objet » scientifique et technologique complexe qui contribue à la compréhension du monde et
favorise le partage de l’expérience intellectuelle, fondement du progrès des sciences. Dans de nombreux domaines
(industrie, santé, espace, information, etc.), elle est devenue un outil incontournable de diagnostic et de connaissance
qui concourt à la résolution de nombreux problèmes se posant à notre société ; son rôle ne cessera de s’accroître
dans les décennies à venir, ce qui justifie son introduction dans les programmes de formation dès le lycée.
Un enseignement scientifique de la voie technologique de laboratoire dont l’image est la référence permanente des
contenus et des activités, vise :
- à faire percevoir aux élèves sa réalité et ses usages dans de nombreux domaines, notamment scientifiques ;
- à leur faire accéder à la connaissance des concepts et des modèles scientifiques qui sont au cœur des systèmes
technologiques producteurs d’images ;
- à les initier aux démarches et aux outils d’investigation qu’ils pourront utiliser dans leurs études supérieures et dans
leur vie personnelle et professionnelle.
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L’image qui favorise par de nombreux aspects le dialogue des sciences de la matière et de la vie, des arts, des
technologies et de bien d’autres disciplines doit inciter, à travers les pratiques de classe, au décloisonnement des
savoirs, élément essentiel de la formation des jeunes. C’est, en tout cas, l’esprit dans lequel le programme a été
conçu en soulignant notamment que le champ notionnel de l’image ne se réduit plus aujourd’hui au seul domaine de
l’optique même si celui-ci reste très présent. Par-delà les apports de savoirs spécifiques et de compétences, le
module Image ambitionne également de développer, à travers des pratiques pédagogiques innovantes, la formation
du citoyen à l’esprit critique, à l’autonomie et à la curiosité intellectuelle, attitudes indispensables à ceux qui souhaitent
s’orienter vers des études supérieures scientifiques ou technologiques.
Le programme du module Image déroule un contenu scientifique s‘appuyant sur cinq grands domaines :
- D’une image à l’autre
Dans cette partie introductive, Il s’agit essentiellement de délimiter les contours du module Image tout en évoquant les
problématiques attachées : qu’est ce qu’une image ? Comment est constituée une chaine d’imagerie, de la production
à l’exploitation de l’image ? Comment l’être humain s’approprie-t-il une image ? Quelles évolutions passées et à
venir ?
- Images photographiques
Cette partie permet de mettre en place les concepts et les objets de l’optique ; ils sont introduits à partir d’un système
imageur très répandu, l’appareil photographique numérique.
- Images et vision
On s’intéressera ici essentiellement à une caractéristique commune à la lumière, aux objets et aux images : la
couleur.
- Lumière et énergie
La lumière transporte de l’énergie. L’interaction lumière-matière est au cœur des dispositifs émetteurs et récepteurs
de lumière très présents dans la chaîne image. C’est une première approche des notions et des composants de la
photonique qui est envisagée ici.
- Images et information
L'image est un concentré d'informations d'une part et l'information repose d'autre part, de plus en plus, sur l'image. Il
s'agit de permettre aux élèves d'appréhender quelques procédés de traitement, de stockage, de transmission à
distance, d'exploitation des informations dans de nombreux usages actuels des images.
La structure du programme ne doit pas être perçue comme une entrave à la liberté pédagogique du professeur en
charge de cet enseignement. Il proposera un rythme et des activités d’apprentissages adaptés aux élèves et aux
contraintes locales en articulation souple avec le programme du tronc commun et les autres modules du pôle
Physique et chimie en laboratoire.
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Sciences physiques et chimiques en laboratoire - classe de 1ère de la série STL
D’une image à l’autre

Notions et contenus Capacités
Typologie d’images.
Fonctions de l’image.

Aspect historique de l’image.

Droits d’auteurs, droit à l’image.

Perception des images.
- Identifier les éléments constitutifs d’une chaîne de production d’image.
- Reconnaître la fonction d’une image donnée.
- Distinguer « image enregistrée » et « image fabriquée ».
- Identifier quelques formats d’enregistrements d’images couramment
utilisés et les comparer selon un ou deux critères.
- Donner le sens des expressions « profondeur de champ »,
« perspective », « luminosité », «monochrome/polychrome »,
« contraste », « résolution », « niveaux de gris » et les utiliser de
manière appropriée pour décrire une image.
- Identifier et commenter la nature de l’information contenue dans une
image scientifique simple.
- Repérer sur une échelle temporelle quelques périodes ou dates clés
pour l’image et les associer à un support : peintures rupestres,
peintures à l’huile, photographie, cinéma, télévision, vidéo, etc.
- Adopter un comportement citoyen par rapport au droit d’auteur et au
droit à l’image.
- Exploiter un modèle simplifié de l’œil pour expliquer l’accommodation.
- Comparer la courbe de sensibilité spectrale de l’œil humain à celle de
certains animaux.
- Citer des applications faisant appel à la persistance rétinienne.
- Expliquer la condition de perception spatiale : de la vision
stéréoscopique à l’image en trois dimensions.

Images photographiques

Notions et contenus Capacités
Chambre noire et sténopé.
Système optique : objet optique
et image optique.
- Mettre en œuvre expérimentalement des systèmes optiques
imageurs ; identifier le rôle des éléments essentiels en les désignant ;
caractériser objet et image optiques.
Lumière du jour et lumières
artificielles.
Lumière émise et lumière reçue.
Réflexions spéculaire et diffuse.

Filtres optiques.

- Expliciter les phénomènes physiques mis en œuvre dans l’éclairage
artificiel.
- Établir un schéma fonctionnel simple d’une chaîne d’éclairage artificiel
électriquement sécurisée.
- Distinguer flux lumineux et éclairement lumineux.
- Distinguer réflexion spéculaire et réflexion diffuse.
- Distinguer contraste et luminosité d'une image.
- Réaliser, interpréter et exploiter l'histogramme d'une image numérisée.
- Analyser expérimentalement l’effet d’un filtre sur le spectre d’un
rayonnement.
Faisceaux lumineux : déviation,
déformation, aberrations.

Systèmes optiques centrés ;
stigmatisme ; conjugaison
objet/image.

Lentilles minces convergentes.
Association de lentilles minces.

- Illustrer expérimentalement et distinguer différents phénomènes
associés à la déviation d’un faisceau lumineux ; indiquer les
applications associées.
- Réaliser expérimentalement un faisceau lumineux cylindrique.
- Exploiter les notions de foyers, distance focale pour caractériser un
système optique.
- Exploiter les propriétés d'une lentille mince convergente pour prévoir
qualitativement la position et la taille d'une image.
- Utiliser les relations de conjugaison pour prévoir la position et la taille
d'une image obtenue à travers une lentille mince convergente ; réaliser
une simulation numérique.
- Déterminer expérimentalement la position et la taille d'une image.
- Illustrer expérimentalement et corriger des aberrations optiques.
- Comparer expérimentalement quelques caractéristiques d'un système
optique réel et de son modèle simplifié.
Appareil photographique
numérique : mise au point,
ouverture, temps de pose.
- Illustrer expérimentalement le principe de mise au point automatique.
- Associer l’éclairement et l’énergie reçus au nombre d’ouverture et au
temps de pose.
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Angle de champ.
Grandissement.

Profondeur de champ.
Grossissement.

- Établir expérimentalement la relation entre l’éclairement et le nombre
d’ouverture.
- Illustrer expérimentalement le principe d’un appareil à visée « réflex ».
- Mesurer un angle de champ et un grossissement.
- Relier l’angle de champ et le grandissement à la distance focale de
l’objectif et à la taille du capteur.
- Comparer expérimentalement le grossissement et l’angle de champ de
différents objectifs.
- Illustrer expérimentalement l'effet du diaphragme d'ouverture sur la
profondeur de champ.
- Mesurer le grossissement d’un système optique.
- Distinguer zoom optique et zoom numérique.
Photographie numérique :
Photo détecteurs.

Photographie argentique.

Capteur : sensibilité et
résolution.

- Mettre en œuvre expérimentalement une photodiode ou un
phototransistor.
- Expliquer le principe des capteurs photosensibles CCD d’un appareil
photographique numérique.
- Réaliser une activité expérimentale pour relier l’éclairement reçu par
un capteur et la grandeur électrique mesurée.
- Interpréter l’image argentique par un procédé photochimique.
- Comparer la sensibilité d’un capteur numérique et celle d’une pellicule
argentique à une norme.
- Relier la sensibilité à la résolution et à la surface du capteur.

Image et vision

Notions et contenus Capacités
Spectroscopie : prisme et
réseaux.

Spectres visibles.

- Réaliser expérimentalement et décrire les spectres de différentes
sources lumineuses dont une source laser.
- Distinguer spectres d’émission et spectres d’absorption, spectres
continus et spectres de raies.
- Identifier, en utilisant une banque de données, un élément chimique à
partir de son spectre d’émission ou d’absorption.
- Exploiter la courbe d'intensité spectrale d’un spectre lumineux.
- Relier la longueur d'onde d'une radiation monochromatique à sa
fréquence.
- Mesurer des longueurs d'onde du spectre visible.
Perception des couleurs.

Couleur des objets.

- Expliciter le rôle de chacun des deux types de cellules photosensibles
de l’œil.
- Exploiter les courbes de sensibilité relative de l'œil en vision diurne et
en vision nocturne.
- Interpréter la couleur d’un objet comme l’effet de l’interaction de la
matière dont il est constitué avec la lumière incidente.
- Citer les paramètres physiques intervenant dans la perception des
couleurs : teinte, luminosité et saturation.
Synthèses additive et
soustractive des couleurs.
Systèmes chromatiques.
Filtres.

- Illustrer expérimentalement les synthèses additive et soustractive des
couleurs.
- Illustrer expérimentalement le principe du système RVB.
- Exploiter un logiciel dédié pour déterminer les caractéristiques d'une
couleur : composantes (R, V, B) ou teinte, luminosité, saturation (T, L, S).
- Interpréter la pureté d'une couleur dans le diagramme chromatique
(CIE 1931).
- Citer des procédés de production d’images faisant appel à la synthèse
additive ou à la synthèse soustractive.

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Pigments et colorants.
Colorants naturels et artificiels.
- Distinguer couleur pigmentaire et couleur structurelle.
- Citer les phénomènes physiques pouvant intervenir dans la perception
des couleurs structurelles.
- Illustrer expérimentalement l’effet des pigments sur la lumière blanche.

Lumière et énergie

Notions et contenus Capacités
Interaction rayonnement-
matière : émission et
absorption, diffusion.

Le photon.
Quantification des niveaux
d'énergie.
- Déterminer expérimentalement quelques caractéristiques d’un
photorécepteur, d’un photoémetteur.
- Interpréter les échanges d'énergie entre lumière et matière à l'aide du
modèle corpusculaire de la lumière.
- Appliquer le modèle corpusculaire de la lumière pour expliquer le
principe d’un photoémetteur et d’un photorécepteur.
Sensibilité lumineuse relative de
l'œil.
Grandeurs photométriques :
flux, éclairement.

Sensibilité des capteurs à
l'éclairement.

Réflexion, absorption,
transmission, diffusion.

Luminescences.

- Exploiter la courbe de sensibilité de l'œil. Interpréter les anomalies de
la vision des couleurs (daltonisme).
- Déterminer expérimentalement la puissance lumineuse et le flux
lumineux de différentes sources de lumière.
- Associer le flux énergétique d'un faisceau à un flux de photons dans le
cas d’une lumière monochromatique.
- Illustrer expérimentalement l'anisotropie des sources lumineuses
artificielles.
- Illustrer expérimentalement deux modes de détection du
rayonnement : compteurs de photons, capteurs d'énergie.
- Mesurer un éclairement lumineux ; donner des ordres de grandeur
d’éclairement dans différentes situations courantes.
- Déterminer expérimentalement les caractéristiques de quelques
sources ou de quelques capteurs : efficacité énergétique, rendement
quantique et sensibilité spectrale.
- Caractériser un matériau optique par ses coefficients de réflexion, de
transmission et d’absorption.
- Interpréter deux phénomènes de luminescence parmi la
chimiluminescence, la fluorescence, la phosphorescence et
l’électroluminescence, à partir de l’interaction rayonnement-matière.
Sources « laser » :
directivité,
monochromaticité, puissance.

- Citer différents types de laser et leurs usages dans différent domaines.
- Énoncer les deux propriétés physiques spécifiques d’un faisceau
laser.
- Mettre en évidence expérimentalement les propriétés d’un faisceau
produit par différentes sources laser.
- Comparer la puissance surfacique d’une lumière émise par un laser et
celle d’une autre source de lumière.
- Utiliser une source laser en respectant les règles de sécurité.
- Mesurer une distance avec une source laser.

Images et information

Notions et contenus Capacités
Information :
Sources d’information, signaux,
débit.
Chaîne de transmission
d’informations.
- Identifier les éléments d’une chaîne de transmission d’informations.
- Caractériser une transmission numérique par son débit binaire.
- Citer quelques modes de liaison possibles entre divers équipements
vidéo, leurs avantages et leurs limites.
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Image numérique.

Traitement d’image.

- Définir le pixel et estimer ses dimensions dans le cas de l’appareil
photo numérique, d’un écran vidéo.
- Expliquer le principe du codage en niveaux de gris et en couleurs
RVB.
- Énoncer qu’une image numérique est associée à un tableau de
nombres.
- Déterminer expérimentalement la résolution d'un convertisseur
analogique/numérique.
- Effectuer une opération simple (filtrage) de traitement d’image à l’aide
d’un logiciel approprié.
- Interpréter le chronogramme de sortie d’un capteur CCD.
Milieux et canaux de
transmission : câbles, fibres,
faisceaux hertziens.
- Citer l'ordre de grandeur du débit binaire d’une transmission par câble
coaxial, par fibre optique et par transmission hertzienne.
- Expliquer le principe de propagation de la lumière dans une fibre
optique.
- Mesurer l’ouverture numérique d’une fibre optique.
- Mettre en œuvre un dispositif de transmission de données par fibre
optique.
- Montrer expérimentalement le phénomène de réflexion à l'extrémité
d'un câble de transmission et sa conséquence sur le signal.
Reconstitution de l'image avec
divers imageurs.
- Expliquer le principe de reconstitution des couleurs par une
imprimante, un écran numérique ou un vidéoprojecteur.
Stockage et mémorisation des
images.

- Relier la capacité mémoire nécessaire au stockage d’une image
numérisée, non compressée, et sa définition.
- Citer deux formats de fichiers images en précisant leurs principales
caractéristiques.
- Réaliser une conversion de formats de fichiers images à l’aide d’outils
logiciels adaptés.

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2. Module Chimie et développement durable
Pour faire face aux défis que l’humanité doit rapidement relever, qu’ils soient relatifs à l’énergie, à l’eau, à
l’alimentation, à l’environnement et à la santé, la chimie a la capacité d’apporter des contributions essentielles que ce
soit en réponse aux besoins de la société comme aux demandes environnementales. Le développement de
connaissances en sciences chimiques, de méthodes et de techniques dans de nombreux domaines (chimie
analytique, chimie organique, cinétique, catalyse, polymères, biochimie, fermentation, génie des procédés,
modélisations moléculaires, etc.) est indispensable au développement des innovations nécessaires à l’amélioration
des conditions de vie pour un véritable développement durable.
Les apports de la chimie sont en effet essentiels dans toutes les composantes retenues par ce mode de
développement :
- sociétale : médicaments, cosmétiques, produits pour l’hygiène, conservateurs, textiles, insecticides, détection de
toxines, etc. ;
- environnementale : réglementation sur les produits chimiques, développement de procédés propres et sûrs,
traitement des effluents, procédés de recyclage, utilisation de matières premières renouvelables, analyse de traces de
polluants, compréhension des éco-systèmes, devenir des produits, etc. ;
- économique : produits chimiques présents dans tous les secteurs économiques (automobile, bâtiment, textile, etc.)
et innovations sources de croissance (vitrages autonettoyants, polymères biodégradables, cellules photovoltaïques
organiques, microbatteries, supercondensateurs, etc.).
En classe de première et de terminale, le module Chimie et développement durable se propose de faire acquérir aux
élèves les éléments de compréhension théorique et la capacité à mettre en œuvre les techniques utilisées dans les
synthèses et les analyses chimiques tout en insistant sur l’évolution nécessaire des techniques pour répondre aux
besoins de la société. Les notions et les lois classiquement étudiées en thermodynamique, en cinétique, en chimie
organique, en chimie générale sont introduites ici pour résoudre des problématiques sociétales ou environnementales
et pour répondre à des objectifs d’optimisation en termes de rendement, de fiabilité, de sécurité, de seuil, d’impact
environnemental et de coût ; elles seront mises en perspective avec les innovations actuelles visant à faire évoluer les
procédés pour les rendre plus sûrs, plus efficaces et de plus petite taille.
L’amélioration des méthodes de synthèse est capitale dans la recherche et le développement de procédés plus
respectueux de l’environnement, visant à prévenir et à éliminer les déchets à la source. Fondées sur des économies
d’atomes, des économies d’énergie consommée et une diminution des rejets, les différentes pistes explorées vont
vers l’utilisation de produits de substitution et de solvants moins nocifs, de modes d’activation et de catalyses plus
efficaces et la mise au point de formulations éco-compatibles. Les biotechnologies, avec notamment les
biocatalyseurs, sont aussi au cœur de ces recherches car elles permettent d’accéder à de nombreux substrats
spécifiques par les régio, stéréo et énantio-sélectivités des réactions enzymatiques, d’obtenir des conditions
opératoires plus douces et des bilans écologiques plus favorables.
L’amélioration des méthodes d’analyse est tout aussi primordiale pour caractériser et quantifier les espèces
polluantes dans différents milieux et à différentes concentrations, même à l’état de trace. Plusieurs objectifs sont
poursuivis : développement d’outils quantitatifs fiables et rapides, abaissement des limites de détection dans des
milieux complexes, traçabilité des méthodes, mise au point de nouveaux capteurs. Pour être atteints, ces objectifs
exigent que soient améliorés en parallèle les différents maillons de la chaîne d’analyse : prélèvement, séparation,
détection, traitement des données.
En classe de première, le programme comporte une introduction et deux parties :
Chimie : Enjeux sociétaux, environnementaux et économiques
- Champs d’application de la chimie et évolution des techniques
- Prise en compte de la sécurité en chimie
- La chimie face à l’environnement
Partie I : Synthèses chimiques
- Synthèses et environnement
- Techniques de séparation et de purification ; contrôle de pureté
- Synthèses organiques et réactivité de quelques composés organiques
- Amélioration de la cinétique des synthèses
Partie II : Analyses physico-chimiques
Analyses physico-chimiques et environnement
- Validités et limites des tests et mesures chimiques
- Préparation de solution de concentration molaire connue
- Dosages par étalonnage : choix de l’appareil de mesure en relation avec une propriété de l’espèce dosée,
- Dosages par titrage : première approche avec des suivis colorimétrique, conductimétrique et pHmétrique.
La présentation d’une chimie moderne au service des grandes causes sociétales et soucieuse de s’engager dans des
démarches éco-compatibles peut permettre de changer positivement et durablement la perception qu’en a la société,
et en tout premier lieu les élèves.
Ainsi dans l’introduction du programme Chimie : enjeux sociétaux, économiques et environnementaux, il s’agit de
présenter le champ d’investigation de la chimie et de sensibiliser à l’évolution des technique qui ont jalonné son
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histoire. Ces problématiques traversant l’ensemble de l’étude de la chimie servent de fil rouge lors de l’étude des
synthèses et des analyses chimiques.
La structure du programme ne doit pas être perçue comme une entrave à la liberté pédagogique du professeur. Par
exemple, l’optimisation cinétique d’une transformation peut être abordée dans le cadre d’une synthèse organique et
conduire simultanément à l’étude d’une technique de séparation spécifique, un temps étant consacré ensuite pour
structurer les différentes notions étudiées. Le professeur proposera un rythme et des activités d’apprentissages adaptés
aux élèves et aux contraintes locales en articulation avec les enseignements de physique-chimie du tronc commun
STI2D-STL, mesure et instrumentation et chimie-biochimie-science du vivant communs aux deux spécialités STL.
Rendre les élèves acteurs de leurs apprentissages à travers questionnements et résolutions de problèmes en lien
avec l’avenir de l’Homme apparaît de nature à pouvoir éveiller leur curiosité, dynamiser leurs capacités inventives,
solliciter leur imaginaire et leur donner envie de poursuivre plus avant leur formation scientifique en s’engageant dans
des filières supérieures scientifiques.
Ainsi une approche la plus concrète possible des différentes thématiques constitue-t-elle un atout pour développer
l’intérêt des élèves, et le développement progressif de leur autonomie dans la mise en œuvre des démarches
scientifiques est souhaité et souhaitable afin de garantir leur réussite dans leurs études supérieures.

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Sciences physiques et chimiques en laboratoire - classe de 1ère de la série STL
Chimie : enjeux sociétaux, économiques et environnementaux

Notions et contenus Capacités
Champs d’application de la
chimie et évolution des
techniques

Champs d’application de la
chimie.

Aspects historiques et
économiques.

- Citer :
. l’intervention de la chimie dans divers domaines de la vie
courante ;
. l’évolution d’une technique au cours des siècles ;
. des choix opérés pour répondre à des besoins sociétaux et/ou
économiques.

- Prendre conscience du lien entre science et technique.
Prise en compte de la sécurité
en chimie
Règles de sécurité au
laboratoire.

Pictogramme des réactifs, des
solvants, des produits et sous-
produits.

- Relever dans les recueils de données les grandeurs physico-
chimiques caractéristiques d’une espèce chimique.
- Appliquer les règles de sécurité et respecter les conseils de
prudence et de prévention liés aux espèces chimiques et à leurs
mélanges.
- Adopter une attitude responsable au laboratoire.
- Développer progressivement une autonomie dans la prévention
des risques.
- Analyser les consignes de sécurité proposées dans un protocole.
La chimie face à
l’environnement

Rôle de la chimie dans des
problématiques liées à
l’environnement.

Toxicité de certaines espèces
chimiques.

Stockage et recyclage des
espèces à risque.

Impact environnemental des
synthèses et des analyses.

- Citer des implications de la chimie dans des études menées sur
l’environnement ou des actions visant à le préserver.

- Relever les informations relatives à la toxicité d’espèces chimiques
(classes de danger pour la santé et de danger pour l’environnement)
et respecter les conseils de prudence et de prévention associés.

- Adapter le mode d’élimination d’une espèce chimique ou d’un
mélange à la tolérance admise dans les eaux de rejet.

- Choisir, parmi plusieurs procédés, celui qui minimise les impacts
environnementaux.

Synthèses chimiques

Notions et contenus Capacités
Synthèses et environnement
Analyse de l’impact
environnemental d’une
synthèse.
Chimie « verte »,
Chimie douce.

- Citer les exigences en matière de chimie « verte » ou durable, en
ce qui concerne les choix des matières premières, des réactions et
des procédés, ainsi que d’éco-compatibilité du produit formé.

- Comparer les avantages et les inconvénients de différents
procédés de synthèse.

- Réaliser l’extraction d’une espèce naturelle et mettre en œuvre
une hémisynthèse à partir de cette espèce.
- Reconnaître une hémisynthèse dans la description d’un protocole.
- Citer quelques utilisations importantes des agroressources en
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Alternative à la pétrochimie :
chimie des substances
naturelles (agroressources et
hémisynthéses),
synthèses biotechnologiques.
synthèse organique et exploiter des documents pour illustrer leur
part croissante en tant que matières premières.
- Citer quelques exemples importants de synthèses mettant en
œuvre les biotechnologies.
Séparation et purification
Techniques :
Distillation
Recristallisation
Filtration sous vide
Chromatographie : couche
mince (CCM) et colonne.

Contrôle de pureté.

- Réaliser une distillation simple, une distillation fractionnée, une
recristallisation, une filtration, une filtration sous vide, une
chromatographie.

- Comparer les influences de la nature de la phase fixe et de la
phase mobile sur la séparation des espèces chimiques.

- Mesurer une température de fusion, un indice de réfraction.

- Argumenter sur la pureté d’un produit à l’aide d’une observation,
d’une série de mesures, d’une confrontation entre une mesure et
une valeur tabulée.
Synthèses organiques
Relation structure - réactivité
en chimie organique
Réactivité des :
- alcools (oxydation,
élimination, substitution) ;
- aldéhydes et cétones
(aldolisation, crotonisation,
réduction) ;
- acides et dérivés
(estérification, hydrolyse) ;
- composés aromatiques
(substitution).

Réaction d’addition,
élimination, substitution,
oxydation, réduction, acide-
base.

Sites nucléophiles et
électrophiles.

- Réaliser l’oxydation d’un alcool dans le cadre d’une synthèse.
- Reconnaître les réactions d’aldolisation, de crotonisation,
d’estérification et d’hydrolyse.
- Réaliser une synthèse mettant en œuvre une aldolisation, une
réduction de cétone, une réaction de substitution électrophile
aromatique.
- Déterminer, à l’aide d’un tableau d’avancement, le réactif limitant
dans une réaction de synthèse et en déduire le rendement de la
synthèse.

- Distinguer les différents types de réaction parmi les additions,
éliminations, substitutions, oxydations, réductions et acide-base.

- Identifier les sites électrophiles ou nucléophiles des différents
réactifs.
Amélioration des cinétiques
de synthèse
Facteurs cinétiques.
Énergie d’activation d’une
réaction.
Catalyse homogène et
hétérogène.

Chimie douce, chimie
biomimétique.

- Effectuer expérimentalement le suivi temporel d’une synthèse
chimique.
- Décrire l’évolution de l’énergie d’un système à l’aide d’un profil
réactionnel.
- Proposer un protocole pour mettre en évidence les facteurs
d’influence lors d’une catalyse homogène ou lors d’une catalyse
hétérogène.
- Interpréter, au niveau microscopique, l’évolution de la vitesse
d’une réaction en fonction de la concentration, de la température, et
de la présence de catalyseur.

- Comparer des vitesses de réaction dans différents solvants et
discuter du rôle du solvant.
- Réaliser une synthèse mettant en œuvre une catalyse dans le
cadre de la chimie biomimétique.

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Analyses physico-chimiques

Notions et contenus Capacités
Analyses physico-chimiques
et environnement
- Citer des analyses physico-chimiques mises en œuvre dans le
cadre d’études environnementales.
Validité et limites des tests et
des mesures effectués en
chimie
Précision, répétabilité,
reproductibilité, fiabilité.

Analyse qualitative :
Tests de reconnaissance.
Témoin.

Analyse quantitative :
seuil de détection.

Instruments d’analyse et de
mesure.
Propriétés physiques des
espèces chimiques.

Chromatographie : couche
mince (CCM) et colonne.

Analyse structurale.
Spectroscopie UV, IR, RMN
Interaction rayonnement-
matière.

- Apprécier la précision, la répétabilité, la reproductibilité et la
fiabilité d’un test ou d’une analyse ou d’un dosage.
- Utiliser un logiciel de simulation pour rechercher les conditions
opératoires optimales d’une analyse

- Utiliser une banque de données pour exploiter les résultats d’une
analyse qualitative d’ions ou de groupes caractéristiques.
- Apprécier la pertinence d’un témoin lors d’une analyse qualitative
et quantitative.
- Expliquer le principe des bandelettes-test ou des papiers indicateurs.

- Mettre en œuvre un protocole permettant de déterminer une limite
de détection d’un test.
- Citer quelques techniques mises en œuvre dans le cas de très
faibles teneurs d’une espèce chimique à détecter.

- Utiliser les principaux dispositifs d’analyse et de mesure :
réfractomètre, banc Kofler, thermomètre, verrerie graduée, balance,
pHmètre, conductimètre, spectrophotomètre.

- Utiliser une chromatographie dans le cadre d’une analyse et
interpréter le chromatogramme obtenu.

- Pour chaque type d’analyse spectroscopique, citer les
caractéristiques du rayonnement utilisé et les structures étudiées.
- Utiliser des banques de données pour confirmer la présence d’un
groupe caractéristique (IR) et pour confirmer une formule
développée (RMN).
Préparation de solutions
Concentration massique et
molaire d’une solution.
- Réaliser en autonomie des solutions ioniques et moléculaires de
concentration molaire donnée.
- Écrire l’équation d’une réaction de dissolution.
- Déterminer la concentration effective d’une espèce chimique dans
une solution à partir de la description du protocole de préparation
de la solution.
Dosages par étalonnage
Échelle de teintes.
Spectrophotométrie.
Densimétrie.
Réfractométrie.

Chromatographie sur colonne.

- Concevoir un protocole pour déterminer la concentration d’une
solution inconnue par une gamme d’étalonnage.
- Tracer et exploiter une courbe d’étalonnage.
- Utiliser la loi de Beer-Lambert.

- Réaliser et exploiter quantitativement une chromatographie sur
colonne.
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Dosages par titrage
Équivalence d’un titrage.

Titrages directs et indirects.

Réactions support de titrage :
- oxydation-réduction (espèces
colorées en solution) :
- acide-base (suivis
conductimétrique et
pHmétrique).

- Définir l’équivalence d’un titrage.
- Citer les espèces présentes dans le milieu réactionnel au cours du
titrage.
- Déterminer la concentration d’une solution inconnue à partir des
conditions expérimentales d’un titrage.
- Suivre et concevoir un protocole de titrage direct et de titrage
indirect d’espèces colorées.
- Réaliser des titrages suivis par conductimétrie et par pHmétrie.
- Interpréter qualitativement l’allure des courbes de titrages
conductimétriques.
- Citer et écrire les formules chimiques de quelques espèces
usuelles :
. acides (acide nitrique, acide sulfurique, acide phosphorique, acide
chlorhydrique, acide éthanoïque) ;
. bases (ion hydroxyde, soude et potasse, ammoniac) ;
. oxydants (ion permanganate, ion peroxodisulfate, diiode,
dioxygène, eau oxygénée) ;
. réducteurs (ion thiosulfate, ion sulfite, ions iodure, métaux
courants).

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3. Ouverture vers le monde de la recherche ou de l’industrie et projet
Il s’agit dans ce module d’amener les élèves :
- d’une part à identifier la présence des phénomènes et propriétés relevant du champ de la physique ou de la chimie
dans des réalisations technologiques, de préciser quelle(s) question(s) elle a permis de résoudre, de quelle manière
elle l’a fait, quel en a été le résultat. Cette identification pourra se faire lors d’études de cas ;
- d’autre part à amener l’élève à mobiliser ses connaissances et ses capacités dans le cadre d’un projet.
Études de cas
À travers l’analyse de quelques applications contemporaines, il s’agit de mettre en évidence le rôle des sciences
physiques et chimiques dans la résolution de questions ou de problèmes scientifiques ayant permis, entre autres,
d’élaborer des objets ou des systèmes. Ce sera l’occasion de réinvestir les lois et modèles étudiés dans
l’enseignement de tronc commun de sciences physiques et chimiques, de mesures et instrumentation, de chimie-
biochimie-sciences du vivant et ceux étudiés dans le cadre de ce module. Ce sera aussi l’occasion de montrer aux
élèves les contraintes de toute nature (économique, technologique, sociétale, etc.) intervenant dans le choix des
solutions obtenues. Des rencontres avec des chercheurs, des industriels, des visites de sites, voire des études de
procédés in situ viendront compléter ces analyses.
Cet ensemble participera à l’orientation et à la sensibilisation aux métiers scientifiques mais aussi à la prise de
conscience des grands enjeux scientifiques et technologiques qui se posent et se poseront à la société.
Projet
Le projet mobilise des compétences pluridisciplinaires, en particulier celles développées en sciences physiques et
chimiques, pour imaginer une réponse à une question.
Mettre en projet, c’est avant tout mobiliser chez les élèves la capacité de projection (« Je choisis ») plutôt que celle de
reproduction (« J'exécute une démarche programmée »). L’enjeu de formation est de rendre les élèves acteurs
autonomes plutôt que simples exécutants.
Le projet sera l’occasion pour les élèves de réinvestir les connaissances et les capacités déjà rencontrées. Ce sera
aussi l’occasion d’en acquérir de nouvelles, notamment au niveau des attitudes.
Il s’agit de permettre à un groupe d’élèves de définir par eux-mêmes l’ensemble des activités à mener pour répondre
à une problématique qu’ils auront choisie ou que le professeur leur aura proposée.
À partir de la thématique initiale proposée par l'équipe enseignante, les élèves doivent :
- questionner le sujet et dégager un problème initial ;
- formuler une problématique ;
- définir une procédure de résolution, planifier le travail, répartir les tâches et les réaliser ;
- choisir une solution et la justifier d’un point de vue scientifique, technologique, socio-économique ;
- réaliser tout ou partie de la solution ;
- rendre compte de leur démarche et de leurs résultats à l’écrit ou à l’oral en utilisant des supports de communication
variés.

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Spécial
Physique-chimie en classe de 1ère des séries STI2D et STL
NOR : MENE1104128A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE
du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de physique-chimie en classe de première des séries sciences et
technologies de l’industrie et du développement durable (STI2D) et sciences et technologies de laboratoire (STL) est
fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Physique-chimie - classe de première des séries technologiques STI2D et STL

Objectifs
Les objectifs et les démarches de l’enseignement de physique et chimie du tronc commun des séries STI2D et STL se
situent dans le prolongement de l’initiation aux sciences physiques et chimiques entreprise au collège puis en classe
de seconde. Au travers de l’apprentissage de la démarche scientifique, cet enseignement vise l’acquisition ou le
renforcement, chez les élèves, de connaissances des lois et des modèles physiques et chimiques fondamentaux, de
compétences expérimentales et d’une méthodologie de résolution de problèmes dans les domaines en lien avec les
technologies industrielles ou de laboratoire, sans spécialisation excessive. Il doit permettre aux élèves d’accéder à
des poursuites d’études supérieures scientifiques et technologiques dans de nombreuses spécialités et d’y réussir,
puis de faire face aux évolutions scientifiques et technologiques qu’ils rencontreront dans leurs activités
professionnelles. L’accent est donc mis sur l’acquisition d’une culture scientifique, de notions et de compétences
pérennes pouvant être réinvesties dans le cadre d’une formation tout au long de la vie.
Depuis des siècles, les sciences ont contribué à apporter des réponses aux problèmes qui se sont posés à l’humanité
et l’ont aidée à relever de véritables défis en contribuant largement au progrès technique ; elles permettent de mieux
comprendre le monde complexe qui est le nôtre et ses modes de fonctionnement, notamment ceux qui résultent de la
technologie omniprésente.
Dans les séries technologiques STI2D et STL, les programmes d’enseignement privilégient une approche thématique
ouverte sur les réalités contemporaines, permettant d’articuler les connaissances et les capacités fondamentales en
les contextualisant. Cette démarche permet d’identifier des phénomènes et propriétés relevant du champ des
sciences physiques et chimiques dans des réalisations technologiques, de préciser les problèmes qu’elles ont permis
de résoudre, de mettre en évidence le rôle qu’elles ont joué dans l’élaboration des objets ou des systèmes simples,
complexes ou innovants actuels, de souligner la place qu’elles peuvent et doivent tenir pour faire face aux grands
défis de société.
Complémentairement, une mise en perspective historique fournit l’occasion de faire ressortir comment les allers-
retours entre la technologie et les sciences physiques et chimiques ont permis de formidables inventions, découvertes
et innovations scientifiques et technologiques. Celles-ci ont conduit à la réalisation de progrès techniques tout autant
que de grandes avancées intellectuelles dans l’intelligibilité du monde réel.
De même que la science n’est pas faite de vérités intangibles et immuables, la technologie est en perpétuelle
évolution. Qu'il s'agisse de la compréhension du monde pour le chercheur, ou de la conception de nouveaux
dispositifs pour l’ingénieur, leurs activités procèdent de démarches intellectuelles analogues ; il s’agit pour eux, à
partir d’un questionnement, de rechercher des réponses ou des solutions à un problème, de les enrichir et de les faire
évoluer avec le temps pour les rendre plus efficientes. Ces procédures entre travail conceptuel, modélisation et
expérimentation constituent des composantes de la démarche scientifique.
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Initier l’élève à la démarche scientifique, c’est lui permettre de développer des compétences nécessaires pour
prendre des décisions raisonnables et éclairées dans les nombreuses situations nouvelles qu’il rencontrera tout au
long de sa vie et, ainsi, le conduire à devenir un adulte libre, autonome et responsable.
Ces compétences nécessitent la maîtrise de capacités qui dépassent largement le cadre de l’activité scientifique :
- faire preuve d’initiative, de ténacité et d’esprit critique ;
- confronter ses représentations avec la réalité ;
- observer en faisant preuve de curiosité ;
- mobiliser ses connaissances, rechercher, extraire et organiser l’information utile fournie par une situation, une
expérience ou un document ;
- raisonner, démontrer, argumenter, exercer son esprit d’analyse.
La modélisation est une composante essentielle de la démarche scientifique. Elle a pour objectif de représenter une
réalité (en la simplifiant souvent) et de prévoir son comportement. Les activités pédagogiques proposées amènent
l’élève à associer un modèle à un phénomène, à connaître ses conditions de validité. Les résultats expérimentaux
sont analysés et confrontés aux prévisions d’un modèle, lui-même travaillé grâce à des simulations qui peuvent à
leur tour permettre de proposer des expérimentations.
Autre composante essentielle de la démarche scientifique, la démarche expérimentale joue un rôle fondamental
dans l’enseignement de la physique et de la chimie. Elle établit un rapport critique avec le monde réel, où les
observations sont parfois déroutantes, où des expériences peuvent échouer, où chaque geste demande à être
maîtrisé, où les mesures - toujours entachées d’erreurs aléatoires quand ce ne sont pas des erreurs systématiques -
ne permettent de déterminer des valeurs de grandeurs qu’avec une incertitude qu’il faut pouvoir évaluer au mieux. La
maîtrise de la précision dans le contexte des activités expérimentales est au cœur de l’enseignement de la physique
et de la chimie. Elle participe à l’éducation des élèves à la construction d’une vision critique des informations données
sous forme numérique, à la possibilité de les confronter à une norme, éducation indispensable pour l’évaluation des
risques et la prise de décision.
Les activités expérimentales menées par les élèves sont un moyen d’appropriation de techniques, de méthodes,
mais aussi de notions et de concepts. Associée à un questionnement inscrit dans un cadre de réflexion théorique,
l’activité expérimentale, menée dans l’environnement du laboratoire, conduit notamment l’élève à s’approprier la
problématique du travail à effectuer, à maîtriser l’environnement matériel (à l’aide de la documentation appropriée), à
justifier ou à proposer un protocole, à mettre en œuvre un protocole expérimental en respectant les règles de
sécurité. L’élève doit porter un regard critique sur les résultats en identifiant les sources d'erreurs et en estimant
l'incertitude sur les mesures.
L’activité expérimentale offre un cadre privilégié pour susciter la curiosité de l’élève, pour le rendre autonome et apte
à prendre des initiatives et pour l’habituer à communiquer en utilisant des langages et des outils pertinents.
Ainsi, l’approche expérimentale ne peut se concevoir que si les conditions indispensables à une activité concrète,
authentique et en toute sécurité sont réunies.
La pratique scientifique nécessite l’utilisation d’un langage spécifique. L’élève doit donc pouvoir :
- s’exprimer avec un langage scientifique rigoureux ;
- choisir des unités adaptées aux grandeurs physiques étudiées ;
- utiliser l’analyse dimensionnelle ;
- évaluer les ordres de grandeur d’un résultat.
Ces compétences sont indissociables des compétences mathématiques nécessaires. De plus, en devant présenter la
démarche suivie et les résultats obtenus, l’élève est amené à pratiquer une activité de communication susceptible de
le faire progresser dans la maîtrise des compétences langagières, orales et écrites, en langue française, mais aussi
en anglais, langue de communication internationale dans le domaine scientifique.

L’usage adapté des Tic
La physique et la chimie fournissent naturellement l’occasion d’acquérir des compétences dans l’utilisation des Tic,
certaines étant spécifiques à la discipline et d’autres d’une portée plus générale.
Outre la recherche documentaire, le recueil des informations, la connaissance de l’actualité scientifique, qui requièrent
notamment l’exploration pertinente des ressources d’internet, l’activité expérimentale doit s’appuyer avec profit sur
l’expérimentation assistée par ordinateur, la saisie et le traitement des mesures.
L’automatisation de l’acquisition et du traitement des données expérimentales peut ainsi permettre de dégager du
temps pour la réflexion, en l’ouvrant aux aspects statistiques de la mesure et au dialogue entre théorie et expérience.
La simulation est l’une des modalités de la démarche scientifique susceptible d’être mobilisée par le professeur ou par
les élèves eux-mêmes.
L’usage de caméras numériques, de dispositifs de projection, de tableaux interactifs et de logiciels généralistes ou
spécialisés doit être encouragé.
Les travaux pédagogiques et les réalisations d’élèves gagneront à s’insérer dans le cadre d’un environnement
numérique de travail (ENT), au cours ou en dehors des séances.
Il faudra toutefois veiller à ce que l’usage des Tic, comme auxiliaire de l’activité didactique, ne se substitue pas à une
activité expérimentale directe et authentique.
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Outre les sites ministériels, les sites académiques recensent des travaux de groupes nationaux, des ressources
thématiques (Édubase), des adresses utiles sur les usages pédagogiques des Tic.

Présentation du programme
Pour des raisons d’efficacité pédagogique, le questionnement scientifique, prélude à la construction des notions et
des concepts, se déploiera à partir d’objets techniques, professionnels, familiers ou à partir de procédés simples ou
complexes, emblématiques du monde contemporain. Cette approche crée un contexte d’apprentissage stimulant,
susceptible de mobiliser les élèves autour d’activités pratiques, et permettant de développer des compétences
variées. Cela fournira aussi l’occasion de montrer comment les sciences physiques et chimiques peuvent contribuer à
une meilleure prise de conscience des enjeux environnementaux et à l’éducation au développement durable.
Le programme est construit autour de trois concepts-clés de physique et de chimie l’énergie, la matière et
l’information.
L’énergie est au cœur de la vie quotidienne et de tous les systèmes techniques. Les grandes questions autour des
« économies d’énergie » et plus largement de développement durable ne peuvent trouver de réponse qu’avec une
maîtrise de ce concept et des lois qui lui sont attachées. Le programme permet, à travers de nombreux exemples, de
mettre en évidence les notions de conservation et de qualité (et donc de dégradation) de l’énergie, les notions de
transfert d’énergie, de conversion d’énergie et de rendement.
Pour ce qui concerne la matière, omniprésente sous forme minérale ou organique, qu’elle soit d’origine naturelle ou
synthétique, le programme enrichit les modèles relatifs à sa constitution et à ses transformations. À travers l’étude de
différents matériaux rencontrés dans la vie courante sont abordées les notions de liaisons, de macromolécules et
d’interactions intermoléculaires pour rendre compte de propriétés macroscopiques spécifiques. Les transformations
de la matière abordent les problématiques liées à la synthèse, les bilans de matière (lois de conservation) et les
différents effets associées aux transformations physiques, chimiques et nucléaires (transfert thermique, travail
électrique, rayonnement, travail mécanique). Les élèves sont sensibilisés au risque chimique et à la sauvegarde de
l’environnement.
La prise d’information, son traitement et son utilisation sont présentes dans quasiment tous les dispositifs que ce soit
pour l’optimisation de l’utilisation des ressources dans l’habitat ou dans le transport, pour l’aide à la conduite, ou dans
le diagnostic médical. L’étude des chaînes d’information sera l’occasion de montrer que celle-ci peut être transportée
par différentes grandeurs physiques, de faire le lien entre les capteurs et les lois physiques mises en œuvre, d’étudier
la structure d’une chaîne d’information.
Ces concepts sont introduits à travers quatre thèmes :
- habitat : ce thème donne la possibilité d’étudier la gestion de l’énergie (sous forme électrique, thermique, solaire,
chimique), l’éclairage, les fluides et la communication ;
- vêtement et revêtement : ce thème donne l’occasion de s’intéresser à l’obtention des polymères. Il aborde
quelques-unes des propriétés innovantes de ces matériaux mises en relation avec leur structure microscopique ;
- transport : ce thème permet de mettre en place les outils nécessaires à l’étude du mouvement d’un véhicule,
d’étudier différents types de motorisation (thermique et électrique), ainsi que des dispositifs de sécurité et d’assistance
à la conduite ;
- santé : l’étude des outils du diagnostic fournit l’opportunité d’aborder les ondes sonores, les ondes
électromagnétiques et la radioactivité. La prévention est abordée par le biais de l’étude des antiseptiques et des
désinfectants et des dispositifs de protection pour les yeux et les oreilles.
L’objectif est de montrer que des lois importantes régissent le comportement d’objets ou de systèmes et permettent
de prévoir des évolutions et des états finaux : lois de conservation de la matière et de l’énergie.
Ces thèmes font parfois appel aux mêmes concepts. Le professeur peut ainsi réinvestir, dans d’autres contextes, les
connaissances et les capacités déjà introduites et travaillées lors de l’étude d’un autre thème.
Ce programme est présenté selon deux colonnes intitulées :
- Notions et contenus : il s’agit des notions et des concepts scientifiques à construire ;
- Capacités : il s’agit des capacités que les élèves doivent maîtriser en fin de cycle.
Il convient de ne pas procéder à une lecture linéaire de ce programme, mais de proposer une progression qui :
- s’appuie sur les acquis des élèves au collège et en seconde, ce qui peut nécessiter la mise en place d’une
évaluation diagnostique ;
- est organisée autour des thèmes ;
- vise la mise en œuvre par les élèves des compétences présentées ci-dessus.

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Physique-chimie - classe de 1ère des séries STI2D et STL
Habitat

Notions et contenus Capacités exigibles
Gestion de l’énergie dans l’habitat
Énergie ; puissance.
Conservation de l’énergie.
- Citer différentes formes d’énergie présentes dans l’habitat.
- Exprimer la relation puissance-énergie.
- Donner des ordres de grandeur des puissances mises en jeu
dans l’habitat.
Énergie interne ; température.
Capacité thermique massique.
- Mesurer des températures.
- Citer les deux échelles principales de températures et les unités
correspondantes.
- Associer la température à l’agitation interne des constituants
microscopiques.
- Associer l’échauffement d’un système à l’énergie reçue,
stockée sous forme d’énergie interne.
- Exprimer la variation d'énergie interne d'un solide ou d'un
liquide lors d'une variation de température.
- Définir la capacité thermique massique.
Transferts thermiques : conduction,
convection, rayonnement.
Flux thermique, résistance thermique.
Caractéristiques thermiques des
matériaux.

- Prévoir le sens d'un transfert thermique entre deux systèmes
dans des cas concrets ainsi que leur état final.
- Décrire qualitativement les trois modes de transferts thermiques
en citant des exemples.
- Réaliser expérimentalement le bilan thermique d’une enceinte
en régime stationnaire.
- Expliciter la dépendance entre la puissance rayonnée par un
corps et sa température.
- Citer le lien entre la température d'un corps et la longueur
d'onde pour laquelle l'émission de lumière est maximale.
- Mesurer l'énergie échangée par transfert thermique.
Énergie et puissance électriques :
tension, intensité.
Propriétés électriques des matériaux
Dipôles passifs et dipôles actifs.
Effet joule.
Énergie stockée dans un
condensateur, dans une bobine.

- Réaliser un circuit électrique d’après un schéma donné.
- Effectuer expérimentalement un bilan énergétique dans un
circuit électrique simple.
- Analyser les échanges d’énergie dans un circuit électrique.
- Mesurer une tension électrique, une intensité électrique dans un
circuit en régime continu ainsi que dans un circuit en régime
sinusoïdal.
- Visualiser une représentation temporelle de ces grandeurs et en
analyser les caractéristiques.
- Utiliser les conventions d’orientation permettant d’algébriser
tensions et intensités.
- Mesurer et calculer la puissance et l’énergie électriques reçues
par un récepteur.
- Utiliser la loi des nœuds et la loi des mailles.
Transport et distribution de l’énergie
électrique.

Protection contre les risques du
courant électrique.
- Citer les caractéristiques essentielles du réseau de distribution
électrique européen ; représenter le schéma simplifié de
l’organisation du transport et de la distribution de l’énergie
électrique.
- Citer le rôle d’un transformateur de tension.
- Citer les principaux effets physiologiques du courant électrique.
- Citer des dispositifs de protection contre les risques du courant
électrique et l'ordre de grandeur du seuil de dangerosité des tensions.
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Énergie chimique :
Transformation chimique d’un système
et effets thermiques associés.
Combustions ; combustibles ;
comburants.
Avancement et bilan de matière
Pouvoir calorifique d’un combustible.
Protection contre les risques des
combustions.

- Comparer les pouvoirs calorifiques des différents combustibles
au service de l’habitat.
- Écrire l’équation chimique de la réaction de combustion d’un
hydrocarbure ou d’un biocarburant et effectuer un bilan de
matière.
- Montrer expérimentalement que, lors d’une combustion, le
système transfère de l’énergie au milieu extérieur sous forme
thermique et estimer la valeur de cette énergie libérée.
- Associer à une transformation exothermique une diminution de
l’énergie du système chimique.
- Citer les dangers liés aux combustions et les moyens de
prévention et de protection.
Chaînes énergétiques.

Rendement.
- Schématiser simplement les transferts ou les transformations
d’énergie mises en jeu au sein d’un habitat.
- Réaliser un bilan énergétique.
L'éclairage
Sources lumineuses.

Flux lumineux ; longueur d’onde,
couleur et spectre.
- Utiliser un capteur de lumière pour mesurer un flux lumineux
- Positionner sur une échelle de longueurs d’ondes les spectres
de différentes lumières : visible, infrarouge et ultraviolette.
- Relier les unités photométriques à la sensibilité de l'œil humain.
- Exploiter les caractéristiques d'une source d'éclairage artificiel :
efficacité énergétique, classe d'efficacité énergétique ;
température de couleur, indice de rendu des couleurs (IRC).
Confort acoustique
Ondes sonores et ultrasonores ;
propagation.
- Définir et mesurer quelques grandeurs physiques associées à
une onde sonore ou ultrasonore : pression acoustique,
amplitude, période, fréquence, célérité, longueur d’onde.
- Énoncer qu’un milieu matériel est nécessaire à la propagation
d’une onde sonore.
- Donner l’ordre de grandeur de la célérité du son dans quelques
milieux : air, liquide, solide.
Puissance et intensité sonore ;
niveau ;
Transmission, absorption, réflexion.

- Citer les deux grandeurs influençant la perception sensorielle :
l’intensité et la fréquence d’un son.
- Citer les seuils de perception de l’oreille humaine.
- Définir et mesurer le niveau sonore. Citer l’unité
correspondante : le décibel (dB).
- Mettre en évidence expérimentalement les phénomènes de
réflexion, de transmission ou d’absorption d’un son ou d’un
ultrason pour différents matériaux.

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Vêtement et revêtement

Notions et contenus Capacités exigibles
Matériaux polymères
Matériaux naturels, artificiels.

Squelettes carbonés et groupes
caractéristiques.
- Distinguer les matériaux naturels des matériaux artificiels.
- Reconnaître les groupes caractéristiques des fonctions alcool,
acide, amine, ester, amide.
Liaisons covalentes simple et double,
formule de Lewis.

Interactions intermoléculaires,
structure des polymères et propriétés
mécaniques et thermiques.

Réactions de polymérisation : du
monomère au polymère.

Masse molaire moléculaire, degré de
polymérisation,

Polymères utilisés dans les vêtements
et revêtements : production,
utilisation, recyclage.
- Décrire à l’aide des règles du duet et de l’octet les liaisons que
peut établir un atome (C, N, O, H, Cl, F et S).

- Distinguer les liaisons covalentes des interactions
intermoléculaires, utiliser ces notions pour justifier de propriétés
spécifiques.
- Relier les propriétés mécaniques et thermiques d’un matériau
polymère à sa structure microscopique.
- Associer un modèle moléculaire et une formule développée.
- Retrouver les monomères à partir de la formule d’un polymère.
- Écrire l’équation d’une réaction de polymérisation.
- Distinguer la polymérisation par addition de la polymérisation
par condensation.
- Réaliser la synthèse d’un polymère synthétique ou d’un
polymère à partir de substances naturelles.
- Rechercher, extraire et exploiter des informations relatives à la
production industrielle, l’utilisation et l’éventuel recyclage de
quelques polymères usuels, utilisés comme vêtement ou
revêtement.
Analyser des risques : cette partie sera toujours contextualisée sur les notions et contenus
abordés
Règlement CLP européen, produits
inflammables, point éclair, toxicité des
composés, VME, VLE, dose létale.
- Reconnaître les pictogrammes, les classes de danger, et les
conseils de prudence et de prévention.
- Adapter son attitude aux pictogrammes et aux étiquettes des
espèces chimiques.
Propriétés des matériaux
Transferts thermiques : conduction,
convection, rayonnement.

Flux thermique.

Conductivité thermique des matériaux.
Résistance thermique.
- Décrire qualitativement les trois modes de transferts thermiques
en citant des exemples.
- Classer des matériaux selon leurs propriétés isolantes, leur
conductivité thermique étant donnée.
- Définir la résistance thermique.
- Déterminer la résistance thermique globale d‘une paroi d’un
système constitué de différents matériaux.

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Transport

Notions et contenus Capacités exigibles
Mise en mouvement
Référentiels, trajectoires, vitesse,
vitesse angulaire, accélération.
- Mesurer des vitesses et des accélérations.
- Écrire et appliquer la relation entre distance parcourue et
vitesse dans un mouvement de translation à vitesse ou à
accélération constante.
- Citer des ordres de grandeurs de vitesses et d’accélérations.
- Écrire et appliquer la relation entre vitesse et vitesse angulaire.
- Écrire et appliquer la relation donnant l’angle balayé dans un
mouvement de rotation à vitesse angulaire constante.
Énergie cinétique d’un solide en
mouvement de translation.
Énergie cinétique d’un solide en
mouvement de rotation ; moment
d’inertie d’un solide par rapport à un
axe.
Énergie potentielle de pesanteur.
Énergie potentielle élastique.
Énergie mécanique.

- Écrire et exploiter les relations de définition de l’énergie
cinétique d’un solide en translation ou en rotation.
- Prévoir les effets d’une modification de l’énergie cinétique d’un
solide en mouvement de translation ou de rotation.
- Analyser des variations de vitesse en termes d’échanges entre
énergie cinétique et énergie potentielle.
- Exprimer et utiliser l’énergie mécanique d’un solide en
mouvement.
- Analyser un mouvement en termes de conservation et de non-
conservation de l’énergie mécanique et en terme de puissance
moyenne.

Santé

Notions et contenus Capacités exigibles
Quelques outils du diagnostic médical
Ondes mécaniques : ondes
progressives.
- Associer la propagation d’une onde à un transfert d’énergie
sans déplacement de matière.
- Distinguer une onde longitudinale d’une onde transversale.
- Définir quelques grandeurs physiques associées à une onde
mécanique : célérité, amplitude, période, fréquence, longueur
d’onde.
Onde ultra sonore - Transducteur
ultrasonore.
Réflexion - Transmission
- Mesurer la célérité d’une onde sonore ou ultrasonore.
- Déterminer expérimentalement des distances à partir de la
propagation d’un signal.
- Associer les énergies transmises et réfléchies à la nature des
différents milieux.
Ondes électromagnétiques ;
rayonnements gamma, X, UV, visible,
IR.
- Classer les ondes électromagnétiques selon leur fréquence,
leur longueur d’onde dans le vide et leur énergie.
Absorption et transmission des ondes
électromagnétiques.
- Analyser qualitativement l’influence d’un milieu sur la
transmission d’une onde électromagnétique.
Prévention et soin
Le rayonnement laser.

Protection contre les risques du
rayonnement laser.
- Extraire d’une documentation les principales caractéristiques
d’un laser et les différents types de soins effectués à l’aide des
lasers.
- Mettre en évidence expérimentalement les propriétés d'un
faisceau laser en respectant les consignes de sécurité.
Antiseptiques et désinfectants. - Citer les principaux antiseptiques et désinfectants usuels et
montrer expérimentalement le caractère oxydant d’un antiseptique.

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Réactions d’oxydo-réduction et
transferts d’électrons
- Définir les termes suivant : oxydant, réducteur, oxydation,
réduction, couple oxydant/réducteur.
- Écrire une réaction d’oxydoréduction, les couples
oxydant/réducteur étant donnés.
Concentrations massique et molaire.

- Préparer une solution d’antiseptique de concentration molaire
donnée par dissolution ou dilution.
- Doser par comparaison une solution d’antiseptique.
Ondes sonores ; propagation.

- Définir et mesurer quelques grandeurs physiques associées à
une onde sonore : pression acoustique, amplitude, période,
fréquence, célérité, longueur d’onde.
- Énoncer qu’un milieu matériel est nécessaire à la propagation
d’une onde sonore.
- Donner l’ordre de grandeur de la célérité du son dans quelques
milieux : air, liquide, solide.
Puissance et intensité sonore ;
niveau ;
Transmission, absorption, réflexion.

- Citer les deux grandeurs influençant la perception sensorielle :
l’intensité et la fréquence d’un son.
- Citer les seuils de perception auditive de l’oreille humaine.
- Définir et mesurer les niveaux sonores. Citer l’unité
correspondante : le décibel (dB).
- Mettre en évidence expérimentalement les phénomènes de
réflexion, de transmission ou d’absorption d’un son pour
différents matériaux.

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Spécial
Français en classe de 1ère des séries technologiques
NOR : MENE1104134A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 16-2-1977 ; arrêté du 14-12-2004 ; arrêté du 1-9-2006 ; arrêtés du 27-5-2010 ; avis
du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de français en classe de première des séries technologiques est fixé
conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 3 - L’arrêté du 5 octobre 2006 fixant le programme d’enseignement de français en classe de première des
séries générales et technologiques est abrogé à compter de la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 4 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Français - classe de première, séries technologiques

Préambule
Finalités
Le programme de français en classe de première technologique répond à des objectifs qui s’inscrivent dans les
finalités générales de l’enseignement des lettres au lycée : l’acquisition d’une culture, la formation personnelle et la
formation du citoyen.
Les finalités propres de cet enseignement sont :
- la constitution et l’enrichissement d’une culture littéraire ouverte sur d’autres champs du savoir et sur la société ;
- la construction progressive de repères permettant une mise en perspective historique des œuvres littéraires ;
- le développement d’une conscience esthétique permettant d’apprécier les œuvres, d’analyser l’émotion qu’elles
procurent et d’en rendre compte à l’écrit comme à l’oral ;
- l’étude continuée de la langue, comme instrument privilégié de la pensée, moyen d’exprimer ses sentiments et ses
idées, lieu d’exercice de sa créativité et de son imagination ;
- la formation du jugement et de l’esprit critique ;
- le développement d’une attitude autonome et responsable, notamment en matière de recherche d’information et de
documentation.
Ces finalités sont atteintes grâce à une progression méthodique qui prend appui principalement sur la lecture et
l’étude de textes majeurs de notre patrimoine. Leur mise en œuvre s’effectue, à l’écrit comme à l’oral, au travers
d’activités variées et d’exercices réguliers qui constituent autant de moyens de construire des connaissances et de
développer des capacités chez les élèves.
Compétences visées
Les compétences visées répondent directement à ces finalités.
Elles doivent donner lieu à des évaluations régulières par les professeurs, au cours et à la fin de chaque étape de la
formation, ce qui permettra de prévoir l’accompagnement, le soutien ou l’approfondissement adaptés aux besoins des
élèves - le but des exercices et des évaluations étant bien de concevoir la mise en œuvre des programmes en
prenant en compte la réalité des besoins de tous les élèves pour les aider à progresser dans les apprentissages et les
mener à la réussite.
Il s’agit de :
- Connaître quelques grandes périodes et les mouvements majeurs de l’histoire littéraire et culturelle :
. savoir situer les œuvres étudiées dans leur époque et leur contexte.
- Connaître les principaux genres auxquels les œuvres se rattachent et leurs caractéristiques :
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. percevoir les constantes d’un genre et l’originalité d’une œuvre ;
. être capable de lire, de comprendre et d’analyser des œuvres de genres variés, et de rendre compte de cette
lecture, à l’écrit comme à l’oral.
- Avoir des repères esthétiques et se forger des critères d’analyse, d’appréciation et de jugement :
. faire des hypothèses de lecture, proposer des interprétations ;
. formuler une appréciation personnelle et savoir la justifier ;
. être capable de lire et d’analyser des images en relation avec les textes étudiés.
- Connaître les principales figures de style et repérer les effets rhétoriques et poétiques :
. savoir utiliser ces connaissances pour dégager des significations et étayer un commentaire.
- Approfondir sa connaissance de la langue, principalement en matière de lexique et de syntaxe :
. parfaire sa maîtrise de la langue pour s’exprimer, à l’écrit comme à l’oral, de manière claire, rigoureuse et
convaincante, afin d’argumenter, d’échanger ses idées et de transmettre ses émotions.
- Acquérir des connaissances utiles dans le domaine de la grammaire de texte et de la grammaire d’énonciation :
. savoir utiliser ses connaissances grammaticales pour lire et analyser les textes.
- Connaître la nature et le fonctionnement des médias numériques, et les règles qui en régissent l’usage :
. être capable de rechercher, de recueillir et de traiter l’information, d’en apprécier la pertinence, grâce à une pratique
réfléchie de ces outils ;
. être capable de les utiliser pour produire soi-même de l’information, pour communiquer et argumenter.
L’acquisition de ces connaissances et de ces capacités va de pair avec des attitudes intellectuelles qui se
caractérisent par la curiosité, l’ouverture d’esprit, l’aptitude à l’échange, l’appropriation personnelle des savoirs et la
créativité.
Mise en œuvre
Les compétences visées ne s’acquièrent que si elles font l’objet d’apprentissages suivis et méthodiques.
Ces apprentissages permettent de compléter et d’approfondir les questions abordées en seconde et de se
perfectionner dans la pratique de certains exercices d’écriture, de lecture et d’expression orale dans la perspective de
l’examen final (épreuves anticipées de français).
Le programme tient compte de la nécessité d’évaluer régulièrement les compétences acquises.

PROGRAMME
Présentation générale
Dans la continuité de la classe de seconde, le programme de première technologique vise à élargir chez les élèves la
connaissance de la littérature et à en renforcer le goût. Le travail mené en seconde sur des objets relativement
circonscrits, afin de donner des repères aux élèves, laisse place en première à une étude qui met en évidence
certaines évolutions historiques des genres littéraires. Pour permettre, par ailleurs, un approfondissement de ces
connaissances et de la réflexion sur le fait littéraire, ces évolutions sont abordées selon des points d’entrée
spécifiques, qui en autorisent une approche plus concrète et plus précise à la fois.
Le travail mené en classe a pour but de consolider et d’enrichir la culture commune acquise au cycle précédent :
connaissance des grands genres littéraires, de leurs principales caractéristiques de forme, de sens et d’effets,
développement d’une conscience esthétique de la littérature, du goût pour la lecture des œuvres et pour l’écriture.
Enfin, chaque objet d’étude doit permettre de construire chez l’élève l’ensemble des compétences énumérées plus
haut. On s’attache en particulier à rendre l’élève progressivement plus autonome dans sa démarche, qu’elle soit de
recherche, d’interprétation ou de production, et à développer une attitude à la fois réflexive et critique par rapport aux
objets étudiés.
Le programme de première technologique fixe quatre objets d’étude, qui peuvent être traités dans l’ordre souhaité par
le professeur au cours de l’année. Á l’intérieur de ce cadre, celui-ci organise librement des séquences
d’enseignement cohérentes, fondées sur une problématique littéraire ; le choix lui est laissé d’aborder chacun de ces
objets en prenant appui soit sur une œuvre, soit sur un groupement de textes. L’étude de deux œuvres au moins et
de deux groupements au moins sur une année est obligatoire.
Les extraits qui constituent les groupements de textes (cf. infra les corpus) ne font pas obligatoirement l’objet d’une
lecture analytique ; certains d’entre eux peuvent être abordés dans le cadre de lectures cursives, selon le projet du
professeur. Les textes et documents qui ouvrent sur l’histoire des arts ou sur les langues et cultures de l’Antiquité
pourront trouver place au sein des groupements : ils ne constituent pas nécessairement un ensemble séparé.
Contenus
Quatre objets d’étude :
- Le personnage de roman, du XVIIème siècle à nos jours
L’objectif est de montrer aux élèves comment, à travers la construction des personnages, le roman exprime une vision
du monde qui varie selon les époques et les auteurs et dépend d’un contexte littéraire, historique et culturel, en même
temps qu’elle le reflète, voire le détermine.
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Le fait de s’attacher aux personnages permet de partir du mode de lecture qui est le plus courant. On prête une
attention particulière à ce que disent les romans, aux modèles humains qu’ils proposent, aux valeurs qu’ils définissent
et aux critiques dont ils sont porteurs.
Dans cette appréhension de l’univers de la fiction, on n’oubliera pas que la découverte du sens passe non seulement
par l’analyse méthodique des différents aspects du récit qui peuvent être mis en évidence (procédés narratifs et
descriptifs notamment), mais aussi par une relation personnelle au texte dans laquelle l’émotion, le plaisir ou
l’admiration éprouvés par le lecteur jouent un rôle essentiel.
Pour permettre aux élèves de prendre conscience des évolutions du genre romanesque et enrichir leur culture, le
professeur a soin de leur proposer des textes différents de ceux qui ont été étudiés en seconde.
Corpus :
- Un roman, du XVIIème siècle à nos jours, au choix du professeur.
- Un ou deux groupements de textes permettant d’élargir et de structurer la culture littéraire des élèves, en les incitant
à problématiser leur réflexion en relation avec l’objet d’étude concerné : le professeur veille à proposer dans ces
groupements des textes ou des documents appartenant à d’autres époques que celle à laquelle appartient le roman
étudié par ailleurs, pour mieux faire ressortir les spécificités du genre romanesque à telle ou telle période et dessiner
des évolutions en matière d’histoire des formes et des représentations.
- En relation avec l’histoire des arts, un choix de textes et de documents permettant de mettre en évidence les
relations existant entre la représentation des personnages et des milieux romanesques et celle qu’en donnent les
autres arts - la peinture, la gravure, la sculpture, l’opéra par exemple - à la même époque.
- Le texte théâtral et sa représentation, du XVIIème siècle à nos jours
L’objectif est de faire découvrir des œuvres théâtrales qui renouvellent les formes classiques étudiées en seconde,
mais aussi de sensibiliser les élèves à l’art de la mise en scène, notamment dans sa capacité à enrichir
l’interprétation. La réalisation scénique déterminant profondément l’écriture des textes dramatiques et permettant d’en
faire jouer pleinement les effets, on s’attache à faire percevoir aux élèves les interactions entre texte et
représentation.
Prenant appui sur une programmation locale ou sur des captations, l’étude proprement littéraire du texte théâtral sera
étayée par l’analyse de mises en scène comparées, et prendra ainsi en compte les données propres de la
dramaturgie.
Corpus :
- Une pièce de théâtre du XVIIème siècle à nos jours, au choix du professeur.
- Un ou deux groupements de textes permettant d’élargir et de structurer la culture littéraire et dramatique des élèves,
en les incitant à problématiser leur réflexion en relation avec l’objet d’étude concerné : le professeur veille à proposer
dans ces groupements des textes et des documents de divers types (iconographiques, sonores, numériques,
photographiques, filmiques, etc.) appartenant ou renvoyant à d’autres époques que celles auxquelles appartiennent
les pièces étudiées par ailleurs, pour favoriser la conscience des évolutions du genre dramatique. Ces groupements
permettront ainsi de mettre en perspective une histoire des formes théâtrales et des représentations.
- En relation avec les langues et cultures de l’Antiquité, un choix de textes et de documents permettant de réfléchir
aux fonctions et significations du théâtre dans le monde grec et latin et de les relier avec les conditions de la
représentation et son déroulement. La naissance et l’évolution de la tragédie et de la comédie, les dimensions
religieuse et civique du théâtre sont ainsi l’objet d’une étude prenant en compte le contexte de création et les
spécificités concrètes du théâtre (condition des acteurs, nature du spectacle et des effets recherchés, espace de la
représentation, fonction des masques, etc.).
- Écriture poétique et quête du sens, du Moyen Âge à nos jours
L’objectif est d’approfondir avec les élèves la relation qui lie, en poésie, le travail de l’écriture à une manière singulière
d’interroger le monde et de construire le sens, dans un usage de la langue réinventé. On fait ainsi appréhender un
trait essentiel de la littérature comme « art du langage », faisant appel à l’imagination et à la matérialité sensible de la
langue.
Sans négliger l’émotion qui peut s’exprimer et se communiquer à travers les textes poétiques, on s’attache également
à contextualiser la lecture de la poésie, en donnant aux élèves des éléments de son histoire, dans ses continuités,
ses évolutions et ses ruptures, et en leur faisant approcher les mouvements esthétiques et culturels avec lesquels elle
entre en résonance. On met ainsi en relief le rôle et la fonction du poète, souvent aux avant-postes de la littérature et
de la culture. Enfin, on attire l’attention sur les phénomènes d’intertextualité, pour construire au fil des lectures une
connaissance des repères essentiels à la compréhension des mouvements esthétiques dans lesquels s’inscrit la
poésie.
Pour donner une idée de la diversité des formes et des genres poétiques, le professeur peut ancrer son étude sur
quelques grands « lieux » de la poésie - dire l’amour, dire la mort, dire le monde, chercher le sens, louer ou dénoncer,
exprimer son espoir, sa révolte, etc. - qui permettent d’appréhender cette variété de manière plus concrète. Il a soin
de travailler sur des textes différents de ceux étudiés en classe de seconde.
Corpus :
- Un recueil ou une partie substantielle d’un recueil de poèmes, en vers ou en prose, du Moyen Âge à nos jours, au
choix du professeur.
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- Un ou deux groupements de textes permettant d’élargir et de structurer la culture littéraire des élèves, en les incitant
à problématiser leur réflexion en relation avec l’objet d’étude concerné. Le professeur veille ainsi à proposer des
textes ou des documents appartenant à d’autres époques que celle du recueil étudié par ailleurs, pouvant aussi
relever de genres ou d’arts différents, pour mieux faire ressortir les spécificités de la poésie à telle ou telle période et
dessiner des évolutions en matière d’histoire des formes et des représentations.
- En relation avec l’histoire des arts, un choix de textes et de documents permettant de mettre en évidence les
relations entre la poésie et d’autres arts, à une époque donnée ou dans le cadre d’un mouvement esthétique
particulier. On privilégiera l’étude de mouvements qui marquent des étapes dans la revendication d’un renouveau
esthétique. Les relations entre poésie et musique à la Renaissance, le baroque en poésie, mais aussi dans la
peinture, la sculpture et l’architecture, les grands traits de l’esthétique surréaliste, par exemple, peuvent faire l’objet
d’un travail qui rende sensibles aux élèves les correspondances entre les arts et la singularité de leurs modes et de
leurs formes d’expression.
- La question de l’Homme dans les genres de l’argumentation du XVIème siècle à nos jours
L’objectif est de permettre aux élèves d’accéder à la réflexion anthropologique dont sont porteurs les genres de
l’argumentation afin de les conduire à réfléchir sur leur propre condition. On contribue ainsi à donner sens et
substance à une formation véritablement humaniste. Dans cette perspective, on s’attache à mettre en évidence les
liens qui se nouent entre les idées, les formes qui les incarnent et le contexte dans lequel elles naissent. Le fait
d’aborder les œuvres et les textes étudiés en s’interrogeant sur la question de l’homme ouvre à leur étude des
entrées concrètes et permet de prendre en compte des aspects divers, d’ordre politique, social, éthique, religieux,
scientifique par exemple, mais aussi de les examiner dans leur dimension proprement littéraire, associant expression,
représentation et création.
Le professeur a soin de donner aux élèves une idée de la diversité des genres de l’argumentation et de leur
évolution du XVIème au XXème siècle ; il leur propose à cet effet d’autres textes que ceux qu’ils ont pu étudier en
seconde.
Corpus :
- Un texte long ou un ensemble de textes ayant une forte unité, du XVIème siècle à nos jours, au choix du professeur,
étudié dans sa composition et son développement aussi bien que dans sa rédaction : essai, discours, pamphlet,
recueil de maximes ou de pensées, de fables ou de satires, extraits de correspondances d’écrivains, texte narratif à
visée persuasive, etc.
- Un ou deux groupements de textes permettant d’élargir et de structurer la culture littéraire des élèves et de
problématiser leur réflexion en relation avec l’objet d’étude concerné. Le professeur veille ainsi, en fonction du projet,
à proposer dans ces groupements des textes ou des documents appartenant à d’autres époques que celle à laquelle
appartient le texte long étudié par ailleurs, pour mieux faire ressortir les spécificités de telle ou telle période et
dessiner des évolutions en matière d’histoire des idées et des formes.
- En relation avec les langues et cultures de l’Antiquité, et dans une perspective humaniste de connaissance des
sources, un choix de textes et de documents permettant de retrouver dans les œuvres antiques les racines de
questions et de représentations touchant à la condition de l’homme. Le professeur choisit des œuvres ou extraits
d’œuvres qui ont fait l’objet de reprises et de variations et constituent un héritage vivant à travers les siècles. Les
récits de création ou fondation, les tragédies, les poèmes, mais aussi les tableaux, fresques et sculptures pourront
ainsi nourrir une réflexion anthropologique que l’étude des genres de l’argumentation aura permis d’aborder selon des
angles différents mais complémentaires.
L’étude de la langue
L’étude de la langue se poursuit en classe de première : il s’agit de mettre les connaissances acquises au service de
l’expression écrite et orale ainsi que de l’analyse des textes. On cherche à donner aux élèves, par la consolidation et
le réinvestissement de ces connaissances, le goût de l’expression juste et la conscience de la liaison entre faits de
langue, effets de sens et articulations de la pensée.
Au-delà des rappels nécessaires en matière de grammaire de phrase, l’étude de la grammaire de texte et de la
grammaire de l’énonciation se poursuit pour construire une conscience plus complète et mieux intégrée de ces
différents niveaux d’analyse.
Pour cela :
- au niveau de la phrase, les éventuelles lacunes en matière de syntaxe doivent être comblées, pour permettre aux
élèves d’appréhender la langue comme système ordonné et descriptible ;
- au niveau du texte, on privilégie les questions qui touchent à l’organisation et à la cohérence de l’énoncé, afin de
développer la capacité à prendre en compte et à structurer le sens global d’un texte ou d’un propos ;
- au niveau du discours, la réflexion sur les situations d’énonciation, sur la modalisation et sur la dimension
pragmatique est développée, dans le but de favoriser la compréhension de l’implicite, des enjeux et des interactions
dans toute forme de communication ;
- le vocabulaire fait l’objet d’un apprentissage continué, notamment en relation avec le travail de l’écriture et de l’oral :
on s’intéresse à la formation des mots, à l’évolution de leurs significations et l’on fait acquérir aux élèves un lexique
favorisant l’expression d’une pensée abstraite.
L’orthographe demeure l’objet d’une attention constante.
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Activités et exercices
L’appropriation par les élèves de ces connaissances et de ces capacités suppose que soient mises en place des
activités variées favorisant une approche vivante des apprentissages en fonction des besoins des élèves. Le
professeur vise, dans la conception de son projet et dans sa réalisation pédagogique, à favoriser cet engagement des
élèves dans leur travail. Une utilisation pertinente des nouvelles technologies pourra les y aider.
En outre, des exercices plus codifiés, auxquels on a soin d’entraîner les élèves, permettent de vérifier la construction
effective des apprentissages mais aussi de les préparer aux épreuves du baccalauréat. Au minimum, deux
évaluations par trimestre, portant sur les différents exercices de l’EAF et constituant des travaux aboutis, doivent être
proposées dans les classes.
Il est souhaitable qu’un certain nombre d’activités de lecture, de recherche et d’écriture puissent être réalisées en
relation avec le travail mené, au CDI, avec le professeur documentaliste.
Activités
- Pratiquer les diverses formes de la lecture scolaire : lecture cursive, lecture analytique.
- Lire et analyser des images, fixes et mobiles.
- Comparer des textes, des documents et des supports.
- Faire des recherches documentaires et en exploiter les résultats.
- Pratiquer diverses formes d’écriture (fonctionnelle, argumentative, fictionnelle, poétique, etc.).
- S’exercer à la prise de parole, à l’écoute, à l’expression de son opinion et au débat argumenté.
- Mémoriser des extraits.
- Mettre en voix et en espace des textes.
Exercices
- Écriture d’argumentation : entraînement au commentaire littéraire et à la dissertation.
- Écriture d’invention.
- Écriture de synthèse et de restitution.
- Exposé oral.
- Entretien oral.
La pratique de l’ensemble des activités, écrites et orales, favorise l’acquisition des compétences nécessaires à la
réussite des exercices codifiés, auxquels on entraîne les élèves en vue des épreuves anticipées de français.
L’éducation aux médias
Durant toute leur scolarité au lycée, les élèves font un usage régulier d’outils et de supports numériques pour
chercher, organiser et produire de l’information ou pour communiquer dans le cadre de leur travail scolaire. Par
ailleurs, ils sont encouragés à pratiquer des activités utilisant différents médias (radio, presse écrite, audio-visuel
principalement). Cet usage courant ne signifie pas pour autant qu’ils en comprennent les logiques fondamentales ni
qu’ils aient une conscience claire des enjeux et des incidences de ces technologies sur leurs modes de penser et
d’agir. Il est donc nécessaire de leur faire acquérir une distance et une réflexion critique suffisantes pour que se mette
en place une pratique éclairée de ces différents supports, en leur montrant ce qu’ils impliquent du point de vue de
l’accès aux connaissances, de la réception des textes et des discours, de l’utilisation et de l’invention des langages,
comme du point de vue des comportements et des modes de relations sociales qu’ils engendrent.
Le professeur de lettres a un rôle majeur à jouer pour faire acquérir cette compétence aux élèves. Son objectif est de
développer leur autonomie afin de les aider à se servir librement et de manière responsable des médias modernes,
comme supports de pratiques citoyennes mais aussi créatives. En français, l’accent sera mis sur les questions
d’énonciation (comprendre les procédures à l’œuvre dans différents types de textes, de discours et de dispositifs
médiatiques, en lien avec leurs conditions de production et de diffusion) et d’interprétation (comprendre comment se
construit et se valide une interprétation).
Pour faire acquérir par les élèves cette compétence en matière de culture de l’information et des médias, une
collaboration du professeur de lettres avec le professeur documentaliste est vivement recommandée.
L’histoire des arts
Au lycée les professeurs de lettres doivent apporter leur contribution à l’enseignement de l’histoire des arts, dans le
cadre des programmes de français. Aussi, pour chacun des objets d’étude du programme, les corpus intègrent des
choix de textes et de documents définis en relation avec l’histoire des arts ou avec les langues et cultures de
l’Antiquité.
L’enseignement de l’histoire des arts est transversal et trouve sa place dans l’ensemble des disciplines. Il est d’autant
plus naturel que les lettres y prennent leur part que la littérature occupe parmi les arts une place majeure et que son
étude privilégie au lycée deux perspectives complémentaires : celle de l’histoire littéraire et celle de la caractérisation
des grands genres. Si la périodisation du programme d’histoire des arts ne correspond pas toujours à celle qui
prévaut dans celui de première en français, l’étude des relations entre la littérature et les autres arts est bien un
aspect essentiel de cet enseignement dans son ensemble, qui compte parmi ses finalités « le développement d’une
conscience esthétique permettant d’apprécier les œuvres, d’analyser l’émotion qu’elles procurent et d’en rendre
compte » (cf. le Préambule).
Cet enseignement contribue en outre de manière essentielle à la constitution d’une culture humaniste qui implique la
capacité à établir, dans la profondeur historique, des liens entre les différents arts, à comprendre le jeu de leurs
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correspondances, mais aussi la spécificité des moyens d’expression et des supports dont ils usent. La nécessaire
précision des notions et des analyses dans le cours de français au lycée ne doit pas être ressentie comme un
enfermement préjudiciable à la discipline elle-même : les ouvertures vers les autres arts doivent permettre d’enrichir
les interprétations, de développer le goût pour les œuvres et de vivifier les apprentissages.
Les liens ménagés entre certains objets d’étude et les langues et cultures de l’Antiquité mettent en évidence la
relation privilégiée entre le français, les langues anciennes et les œuvres qui nous viennent de l’Antiquité et du Moyen
Âge. Cette relation tient également aux valeurs humanistes dont l’école est porteuse et dont la transmission suppose
que soient fréquentées les sources encore vives de notre culture. Elle recoupe le plus souvent, dans ces
programmes, l’histoire des arts. Tant pour ce qui est du théâtre que pour ce qui concerne la littérature d’idées, les
indications données ouvrent aux professeurs la possibilité de prendre appui sur des textes et des documents qui
renvoient à certaines des thématiques du programme de cet enseignement : champ anthropologique, champ
historique et social, et champ esthétique, en particulier.

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Spécial
Langues vivantes 1 et 2 du cycle terminal des séries STI2D, STL et
STD2A
NOR : MENE1104143A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêtés du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du
CSE du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement obligatoire de langues vivantes 1 et 2 du cycle terminal des séries
sciences et technologies de l’industrie et du développement durable, sciences et technologies de laboratoire et
sciences et technologies du design et des arts appliqués est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Fait le 8 février 2011
Pour le ministre de l’Éducation nationale, de la Jeunesse et de la Vie associative
et par délégation,
Le directeur général de l’enseignement scolaire,
Jean-Michel Blanquer
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Annexe
Langues vivantes de la voie technologique (LV1-LV2) - enseignement technologique en langue vivante 1 -
séries STD2A, STI2D, STL - cycle terminal

Objectifs

Le programme du cycle terminal s’inscrit dans la continuité des programmes du collège et de la classe de seconde. Il
prend appui sur le CECRL (Cadre européen commun de référence pour les langues : apprendre, enseigner, évaluer,
Conseil de l’Europe, Didier, 2000. Téléchargeable sur http://www.coe.int/t/dg4/linguistic/cadre_fr.asp) élaboré par le
Conseil de l’Europe et vise à développer l’autonomie de l’élève dans la pratique des langues vivantes dans les
activités langagières suivantes :
RÉCEPTION
- compréhension de l’oral
- compréhension de l’écrit
PRODUCTION
- expression orale en continu
- expression écrite
INTERACTION ORALE
En fin de classe de terminale technologique, le niveau de compétence visé est pour :
- la langue vivante 1 : B2 (utilisateur indépendant - niveau avancé)*
- la langue vivante 2 : B1 (utilisateur indépendant - niveau seuil)*
Ce programme s’articule comme suit :
1. LA PRATIQUE DE DEUX LANGUES VIVANTES DANS LES ENSEIGNEMENTS GÉNÉRAUX DE LA SÉRIE (LV1
ET LV2)
Les contextes d’usage de la langue étudiée sont ceux de la voie technologique et sont dictés par l’entrée culturelle :
Sciences, techniques et civilisations
Cette entrée est structurée autour de quatre notions :
- mythes et héros
- espaces et échanges
- lieux et formes de pouvoir
- l’idée de progrès
2. L’ENSEIGNEMENT TECHNOLOGIQUE EN LANGUE VIVANTE 1 PRIS EN CHARGE PAR DEUX ENSEIGNANTS
Cet enseignement repose sur le programme de sciences ou de technologie de la série concernée.
Les domaines propres à chaque série ouvrent des espaces nouveaux pour une pratique accrue de la langue dans
une logique de projet qui favorise la contextualisation de la communication.
Les situations d’apprentissage nécessitent l’utilisation régulière d’un lexique fonctionnel et le développement de
compétences sociolinguistiques et pragmatiques.
* Conformément à l’article D. 312-16 du code de l’Éducation.

Chaque niveau du Cadre européen commun de référence pour les langues renvoie à un descripteur de capacités
présenté en fin du programme qui en délimite les contours selon chacune des activités langagières présentées ci-
dessus. Il détermine ce que l’élève doit être capable de faire dans la langue, au niveau attendu. Ces capacités
permettent ainsi une progression et une évaluation plus fines et mieux ciblées des apprentissages. Le niveau de
compétence de chaque élève s’apprécie à l’aune du niveau attendu.

Du niveau « seuil » B1 au niveau « avancé » B2
Passer du niveau seuil B1 au niveau avancé B2 dans l’échelle du Cadre européen commun de référence pour les
langues constitue un progrès important dans la maîtrise de la langue apprise. Si ces deux niveaux relèvent bien de
celui de l’utilisateur indépendant, la différence qui les sépare représente un degré de complexité et d’autonomie
supplémentaires que l’on peut résumer comme suit :
En réception, l’élève est capable :
- de comprendre l’essentiel de messages oraux élaborés (débats, exposés, émissions radiophoniques ou télévisées,
films de fiction ou documentaires) et de textes longs, sur une gamme étendue de sujets ;
- de suivre une argumentation complexe énoncée dans un langage standard ;
- d’effectuer un travail interprétatif qui, au-delà de l’explicite, vise une compréhension de l’implicite ;
- d’identifier le point de vue du locuteur ;
- de faire preuve d’un grand degré d’autonomie en lecture.
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En production, l’élève est capable :
- de s’exprimer de manière détaillée et organisée sur une gamme étendue de sujets relatifs à ses centres d’intérêts ou
à ses domaines de connaissance ;
- de présenter, reformuler, expliquer ou commenter, de façon construite, avec finesse et précision, par écrit ou par
oral, des documents écrits ou oraux comportant une information ou un ensemble d’informations, des opinions et
points de vue ;
- de défendre différents points de vue et opinions et de conduire une argumentation claire et nuancée.
En interaction, l’élève est capable :
- de participer à une situation de dialogue à deux ou plusieurs personnes, en s’exprimant avec spontanéité et aisance,
y compris avec des locuteurs natifs ;
- de participer à des conversations assez longues tout en réagissant aux arguments d’autrui et en argumentant.

1. Le programme de langues vivantes de la voie technologique (LV1 et LV2)
1.1 Modalités organisationnelles
La construction du projet de cours dans une perspective actionnelle permet de définir des situations de
communication concrètes dans lesquelles l’élève met en œuvre les savoirs et les compétences acquis à la fois en
langues vivantes et dans l’enseignement technologique.
L’approche par compétences doit permettre de construire un parcours d’apprentissage mettant en synergie les deux
langues vivantes. Des démarches collaboratives entre ces deux langues favorisent la construction de compétences
de communication, mettent en perspective les savoirs et facilitent la prise de parole de l’élève en continu et en
interaction.
L’approche partagée du diagnostic et du parcours de l’élève en langues est facilitée par :
- le dialogue entre les langues qui facilite la construction des compétences linguistiques, pragmatiques et
méthodologiques ;
- l’organisation par groupes de compétences et la mise en place de plages d’entraînement intensif qui favorisent le
transfert de compétences d’une langue à l’autre et permettent de mieux répondre aux besoins des élèves ;
- l’utilisation ciblée des technologies de l’information et de la communication qui augmente le temps d’exposition à la
langue, exerce l’élève à la recherche documentaire et participe aussi de son aisance à communiquer.
1.2 Thématiques
Les entrées thématiques proposées dans les tableaux des pages suivantes résultent du croisement de quatre
notions générales et des pôles de connaissances spécifiques à chaque série technologique. Ce croisement traduit
l’ambition de développer sous l’entrée culturelle Sciences, techniques et civilisations une approche humaniste des
enjeux liés aux sciences et aux technologies. S’intéresser à l’impact des sciences et de la technologie sur les
civilisations permet de faire émerger une conscience citoyenne. En fonction de leur histoire propre et des cultures
dont elles sont l’expression, les langues ont un regard spécifique sur ces thématiques. Le professeur choisit, pour
chacune des classes technologiques des séries concernées, un itinéraire cohérent et structurant sur l’ensemble du
cycle terminal.

Entrée culturelle du programme de langues vivantes : sciences, techniques et civilisations
- Mythes et héros
- Espaces et échanges
- Lieux et formes de pouvoir
- L’idée de progrès

à croiser avec :

Les pôles de connaissances des séries technologiques
STD2A
- Arts, techniques et civilisation
- Démarche créative
- Pratique des arts visuels
- Technologies
STI2D
- Matériaux et structures
- Énergie et environnement
- Systèmes d’information et
numérique
STL
- Écologie et environnement
- Santé
- Production

Mythes et héros
Interroger les mythes, c’est s’intéresser aux héros et aux récits qui fondent une identité collective. Leur caractère
universel permet de mettre en évidence la façon particulière dont chaque aire culturelle interprète l’expérience
humaine et la réinvente.
Les sciences et la technologie participent de la construction des mythes : la fiction s’empare de figures
emblématiques de la science, les transcende et les dépasse, ouvrant autant de perspectives pour l’innovation
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technologique. L’interface virtuelle donne vie au héros de fiction. Le mythe du savant devient réalité. L’évolution des
outils de création génère de nouveaux héros.
Espaces et échanges
L’espace peut évoluer et prendre des contours variés : réappropriation des espaces symboliques, perte des repères
dans les villes mondes, constitution d’espaces, réels et virtuels, invention de nouveaux modèles d’échanges.
On constate aujourd’hui qu’en dépit d’une grande inégalité au niveau des développements, le monde n’a jamais été
aussi intégré, tant les liens de toute nature entre peuples et pays sont devenus étroits. Les échanges de toutes sortes,
les « emprunts » de langue à langue, de culture à culture en littérature, dans les arts, les sciences, les techniques, la
philosophie, la religion, les institutions politiques et sociales et plus généralement dans les usages quotidiens, ont pris
une nouvelle ampleur dans l’unification des espaces et des peuples, des langues et des visions du monde.
Lieux et formes du pouvoir
Le pouvoir est à la fois source de l’intégration politique, sociale et personnelle, et révélateur des tensions et des
conflits au sein du groupe. Le pouvoir s’exerce à travers un ensemble de relations complexes subies ou acceptées,
souvent intériorisées.
Les sciences et la technologie permettent de relever certains défis et en génèrent d’autres. Elles sont à la croisée des
pouvoirs et contre-pouvoirs : elles sont à la fois objet et moyen de contrôle. Source de fascination et de compétition,
elles peuvent servir le pouvoir, mais également le dépasser.
L’idée de progrès
Le concept de progrès a accompagné les grands moments de l'histoire. Il traverse et bouscule les héritages et les
traditions, entraînant une grande variété de processus d'évolution ainsi que des résistances face au changement.
Relayé par un développement des technologies de pointe, une accélération des avancées scientifiques et techniques,
le culte de la nouveauté et du progrès fait l’objet, ces dernières décennies, d’une prise de conscience accrue des
conséquences possibles qui en résultent.
Le professeur choisit les thématiques abordées en cours de langues en fonction des sections présentes dans
l’établissement. À partir de documents authentiques de toute nature, contemporains ou antérieurs, il convient de
donner aux élèves des éléments de contextualisation qui leur permettent d'établir des relations pour mieux
appréhender les enjeux relatifs à l'entrée culturelle Sciences, techniques et civilisations.
Pour mieux répondre aux besoins des élèves dans le cadre de l’enseignement technologique en LV1, il paraît
opportun de synchroniser les thématiques abordées dans ces deux enseignements.

2. L’enseignement technologique en langue vivante 1 pris en charge par deux enseignants
2.1 Modalités organisationnelles
L’enseignement technologique en langue vivante 1 est pris en charge conjointement par deux enseignants, un
enseignant d’une discipline technologique (un enseignant de physique-chimie pour la spécialité sciences physiques et
chimiques en laboratoire de la série STL ; un professeur des enseignements technologiques pour les séries STD2A,
STI2D et la spécialité biotechnologies de la série STL) et un enseignant de langues vivantes. Il repose entièrement
sur le programme de sciences ou de technologie de la série concernée.
Cet enseignement fait intervenir des démarches collaboratives et complémentaires entre les deux disciplines ainsi
que des modalités pédagogiques variées (présence simultanée ou alternée des professeurs).
2.2 Activités
L’entrée par la discipline technologique doit enrichir et motiver la communication dans la langue vivante. Les activités
proposées aux élèves et les productions, notamment orales, qui en découlent n’en seront que plus concrètes et
pratiques. La construction d’une véritable maîtrise des technologies de l’information et de la communication se fait en
étroite corrélation avec les activités proposées. L’élève devra en particulier être régulièrement entraîné à :
- la construction de diaporamas de présentation ;
- le maniement de logiciels adaptés ;
- la communication à distance par webcam, messagerie électronique, par visio-conférence, etc. ;
- la gestion d’enregistrements (enregistrer, séquencer, etc.).
Les exemples d’activités proposées ci-après ne constituent pas une liste limitative et sont issus des différentes séries
de la voie technologique.
Activités de réception
Utiliser la langue vivante dans le champ de la discipline scientifique ou technologique implique la compréhension de
documents informatifs ou de consignes tant à l’oral qu’à l’écrit. Une attention particulière sera accordée, sur un plan
méthodologique, aux stratégies de la réception : la contextualisation du message, le repérage de l’information, la
corrélation d’éléments porteurs de sens, l’inférence, etc.
Confronter l’élève à des supports variés favorise le transfert des savoirs et des savoir-faire d’une situation de
communication à une autre. Le décodage et la mémorisation du lexique par exemple se retrouvent facilités lorsque la
découverte, la reconnaissance et le réemploi se font par le biais d’activités et de supports diversifiés (textuels,
iconographiques, audio, vidéo, 3D, etc.). Le scénario pédagogique retenu doit favoriser l’entraînement des élèves
autour d’activités de réception les plus concrètes et réalistes possibles.

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Exemples d’activités
- suivre des consignes techniques (télé-assistance par téléphone, webcam, etc.) ;
- comprendre une fiche technique, une notice ;
- répondre à une commande, respecter un protocole ;
- analyser un compte rendu d’expérience ;
- lire une note d’information ;
- résumer un texte, document, article présentant un protocole d’analyse, de bioproduction, des résultats d’analyses,
des bilans ou étapes de bioproduction ;
- comprendre et synthétiser des légendes, articles de presse, textes critiques, extraits de « manifestes ».
Activités de production
La pratique de l’oral et la structuration de la prise de parole sont fondamentales dans le contexte technologique. La
maîtrise de la communication orale doit fluidifier les échanges d’informations, faciliter les démarches collaboratives et
favoriser l’acquisition de techniques de présentation. L’utilisation des Tic doit participer également de cet
entraînement.
La production écrite sera abordée à la fois dans sa relation pratique à l’oral (prise de notes, etc.) et dans un rôle plus
fonctionnel de consignation et de synthèse.
Exemples d’activités à l’oral
- produire et transmettre des notes d’information ;
- présenter, formaliser et soutenir un projet ;
- synthétiser une recherche contextualisée d’informations ;
- rendre compte d’un stage ou d’une visite en entreprise ;
- formuler des hypothèses, comparer, interpréter ;
- présenter une revue de projet ;
- démontrer et conclure à partir de notes ou d’un diaporama ;
- présenter, formaliser et soutenir un projet.
Exemples d’activités à l’écrit
- entrer en communication avec un partenaire étranger ;
- rédiger un cahier des charges ;
- créer une maquette de projet, un protocole ;
- produire le dossier d’accompagnement d’un projet ;
- transmettre des informations sur le suivi d’une analyse, d’une production pour traçabilité.
Activités d’interaction orale
La démarche de projet ancrée dans une thématique scientifique ou technologique génère des besoins de
communication immédiate et par conséquent de fréquentes situations d’interaction orale.
Exemples d’activités
- animer des échanges collaboratifs autour d’une étude de cas ;
- argumenter et débattre en vue de la résolution d’un problème scientifique ou technique ;
- questionner, confronter, échanger à partir d’un dossier d’accompagnement d’un projet ;
- communiquer à distance (e-Twinning) ;
- passer un entretien d’embauche ou une commande par téléphone ;
- participer à une visioconférence ou l’animer ;
- participer à une réunion préparatoire ou de bilan.

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Langues vivantes dans la voie technologique (LV1 et LV2)

Tableaux croisés des notions et des pôles de connaissances
Ces tableaux ne contiennent que des exemples qui sont autant de pistes indicatives mais non
limitatives pour la construction du projet pédagogique.
Série sciences et technologies du design et des arts appliqués (ST2A)
Pôles de connaissances : arts, techniques et civilisation, démarche créative, pratique en arts
visuels, technologies.
Notions : Mythes et héros, espaces et échanges, lieux et formes de pouvoir, l’idée de progrès.

Arts, techniques et civilisation, démarche créative, pratique en arts visuels,
technologies
Mythes et
héros
L’allégorie et les figures de la mythologie
Le héros de fiction
La représentation du corps
Le « créateur »
Les rôles-titres (théâtre, cinéma, opéra etc.)
Les stéréotypes
L’Homme et la machine
Espaces et
échanges
Les grandes découvertes
La route de la soie
Les expositions universelles
Le style international
La mondialisation
L’espace public, l’espace collectif, l’espace privé
Les caractéristiques environnementales (naturelles, techniques)
Les circulations, les voies de communication, les plates-formes d’échanges
La mise en espace, la scénographie, la muséographie
Les codes de représentation
Le flux des images
Les interfaces informatiques
La sonorisation
Lieux et formes
de pouvoir
L’architecture civile, militaire, cultuelle
L’urbanisme et l’aménagement du territoire
Le luxe
Les mouvements de mode
Les insignes du pouvoir
Image et propagande
La signalétique, les écrans multimédias, les flux lumineux
L’idée de
progrès
De l’imprimerie à l’écran
Les images reproduites
L’évolution des techniques, artisanat et manufactures
Des arts industriels au design
L’industrialisation
L’ergonomie
Le confort au travail
Le virtuel
Les nouveaux médiums
3D, la nouvelle dimension
Les postures émergentes de la création
L’éco-conception et le recyclage
Les matériaux « intelligents »
La technicité, la « créativité » et la prospective
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Série sciences et technologies de l’industrie et du développement durable (STI2D)
Pôles de connaissances : matériaux et structures (innovation technologique et éco-conception,
architecture et construction, énergie et environnement, systèmes d’information et numérique.
Notions : mythes et héros, espaces et échanges, lieux et formes de pouvoir, l’idée de progrès

Matériaux et structures Energie et
environnement
Systèmes
d’information et
numérique Innovation
technologique et
éco-conception
Architecture et
construction
Mythes et
héros
- Le mythe du
créateur :
l’évolution des
outils de création,
la créativité
- Le héros
bâtisseur :
l’évolution des
outils de création
- Le mythe de la fin
du monde
- L’homme et la
machine
Espaces et
échanges
- L’empreinte
écologique
- Le monde virtuel
- L’habitat et les
voies de
communication
- Le cycle
énergétique
- Le village
planétaire : partage
d’information,
communication en
temps réel
Lieux et
formes de
pouvoir
- La propriété
intellectuelle
- L’organisation
industrielle
émergente
- Urbanisme et
aménagement du
territoire
- Le défi dans la
verticalité
- La bataille de
l’autonomie
énergétique
- Pôles et
monopoles
numériques
(contrôle
numérique)
L’idée de
progrès
- Les matériaux
innovants
- L’hypersystème
- Les matériaux
innovants
- Le mieux-vivre
- Les défis
collectifs
- L’efficience
énergétique
- L’usage raisonné
de l’énergie
- L’intelligence
artificielle au
service de l’homme
- Les systèmes
« expert »
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Série sciences et technologies de laboratoire (STL)
Pôles de connaissances : écologie et environnement, santé, production.
Notions : mythes et héros, espaces et échanges, lieux et formes de pouvoir, l’idée de progrès.

Écologie et
environnement
Santé Production

Mythes et
héros
- Le mythe d’un monde
respectueux de
l’environnement
- Le mythe du « tout
contrôlé, mesuré » ?
- Énergie « propre » ?
- Les grands
personnages et les
grandes victoires de la
science médicale…
- L’homme bionique
(l’homme réparé et
augmenté)
- « Nourrir le monde »
- L’alicament : mythe et
réalité
- L’éternelle jeunesse :
mythe et marché
- Sciences et progrès.
- Le mythe du risque zéro
Espaces et
échanges
- Des modèles de
développement durable
- Déchets du
développement, traitements
et environnement
- Espaces protégés, zones
de biodiversité
- Les droits de l’homme
et les droits du vivant
- L’engagement
humanitaire en matière
de santé
- Le don de soi (don
d’organes, etc.)
- Le naturel et l’artificiel :
matières premières et
transformations
(physiques, chimiques,
biologiques)
- A culture différente,
alimentation différente
- Images et
communication
- Les transports
Lieux et
formes de
pouvoir
- L’eau : les enjeux d’une
ressource vitale
(géopolitique de l’eau)
- Les ressources et les
monopoles
- Le pouvoir médical et le
pouvoir commercial
- Le rêve de l’homme
Dieu ou Le marché des
performances
- Contrôle et
programmation du vivant
(eugénisme, clonage)
- Bio-productions et
productions de produits
chimiques : qualité,
normes et contraintes
commerciales
- La mondialisation de
l’alimentation (OGM)
- Les sources et la
production d’énergie
L’idée de
progrès
- L’éco-citoyenneté - Nouveaux diagnostics
et nouvelles thérapies
- L’allongement de la vie
- Les nouveaux modes de
consommation
(alimentation)
- Les nouveaux
médicaments
- Les nouvelles chimies
- Les nouvelles énergies
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Descripteurs des capacités des niveaux A1 à B2

COMPRÉHENSION DE L’ORAL - Dans les situations sociales et scolaires, l’élève
sera capable de :
A1 A2 B1 B2
Comprendre des
termes simples et des
expressions
élémentaires si
l’interlocuteur
s’exprime lentement et
distinctement
Comprendre une
intervention brève si elle
est claire et simple
Comprendre les points
essentiels d’une
intervention énoncée dans
un langage clair et standard
Comprendre l’essentiel d’une
intervention longue, d’une
argumentation complexe énoncée
dans un langage standard
- comprendre les
consignes de classe
- comprendre assez pour
pouvoir répondre à des
besoins concrets ou
réaliser une tâche :
consignes, expressions
familières de la vie
quotidienne, présentations,
indications chiffrées, récits,
etc.
- comprendre ce qui est dit
pour réaliser une tâche en
situation réelle ou simulée
Cf. B1
- suivre des instructions
courtes et simples
- comprendre des annonces et des
messages courants émis à un débit
normal
- comprendre des mots
familiers et des
expressions très
courantes le
concernant, lui, sa
famille, son
environnement concret
et immédiat
- identifier le sujet d’une
conversation, le point
essentiel d’une annonce ou
d’un message
- comprendre une information
factuelle sur des sujets de la
vie quotidienne ou étudiés
- suivre avec un certain effort une
grande partie de ce qui est dit dans
une longue conversation
- suivre le fil d’un récit,
d’une explication avec
des aides appropriées
- suivre une conversation en
situation réelle ou simulée
- suivre une conversation animée
entre locuteurs natifs
- comprendre et extraire
l’information essentielle de
courts passages
enregistrés audio et
audiovisuels ayant trait à
un sujet courant
- comprendre les points
principaux d’une intervention
sur des sujets familiers ou
étudiés y compris des récits
courts
- comprendre la plupart des émissions
/ documentaires / podcasts
radiodiffusés en langue standard,
reconnaître le point de vue et l’attitude
du locuteur et identifier son humeur,
son ton, etc.
- suivre le plan général d’un
exposé court sur un sujet
connu
- comprendre les points
principaux de bulletins
d’information et de
documents enregistrés
simples portant sur des sujets
connus
- comprendre l’essentiel d’une
conférence, d’un discours ou d’un
exposé complexes à condition que le
sujet soit assez familier et que le plan
général de l’exposé soit indiqué par
des marqueurs explicites

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COMPREHENSION DE L’ÉCRIT - Dans les situations sociales et scolaires, l’élève
sera capable de :

A1 A2 B1 B2
Comprendre des textes
très courts et simples si
les mots sont familiers et
les expressions très
élémentaires
Comprendre des textes
courts et simples
Comprendre des
textes essentiellement
rédigés dans une
langue courante
Lire avec un grand degré
d’autonomie et utiliser les
références convenables de
manière sélective
- comprendre une carte ou une
invitation simple et brève en
s’appuyant sur des modèles
connus
- comprendre une lettre
personnelle simple et brève
- comprendre des
instructions et consignes
détaillées
- comprendre des instructions
longues et complexes dans son
domaine, à condition de pouvoir
en relire les passages difficiles
- comprendre suffisamment
pour entretenir une
correspondance suivie
- lire une correspondance
courante dans son domaine et
saisir l’essentiel du sens
- lire des écrits factuels
simples et prélever une
information dans des
prospectus, menus,
annonces, inventaires et
horaires, signalétique
urbaine, lettres, brochures,
courts articles de journaux
- localiser des informations
recherchées ou pertinentes
pour s’informer et réaliser
une tâche
- parcourir rapidement un texte
long et complexe et en relever les
points pertinents
- identifier rapidement le contenu
et la pertinence d’une information,
d’un article ou d’un reportage
dans une gamme étendue de
sujets
- se faire une idée du contenu
d’un texte informatif simple,
accompagné éventuellement
d’un document visuel
- suivre la trame d’une
histoire
- comprendre un
enchaînement de faits
- comprendre un texte littéraire
contemporain en prose
- comprendre des articles et des
rapports sur des problèmes
contemporains et dans lesquels
les auteurs adoptent une position
ou un point de vue particuliers
- comprendre des articles
spécialisés hors de son domaine
à condition de se référer à un
dictionnaire de temps en temps
pour vérifier la compréhension
- reconnaître les grandes
lignes d’un schéma
argumentatif

- comprendre des textes
essentiellement rédigés
dans une langue courante
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EXPRESSION ORALE EN CONTINU - Dans les situations sociales et scolaires,
l’élève sera capable de :

A1 A2 B1 B2
S’exprimer en utilisant
des termes simples et
des expressions
élémentaires, au
besoin avec des
pauses
Produire en termes
simples des énoncés sur
les gens et sur les
choses
S’exprimer de manière
simple sur des sujets variés
S’exprimer de manière détaillée et
organisée sur une gamme étendue
de sujets relatifs à ses domaines
d’intérêt ou de connaissance
- reproduire un modèle
oral (réciter, chanter,
etc.)
Approfondissement du
niveau A1
- prendre la parole devant un
auditoire, mettre en voix un
texte
- s’écarter spontanément d’un texte
préparé pour suivre les points
intéressants soulevés par les
auditeurs
- lire à haute voix et de
manière expressive un
texte bref après
répétition
- restituer une information
avec ses propres mots,
éventuellement à partir de
notes
- développer un exposé de manière
claire et méthodique en soulignant les
éléments significatifs
- utiliser des expressions
et des phrases proches
des modèles rencontrés
lors des apprentissages
pour se décrire, décrire
des activités ou des
sujets familiers en
utilisant des connecteurs
élémentaires
- se présenter ou
présenter simplement des
personnes
- relater des expériences
vécues, en rendre compte
(événements, dialogues, texte
écrit ou oral)
Approfondissement du niveau B1
- décrire sa vie quotidienne
(son environnement, ses
activités…)
Approfondissement du niveau
A2
- faire une description claire et
détaillée sur un sujet connu ou étudié
- raconter une histoire
courte et stéréotypée en
s’aidant de documents
iconographiques le cas
échéant
- raconter une histoire ou
relater un événement ;
décrire un objet, une
expérience
Approfondissement du niveau B1
- faire une brève annonce
ou présenter un projet
- expliquer un projet, exposer
une démarche, préciser un
mode d’emploi
Approfondissement du niveau B1
- exprimer des sentiments,
une opinion personnelle
- exprimer avec finesse et précision
des sentiments, une opinion
personnelle
- fournir une justification
(comparaisons, raisons
d’un choix)
- argumenter pour convaincre - développer une argumentation
claire, nuancée et enchaîner les
arguments avec logique
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EXPRESSION ÉCRITE - Dans les situations sociales et scolaires, l’élève sera
capable de :

A1 A2 B1 B2
Copier, produire
des mots et des
énoncés simples
et brefs
Écrire des énoncés
simples et brefs
Rédiger un texte
articulé et cohérent,
sur des sujets
concrets ou abstraits,
relatif aux domaines
qui lui sont familiers
Écrire des textes clairs et détaillés sur une
gamme étendue de sujets relatifs à son
domaine d’intérêt en faisant la synthèse et
l’évaluation d’informations et d’arguments
empruntés à des sources diverses
- copier des mots
isolés et des textes
courts
Approfondissement du
niveau A1
- restituer une
information avec ses
propres mots,
paraphraser
simplement de courts
passages écrits
- résumer un large éventail de textes factuels et de
fiction en commentant et en critiquant les points de
vue opposés et les thèmes principaux
- résumer des extraits de nouvelles (information),
d’entretiens ou de documentaires traduisant des
opinions, les discuter et les critiquer
- résumer l’intrigue et la suite des événements d’un
film ou d’une pièce
- écrire sous la
dictée des
expressions
connues
- prendre des notes
sous forme d’une liste
de points
- comprendre un exposé bien structuré sur un sujet
familier et prendre en note les points qui lui
paraissent importants même s’il (ou elle) s’attache
aux mots eux-mêmes au risque de perdre de
l’information
- écrire un message
électronique simple,
une lettre, une note
en référence à des
modèles
- écrire un message
simple (bref message
électronique, lettre
personnelle)
- rendre compte ou
décrire de manière
autonome en reliant les
phrases entre elles
- rédiger un courrier
personnel (incluant des
avis sur des sujets
abstraits ou culturels)
- écrire des lettres exprimant différents degrés
d’émotion, souligner ce qui est important pour
lui/elle dans un événement ou une expérience et
faire des commentaires sur les nouvelles ou les
points de vue du correspondant
- renseigner un
questionnaire
- relater des
événements, des
expériences en
produisant de manière
autonome des phrases
reliées entre elles
- rendre compte
d’expériences, de faits
et d’événements
- écrire des descriptions claires et détaillées sur
une variété de sujets en rapport avec son domaine
d’intérêt
- écrire des descriptions élaborées d’événements
et d’expériences réels ou imaginaires en indiquant
la relation entre les idées dans un texte articulé et
en respectant les règles du genre en question
- produire de
manière autonome
quelques phrases
sur lui–même, sur
des personnages
réels ou imaginaires
- faire le récit d’un
événement, d’une
activité passée, d’une
expérience personnelle
ou imaginée
- écrire un court récit,
une description, un
poème, de brefs essais
simples
- écrire une critique de livre, de film ou de pièce de
théâtre
- écrire un essai ou un rapport qui développe une
argumentation de façon méthodique en soulignant
de manière appropriée les points importants et les
détails pertinents qui viennent l’appuyer
- évaluer des idées différentes ou des solutions à
un problème
- écrire un essai ou un rapport qui développe une
argumentation en apportant des justifications pour
ou contre un point de vue particulier et en
expliquant les avantages et les inconvénients de
différentes options
- écrire un court poème
- rédiger des messages
courts de type informatif
ou injonctif
- synthétiser des informations et des arguments
issus de sources diverses
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INTERACTION ORALE - Dans les situations sociales et scolaires, l’élève sera
capable de :

A1 A2 B1 B2
Communiquer, au besoin avec
des pauses pour chercher ses
mots, si l'interlocuteur répète
ou reformule ses phrases
lentement et l’aide à formuler
ce qu’il essaie de dire
Interagir de façon
simple avec un
débit adapté et des
reformulations
Faire face à des
situations variées
avec une relative
aisance à condition
que la langue soit
standard et clairement
articulée
Participer à des conversations d’une
certaine longueur avec spontanéité et
aisance, avec des locuteurs natifs
- épeler des mots familiers Approfondissement
du niveau A1
Approfondissement des
niveaux A1 et A2

- se présenter ; présenter
quelqu’un ; demander à
quelqu’un de ses nouvelles et y
réagir en utilisant les formes de
politesse les plus élémentaires :
accueil et prise de congé
- établir un contact
social :
présentations,
salutations et congé,
remerciements, etc.
- répondre à des questions et en
poser (sujets connus ou étudiés)
- se faire comprendre
dans un entretien et
communiquer des
idées et de
l’information
- demander et fournir
des renseignements
- engager la
conversation et
maintenir le contact
pour :
. échanger des
informations
. réagir à des
sentiments, exprimer
clairement un point de
vue
- engager la conversation, y participer et
la clore
- échanger des informations précises,
expliciter, demander des
éclaircissements
- dialoguer sur des
sujets connus, des
situations courantes,
des faits, des
personnages
légendaires ou
contemporains
- prendre part à une
discussion pour
expliquer, commenter,
comparer et opposer
- prendre part à une conversation sur des
sujets connus ou étudiés : exposer son
propre point de vue, évaluer les points de
vue d’autrui, émettre des hypothèses
- développer idées et opinions de
manière précise à propos d’arguments
concernant des sujets complexes ;
argumenter et réagir aux arguments
d’autrui
- développer une question, en exposer
les causes et les conséquences, les
avantages et les inconvénients
- réagir à des
propositions :
accepter, refuser,
exprimer ses goûts,
ses opinions, faire
des suggestions
- interviewer et être
interviewé, conduire un
entretien préparé et
prendre quelques
initiatives
- faire aboutir une
requête
- interviewer et être interviewé, conduire
un entretien avec efficacité et aisance de
manière de plus en plus autonome
- corriger lapsus et erreurs après en avoir
pris conscience
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Spécial
Mathématiques en classe de 1ère de la série STD2A
NOR : MENE1104152A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE
du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de mathématiques en classe de première de la série technologique
sciences et technologies du design et des arts appliqués (STD2A) est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Mathématiques - classe de première des séries technologiques STD2A

L’enseignement des mathématiques au collège et au lycée a pour but de donner à chaque élève la culture
mathématique indispensable à sa vie de citoyen et les bases nécessaires à son projet de poursuite d’études.
Le cycle terminal de la série STD2A permet l’acquisition d’un bagage mathématique qui favorise une adaptation aux
différents cursus accessibles aux élèves, en développant leurs compétences mathématiques liées aux enseignements
technologiques et aux arts appliqués. Ce bagage ne saurait se limiter à l’apprentissage d’une liste de « recettes »
dépendantes de contextes spécifiques ; bien au contraire, il s’insère dans un élargissement culturel dont les élèves
auront besoin pour aborder l’enseignement supérieur dans de bonnes conditions.
L’apprentissage des mathématiques cultive des compétences qui facilitent une formation tout au long de la vie et
aident à mieux appréhender une société en évolution. Au-delà du cadre scolaire, il s’inscrit dans une perspective de
formation de l’individu.

Objectif général
Outre l’apport de nouvelles connaissances, le programme vise le développement des compétences suivantes :
- mener des raisonnements ;
- acquérir et développer une compréhension raisonnée des objets dans le plan et dans l’espace ;
- mener une réalisation avec précision, netteté et de façon autonome ;
- avoir une attitude critique vis-à-vis des résultats obtenus ;
- communiquer à l’écrit et à l’oral.

Mise en œuvre du programme
Le programme s’en tient à un cadre et à un vocabulaire théorique modestes, mais suffisamment efficaces pour l’étude
de situations usuelles et assez riches pour servir de support à une formation solide.
Les enseignants de mathématiques doivent établir des liens forts entre la formation mathématique et les formations
dispensées dans les enseignements en arts appliqués et en sciences physiques et chimiques. Ces liens doivent
permettre de :
- prendre appui sur les situations rencontrées dans les enseignements d’arts appliqués et de sciences physiques et
chimiques ;
- connaître les logiciels qui y sont utilisés et l’exploitation qui peut en être faite pour illustrer les concepts
mathématiques ;
- prendre en compte les besoins mathématiques des autres disciplines.
La collaboration avec les enseignements en arts appliqués est en particulier attendue à propos de diverses situations
étudiées dans le programme ; les courbes, les polygones réguliers, frises, solides et leurs représentations en
perspective fournissent de telles occasions.
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Utilisation d’outils logiciels
L’utilisation de logiciels enrichit l’enseignement en permettant l’accès à la visualisation et à la construction de
différents objets difficilement accessibles par d’autres moyens. Les possibilités de déplacement et d’animation des
objets, comme le changement des angles de vue, permettent de développer très efficacement la compréhension et la
vision de l’espace.
Ces outils sont largement utilisés dans les domaines professionnels, ce qui modifie le rapport des utilisateurs aux
mathématiques. Les compétences mathématiques prennent de l’importance dans ce contexte.
L’utilisation de ces outils doit intervenir selon trois modalités :
- par le professeur, en classe, avec un dispositif de visualisation collective ;
- par les élèves, sous forme de travaux pratiques de mathématiques ;
- dans le cadre du travail personnel des élèves hors de la classe.
La maîtrise de ces outils nécessite une pratique régulière.

Raisonnement et langage mathématiques
L’acquisition et la maîtrise du vocabulaire et du langage mathématiques dans les domaines liés à la géométrie
participent à la familiarisation avec les codes descriptifs et perspectifs qui sont en usage en arts appliqués.
En prolongement du programme de seconde, les capacités d’argumentation et de logique font partie intégrante des
exigences du cycle terminal mais sont spécifiquement adaptées au contexte de la filière STD2A ; en particulier, les
concepts et méthodes relevant de la logique mathématique s’insèrent naturellement dans les activités d’analyse et de
construction graphiques.

Diversité de l’activité de l’élève
Les activités proposées en classe et hors du temps scolaire prennent appui sur la résolution de problèmes
essentiellement en lien avec d’autres disciplines. Il convient de privilégier une approche des notions nouvelles par
l’étude de situations concrètes. L’appropriation des concepts se fait d’abord au travers d’exemples avant d’aboutir à
des développements théoriques, à effectuer dans un deuxième temps. De nature diverse, les activités doivent
entraîner les élèves à :
- chercher, expérimenter, modéliser, en particulier à l’aide d’outils logiciels ;
- choisir et appliquer des techniques de calcul ;
- analyser, représenter et créer des objets ou des scènes du plan et de l’espace ;
- raisonner et interpréter, valider, exploiter des résultats ;
- expliquer oralement une démarche, communiquer un résultat par oral ou par écrit.
Des éléments d’histoire des mathématiques, des arts et des techniques peuvent s’insérer dans la mise en œuvre du
programme. Connaître le nom de quelques savants célèbres, la période à laquelle ils ont vécu et leur contribution, fait
partie intégrante du bagage culturel de tout élève ayant une formation scientifique et technologique. Situer une
invention dans le temps et la relier à d’autres éléments de l’histoire des sciences, des arts et de la pensée sont
nécessaires pour permettre aux élèves de faire face aux exigences des études supérieures en matière culturelle.
Les travaux hors du temps scolaire sont impératifs pour soutenir les apprentissages des élèves. Fréquents, de
longueur raisonnable et de nature variée, ces travaux sont essentiels à la formation des élèves. Ils sont conçus de
façon à prendre en compte la diversité des aptitudes des élèves.
Les modes d’évaluation prennent également des formes variées, en phase avec les objectifs poursuivis. En
particulier, l’aptitude à mobiliser l’outil informatique pour l’analyse et la réalisation d’objets du plan et de l’espace est à
évaluer.

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Mathématiques - classe de 1ère des séries STD2A
1. Analyse
Le programme d’analyse met en évidence l’apport des fonctions et de leurs représentations graphiques dans
des situations purement mathématiques ou en lien avec les arts appliqués. Cette partie est organisée selon
trois objectifs principaux :
- Consolider l’ensemble des fonctions mobilisables. On enrichit cet ensemble d’une nouvelle fonction de
référence, la fonction racine carrée, et on poursuit le travail mené en seconde sur les fonctions polynômes
de degré 2, en s’appuyant sur des registres différents : algébrique, graphique, numérique, géométrique.
Dans ce cadre, on réactive les notions sur les fonctions installées dans les classes antérieures.
- Découvrir la notion de nombre dérivé. L’acquisition des concepts de nombre dérivé et de tangente à la
courbe représentative d’une fonction est un point fondamental du programme de première ; la notion de
fonction dérivée sera abordée en classe de terminale. Les fonctions étudiées sont toutes régulières.
- Découvrir les problèmes de raccordement de deux courbes. L’idée est d’exploiter les connaissances
sur les fonctions mises en place au cours de l’année pour résoudre des problèmes de raccordement,
notamment en lien avec les arts appliqués.
En relation avec les enseignements d’arts appliqués, l’appropriation des connaissances sur les fonctions se
fait essentiellement à partir d’un travail sur les représentations graphiques. Inversement, ces connaissances
s’avèrent être un outil efficace dans la conception graphique.

Contenus Capacités attendues Commentaires
Fonctions polynômes de
degré 2
Courbe représentative
d’une fonction polynôme
de degré 2 : axe de
symétrie et sommet de la
parabole.

- Construire le tableau de
variation d’une telle fonction en
association avec la courbe
représentative.

Équation du second
degré, discriminant.

Signe du trinôme.
- Résoudre une équation du
second degré.

- Déterminer le signe d’une
fonction polynôme de degré 2.
La mise sous forme canonique n’est pas un
attendu du programme.
On procède par des changements
d’éclairage entre l’aspect algébrique et
l’aspect graphique.
Fonctions de référence
Fonction racine carrée.

- Connaître la représentation
graphique de cette fonction.

On fait observer que la courbe
représentative de la fonction racine carrée
est une demi-parabole.
- Comparer les réels x, x2 et x
pour un réel x de [0 ; 1].
On illustre cette comparaison avec les
positions relatives des courbes
représentatives des fonctions x x ,
2x x , x x . On fait aussi le lien
avec l’intensité lumineuse (ramenée à un
nombre réel de [0 ; 1]) et les dégradés de
gris.

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Contenus Capacités attendues Commentaires
Tangente à une courbe et
nombre dérivé
Tangente à la courbe
représentative d’une
fonction en un point.

- Lire le coefficient directeur
d’une tangente à une courbe sur
un graphique.

La tangente à une courbe en un point est
introduite comme position limite d’une
sécante à cette courbe lorsque cette sécante
pivote autour du point.

L’utilisation des outils logiciels facilite
l’introduction de la tangente et du nombre
dérivé.
Nombre dérivé. Le nombre dérivé d’une fonction f en a ,
noté f ' ( a), est le coefficient directeur de
la tangente à la courbe représentative de la
fonction f au point d’abscisse a.
Nombre dérivé en un point
des fonctions de
référence :
x x , 2x x ,
x x et 1x x
.

Pour la courbe représentative de la fonction
carré, on peut montrer que la sécante aux
points d’abscisses a - h et a + h est
parallèle à la tangente au point d’abscisse a.
Nombre dérivé en un point
des fonctions f + g et kf
, les fonctions f, g étant
connues et k étant un réel.
- Calculer le nombre dérivé en un
point d’une fonction simple.

On se limite aux fonctions déduites des
fonctions de référence par addition et
multiplication par un scalaire. Dans d’autres
cas où il serait utile, le nombre dérivé est
fourni.
- Tracer une tangente
connaissant le nombre dérivé.
Une équation de la tangente n’est pas un
attendu du programme.
Fonctions satisfaisant à
des contraintes
Raccordement des courbes
représentatives de deux
fonctions.

- Déterminer, sur des exemples
simples, des fonctions
satisfaisant à des contraintes.

Les contraintes sont liées à des valeurs
prises par la fonction ou certains de ses
nombres dérivés.

- Traiter des situations simples
de raccordement de deux
courbes.
On peut aborder des situations de
modélisation géométrique amenant à
raccorder deux arcs de courbes, et
notamment à étudier des fonctions affines
par morceaux. Ces fonctions apparaissent
naturellement lors de l’usage de logiciels de
dessin vectoriel et l’étude de frises.
On se limite à des situations se ramenant
facilement à un système de deux équations
à deux inconnues.

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2. Géométrie plane
Le programme de géométrie plane permet d’expliciter et d’enrichir les liens entre des notions purement
mathématiques et des situations concrètes des arts appliqués. Il est organisé selon deux objectifs
principaux :
- Consolider et exploiter les connaissances sur les transformations du plan. On enrichit les acquis
antérieurs par la notion de rotation. On part de l’observation pour analyser et construire des compositions
géométriques planes répondant à des critères ou à des contraintes de répétition d’un motif initial. Les allers-
retours entre l’observation de divers objets et les formalisations mathématiques associées sont ici essentiels.
On privilégie les supports réels et variés, comportant des motifs réguliers et répétés, tels que tissus, rosaces,
mosaïques, objets décoratifs, structures architecturales, etc. Il ne doit pas s’agir d’un travail académique
mais d’un dialogue constant entre observation, analyse et création.
- Exploiter les outils de calcul vectoriel du plan. Le travail sur les translations permet à l’élève de
réinvestir les notions sur les vecteurs vues en classe de seconde. La découverte du produit scalaire dans le
plan constitue une introduction au chapitre de calcul vectoriel de l’espace ainsi qu’une première approche
des méthodes utilisées en infographie.

Contenus Capacités attendues Commentaires
Figures régulières
Transformations simples :
translation, symétrie axiale
et rotation.

- Reconnaître des
transformations simples laissant
une figure donnée invariante.
- Connaître des grandeurs
invariantes par ces
transformations : distances et
angles.
- Caractériser la composée de
deux translations.
- Caractériser la composée de
deux symétries axiales.

Par convention, une rotation est définie par
son centre, son angle en degrés et son sens
(horaire ou antihoraire).
On exploite des situations issues des
domaines technologiques et artistiques.
Exemples de polygones
réguliers.
- Analyser et construire différents
polygones réguliers à l’aide d’un
motif élémentaire et de
transformations du plan.
- Calculer des distances, des
angles, des aires et des
périmètres associés aux
polygones réguliers.
On peut dans un deuxième temps s’appuyer
sur des rosaces, plus complexes.

Exemples de frises.

- Créer une figure par répétition
d’une ou de deux
transformations simples.
- Analyser une frise et en
rechercher une maille
élémentaire.
Selon les cas, la maille élémentaire peut
être prise sous la forme d’un triangle
rectangle ou isocèle, ou d’un rectangle.
La classification des types de frises n’est
pas un attendu du programme.
Produit scalaire
Produit scalaire de deux
vecteurs.

- Calculer le produit scalaire de
deux vecteurs selon deux
méthodes :
. analytiquement ;
. à l’aide des normes et d’un
angle.

On exploite des situations issues des
domaines technologiques et artistiques.
Applications du produit
scalaire.
- Calculer des angles et des
longueurs.
Le signe du produit scalaire permet de
positionner un point par rapport à une droite.
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3. Géométrie dans l’espace
Le programme de géométrie dans l’espace est à mener en liaison étroite avec l’enseignement des arts
appliqués. Il est organisé selon deux objectifs principaux :
- Renforcer la vision dans l’espace et maîtriser les codes perspectifs. La perspective parallèle est un
mode de représentation conventionnel fréquemment utilisé en mathématiques et ailleurs (architecture,
design, industrie, etc.). Son étude assure le passage de la vision à la construction, prépare celle de la
perspective centrale, qui sera vue en classe terminale, et facilite la compréhension des coordonnées.
L’aptitude à représenter des objets en perspective et celle à analyser les implicites d’une représentation sont
des compétences fondamentales que l’élève doit acquérir en mathématiques et réinvestir dans les autres
enseignements.
- Exploiter les outils de repérage et de calcul vectoriel. Il est essentiel d’avoir une bonne familiarité avec
les méthodes de la géométrie analytique qui permettent une résolution efficace de problèmes. Les logiciels
informatiques ont intégré largement ces méthodes, nécessitant une bonne compréhension du repérage par
les élèves.
Le modèle conceptuel du cube est fondateur de l’ensemble de la géométrie dans l’espace et doit sous-
tendre cette partie : représenté en perspective, il sert de support à la visualisation, perçu comme forme de
base, il conduit à la construction d’objets plus complexes, en tant qu’objet abstrait, il mène à la discussion
sur les synthèses des couleurs ; enfin, il est à la base du repérage cartésien.
La manipulation des logiciels de géométrie dynamique et de dessin en 3D permet de développer
efficacement une bonne compréhension des concepts fondamentaux. Inversement, les concepts
mathématiques éclairent le fonctionnement des logiciels de modélisation volumique et aident à en analyser
certains aspects. Les compétences ainsi développées doivent faire l’objet d’une évaluation en situation
d’utilisation de logiciels.

Contenus Capacités attendues Commentaires
Perspective parallèle
Projection sur un plan
parallèlement à une droite.

Une étude des propriétés de l’ombre au
soleil portée sur un plan constitue une
approche adaptée.
Propriétés conservées ou
non par cette projection.
- Connaître les propriétés
usuelles : conservation des
milieux, des rapports et des
contacts, mais non des
longueurs ou des angles (sauf
exception).
Ces propriétés apparaissent comme des
propriétés géométriques et non comme de
simples conventions de dessin. Aucun
développement théorique n’est attendu.
La notion d’orthogonalité d’une droite et
d’un plan est introduite à cette occasion.
Cas particulier de la
perspective cavalière :
- Image d’un quadrillage
- Image d’un cube.
- Utiliser l’image d’un quadrillage
ou d’un cube pour réaliser une
représentation en perspective
cavalière.
Au sujet de la perspective cavalière, on
insiste sur l’importance du choix du plan
frontal.

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Contenus Capacités attendues Commentaires
Solides
Représentation des
solides simples (cube,
prisme et pyramide) en
perspective parallèle.

- Représenter en perspective
cavalière des scènes ou des
objets composés de solides
simples.
- Concevoir un patron de solide
simple à partir de sa
représentation en perspective.

À l’occasion d’études d’exemples on
découvre l’intérêt d’autres perspectives
parallèles (ou axonométriques).
Section d’un solide simple
(cube, prisme et
pyramide) par un plan.
- Représenter en perspective ou
en vraie grandeur des sections
planes.
Pour aborder ces problèmes, les élèves
manipulent des solides et utilisent des
logiciels de géométrie ou de dessin en 3D.
On évoque les sections du « cube des
couleurs », couramment utilisé en
infographie.
Section d’un cylindre de
révolution par un plan ;
ellipse.
Représentation d’un
cylindre de révolution.
Aspect des cercles en
perspective parallèle.
Représentation d’un cône
de révolution.
- Construire la section d’un
cylindre de révolution par un
plan.
- Construire un parallélogramme
circonscrit à une ellipse.
- Construire l’image perspective
d’un cercle à partir d’un carré
circonscrit au cercle.

L’ordre de présentation de ces notions n’est
pas imposé.
Repérage et calcul
vectoriel
Coordonnées d’un point
dans un repère
orthonormal de l’espace.
Coordonnées d’un
vecteur.

- Repérer un point donné de
l’espace.
- Calculer les coordonnées du
milieu d’un segment et la
distance entre deux points.

On fait le lien avec l’affichage des
coordonnées dans les logiciels de
conception volumique, ainsi qu’avec le
choix d’une couleur dans un logiciel de
dessin.
Translation.
Vecteur de l’espace
associé à une translation.
Les notions de vecteur et de translation
associée, introduites en classe de seconde
dans le cadre du plan, s’étendent
naturellement à l’espace.
Somme de deux vecteurs.
Produit d’un vecteur par
un nombre réel.
- Calculer les coordonnées du
vecteur somme, du produit d’un
vecteur par un nombre réel.
On peut utiliser avec intérêt le travail
effectué sur les frises pour illustrer les
opérations sur les vecteurs dans le plan,
avant de reprendre ces situations dans
l’espace.

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Spécial
Mathématiques en classe de 1ère des séries STI2D et STL
NOR : MENE1104157A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-A
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE
du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de mathématiques en classe de première des séries technologiques
sciences et technologies de l’industrie et du développement durable (STI2D) et sciences et technologies de
laboratoire (STL) est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Mathématiques - classe de première des séries technologiques STI2D et STL

L’enseignement des mathématiques au collège et au lycée a pour but de donner à chaque élève la culture
mathématique indispensable à sa vie de citoyen et les bases nécessaires à son projet de poursuite d’études.
Le cycle terminal des séries STI2D et STL permet l’acquisition d’un bagage mathématique qui favorise une adaptation
aux différents cursus accessibles aux élèves, en développant leurs capacités à mobiliser des méthodes
mathématiques appropriées au traitement de situations scientifiques et technologiques et, plus largement, en les
formant à la pratique d’une démarche scientifique.
L’apprentissage des mathématiques cultive des compétences qui facilitent une formation tout au long de la vie et
aident à mieux appréhender une société en évolution. Au-delà du cadre scolaire, il s’inscrit dans une perspective de
formation de l’individu.

Objectif général
Outre l’apport de nouvelles connaissances, le programme vise le développement des compétences suivantes :
- mettre en œuvre une recherche de façon autonome ;
- mener des raisonnements ;
- avoir une attitude critique vis-à-vis des résultats obtenus ;
- communiquer à l’écrit et à l’oral.

Mise en œuvre du programme
Le programme s’en tient à un cadre et à un vocabulaire théorique modestes, mais suffisamment efficaces pour l’étude
de situations usuelles et assez riches pour servir de support à une formation solide.
Pour favoriser la progressivité de l’orientation, le programme est commun aux différentes spécialités de STI2D et de
STL. C’est au niveau du choix des situations étudiées qu’une diversité s’impose en fonction de chaque spécialité et de
ses finalités propres.
Les enseignants de mathématiques doivent avoir régulièrement accès aux laboratoires afin de favoriser
l’établissement de liens forts entre la formation mathématique et les formations dispensées dans les enseignements
scientifiques et technologiques. Cet accès permet de :
- prendre appui sur les situations expérimentales rencontrées dans ces enseignements ;
- connaître les logiciels utilisés et l’exploitation qui peut en être faite pour illustrer les concepts mathématiques ;
- prendre en compte les besoins mathématiques des autres disciplines.

Utilisation d’outils logiciels
L’utilisation de logiciels, d’outils de visualisation et de simulation, de calcul (formel ou scientifique) et de
programmation change profondément la nature de l’enseignement en favorisant une démarche d’investigation.
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En particulier, lors de la résolution de problèmes, l’utilisation de logiciels de calcul formel peut limiter le temps
consacré à des calculs très techniques afin de se concentrer sur la mise en place de raisonnements.
L’utilisation de ces outils intervient selon trois modalités :
- par le professeur, en classe, avec un dispositif de visualisation collective ;
- par les élèves, sous forme de travaux pratiques de mathématiques ;
- dans le cadre du travail personnel des élèves hors de la classe.

Raisonnement et langage mathématiques
Comme en classe de seconde, les capacités d’argumentation et de logique font partie intégrante des exigences du
cycle terminal.
Les concepts et méthodes relevant de la logique mathématique ne font pas l’objet de cours spécifiques mais prennent
naturellement leur place dans tous les champs du programme. Il convient cependant de prévoir des temps de
synthèse.
De même, le vocabulaire et les notations mathématiques ne sont pas fixés d’emblée, mais sont introduits au cours du
traitement d’une question en fonction de leur utilité.

Diversité de l’activité de l’élève
Les activités proposées en classe et hors du temps scolaire prennent appui sur la résolution de problèmes
essentiellement en lien avec d’autres disciplines. Il convient de privilégier une approche des notions nouvelles par
l’étude de situations concrètes. L’appropriation des concepts se fait d’abord au travers d’exemples avant d’aboutir à
des développements théoriques, à effectuer dans un deuxième temps. De nature diverse, les activités doivent
entraîner les élèves à :
- chercher, expérimenter, modéliser, en particulier à l’aide d’outils logiciels ;
- choisir et appliquer des techniques de calcul ;
- mettre en œuvre des algorithmes ;
- raisonner et interpréter, valider, exploiter des résultats ;
- expliquer oralement une démarche, communiquer un résultat par oral ou par écrit.
Des éléments d’histoire des mathématiques, des sciences et des techniques peuvent s’insérer dans la mise en œuvre
du programme. Connaître le nom de quelques scientifiques célèbres, la période à laquelle ils ont vécu et leur
contribution fait partie intégrante du bagage culturel de tout élève ayant une formation scientifique.
Les travaux hors du temps scolaire sont impératifs pour soutenir les apprentissages des élèves. Fréquents, de
longueur raisonnable et de nature variée, ces travaux sont essentiels à la formation des élèves. Ils sont conçus de
façon à prendre en compte la diversité des aptitudes des élèves.
Les modes d’évaluation prennent également des formes variées, en phase avec les objectifs poursuivis. En
particulier, l’aptitude à mobiliser l’outil informatique dans le cadre de la résolution de problèmes est à évaluer.

Organisation du programme
Le programme fixe les objectifs à atteindre en termes de capacités. Il est conçu pour favoriser une acquisition
progressive des notions et leur pérennisation. Son plan n’indique pas la progression à suivre, cette dernière devant
s’adapter aux besoins des autres enseignements.
Les capacités attendues dans le domaine de l’algorithmique d’une part et du raisonnement d’autre part sont rappelées
en fin de programme. Elles doivent être exercées à l’intérieur de divers champs du programme. Les exigences doivent
être modestes et conformes à l’esprit des filières concernées.
Les activités de type algorithmique sont signalées par le symbole .

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Mathématiques - classe de 1ère des séries STI2D et STL.
1. Analyse
On dote les élèves d’outils mathématiques permettant de traiter des problèmes relevant de la modélisation
de phénomènes continus ou discrets. Cette partie est organisée selon trois objectifs principaux :
- Consolider l’ensemble des fonctions mobilisables. On enrichit cet ensemble de nouvelles fonctions de
référence : les fonctions cosinus, sinus et valeur absolue. L’emploi régulier de notations variées sur les
fonctions est indispensable, notamment pour aider les élèves à faire le lien avec les autres disciplines.
- Exploiter l’outil « dérivation ». L’acquisition du concept de dérivée est un point fondamental du
programme de première. Les fonctions étudiées sont toutes régulières. Le calcul de dérivées dans des cas
simples est un attendu du programme ; dans le cas de situations plus complexes, on sollicite les logiciels de
calcul formel.
- Découvrir la notion de suite. L’étude de phénomènes discrets fournit un moyen d’introduire les suites et
leurs modes de génération en s’appuyant sur des registres différents (algébrique, graphique, numérique,
géométrique) et en faisant largement appel à des logiciels. Inversement, les suites sont un outil efficace de
modélisation de phénomènes discrets. Les interrogations sur leur comportement amènent à une première
approche de la notion de limite qui sera développée en classe de terminale. L’étude des suites se prête tout
particulièrement à la mise en place d’activités algorithmiques.
L’accent est mis sur les représentations graphiques dont un décodage pertinent, relié aux enseignements
des autres disciplines, contribue à l’appropriation des concepts mathématiques.
Contenus Capacités attendues Commentaires
Second degré
Équation du second degré,
discriminant.

Signe du trinôme.

- Mobiliser les résultats sur le
second degré dans le cadre de la
résolution d’un problème.

On fait le lien avec les représentations
graphiques étudiées en classe de seconde.

La mise sous forme canonique
n’est pas un attendu du programme.

 Des activités algorithmiques peuvent
être réalisées dans ce cadre.
Fonctions circulaires
Éléments de
trigonométrie : cercle
trigonométrique, radian,
mesure d’un angle orienté,
mesure principale.

- Utiliser le cercle
trigonométrique, notamment
pour :
. déterminer les cosinus et
sinus d’angles associés ;
. résoudre dans R les
équations d’inconnue t :
cos t = cos a et sin t = sin a.

On fait le lien entre :
- les résultats obtenus en utilisant le cercle
trigonométrique ;
- les représentations graphiques des
fonctions x  cos x et x  sin x.

Selon les besoins, on peut introduire les
coordonnées polaires pour l’étude de
certaines situations.
Fonctions de référence :
x  cos x et x  sin x.

- Connaître la représentation
graphique de ces fonctions.

- Connaître certaines propriétés
de ces fonctions, notamment
parité et périodicité.

La lecture graphique est privilégiée.

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Contenus Capacités attendues Commentaires
Étude de fonctions
Fonction de référence :
xx .

- Connaître les variations de cette
fonction et sa représentation
graphique.

On se limite à la présentation de la
fonction. Aucune technicité dans l’utilisation
de la valeur absolue n’est attendue.

Représentation graphique
des fonctions u + k,
t  u (t + ) et u , la
fonction u étant connue, k
étant une fonction
constante et  un réel.
- Obtenir la représentation
graphique de ces fonctions à
partir de celle de u.

Il s’agit ici de développer une aisance dans
la manipulation des représentations
graphiques, par exemple lors de la
détermination des paramètres d’un signal
sinusoïdal.

L’étude générale de la composée de deux
fonctions est hors programme.
Dérivation
Nombre dérivé d’une
fonction en un point.

Tangente à la courbe
représentative d’une
fonction en un point où elle
est dérivable.

- Tracer une tangente
connaissant le nombre dérivé.

Le nombre dérivé est défini comme limite
du taux d’accroissement
h
afhaf )()( 
quand h tend vers 0.
On ne donne pas de définition formelle de
la limite en un point ; l’approche reste
intuitive.

L’utilisation des outils logiciels facilite
l’introduction du nombre dérivé.
Fonction dérivée.

Dérivée des fonctions
usuelles :
xx
1
, nxx
(n entier naturel non nul),
xx cos et xx sin .
- Calculer la dérivée de fonctions. On évite tout excès de technicité dans les
calculs de dérivation. Si nécessaire, dans
le cadre de la résolution de problèmes, le
calcul de la dérivée d’une fonction est
facilité par l’utilisation d’un logiciel de calcul
formel.
Dérivée d’une somme,
d’un produit et d’un
quotient.
Dérivée de
 ωtt cos et
 ωtt sin ,  et 
étant réels.

Lien entre signe de la
dérivée et sens de
variation.

Extremum d’une fonction.
- Exploiter le tableau de variation
d’une fonction f pour obtenir :
- un éventuel extremum de f ;
- le signe de f ;
- le nombre de solutions d’une
équation du type kxf )( .
Pour les fonctions étudiées, le tableau de
variation est un outil pertinent pour localiser
la ou les solutions éventuelles de l’équation
kxf )( .

Cette partie du programme se prête
particulièrement à l’étude de situations
issues des autres disciplines.

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Contenus Capacités attendues Commentaires
Suites
Modes de génération d’une
suite numérique.

- Modéliser et étudier une
situation simple à l’aide de suites.

 Mettre en œuvre un algorithme
permettant de calculer un terme
de rang donné.

- Exploiter une représentation
graphique des termes d’une
suite.

Il est important de varier les approches et
les outils.

L’utilisation du tableur et la mise en œuvre
d’algorithmes sont l’occasion d’étudier en
particulier des suites générées par une
relation de récurrence.

 On peut utiliser un algorithme ou un
tableur pour traiter des problèmes de
comparaison d’évolutions et de seuils.

Suites géométriques. - Écrire le terme général d’une
suite géométrique définie par son
premier terme et sa raison.

Approche de la notion de
limite d’une suite à partir
d’exemples.
Le tableur, les logiciels de géométrie
dynamique et de calcul sont des outils
adaptés à l’étude des suites, en particulier
pour l’approche expérimentale de la notion
de limite.

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2. Géométrie
On apporte aux élèves des outils efficaces dans la résolution de problèmes spécifiques rencontrés dans les
enseignements scientifiques et technologiques. Cette partie est organisée selon deux objectifs principaux :
- Exploiter l’outil « produit scalaire ». On travaille avec des vecteurs dans des plans repérés ou non et on
privilégie des décompositions selon des axes orthogonaux. Il importe que les élèves sachent choisir la forme
du produit scalaire la mieux adaptée au problème envisagé. Les problèmes traités sont plans mais on peut
avantageusement exploiter des situations de l’espace issues de disciplines scientifiques et technologiques.
- Découvrir les nombres complexes. Ils sont introduits dès la classe de première pour permettre leur
utilisation dans certaines spécialités. Le développement des activités à ce sujet s’adapte aux besoins des
enseignements scientifiques ou technologiques.
Contenus Capacités attendues Commentaires
Produit scalaire dans le
plan

Projection orthogonale
d’un vecteur sur un axe.
- Décomposer un vecteur selon
deux axes orthogonaux et
exploiter une telle décomposition.

Définition et propriétés du
produit scalaire de deux
vecteurs dans le plan.
- Calculer le produit scalaire de
deux vecteurs par différentes
méthodes :
- projection orthogonale ;
- analytiquement ;
- à l’aide des normes et d’un
angle.

- Choisir la méthode la plus
adaptée en vue de la résolution
d’un problème.

Pour toute cette partie sur le produit
scalaire, on exploite des situations issues
des domaines scientifiques et
technologiques, notamment celles
nécessitant du calcul vectoriel dans un
cadre non repéré.
Applications du produit
scalaire.
- Calculer des angles et des
longueurs.

Nombres complexes
Forme algébrique : somme,
produit, quotient, conjugué.

- Effectuer des calculs
algébriques avec des nombres
complexes.

Représentation
géométrique. Affixe d’un
point, d’un vecteur.
- Représenter un nombre
complexe par un point ou un
vecteur.

- Déterminer l’affixe d’un point ou
d’un vecteur.

Le plan est muni d’un repère orthonormé
(O ; u , v ).
Forme trigonométrique :
module et argument.
Interprétation géométrique.
- Passer de la forme algébrique
à la forme trigonométrique et
inversement.
On n’effectue pas d’opération sur les
nombres complexes à partir de la forme
trigonométrique.

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3. Statistiques et probabilités
Le travail sur les séries statistiques et les probabilités mené en classe de seconde se poursuit avec la mise
en place de nouveaux outils. Les sciences et techniques industrielles et du laboratoire fournissent un large
éventail de sujets d’étude. Cette partie est organisée selon trois objectifs principaux :
- Affiner l’analyse de séries statistiques. On enrichit les outils de mesure de la dispersion par
l’introduction de l’écart type. On fait réfléchir les élèves sur des données réelles, riches et variées.
- Mettre en place la loi binomiale. On s’appuie sur l’expérimentation et la simulation pour étudier le schéma
de Bernoulli. On introduit la notion de variable aléatoire et on installe la loi binomiale dont les utilisations sont
nombreuses dans les domaines technologiques.
- Expérimenter la notion de différence significative par rapport à une proportion attendue.
L’acquisition de la loi binomiale permet de poursuivre la formation des élèves dans le domaine de
l’échantillonnage et des procédures de prise de décision en contexte aléatoire. On fait remarquer que, pour
une taille de l’échantillon importante, on conforte les résultats vus en classe de seconde.

Contenus Capacités attendues Commentaires
Statistique descriptive,
analyse de données
Caractéristiques de
dispersion :
variance, écart type.

- Utiliser de façon appropriée les
deux couples usuels qui
permettent de résumer une série
statistique :
(moyenne, écart type) et
(médiane, écart interquartile).

- Étudier une série statistique ou
mener une comparaison
pertinente de deux séries
statistiques à l’aide d’un logiciel
ou d’une calculatrice.

On utilise la calculatrice ou un logiciel pour
déterminer la variance et l’écart type d’une
série statistique.

On privilégie l’étude d’exemples issus de
résultats d’expériences, de la maîtrise
statistique des procédés, du contrôle de
qualité, de la fiabilité ou liés au
développement durable.
Probabilités
Schéma de Bernoulli.

- Représenter un schéma de
Bernoulli par un arbre pondéré.

- Simuler un schéma de Bernoulli.

Pour la répétition d’expériences identiques
et indépendantes, la probabilité d’une liste
de résultats est le produit des probabilités
de chaque résultat.
La notion de probabilité conditionnelle est
hors programme.

 L’étude du schéma de Bernoulli se prête
particulièrement à des activités
algorithmiques.
Variable aléatoire associée
au nombre de succès dans
un schéma de Bernoulli.
Aucun développement théorique à propos
de la notion de variable aléatoire n’est
attendu.

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Contenus Capacités attendues Commentaires
Loi binomiale. - Reconnaître des situations
relevant de la loi binomiale.

Pour introduire la loi binomiale, la
représentation à l’aide d’un arbre est
privilégiée : il s’agit ici d’installer une
représentation mentale efficace. Pour
n ≤ 4, on peut ainsi dénombrer les chemins
de l’arbre réalisant k succès pour n
répétitions et calculer la probabilité
d’obtenir k succès.
- Calculer une probabilité dans le
cadre de la loi binomiale à l’aide
de la calculatrice ou du tableur.

- Représenter graphiquement la
loi binomiale.

Après cette mise en place, on utilise une
calculatrice ou un logiciel pour calculer
directement des probabilités et représenter
graphiquement la loi binomiale.
Espérance, variance et
écart type de la loi
binomiale.
- Interpréter l’espérance comme
valeur moyenne dans le cas d’un
grand nombre de répétitions.
La formule donnant l’espérance de la loi
binomiale est conjecturée puis admise,
celle de la variance est admise. À l’aide de
simulations de la loi binomiale et d’une
approche heuristique de la loi des grands
nombres, on conforte expérimentalement
les résultats précédents.

 On peut simuler la loi binomiale avec un
algorithme.
Échantillonnage
Utilisation de la loi
binomiale pour une prise
de décision à partir d’une
fréquence observée sur un
échantillon.

- Déterminer à l’aide de la loi
binomiale un intervalle de
fluctuation, à environ 95 %, d’une
fréquence.

 L’intervalle de fluctuation peut être
déterminé à l’aide d’un algorithme ou d’un
tableur.

- Exploiter un tel intervalle pour
rejeter ou non une hypothèse sur
une proportion.
On peut traiter quelques situations liées au
contrôle en cours de fabrication ou à la
réception d’une production.

Le vocabulaire des tests (test d’hypothèse,
hypothèse nulle, risque de première
espèce) est hors programme.

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Algorithmique
En seconde, les élèves ont conçu et mis en œuvre quelques algorithmes. Cette formation se poursuit tout au
long du cycle terminal.
Dans le cadre de cette activité algorithmique, les élèves sont entraînés à :
- décrire certains algorithmes en langage naturel ou dans un langage symbolique ;
- en réaliser quelques-uns à l’aide d’un tableur ou d’un programme sur calculatrice ou avec un logiciel
adapté ;
- interpréter des algorithmes plus complexes.
Aucun langage, aucun logiciel n’est imposé.
L’algorithmique a une place naturelle dans tous les champs des mathématiques et les problèmes posés
doivent être en relation avec les autres parties du programme (algèbre et analyse, statistiques et
probabilités, logique), mais aussi avec les autres disciplines ou le traitement de problèmes concrets.
À l’occasion de l’écriture d’algorithmes et de programmes, il convient de donner aux élèves de bonnes
habitudes de rigueur et de les entraîner aux pratiques systématiques de vérification et de contrôle.

Instructions élémentaires (affectation, calcul, entrée, sortie).
Les élèves, dans le cadre d’une résolution de problèmes, doivent être capables :
- d’écrire une formule permettant un calcul ;
- d’écrire un programme calculant et donnant la valeur d’une fonction ;
ainsi que les instructions d’entrées et sorties nécessaires au traitement.

Boucle et itérateur, instruction conditionnelle
Les élèves, dans le cadre d’une résolution de problèmes, doivent être capables de :
- programmer un calcul itératif, le nombre d’itérations étant donné ;
- programmer une instruction conditionnelle, un calcul itératif, avec une fin de boucle conditionnelle.

Notations et raisonnement mathématiques
Cette rubrique, consacrée à l’apprentissage des notations mathématiques et à la logique, ne doit pas faire
l’objet de séances de cours spécifiques mais doit être répartie sur toute l’année scolaire.

Notations mathématiques
Les élèves doivent connaître les notions d’élément d’un ensemble, de sous-ensemble, d’appartenance et
d’inclusion, de réunion, d’intersection et de complémentaire et savoir utiliser les symboles de base
correspondant :  ,  ,  ,  ainsi que la notation des ensembles de nombres et des intervalles.
Pour le complémentaire d’un ensemble A, on utilise la notation des probabilités A .

Pour ce qui concerne le raisonnement logique, les élèves sont entraînés, sur des exemples, à :

- utiliser correctement les connecteurs logiques « et », « ou » et à distinguer leur sens des sens courants de
« et », « ou » dans le langage usuel ;
- utiliser à bon escient les quantificateurs universel, existentiel (les symboles ,  ne sont pas exigibles) et à
repérer les quantifications implicites dans certaines propositions et, particulièrement, dans les propositions
conditionnelles ;
- distinguer, dans le cas d’une proposition conditionnelle, la proposition directe, sa réciproque, sa
contraposée et sa négation ;
- utiliser à bon escient les expressions « condition nécessaire », « condition suffisante » ;
- formuler la négation d’une proposition ;
- utiliser un contre-exemple pour infirmer une proposition universelle ;
- reconnaître et utiliser des types de raisonnement spécifiques : raisonnement par disjonction des cas,
recours à la contraposée, raisonnement par l’absurde.

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Spécial
Histoire-géographie-éducation civique en classe de 1ère des séries
STI2D, STL et STD2A
NOR : MENE1104163A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-
2-2011 ; avis du CSE du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l'enseignement d’histoire-géographie-éducation civique en classe de première des séries
sciences et technologies de l’industrie et du développement durable (STI2D), sciences et technologies de laboratoire
(STL), sciences et technologies du design et des arts appliqués (STD2A) est fixé conformément à l’annexe du présent
arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Histoire-géographie-éducation civique - classe de première des séries STD2A, STL, STI2D

1. L’enseignement d’histoire, de géographie et d’éducation civique s’organise en deux
ensembles
- Cinquante-quatre heures sont destinées à traiter les cinq thèmes inscrits au programme, permettant aux
élèves d’acquérir connaissances, capacités et méthodes.
Les thèmes au programme ont été choisis de manière à :
- assurer la continuité avec le programme de la classe de seconde générale et technologique ;
- transmettre des éléments de culture géographique et historique, communs aux lycéens de toutes les séries ;
- faire bénéficier les lycéens de l’apport de l’histoire et de la géographie en matière d’éducation civique, de formation
intellectuelle et de culture générale, en vue de leur réussite dans l’enseignement secondaire puis supérieur ;
- prendre en compte, dans toute la mesure du possible, les spécificités des séries STD2A, STI2D et STL.
En cohérence avec les programmes des séries sciences et technologies de la gestion et sciences et technologies de
la santé et du social, chaque thème articule une question obligatoire et des sujets d’étude au choix (trois pour chaque
thème).
Le professeur a toute liberté pour construire son propre itinéraire en traitant les thèmes dans un ordre différent de
celui de leur présentation.
Plusieurs sujets d’étude permettent d’aborder différentes formes de production artistique, conformément aux objectifs
visés par l’enseignement de l’histoire des arts.
L’articulation entre question et sujet d’étude est souple mais répond à une cohérence :
- la question (6 à 8 heures selon les cas) constitue le développement général du thème et bénéficie donc de la
majorité du volume horaire. Le commentaire (colonne de droite) en précise les contenus. La question s’articule avec
les notions indiquées, qui constituent un élément explicite du programme ;
- le sujet d’étude (3 à 5 heures selon les cas) ouvre une possibilité de choix de contenu et d’itinéraire pédagogique. Il
est choisi en fonction de la classe, de la série, de l’environnement local ou régional du lycée, des ressources
documentaires, des équilibres entre les différents champs de l’histoire et de la géographie, des projets initiés dans
l’établissement. Il est forcément articulé avec la question mais est étudié au moment que le professeur juge pertinent.
Du choix de ce moment dépend une partie des objectifs attribués au sujet d’étude : en amont, il permet d’identifier
quelques enjeux, problèmes, notions, développés dans le traitement de la question ; en aval, il permet d’approfondir
et d’incarner certains contenus de la question.
- Une dizaine d’heures sont à la disposition de chaque professeur (ou de l’ensemble des professeurs
d’histoire-géographie du lycée enseignant en STD2A et/ou STI2D et/ou STL).
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Elles sont destinées à :
- former et entraîner les lycéens à une expression orale rigoureuse en vue de l’épreuve du baccalauréat ;
- évaluer les capacités et méthodes acquises par les lycéens en classe de seconde et travailler à approfondir
ces acquis durant l’année de première.
Ces heures sont donc pensées en référence à la fois au tableau des capacités et méthodes (commun aux classes de
seconde et de première) et aux cinq thèmes du programme. Elles peuvent être utilisées par blocs ou être réparties sur
l’ensemble de l’année.

2. Les démarches pédagogiques sont diversifiées et complémentaires
Elles traduisent la pluralité des voies qui permettent le questionnement et la découverte, l’apprentissage de l’histoire
et de la géographie, la préparation de l’examen.
Dans l’enseignement de la question obligatoire, le professeur met en œuvre une démonstration. Il a pour objectif
l’acquisition d’un bagage factuel et notionnel, modeste mais durable, et l’ouverture des lycéens aux problématiques
des sciences humaines. Il diversifie les situations d’apprentissage, en visant l’efficience, et sans privilégier a priori le
cours dialogué. Il recourt en tant que de besoin, et sans systématisme, à des documents.
Les sujets d’étude visent l’autonomisation des lycéens. Ils constituent un espace significatif (une vingtaine d’heures)
de diversification pédagogique et de production effective. Le travail en autonomie est fondé à chaque fois sur un
corpus documentaire construit pour poser un problème. Ce corpus comporte généralement un faible nombre de
documents, afin de rendre possible une analyse non superficielle ; il est composé à partir du manuel et de l’ensemble
des ressources documentaires disponibles, pour autant qu’elles soient adaptées à la classe ; il est apporté par le
professeur ou par des lycéens, certains sujets d’étude incitant fortement à la réalisation de recherches documentaires
par les élèves, notamment grâce à un recours aux Tice.
Ce travail en autonomie des lycéens, très majoritaire dans les sujets d’étude, ne peut produire ses fruits ni préparer à
l’examen sans interventions professorales ponctuelles et ciblées.

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Histoire-géographie-éducation civique - classe de 1ère des séries STD2A, STL et STI2D
I. Tableau des capacités et méthodes (classe de seconde générale et
technologique et classes de première)
Les capacités et les méthodes présentées dans ce tableau figurent explicitement dans les objectifs
d’apprentissage. Il revient à l’équipe disciplinaire du lycée et à chacun(e) des enseignant(e)s d’évaluer
leur niveau de maîtrise à l’issue de la classe de seconde, de penser la progressivité de leur
apprentissage au fil de l’année de première et de construire les situations d’enseignement les plus
propices à leur maîtrise par les lycéens.

I - Maîtriser des repères chronologiques et spatiaux
1. Identifier et
localiser
- nommer et périodiser les continuités et ruptures chronologiques
- nommer et localiser les grands repères géographiques terrestres
- situer et caractériser une date dans un contexte chronologique
- nommer et localiser un lieu dans un espace géographique
2. Changer les
échelles et mettre en
relation
- situer un événement dans le temps court ou le temps long
- repérer un lieu ou un espace sur des cartes à échelles ou systèmes de
projection différents
- mettre en relation des faits ou événements de natures, de périodes, de
localisations spatiales différentes (approches diachroniques et
synchroniques)
- confronter des situations historiques ou/et géographiques
II - Maîtriser des outils et méthodes spécifiques
1. Exploiter et
confronter des
informations
- identifier des documents (nature, auteur, date, conditions de production)
- prélever, hiérarchiser et confronter des informations selon des approches
spécifiques en fonction du document ou du corpus documentaire
- cerner le sens général d’un document ou d’un corpus documentaire et le
mettre en relation avec la situation historique ou géographique étudiée
- critiquer des documents de types différents (textes, images, cartes,
graphes, etc.)
2. Organiser et
synthétiser des
informations
- décrire et mettre en récit une situation historique ou géographique
- réaliser des cartes, croquis et schémas cartographiques, des
organigrammes, des diagrammes et schémas fléchés, des graphes de
différents types (évolution, répartition)
- rédiger un texte ou présenter à l’oral un exposé construit et argumenté en
utilisant le vocabulaire historique et géographique spécifique
- lire un document (un texte ou une carte) et en exprimer oralement ou par
écrit les idées clés, les parties ou composantes essentielles ; passer de la
carte au croquis, de l’observation à la description
3. Utiliser les Tic
- ordinateurs, logiciels, tableaux numériques ou tablettes graphiques pour
rédiger des textes, confectionner des cartes, croquis et graphes, des
montages documentaires
III - Maîtriser des méthodes de travail personnel
1. Développer son
expression
personnelle et son
sens critique
- utiliser de manière critique les moteurs de recherche et les ressources en
ligne (internet, intranet de l’établissement, blogs)
- développer un discours oral ou écrit construit et argumenté, le confronter à
d’autres points de vue
- participer à la progression du cours en intervenant à la demande du
professeur ou en sollicitant des éclairages ou explications si nécessaire
2. Préparer et
organiser son travail
de manière
autonome
- prendre des notes, faire des fiches de révision, mémoriser les cours (plans,
notions et idées clés, faits essentiels, repères chronologiques et spatiaux,
documents patrimoniaux)
- mener à bien une recherche individuelle ou au sein d’un groupe ; prendre
part à une production collective
- utiliser le manuel comme outil de lecture complémentaire du cours, pour
préparer ce dernier ou en approfondir des aspects
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II. Ouvertures sur le monde XIXème-XXIème siècle
1. La France contemporaine - Histoire et éducation civique (12 heures)

Question obligatoire (A)
et
Sujets d’étude (B)
Notions Commentaires
A - La Vème République :
un régime politique inscrit
dans la durée (7-8 heures)
- Citoyen

- Constitution

- Culture politique

- Défense

- Droite/Gauche

- Histoire/Mémoire
On inscrit la Vème République dans la tradition
républicaine, tout en mettant l’accent sur sa
spécificité.
La Vème République réaffirme le principe de la
souveraineté nationale et instaure la primauté de
l’exécutif.
Après avoir décrit les caractéristiques du système
né dans les années 1958-1962, on étudie ses
principales évolutions jusqu’à nos jours.
B - Sujet d’étude au choix :

- Les Français et la
construction européenne,
de la fin des années 1950
à nos jours (4 heures)

- Géographie électorale de
la France de la Vème
République (4-5 heures)

- Charles de Gaulle, une
vie d’engagements
(4 heures)

Ce sujet d’étude prend en compte deux
dimensions :
- les positions des Français par rapport à la
construction européenne et leur évolution ;
- l’impact de cette construction sur le quotidien de
la population de la France, dans sa diversité.

Le traitement de ce sujet d’étude recourt à la
cartographie informatique et aborde notamment
les réalités locales.
L’analyse de quelques cartes électorales et
données statistiques permet de repérer et de
comprendre les persistances, les évolutions et les
ruptures de la géographie électorale française, en
intégrant l’incidence des différents modes de
scrutin.

Du théoricien militaire à l’homme du 18 Juin et au
Président de la République, on analyse comment
de Gaulle a forgé ses convictions et les a
traduites en actes. La personnalité de de Gaulle,
ses choix et la construction du mythe gaullien ont
suscité adhésion et rejet, qui sont eux-mêmes
objets d’histoire. Cette étude permet de poser la
question de l’acteur de l’Histoire.
Chaque thème invite à mobiliser et à approfondir les capacités et méthodes du programme (I.1 et III.1
et 2 aussi systématiquement que possible). Ce thème invite particulièrement à travailler :
- nommer et périodiser les continuités et ruptures chronologiques ;
- situer un événement dans le temps court ou le temps long ;
- mettre en relation des faits ou événements de natures, de périodes, de localisations spatiales
différentes (approches diachroniques et synchroniques) ;
- réaliser des cartes, croquis et schémas cartographiques, des organigrammes, des diagrammes et
schémas fléchés, des graphes de différents types (évolution, répartition) ;
- utiliser les ordinateurs, logiciels, tableaux numériques ou tablettes graphiques pour rédiger des
textes, confectionner des cartes, croquis et graphes, des montages documentaires ;
- utiliser de manière critique les moteurs de recherche et les ressources en lignes (internet, intranet de
l’établissement, blogs).

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2. La France contemporaine - Géographie et éducation civique (12 heures)

Question obligatoire (A)
et
Sujets d’étude (B)
Notions Commentaires
A - Comprendre les
territoires de proximité
(8 heures)
Circonscription
administrative

Décentralisation et
Déconcentration

Fiscalité

Intercommunalité

Réseau

Territoire
Cette question permet :
- de s’interroger sur ce que sont les territoires de
proximité des Français ;
- d’étudier le maillage territorial de la France et sa
pertinence ;
- de faire comprendre les enjeux de la
décentralisation et le rôle nouveau de l’État et de
ses représentants dans un contexte de
déconcentration.
Une attention particulière est portée au
développement de l’intercommunalité, aux
transferts de compétences et aux modes de
fiscalité.
B - Sujet d’étude au choix :

- Les transports, enjeu(x)
d’aménagement et d’équité
(4 heures)

- Solidarité des territoires
et des personnes
(4 heures)

- 36 700 communes : un
attachement français
(4 heures)
Des sites internet proposent de nombreuses
données pour étudier les réalités territoriales
locales : les sujets d’étude proposés permettent
de sensibiliser les lycéens à ces outils de
l’aménagement et du développement, et de leur
donner une occasion de les utiliser.

En se situant aux échelles qui paraissent
pertinentes (commune, intercommunalité,
département, région), on montre l’importance des
transports pour la vie quotidienne des habitants,
le développement des territoires et les choix des
acteurs politiques.
Le traitement de ce sujet d’étude prend appui sur
au moins un exemple concret.

On met l’accent sur les inégalités de richesse
entre les collectivités territoriales et sur les
politiques de solidarité destinées à les réduire. On
privilégie l’échelon intercommunal, aujourd’hui
majeur, pour assurer les grandes missions de
service public de proximité (transports, eau,
déchets ménagers, etc.). Une attention
particulière est portée à la question des modes
durables de développement.

On rappelle l’attachement des Français à la
commune, échelon territorial de base le plus
ancien. On étudie la commune dans ses
dimensions spatiales, politiques et économiques,
à partir de réalités concrètes variées.
Chaque thème invite à mobiliser et à approfondir les capacités et méthodes du programme (I.1 et III.1
et 2 aussi systématiquement que possible). Ce thème invite particulièrement à travailler :
- repérer un lieu ou un espace sur des cartes à échelles ou systèmes de projection différents ;
- prélever, hiérarchiser et confronter des informations selon des approches spécifiques en fonction du
document ou du corpus documentaire ;
- réaliser des cartes, croquis et schémas cartographiques, des organigrammes, des diagrammes et
schémas fléchés, des graphes de différents types (évolution, répartition) ;
- utiliser les ordinateurs, logiciels, tableaux numériques ou tablettes graphiques pour rédiger des
textes, confectionner des cartes, croquis et graphes, des montages documentaires ;
- utiliser de manière critique les moteurs de recherche et les ressources en lignes (internet, intranet de
l’établissement, blogs).

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3. Histoire du quotidien - Histoire (10 heures)

Question obligatoire (A)
et
Sujets d’étude (B)
Notions Commentaires
A - Vivre et mourir en
Europe du milieu du
XIXème siècle aux années
1960 (6 heures)
- Âge industriel

- Croissance

- Hygiénisme

- Modes de vie

- Protection sociale
L’histoire du quotidien croise histoire vécue des
anonymes et processus historique global.

Dans la question obligatoire « Vivre et mourir en
Europe du milieu du XIXème siècle aux années
1960 », on s’interroge surtout sur les évolutions
démographiques.
On le fait en rapport avec les transformations des
modes de vie et des pratiques culturelles, dans un
contexte de mutations des structures de
production et de changement de systèmes
techniques. On privilégie - mais sans exclusive -
le temps long, en recourant à des données
statistiques pertinentes à cette échelle
chronologique.
B - Sujet d’étude au choix :

- Vivre et mourir en temps
de guerre (4 heures)

- La pénicilline : du
laboratoire à la société,
naissance d’un
médicament (4 heures)

- La mode (création,
production, usages) : un
sujet d’histoire (4 heures)

On choisit un des grands conflits européens entre
les années 1870 et les années 1940. Dans ce
cadre chronologique et spatial, on aborde les
conditions de vie à l’arrière et au front, la violence
de guerre dans ses diverses formes et sa
répercussion sur les sociétés, les efforts conduits
pour atténuer les souffrances et protéger les
victimes (par exemple, l’engagement des
« Justes » durant le second conflit mondial).

On étudie la découverte de la pénicilline depuis
les premières observations scientifiques (1870)
jusqu’à son application thérapeutique au cours de
la Seconde Guerre mondiale. On montre à la fois
le fonctionnement de la recherche
pharmaceutique et l’impact de ce médicament sur
l’espérance de vie.

On aborde le secteur de la mode du double point
de vue de la création artistique et de la production
industrielle. On montre que la mode est liée à la
société de consommation. On met en rapport son
évolution avec celle de l’émancipation féminine.
Chaque thème invite à mobiliser et à approfondir les capacités et méthodes du programme (I.1 et III.1
et 2 aussi systématiquement que possible). Ce thème invite particulièrement à travailler :
- nommer et périodiser les continuités et ruptures chronologiques ;
- situer un événement dans le temps court ou le temps long ;
- mettre en relation des faits ou événements de natures, de périodes, de localisations spatiales
différentes (approches diachroniques et synchroniques) ;
- prélever, hiérarchiser et confronter des informations selon des approches spécifiques en fonction du
document ou du corpus documentaire ;
- cerner le sens général d’un document ou d’un corpus documentaire et le mettre en relation avec la
situation historique ou géographique étudiée ;
- décrire et mettre en récit une situation historique ou géographique.

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4. La mondialisation - Géographie (10 heures)

Question obligatoire (A)
et
Sujets d’étude (B)
Notions Commentaires
A - La mondialisation,
interdépendances et
hiérarchisations (6-
7 heures)
- Capitalisme

- Firme
transnationale

- Intégration /
marginalisation

- Métropole
mondiale

- Mondialisation
On présente l'espace mondial comme un système
interdépendant et hiérarchisé, en montrant le
processus d’intégration - croissant mais inégal -
des différentes parties du monde autour des aires
de puissance.
Les nombreux flux de toute nature, découlant du
système relationnel introduit par la mondialisation,
sont organisés en réseaux et en nœuds, par des
acteurs publics comme privés. L’intensité de ces
échanges favorise l’émergence de lieux clés de la
mondialisation, notamment les métropoles
mondiales.
Pour traiter cette question, on recourt largement à
une analyse de cartes à l'échelle planétaire.
B - Sujet d’étude au
choix :

- L’automobile : une
industrie en
recomposition (4 heures)

- Le café, un grand
marché mondial
(4 heures)

Les Jeux olympiques, un
enjeu mondial (3-4 heures)

On analyse l’organisation des firmes automobiles
et les stratégies qu’elles déploient en fonction des
spécialisations territoriales induites par la division
internationale du travail. L’automobile est étudiée
comme un exemple de reclassement hiérarchique
des aires, des pays et des firmes.

On décrit le fonctionnement du marché mondial
du café en insistant sur trois composantes : les
liens entre régions productrices et régions
consommatrices ; les évolutions des termes de
l'échange et l'importance des marchés financiers
et des intermédiaires dans la fixation des cours ;
enfin le rôle des firmes agro-industrielles dans la
transformation et la vente.

Les Jeux olympiques sont abordés en tant que
compétition sportive, en rappelant leur origine et
leur finalité première. On montre qu’ils constituent
aussi un enjeu géopolitique, économique et
médiatique mondial.
Chaque thème invite à mobiliser et à approfondir les capacités et méthodes du programme (I.1 et III.1
et 2 aussi systématiquement que possible). Ce thème invite particulièrement à travailler :
- nommer et localiser les grands repères géographiques terrestres ;
- repérer un lieu ou un espace sur des cartes à échelles ou systèmes de projection différents ;
- prélever, hiérarchiser et confronter des informations selon des approches spécifiques en fonction du
document ou du corpus documentaire ;
- réaliser des cartes, croquis et schémas cartographiques, des organigrammes, des diagrammes et
schémas fléchés, des graphes de différents types (évolution, répartition) ;
- lire un document (un texte ou une carte) et en exprimer oralement ou par écrit les idées clés, les
parties ou composantes essentielles ; passer de la carte au croquis, de l’observation à la description.

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5. La Chine - Histoire et géographie (10 heures)

Question obligatoire (A)
et
Sujets d’étude (B)
Notions Commentaires
A - La Chine depuis 1911 :
de la fin de l’Empire du milieu
à l’un des centres de la
mondialisation (6-7 heures)
- Géopolitique

- Impérialisme

- Littoralisation

- Maoïsme

- Nationalisme

- Puissance / Aire
de puissance

- Totalitarisme
On étudie la Chine à l’échelle d’un siècle en
conjuguant les regards historique et
géographique.
On conduit cette étude de plusieurs points de
vue : territoire, population, volonté
d’indépendance, recherche d’un régime politique,
exploration des voies du développement.
À l’aube du XXIème siècle, la Chine est un acteur
majeur du système mondial. Elle est confrontée à
de nombreuses questions, relatives à
l’organisation spatiale, au social, à la géopolitique
- notamment à l’échelle de l’Asie orientale - et à
l’environnement.
B - Sujet d’étude au choix :

- Contrôler la démographie
en Chine communiste (3-
4 heures)

- La diaspora chinoise
(4 heures)

- Shanghai, métropole
(4 heures)

On suit les différentes politiques mises en place
par le régime communiste, en dégageant à
chaque fois leur contexte et leurs finalités ; on
s’interroge sur les différences de comportement
démographique en fonction des espaces et des
peuples composant la République populaire. On
évoque des enjeux contemporains comme le
vieillissement, les politiques médicales, le statut
des femmes.

On montre l’importance durable de la diaspora
pour propager l’influence culturelle, diplomatique
et économique de la Chine. On s’intéresse aux
différents espaces concernés au fil de l’histoire.
On met en valeur les flux, notamment
d’investissements directs de l’étranger, nourris
par ce phénomène.

On montre comment Shanghai a traversé les cent
dernières années, à la fois symbole et acteur de
la construction de la Chine contemporaine et de
son rapport au monde, depuis les concessions
étrangères jusqu’à l’exposition universelle de
2010. On étudie le poids de cette métropole dans
le développement du littoral et l’aménagement de
l’espace intérieur.
Les dimensions culturelles, notamment
architecturales, de la ville inscrivent ce sujet
d’étude dans une démarche d’histoire des arts.
Chaque thème invite à mobiliser et à approfondir les capacités et méthodes du programme (I.1 et III.1
et 2 aussi systématiquement que possible). Ce thème invite particulièrement à travailler :
- nommer et périodiser les continuités et ruptures chronologiques ;
- situer un événement dans le temps court ou le temps long ;
- lire un document [de toute nature] et en exprimer oralement ou par écrit les idées clés, les parties ou
composantes essentielles ; passer de la carte au croquis, de l’observation à la description ;
- repérer un lieu ou un espace sur des cartes à échelles ou systèmes de projection différents ;
- confronter des situations historiques ou/et géographiques.

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Spécial
Enseignements technologiques (transversaux et spécifiques des
spécialités architecture et construction, énergies et environnement,
innovation technologique et éco-conception, systèmes
d'information et numérique) du cycle terminal de la série STI2D
NOR : MENE1104262A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE
du 9-12-2010
Article 1 - Le programme pour le cycle terminal de la série sciences et technologies de l’industrie et du développement
durable (STI2D) des enseignements technologiques transversaux et spécifiques des spécialités : architecture et
construction, énergies et environnement, innovation technologique et éco-conception, systèmes d’information et
numérique, est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Enseignements technologiques transversaux et enseignements spécifiques - cycle terminal de la série
sciences et technologies de l’industrie et du développement durable

Introduction
Préambule
L'émergence d'attentes complexes de la société concernant le développement durable, le respect de l’environnement
et la responsabilité sociétale des entreprises dans le déploiement de nouvelles techniques doit se traduire dans la
nature des compétences à faire acquérir aux élèves. Les réponses au « comment » qu’apportaient jusqu’ici les
enseignements de technologie doivent être complétées aujourd’hui par des réponses au « pourquoi », associées à
des démarches d’analyses multicritères et d’innovation technique.
Qu’il s’agisse de produits manufacturés ou d’ouvrages, toute réalisation technique se doit d’intégrer les contraintes
techniques, économiques et environnementales.
Cela implique la prise en compte du triptyque matière-énergie-information (1) dans une démarche d’éco-conception
(2) incluant une réflexion sur les grandes questions de société :
- l’utilisation de la matière pour créer ou modifier les structures physiques d’un produit ;
- l’utilisation de l’énergie disponible au sein des systèmes/produits et, plus globalement, dans notre espace de vie ;
- la maîtrise du flux d’informations en vue de son traitement et de son exploitation.
Les compétences et les connaissances associées, relatives aux domaines de la matière, de l’énergie et de
l’information constituent donc la base de toute formation technologique dans le secteur industriel. Le baccalauréat
sciences et technologies de l’industrie et du développement durable (STI2D) permet :
- d’acquérir un socle de compétences nécessaires pour comprendre et expliquer la structure et/ou le fonctionnement
des systèmes. L’ensemble de ces compétences nécessaires seront décrites et regroupées dans les enseignements
technologiques communs ;
- d’aborder la conception des systèmes en étudiant particulièrement les solutions dans l’un des domaines
d’approfondissement dans le cadre d’une spécialisation sans négliger les influences réciproques des solutions
retenues dans les autres domaines.
Le baccalauréat sciences et technologies de l’industrie et du développement durable est composé pour les
enseignements technologiques des enseignements communs et ceux des quatre spécialités visant l’acquisition de
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compétences de conception, d’expérimentation et de dimensionnement dans leur champ technique propre selon des
degrés de complexité adaptés au niveau baccalauréat. À la différence du baccalauréat professionnel, la voie
technologique ne vise aucune finalité professionnelle. Il n’y est donc pas fait référence à des apprentissages de
savoirs et savoir-faire garantissant une aptitude à la réalisation de produits, d’ouvrages ou de services.
Sur les plans scientifiques et technologiques, le titulaire du baccalauréat STI2D sera détenteur de compétences
étendues car liées à un corpus de connaissances des trois domaines matière-énergie-information, suffisantes pour lui
permettre d’accéder à la diversité des formations scientifiques de l’enseignement supérieur : université, écoles
d’ingénieur, CPGE technologiques et toutes les spécialités de STS et d’IUT. Ces compétences constituent un socle
permettant l’acquisition de connaissances nouvelles tout au long de la vie.
Ceci constitue une visée ambitieuse de poursuites d’études mais si les objectifs assignés sont comparables à ceux de
la série scientifique, les parcours, adaptés aux profils des jeunes, permettront de mobiliser des aptitudes différentes
permettant de révéler les potentiels de chacun.
Modalités d’enseignement
Des particularités pédagogiques uniques qui perdurent : un équilibre entre abstraction et concrétisation, analyse et
action, théorie et confrontation avec le réel, indispensable à toute une catégorie d’élèves qui repoussent le choix
d’une formation professionnelle mais sont imperméables à des approches trop déductives et abstraites. Les modalités
d’enseignement privilégient les activités pratiques d’analyse de systèmes techniques réels et actuels ainsi que le
projet. Ce dernier, qui permet de finaliser les activités et de favoriser la collaboration des élèves, n'est pas seulement
support à des situations d'application mais constitue également un temps d'apprentissage. Il s'agit en effet de faire
vivre aux élèves, lors des deux années, tout ou partie d’une démarche de réalisation d’un prototype dans le cadre
d'une pédagogie de projet.
En classe de terminale, un projet technologique (PT) de conception-réalisation, d’amélioration ou d’optimisation d’un
système permet un travail collectif de synthèse et d’approfondissement. Les démarches d’ingénierie collaborative et
d’éco-conception seront utilement mises en œuvre dans la perspective de permettre à chaque élève et au groupe de
faire preuve d’initiative et d’autonomie. C’est donc un moment essentiel pour l’acquisition de compétences clés au
lycée.
La mise en œuvre du programme implique d’associer étroitement l‘observation du fonctionnement et des solutions
constructives d’un système, l’expérimentation et la simulation de tout ou partie du système ainsi que le raisonnement
théorique pour la compréhension et l’exploitation des résultats. L’enseignement s’appuie sur des études de systèmes
qui nécessitent la mise en œuvre d’outils d’analyse, de représentation, de recherche et de validation de modèles ainsi
qu’une culture des solutions constructives mises en œuvre. L’élève peut ainsi apprendre par la technologie et
comprendre les modèles par l’analyse des comportements techniques et non l’inverse, ce qui reste le fondement de la
pédagogie en STI.
Les enseignements technologiques ne peuvent s’effectuer sans un usage intensif des Tic dont l’intégration dans les
systèmes est une réalité et qui participent à l’innovation. De même, leur utilisation comme outil didactique doit être
accrue avec notamment l’emploi des aides multimédia interactives. Les objectifs de la communication permettent aux
élèves de présenter les différentes problématiques techniques auxquelles ils sont confrontés et d’expliciter de façon
raisonnée les choix effectués, y compris en langue vivante 1.
Les enseignants des disciplines scientifiques et ceux des enseignements communs ont un accès régulier aux
différents laboratoires afin de favoriser le développement de liens forts entre tous les enseignements scientifiques et
technologiques. Cet aspect permet à toutes les disciplines de prendre appui sur les situations concrètes
(expérimentions, projets, études de systèmes techniques) rencontrées dans les différents laboratoires et favorise la
conception de progressions pédagogiques partagées.
Les enseignements technologiques transversaux
Trois objectifs sont assignés à ces enseignements.
Le premier consiste à acquérir des concepts de base de la technologie industrielle et à les appliquer dans une logique
de limitation de l’impact environnemental. Pour cela l’enseignement est organisé en collaboration directe et étroite
avec ceux de sciences physiques et chimiques, fondamentales et appliquées et de mathématiques, de façon à
coordonner les apprentissages et à garantir le niveau scientifique nécessaire aux poursuites d’études. La dimension
développement durable justifie d’autres relations à construire avec, par exemple, les enseignements d'histoire et
géographie autour des enjeux mondiaux et géopolitiques.
Le deuxième, adossé à une pédagogie de l’action, à dominante inductive, consiste en une approche pluritechnique
mettant en évidence la richesse et la diversité des solutions techniques actuelles intégratrices de la mobilisation des
trois champs : gestion de l’énergie, traitement de l’information, utilisation et transformation de la matière. Ces trois
champs doivent être abordés de manière globale, équilibrée, non exclusive ni indépendamment les uns des autres. La
mise en œuvre des modèles et des méthodes d’analyse dans un contexte de résolution de problèmes techniques
authentiques est ainsi recherchée.
Le troisième est relatif à la communication, y compris en langue vivante 1.

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Les enseignements spécifiques de spécialité
Dans la spécialité choisie, le titulaire du baccalauréat STI2D doit être capable, pour tout ou partie d’un système ou
d’une solution technique de :
- concevoir ;
- dimensionner ;
- réaliser un prototype, une maquette, une étude relativement à une solution technique envisagée ;
- communiquer y compris en langue vivante 1.
Ces compétences sont déclinées dans chaque programme des spécialités ci-après.
Architecture et construction : la spécialité explore l’étude et la recherche de solutions architecturales et techniques
relatives aux bâtiments et ouvrages. Elle apporte les compétences nécessaires à l’analyse, la conception et
l’intégration dans son environnement d’une construction dans une démarche de développement durable.
Énergies et environnement : la spécialité explore la production, le transport, la distribution et l'utilisation de l’énergie
ainsi que sa gestion. Elle apporte les compétences nécessaires pour appréhender l’efficacité énergétique des
systèmes ainsi que leur impact sur l’environnement et l’optimisation du cycle de vie.
Innovation technologique et éco-conception : la spécialité explore l’étude et la recherche de solutions techniques
innovantes relatives aux produits manufacturés en intégrant la dimension design et ergonomie. Elle apporte les
compétences nécessaires à l’analyse, l’éco-conception et l’intégration dans son environnement d’un système dans
une démarche de développement durable.
Systèmes d’information et numérique : la spécialité explore l’acquisition, le traitement, le transport, la gestion et la
restitution de d’information (voix, données, images). Elle apporte les compétences nécessaires pour appréhender
l’interface utilisateur, la commande rapprochée des systèmes, les télécommunications, les réseaux informatiques, les
modules d’acquisition et de diffusion de l'information et plus généralement sur le développement de systèmes virtuels
ainsi que sur leur impact environnemental et l'optimisation de leur cycle de vie.
La formation prend appui sur des systèmes répondant à un besoin de l’Homme. Si le programme de chaque spécialité
permet un approfondissement, il doit aussi appréhender de manière globale l’approche matière-énergie-information
qui caractérise les interactions au sein d’un système réel. Le projet, caractéristique pédagogique de la série et lié à la
dominante, suit également cette logique et ne peut s'affranchir d'un développement pluritechnique.

(1) La matière représente l’ensemble matériau et structure.
(2) L'éco-conception est la prise en compte et la réduction, dès la conception ou lors d'une reconception de produits, de l'impact
sur l'environnement. C'est une démarche préventive qui se caractérise par une approche globale sur tout le cycle de vie du produit
(depuis l’extraction de matières premières jusqu’à son élimination en fin de vie), de tous les critères environnementaux
(consommations de matières premières, d'eau et d’énergie, rejets dans l’eau et dans l’air, production de déchets, etc.)

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Enseignements technologiques transversaux et enseignements spécifiques - cycle terminal de la série STI2D
Description de la taxonomie utilisée

Indicateur du niveau d'acquisition et de
maîtrise des contenus
Niveaux
1 2 3 4

Le contenu est relatif à l'appréhension
d’une vue d’ensemble d’un sujet : les
réalités sont montrées sous certains aspects
de manière partielle ou globale.

Niveau d’INFORMATION

Le contenu est relatif à l’acquisition de
moyens d’expression et de
communication : définir, utiliser les termes
composant la discipline. Il s’agit de maîtriser
un savoir « appris ».
Ce niveau englobe le précédent.

Niveau d’EXPRESSION

Le contenu est relatif à la maîtrise d’outils
d’étude ou d’action : utiliser, manipuler des
règles ou des ensembles de règles
(algorithme), des principes, des démarches
formalisées en vue d’un résultat à atteindre.
Ce niveau englobe les deux niveaux
précédents.

Niveau de la
MAÎTRISE D’OUTILS

Le contenu est relatif à la maîtrise d’une
méthodologie de formulation et de
résolution de problèmes : assembler,
organiser les éléments d’un sujet, identifier
les relations, raisonner à partir de ces
relations, décider en vue d’un but à
atteindre. Il s’agit de maîtriser une
démarche : induire, déduire, expérimenter,
se documenter.
Ce niveau englobe les trois niveaux
précédents.

Niveau de la
MAÎTRISE MÉTHODOLOGIQUE

Nota : les évaluations permettant la certification ne peuvent porter que sur des compétences utilisant des
savoirs, savoir-faire et démarches de niveau 2, 3 et 4.

Les tableaux définissant les programmes du baccalauréat STI2D ne sont en aucun cas une présentation
chronologique des connaissances et compétences à faire acquérir aux élèves
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Les enseignements technologiques communs
A - Objectifs et compétences des enseignements technologiques communs du baccalauréat
STI2D

Objectifs de formation Compétences attendues
S
oc
ié
té
e
t d
év
el
op
pe
m
en
t
du
ra
bl
e
O1 - Caractériser des systèmes
privilégiant un usage raisonné du
point de vue développement
durable
CO1.1. Justifier les choix des matériaux, des structures d’un
système et les énergies mises en œuvre dans une
approche de développement durable
CO1.2. Justifier le choix d’une solution selon des contraintes
d’ergonomie et d’effets sur la santé de l’homme et du
vivant
O2 - Identifier les éléments
permettant la limitation de
l’impact environnemental d’un
système et de ses constituants
CO2.1. Identifier les flux et la forme de l’énergie, caractériser
ses transformations et/ou modulations et estimer
l’efficacité énergétique globale d’un système
CO2.2. Justifier les solutions constructives d’un système au
regard des impacts environnementaux et économiques
engendrés tout au long de son cycle de vie
Te
ch
no
lo
gi
e
O3 - Identifier les éléments
influents du développement d’un
système
CO3.1. Décoder le cahier des charges fonctionnel d’un système
CO3.2. Évaluer la compétitivité d’un système d’un point de vue
technique et économique
O4 - Décoder l’organisation
fonctionnelle, structurelle et
logicielle d’un système
CO4.1. Identifier et caractériser les fonctions et les constituants
d’un système ainsi que ses entrées/sorties
CO4.2. Identifier et caractériser l’agencement matériel et/ou
logiciel d’un système
CO4.3. Identifier et caractériser le fonctionnement temporel d’un
système
CO4.4. Identifier et caractériser des solutions techniques
relatives aux matériaux, à la structure, à l’énergie et aux
informations (acquisition, traitement, transmission) d’un
système
O5 - Utiliser un modèle de
comportement pour prédire un
fonctionnement ou valider une
performance
CO5.1. Expliquer des éléments d’une modélisation proposée
relative au comportement de tout ou partie d’un système
CO5.2. Identifier des variables internes et externes utiles à une
modélisation, simuler et valider le comportement du
modèle
CO5.3. Évaluer un écart entre le comportement du réel et le
comportement du modèle en fonction des paramètres
proposés
C
om
m
un
ic
at
io
n
O6 - Communiquer une idée, un
principe ou une solution
technique, un projet, y compris
en langue étrangère
CO6.1. Décrire une idée, un principe, une solution, un projet en
utilisant des outils de représentation adaptés
CO6.2. Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un
système en utilisant l'outil de description le plus
pertinent
CO6.3. Présenter et argumenter des démarches, des résultats,
y compris dans une langue étrangère

B - Programme des enseignements technologiques communs du baccalauréat STI2D
Le programme des enseignements technologiques communs détaillé ci-après est constitué de trois parties
décrivant les connaissances visées. La structure et l’ordre proposés des connaissances n’induit pas
l’organisation concrète des apprentissages. En particulier, les contenus du chapitre 3, traitant des solutions
technologiques, auront tout avantage à être répartis et intégrés aux phases d’apprentissages associées aux deux
chapitres précédents. Une étoile dans la colonne « Ph. » met en évidence les liens et relations avec le
programme de physique nécessitant une étroite coordination entre les progressions pédagogiques des deux
enseignements. Un « M » dans la colonne « Ph. » indique le lien en relation avec le programme de
mathématiques.

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1. Principes de conception des systèmes et développement durable
Objectif général de formation : identifier les tendances d’évolution des systèmes, les concevoir en facilitant leur
usage raisonné et en limitant leurs impacts environnementaux.

1.1 Compétitivité et créativité Ph. 1ère/T Tax Commentaires
1.1.1 Paramètres de la compétitivité L’enseignement est mené à partir d’une ou deux
études de dossiers technologiques concrètes, mettant
en valeur la compétitivité d'un système dans un
contexte de développement durable et permettant de
mettre en exergue les paramètres indiqués. Les
études de cas doivent traiter de l’ensemble des
domaines techniques, produits manufacturés et
constructions. Pour les bâtiments, par exemple,
l’exploitation des normes en vigueur permet de
comprendre l’évolution vers le bâtiment à énergie
positive et d'identifier les qualités d’intégration des
équipements techniques en son sein.
La protection des innovations peut s’aborder au
travers de la propriété industrielle sous les angles
suivants :
- les bases de données de brevets constituent une
source d’information conséquente (et gratuite) pour
repérer les solutions techniques existantes afin de ne
pas recréer ce qui existe déjà et retracer les
évolutions techniques d’un produit ;
- pour protéger efficacement de la concurrence une
création, par la propriété industrielle, trois aspects
sont complémentaires : le brevet d’invention pour
protéger les aspects techniques, le dessin et modèle
pour protéger le design et la marque pour protéger le
nom du produit innovant ;
- faire en sorte qu’un nouveau produit devienne une
norme internationale contribue à la compétitivité de
l’entreprise. Par ailleurs les normes constituent une
base de connaissance importante y compris du point
de vue méthodologique.
Importance du service rendu (besoin réel et
besoin induit)
Innovation (de produit, de procédé, de
marketing)
Recherche de solutions techniques
(brevets) et créativité, stratégie de
propriété industrielle (protection du
nom, du design et de l’aspect
technique), enjeux de la normalisation
Design produit et architecture
Ergonomie : notion de confort, d’efficacité, de
sécurité dans les relations homme-produit,
homme-système
1ère 2
1.1.2 Cycle de vie d’un produit et choix techniques,
économiques et environnementaux
À partir d’études de dossiers technologiques, on
identifie les étapes du cycle de vie d'un système ainsi
que les conséquences de la prise en compte partielle
ou globale des différentes étapes. Il s’agit de donner
un aperçu des différents points de vue de l’analyse
globale, de montrer leurs interactions et de conclure
sur le modèle utilisé (en cascade ou en V).
Les étapes du cycle de vie d’un système
Prise en compte globale du cycle de vie
1ère 2
1.1.3 Compromis complexité-efficacité-coût L’approche des compromis se fait par comparaison
(analyses relatives) de solutions en disposant de
bases de données de coût (exemple : pour plusieurs
solutions, comparaison du gain sur la consommation
énergétique et de la réduction de l’impact
environnemental avec le coût d’installation et
d’exploitation). Cette notion de compromis technico-
économique est le cœur des compétences d’un
technicien, il convient d’y apporter une attention
permanente tout au long de la formation tant dans le
tronc commun que dans les spécialités.
Relation fonction/coût/besoin
Relation fonction/coût/réalisation
Relation fonction/impact environnemental
1ère/T 2
1.2 Éco-conception
1.2.1 Étapes de la démarche de conception L’enseignement s'appuie sur des études de dossiers
technologiques permettant d'identifier les éléments
principaux d'une démarche de conception de tous
types de systèmes. Celle relative à un ouvrage
permet de traiter plus particulièrement les fonctions
d’estime ainsi que les contraintes environnementales,
de confort et de respect des sites.
Expression du besoin, spécifications
fonctionnelles d’un système (cahier des
charges fonctionnel)
1ère 2

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1.2.2 Mise à disposition des ressources Enseignements complémentaires entre physique-
chimie et STI.
Les études de dossiers technologiques doivent
permettre l’identification des paramètres influant sur le
coût de l’énergie et sur sa disponibilité : localisation et
ressources estimées, complexification de l’extraction
et des traitements nécessaires, choix du mode de
transport et de distribution.
Physique-chimie : les ressources énergétiques : sources primaires et
secondaires (hydraulique, nucléaire, solaire, biomasse, géologique,
géothermie, pétrole, gaz, charbon), chimique (piles à combustible,
électrique, mécanique)
Coûts relatifs, disponibilité, impacts
environnementaux des matériaux
1ère 2
Enjeux énergétiques mondiaux : extraction et
transport, production centralisée, production
locale
* 1ère 2
1.2.3 Utilisation raisonnée des ressources Approche comparative sur des cas d’optimisation. Ce
concept est abordé à l’occasion d’études de dossiers
technologiques globales portant sur les différents
champs technologiques.
On peut ainsi établir un bilan carbone des principaux
matériaux isolants dans un habitat, évaluer l’impact
environnemental d’une structure de bâtiment d’un
point de vue consommation énergétique, analyser le
recyclage des solutions de stockage d’énergie et de
production d’énergie renouvelable, analyser les
solutions de recyclage des matériaux et de
déconstruction d’un produit.
Concernant l’apport de la chaîne d’information, on
s’appuie sur les spécifications normalisées (pollutions
conduite et rayonnée) en vigueur au moment de
l’étude. On peut montrer que la chaîne d’information
permet un usage raisonné des matières d’œuvre et
donc limite les impacts par une gestion des
ressources.
Propriétés physico-chimiques, mécaniques et
thermiques des matériaux * 1ère 2
Impacts environnementaux associés au cycle
de vie du produit :
- conception (optimisation des masses
et des assemblages)
- contraintes d’industrialisation, de
réalisation, d’utilisation (minimisation et
valorisation des pertes et des rejets) et
de fin de vie
- minimisation de la consommation
énergétique

1ère/T

2
Efficacité énergétique d’un système 1ère/T 2
Apport de la chaîne d’information associée à la
commande pour améliorer l’efficacité globale
d’un système
1ère 2

2. Outils et méthodes d’analyse et de description des systèmes
Objectif général de formation : identifier les éléments influents d’un système, décoder son organisation et
utiliser un modèle de comportement pour prédire ou valider ses performances.

2.1 Approche fonctionnelle des systèmes (1)
2.1.1 Organisation fonctionnelle d’une chaîne d’énergie On se limite à une caractérisation externe des
fonctions. Caractérisation des fonctions relatives à
l’énergie : production, transport, distribution,
stockage, transformation, modulation.
* 1ère 3
2.1.2 Organisation fonctionnelle d’une chaîne
d’information
On se limite au transfert de données en bande de
base (pas de transposition de fréquence, pas de
modulation). Caractérisation des fonctions relatives à
l'information : acquisition et restitution, codage
et traitement, transmission
* 1ère 3
2.2 Outils de représentation
2.2.1 Représentation du réel L’exploitation concerne uniquement les utilisations en
moyen de communication :
- réalisation d’une image selon un point de vue (du
concepteur, du spécificateur, du fabricant, du
commercial, du spécialiste de la maintenance, du
monteur, de l'installateur, de l'utilisateur, etc.) ;
- adaptation des formats de données ;
- restitution associée à une représentation et choix du
support.
Croquis (design produit, architecture) 1ère/T 2
Représentation volumique numérique des
systèmes
1ère/T 3
Exploitation des représentations numériques 1ère/T 3

(1) L’enseignement s’appuie sur l’analyse de différents systèmes, mettant en œuvre plusieurs formes d’énergie.

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2.2.2 Représentations symboliques L’enseignement sur les schémas se limite au mode
lecture et interprétation sur des systèmes ou sous-
systèmes simples.
Le schéma cinématique n’est pas obligatoirement le
schéma minimal mais celui qui correspond le mieux à
la description fonctionnelle du mécanisme étudié.
Le schéma architectural permet de décrire
l’organisation structurelle d’un produit industriel de
manière non normalisée, il fait apparaître les
composants et constituants (choix techniques).

Représentation symbolique associée à la
modélisation des systèmes : diagrammes
adaptés SysML, graphe de flux d’énergie,
schéma cinématique, schéma électrique,
schéma fluidique.
1ère/T 3
Schéma architectural (mécanique,
énergétique, informationnel)
1ère/T 3
Représentations des répartitions et de
l’évolution des grandeurs énergétiques
(diagramme, vidéo, image)
1ère/T 3
Représentations associées au codage de
l’information : variables, encapsulation des
données
1ère/T 2
2.3 Approche comportementale
2.3.1 Modèles de comportement Il s’agit de proposer une approche simple permettant
de justifier l’utilisation d’un modèle de comportement,
pouvant s’appuyer sur une simulation, permettant de
justifier le paramétrage, les objectifs associés
(justification de performance, prédiction d’un
comportement ) et la comparaison avec le réel.
Principes généraux d’utilisation
Identification et limites des modèles de
comportements, paramétrage associé aux
progiciels de simulation
1ère 2
Identification des variables du modèle,
simulation et comparaison des résultats
obtenus au système réel ou à son cahier des
charges
M(2) 1ère/T 2 Il s’agit de faire une analyse permettant de mettre en
évidence l’influence du paramétrage sur la pertinence
des résultats de la simulation.
2.3.2 Comportement des matériaux Privilégier une approche qualitative par comparaison
à partir d’expérimentations permettant de retenir des
ordres de grandeur. Toutes les familles de matériaux
sont expérimentées en lien avec les domaines
d’emplois caractéristiques.
Les matériaux composites sont ceux de tous les
systèmes.
La progression pédagogique est à coordonner avec
celle de physique sur les points complémentaires des
programmes.
Physique-chimie : matériaux métalliques, matières plastiques,
céramiques. Comportement physico-chimiques (électrique, magnétique,
oxydation, corrosion)
Matériaux composites, nano matériaux.
Classification et typologie des matériaux
T 2
Comportements caractéristiques des
matériaux selon les points de vue

Mécaniques (efforts, frottements, élasticité,
dureté, ductilité) * 1ère/T 2
Thermiques (échauffement par conduction,
convection et rayonnement, fusion,
écoulement)
* T 2
Électrique (résistivité, perméabilité,
permittivité) * 1ère 2

2.3.3 Comportement mécanique des systèmes On se limite à une résolution graphique de l’équilibre
d’un solide soumis à trois forces et à l’utilisation du
modèle de présentation « torseur statique » en mode
descriptif uniquement.
La majorité des activités est pratique et se déroule
sur des maquettes didactisées et des dispositifs
expérimentaux simples.
Actions : ponctuelles, linéiques uniformément
réparties, couples, moments.
Sollicitations : traction, compression, flexion simple.

Physique-chimie : solides en mouvement (translation rectiligne et rotation
autour d’un axe fixe). Aspects énergétiques du mouvement
Équilibre des solides : modélisation des
liaisons, actions mécaniques, principe
fondamental de la statique, résolution d’un
problème de statique plane
* 1ère 3
Résistance des matériaux : hypothèses et
modèle poutre, types de sollicitations simples,
notion de contrainte et de déformation, loi de
Hooke et module d’Young, limite élastique,
étude d’une sollicitation simple
T 2
(2) Loi normale, moyenne et écart-type.

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2.3.4 Structures porteuses À ne traiter que sous forme expérimentale de manière à
faire apparaître le lien entre amplitude des vibrations,
fréquence et inertie - raideur du produit.
Modélisation du transfert de charges (efforts) dans
une structure filaire (de type portique, charpente ou
poutres-poteaux)
Identification qualitative des sollicitations auxquelles
sont soumis les éléments (traction, compression,
flexion). Association du type de sollicitations à un
choix de matériaux.
Aspects vibratoires T 2
Transfert de charges 1ère 3
2.3.5 Comportement énergétique des systèmes L’analyse de systèmes simples doit permettre de
montrer l’analogie entre les éléments mécaniques,
électriques, hydrauliques.
On privilégie l’emploi de formulaires pour la
détermination des pertes de charges des réseaux
fluidiques.
Activités pratiques sur maquettes instrumentées
permettant de caractériser les paramètres influents
du fonctionnement de différentes chaînes d’énergies
et d’optimiser les échanges d’énergie entre une
source et une charge. On s’attache à la
caractéristique des charges en lien avec un modèle
de comportement. Les modèles de comportement
sont étudiés autour d’un point de fonctionnement.
Physique-chimie : formes de l’énergie (grandeurs caractéristiques
associées aux énergies - électrique, électromagnétique, thermique,
chimique, fluidique, rayonnante, nucléaire - unités, ordres de grandeur,
travail, puissance
Principes de base de la dynamique des fluides et de la thermodynamique
appliqués aux systèmes techniques
Transformations de l’énergie (électrique - électrique, électrique -
mécanique, électrique - thermique, électrique - éclairement, cinétique
- électrique, mécanique - thermique)
Modulation de l’énergie
Analyse des pertes de charges fluidiques,
caractéristiques des composants
T 3
Les paramètres de gestion de l’énergie liés au
stockage et aux transformations * 1ère 2
Conservation d’énergie, pertes et rendements,
principe de réversibilité
1ère/T 3
Natures et caractéristiques des sources et des
charges
1ère/T 3
Caractérisation des échanges d’énergie entre
source et charge : disponibilité, puissance,
reconfiguration, qualité, adaptabilité au profil
de charge, régularité
T 2
2.3.6 Comportements informationnels des systèmes (3) Activités pratiques liées à la mise en œuvre d’un
produit industriel ou d’un système permettant
l’application des différents modèles de description de
l’information (en statique et en dynamique) et la
caractérisation des entrées-sorties de ses différents
constituants.
Les modèles de comportement sont étudiés autour
d’un point de fonctionnement. Au niveau de
l’expression de l’information on se limite aux
grandeurs statistiques usuelles (moyenne et écart
type)

Caractérisation de l’information : expression,
visualisation, interprétation, caractérisations
temporelle et fréquentielle
1ère/T 2
Modèles de description en statique et en
dynamique
1ère/T 3
Modèles algorithmiques : structures
algorithmiques élémentaires (boucles,
conditions, transitions conditionnelles).
Variables
M(4) 1ère/T 3

(3) On se limite au domaine des basses fréquences. Le mesurage en hautes fréquences peut éventuellement être abordé dans
la spécialisation Sin.
(4) Nécessité d’une étroite coordination avec la progression pédagogique en mathématiques

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3. Solutions technologiques (5)
Objectif général de formation : identifier une solution technique, développer une culture des solutions technologiques.

3.1 Structures matérielles et/ou
logicielles Ph. 1ère/T Tax Commentaires
3.1.1 Choix des matériaux On se limite à des études de dossiers technologiques
montrant que le choix d’un matériau répond à des
contraintes du cahier des charges et relève d’une
démarche structurée s’appuyant sur l’utilisation de
bases de données, permettant une analyse selon
plusieurs critères. Les approches multi-contraintes et
multi-objectifs permettent de montrer que les choix de
matériaux relèvent de compromis entre des critères
opposés. Les indices de performance permettent de
relier les connaissances de Rdm. avec le choix des
matériaux.
Principes de choix, indices de performances,
méthodes structurées d’optimisation d’un
choix, conception multi-contraintes et multi-
objectifs
T 2
3.1.2 Typologie des solutions constructives des liaisons
entre solides
On aborde les différents types de liaisons et leurs
déclinaisons dans des objets manufacturés (analyse
des mouvements cinématiques) ou dans des
ouvrages (analyses des déformations).
Caractérisation des liaisons sur les systèmes 1ère 3
Relation avec les mouvements/déformations et
les efforts
T 3
3.1.3 Typologie des solutions constructives de l’énergie Il s’agit d’identifier les différents types de structures
d’association de transformateurs d’énergie et de
modulateurs associés ainsi que les formes d’énergies
transformées.
Système énergétique mono-source T 2
Système énergétique multi-source et hybride T 2
3.1.4 Traitement de l’information Les opérandes simples (somme, différence,
multiplication, retard, comparaison) sont extraites de
bibliothèques graphiques fournies.
On se limite aux principes de la programmation objet.
Pour les systèmes événementiels on utilise les
composants programmables intégrés.

Codage (binaire, hexadécimal, ASCII) et
transcodage de l’information, compression,
correction
1ère/T 3
Programmation objet : structures élémentaires
de classe, concept d'instanciation
1ère/T 2
Traitement programmé : structure à base de
microcontrôleurs et structures spécialisées
(composants analogiques et/ou numériques
programmables)
1ère/T 2
Systèmes événementiels : logique
combinatoire, logique séquentielle
1ère/T 3
Traitement analogique de l’information :
opérations élémentaires (addition,
soustraction, multiplication, saturation) (6)
1ère/T 1

(5) Ce chapitre n’est pas traité indépendamment mais s’intègre dans les deux chapitres précédents.
(6) On se limite à une approche qualitative des différentes fonctions analogiques de base. Cette partie est approfondie dans la
spécialisation Sin.

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3.2 Constituants d’un système
3.2.1 Transformateurs et modulateurs d’énergie associés Seuls les réducteurs à engrenage droit et à axes
parallèles sont abordés.
Il convient d’insister sur la complémentarité entre
modulation et conversion d’énergie permettant de
s’adapter aux caractéristiques de la charge.
L’étude des convertisseurs d’énergie inclut les
systèmes d’échanges thermiques.
Les convertisseurs d’énergie sont traités en se limitant
à leurs caractéristiques d’entrées/sorties externes. Le
moteur thermique n’est étudié que dans le cas d’une
hybridation.
Adaptateurs d’énergie : réducteurs mécaniques,
transformateurs électriques parfaits et
échangeurs thermiques
1ère/T 2
Actionneurs et modulateurs : moteurs
électriques et modulateurs, vérins
pneumatiques et interfaces, vannes pilotées
dans l’habitat pour des applications
hydrauliques et thermiques
1ère/T 3
Accouplements permanents ou non, freins 1ère/T 2
Convertisseurs d'énergie : ventilateurs, pompes,
compresseurs, moteur thermique
1ère/T 2
Éclairage 1ère/T 2
3.2.2 Stockage d’énergie On se limite à l’étude du bilan énergétique externe
des systèmes de stockage durant les principales
phases de fonctionnement.
Constituants permettant le stockage sous
forme :
- mécanique, hydraulique ou pneumatique :
sous forme potentielle et/ou cinétique
- chimique : piles et accumulateurs,
combustibles, carburants, comburants
- électrostatique : condensateur et super
condensateur
- électromagnétique
- thermique : chaleur latente et chaleur sensible
* 1ère/T 2
3.2.3 Acquisition et codage de l’information On privilégie des activités de travaux pratiques
articulées autour de chaînes d’acquisition et de
traitement logiciel, après instrumentation de systèmes
réels.
Capteurs : approche qualitative des capteurs,
grandeur mesurée et grandeurs d’influence
(parasitage, sensibilité, linéarité)
* 1ère 2
Conditionnement et adaptation du capteur à la
chaîne d’information, échantillonnage,
blocage
* 1ère 2
Filtrage de l’information : types de filtres
(approche par gabarit)
* T 3
Restitution de l’information : approche
qualitative des démodulations (transducteurs
voix, données, images ; commande des pré-
actionneurs)
1ère
/T
2

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3.2.4 Transmission de l’information, réseaux et internet L’ensemble de ces domaines liés aux transmissions
de l’information sur des réseaux est étudié de manière
plus approfondie dans la spécialisation Sin.

En classe de première, on se limite à la découverte de
la communication via un réseau local de type
Ethernet.

Pour la mise en œuvre des activités de travaux
pratiques sur les réseaux, s’il n’est pas possible
d’obtenir un réseau pédagogique isolé du réseau de
l'établissement (DMZ), le routeur devra être remplacé
par un modem-routeur ADSL (X-Box).
Transmission de l’information (modulations
d’amplitude, modulations de fréquence,
modulations de phase) (7)
*
M(8)
1ère/T 1
Caractéristiques d’un canal de transmission,
multiplexage (9)
1ère/T 1
Organisations matérielle et logicielle d’un
dispositif communicant : constituants et
interfaçages
1ère/T 2
Modèles en couche des réseaux, protocoles
et encapsulation des données
1ère/T 2
Adresse physique (Mac) du protocole
Ethernet et adresse logique (IP) du protocole
IP. Lien adresse Mac/IP : protocole ARP
1ère/T 3
Architecture client/serveur : protocoles FTP et
HTTP (10)
1ère/T 1
Gestion d'un nœud de réseau par le
paramétrage d'un routeur : adresses IP,
Nat/Pat, DNS, pare-feu
1ère/T 2

(7) On se limite à une approche qualitative des différentes modulations.
(8) Représentation des nombres complexes ieTU
(9) On se limite à une approche qualitative des techniques de multiplexage (temporel et fréquentiel).
(10) On se limite à la couche application du modèle Osi. Les protocoles de la couche transport (UDP et TCP) sont étudiés
dans la spécialisation Sin.

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C - Tableau de mise en relation des compétences et des savoirs associés des enseignements
technologiques communs du baccalauréat STI2D

1
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C
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le

Caractériser des systèmes
privilégiant un usage
raisonné du point de vue du
développement durable
CO1.1 X X X
CO1.2 X X
Identifier les éléments
permettant la limitation de
l’impact environnemental
d’un système et de ses
constituants
CO2.1 X X
CO2.2 X X X
Te
ch
no
lo
gi
e
Identifier les éléments
influents du développement
d’un système
CO3.1 X
CO3.2 X
Décoder l’organisation
fonctionnelle, structurelle et
logicielle d’un système
CO4.1 X X
CO4.2 X
CO4.3 X X
CO4.4 X X
Utiliser un modèle de
comportement pour prédire
un fonctionnement ou
valider une performance
CO5.1 X
CO5.2 X
CO5.3 X
C
om
m
un
ic
at
io
n
Communiquer une idée, un
principe ou une solution
technique, un projet, y
compris en langue
étrangère
CO6.1 X
CO6.2 X
CO6.3 X X X X X X X

Les cases marquées d’une croix correspondent aux savoirs les plus directement mobilisés pour l'accès à la
compétence.

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Les spécialités
Les activités liées aux spécialités doivent se situer dans un contexte pluritechnologique qui permet de :
- présenter et justifier le problème technique de spécialité à résoudre ;
- valider et justifier la solution technique de spécialité proposée ;
- étudier les conséquences d'intégrations technologiques justifiant la transition d'une spécialité dans une autre,
simplifier des solutions, augmenter les performances, diminuer les coûts dans un contexte de réduction des
empreintes environnementales.
La démarche globale menée dans l'enseignement technologique transversal fait place à une approche plus
centrée sur un domaine sans négliger les influences réciproques des autres domaines. L'enseignement de
spécialité permet d'impliquer les élèves par des mises en situation concrètes allant vers la création, la
conception, le « réel créé ».
Il s’agit de proposer aux élèves de vivre les différentes étapes d’un projet dans un contexte simple et limité,
fédérateur de connaissances et facilitateur d'apprentissages par l'action. Les jeunes déjà intéressés dès le lycée
par un domaine technique pourront le découvrir et s'y épanouir.
Certaines connaissances abordées lors des enseignements technologiques transversaux participent également à
l’acquisition de compétences nouvelles dans des spécialités. Elles sont alors reprises et traitées à un niveau
taxonomique plus élevé.
Le projet, déjà évoqué dans le préambule, est fondamental comme modalité de formation ; il constitue donc un
moment privilégié permettant l’évaluation des compétences. Il peut être utilement complété par des microprojets
répartis sur les deux années du cycle de formation à l’initiative des équipes pédagogiques.
Les pages qui suivent présentent les quatre programmes de spécialités dans la même logique que celle des
enseignements technologiques communs, la colonne ETC indique la présence d’un lien avec eux :
- Architecture et construction ;
- Ėnergies et environnement ;
- Innovation technologique et éco-conception ;
- Systèmes d’information et numérique.

Spécialité architecture et construction
A - Objectifs et compétences de la spécialité architecture et construction du baccalauréat
STI2D

Objectifs de formation Compétences attendues
O7 - Imaginer une solution, répondre à un
besoin
CO7.ac1. Participer à une étude architecturale, dans une
démarche de développement durable
CO7.ac2. Proposer/choisir des solutions techniques répondant
aux contraintes et attentes d’une construction
CO7.ac3. Concevoir une organisation de réalisation
O8 - Valider des solutions techniques
CO8.ac1. Simuler un comportement structurel, thermique et
acoustique de tout ou partie d’une construction
CO8.ac2. Analyser les résultats issus de simulations ou
d’essais de laboratoire
CO8.ac3. Analyser/valider les choix structurels et de confort
O9 - Gérer la vie du produit
CO9.ac1. Améliorer les performances d’une construction du
point de vue énergétique, domotique et
informationnel
CO9.ac2. Identifier et décrire les causes de désordre dans une
construction
CO9.ac3. Valoriser la fin de vie du produit : déconstruction,
gestion des déchets, valorisation des produits

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B - Programme de la spécialité architecture et construction du baccalauréat STI2D
1 - Projet technologique
Objectif général de formation : dans un contexte de développement durable, faire participer les élèves aux
principales étapes d’un projet de construction en intégrant des contraintes sociales et culturelles, d’efficacité
énergétique et du cadre de vie.

1.1 La démarche de projet ETC 1ère/T Tax Commentaires
Environnement économique et
professionnel
1ère 1 Se limiter à la maîtrise d’ouvrage, la maîtrise
d’œuvre, la coordination sécurité et la
protection de la santé, la typologie des
entreprises, au rôle de l’organisme de contrôle
et à la présentation des services administratifs
déconcentrés.
Il s’agit de situer l’acte de construire dans un
ensemble économique et professionnel au
travers des études proposées.
L’importance et le rôle des différents acteurs
sont décrits par le filtre d’une démarche de
projet qui permettra de présenter les principes
de droit, de réglementation, de contrôle et de
normalisation.
Planification d'un projet de construction :
découpage en phase, diagramme de Gantt,
notion de chemin critique.
1ère/T 3 Les notions abordées prennent appui sur des
études de cas du domaine de la construction.
Elles participent également à la construction
de méthodes et de démarches utilisées lors du
projet en classe terminale.
Il s’agit de donner aux élèves les
connaissances de base nécessaires à la
conduite d’un projet technologique : découper
le projet en opérations, déterminer les
enclenchements, affecter des ressources,
identifier le chemin critique.
Ces connaissances sont mises en œuvre à
l’aide d’outils numériques.
Les notions de déboursé ne sont pas
abordées.
Pilotage d'un projet : revue de projet, notion de
coût et de budget, élaboration d’un bilan
d'expérience en vue de traçabilité.
Travail collaboratif : ENT, base de
données, formats d’échange, carte
mentale, flux opérationnels.
1ère/T 3 Les éléments de pilotage sont abordés au
travers et en application des projets menés par
les élèves. Il s’agit de leur faire acquérir et
utiliser les outils d’échanges, de suivi et
d’animation (ENT, revues de projet, cartes
mentales, flux opérationnels) ainsi que ceux de
formalisation et de synthèses (bases de
données, bilan d’expérience) en vue d’une
exploitation collaborative.
Évaluation de la prise de risque dans un projet par
le choix des solutions technologiques (innovations
technologiques, notion de coût global, veille
technologique)
1ère/T 2 Se limiter à l’approche de ces notions lors
d’études de projets innovants (bâtiment HQE,
passifs ou à basse consommation, éco-
quartier, etc.) sans théorisation des processus
de choix ou de décision.
Outils de communication technique : croquis,
maquette, représentation normalisée, modeleur
volumique et module métier, notice descriptive.
* 1ère/T 3 Il s'agit d'adapter le mode de représentation à un interlocuteur donné (client, usager,
entreprise, administration) et à l’objectif défini
(échange d’idées, relation contractuelle),
d’utiliser une maquette numérique fournie et
un logiciel adapté pour simuler le
comportement structurel (déformations),
fonctionnel (gestion des flux, ensoleillement,
transfert de chaleur, isolation acoustique)
d’une construction.

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1.2 Projet architectural ETC 1ère/T Tax Commentaires
Analyse fonctionnelle adaptée à la
construction
Organigramme fonctionnel

* 1ère/T 3 Études de dossiers technologiques allant en complexité croissante. Les premières études
peuvent s’appuyer sur des espaces choisis
dans l’environnement direct des élèves
(chambre, logement, self) pour aller vers des
constructions plus complexes et
représentatives (magasin, gymnase, pont,
salle de spectacle, aménagement urbain).
Le lien avec les enseignements transversaux
doit être fait au niveau des méthodes mises en
œuvre.
Se limiter à l‘étude des fonctions
principales (esthétique et contexte, confort,
résistance), et à l’édition d’organigrammes
fonctionnels dans le cas d’une modification de
l’usage d’une construction.
Conception bioclimatique
Systèmes porteurs
Conformité aux réglementations
* 1ère/T 2 Il s'agit de vérifier que le bâtiment a été bien conçu en regard du climat : implantation,
organisation spatiale, apports et protections
solaires, inertie de transmission et de
stockage.
Il est pertinent d’examiner l'adaptabilité d’une
construction à une évolution de l’usage et la
conformité aux réglementations en vigueur
(accessibilité du cadre bâti aux personnes en
situation de handicap, acoustique, incendie,
parasismique, thermique).
Association de dispositions constructives et de
performances attendues :
- isolation thermique et acoustique, éclairage,
qualité de l’air
- accessibilité du cadre bâti pour personnes en
situation de handicap, prédimensionnements
architecturaux, architecture bioclimatique
T 3 En adoptant le point de vue du programmiste,
le projet permet :
- de fixer une performance attendue et
d’analyser les paramètres influant sur cette
performance ;
- d’analyser les choix, de les justifier et, dans
quelques cas simples, de les compléter ou les
modifier en s’appuyant sur des
documentations techniques sélectionnées
1.3 Établir une organisation de réalisation
Phasage des opérations
Logistique de chantier
Validations de procédés de mise en
œuvre
Impact carbone
Tri des déchets

1ère/T 3 Le phasage des opérations est traité à partir
du planning général de réalisation d’une
construction.
Mettre en relation les procédés de mise en
œuvre et la logistique de chantier :
- identification des éléments importants
concourant au choix des matériaux, des
matériels et des procédés de mise en œuvre ;
- projets relatifs à l’utilisation de matériaux
différents (bois, acier ou béton) ;
- identification de l’impact du tri et du
traitement des déchets de chantier sur son
organisation.
L’impact carbone est abordé au travers des
FDES et de logiciels spécifiques d’aide à la
décision.
Compte tenu de sa spécificité et de
l’importance de son usage, parmi l’ensemble
des projets étudiés, certains utilisant le béton
armé sont obligatoirement proposés.

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2. Conception d’un ouvrage
Objectif général de formation : identifier les paramètres culturels, sociaux, sanitaires, technologiques et
économiques participant à la conception d’une construction. Analyser en quoi des solutions technologiques répondent au
programme du projet. Définir et valider une solution par simulation.

2.1 Paramètres influant la conception ETC 1ère/T Tax Commentaires
Repérage des caractéristiques propres
de solutions architecturales :
- articulation entre les grandes étapes de l’histoire
des constructions et leur contexte socio-
économique
- principales réalisations des bâtisseurs depuis le
XVIIIème siècle
- composition architecturale : vocabulaire,
éléments de syntaxe, proportion, échelle
- références culturelles, historiques, sociales
1ère 1 Se limiter à l’étude comparative de solutions
architecturales de même nature et de même
importance par rapport à l'histoire, à leur
environnement, au contexte socio-économique.
Il est alors possible d’identifier des
conséquences sur les choix constructifs :
formes, matériaux et organisation des espaces.
Le confort :
- hygrothermique
- acoustique
- visuel
- respiratoire
1ère 2 Thermique : se limiter à l’étude des paramètres
du confort hygrothermique et des différents
éléments du bilan thermique en lien avec la
conception architecturale.
Acoustique : l’utilisation d’outils de simulation
numérique permet d’interagir sur les choix
architecturaux (géométrie, organisation spatiale).
Visuel : se limiter à l’analyse d’une conception
architecturale vis-à-vis de la stratégie de la
lumière naturelle.
Respiratoire : l’étude comparative entre une
solution constructive classique et une habitation
labélisée (BB, énergie positive) permet de
mettre en lumière le rôle prépondérant du
système de ventilation.
Choix des sources d’énergie du projet :
- transformation de l’énergie
- coût des énergies
- association de sources d’énergie
- cheminement physique des flux de
fluide dans une construction
* 1ère 2 On s’attache, pour le projet traité, à décrire les
principes des systèmes techniques locaux de
transformation de l’énergie, à identifier les
espaces physiques qui leurs sont dédiés et à
décrire les principes de distribution de
l’énergie et des fluides.
Infrastructure et superstructure :
- éléments de géologie caractéristiques
physiques et mécaniques des sols
- éléments de structure porteuse
- éléments d’enveloppe du bâtiment
- cloisonnement
1ère/T 2 Ne pas chercher l’étude systématique de toutes
les solutions techniques existantes.
Il s’agit de montrer comment une solution
répond, à un moment donné et dans un lieu
défini, à un besoin traduit dans une solution
architecturale. Les solutions innovantes et éco-
compatibles sont présentées comme des
évolutions de solutions traditionnelles. Les études
de dossiers technologiques peuvent prendre
appui sur des études comparées ou sur des
opérations de réhabilitation.
Aménagement du territoire :
- typologies des ouvrages (ponts, routes,
barrages, lieu de production d’énergie)
- impact environnemental lié à
l’aménagement de l’espace public
T 2 Au-delà des solutions technologiques étudiées, on
veille à analyser l’impact environnemental de la
construction de l’ouvrage.
Ce travail doit faire l’objet d’un débat argumenté
s’appuyant sur des présentations de travaux sur
des études de dossiers technologiques.
Le lien avec d’autres disciplines peut,
notamment en terminale, donner lieu à une
réflexion sur le besoin à l’origine de l’ouvrage.
Aménagement urbain :
- distribution des fluides, des énergies
- collecte et traitement des effluents
- aménagement des espaces communs
- éclairage public
T 2 Les études de dossiers technologiques
proposées mettent en avant, lors d’études
comparatives, les conséquences sur les
réseaux de quartiers éco conçus et de
comportements s’inscrivant ou non dans un
contexte de développement durable.
La comparaison entre des solutions issues de
cultures différentes est particulièrement digne
d’intérêt.

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2.2 Solutions technologiques ETC 1ère/T Tax Commentaires
Maîtrise des consommations d’énergie :
- performances thermiques du bâti
- gains passifs (enveloppe, écrans
solaires, éclairage naturel)
Maîtrise des pertes :
- températures ambiantes de confort
intermittence des consignes
- gestion d’éclairage et d’écrans solaires
- récupération d’énergie
- pilotage global de l’énergie sur site
* 1ère/T 2 Les études sont menées à l’aide d’outils de simulation numérique, le diagnostic de
performance énergétique étant connu.
Dans le cadre de la spécialité AC, l’approche
doit être globale, elle repose donc sur des
études de dossiers technologiques de
constructions sans recherche d’exhaustivité
dans les solutions technologiques possibles.
L’objectif n’est pas de faire l’étude de systèmes
techniques de production d’énergie mais par
exemple de mettre en évidence les avantages
et inconvénients de l’intégration de plusieurs
systèmes dans un bâtiment d’habitation ou à
usage tertiaire.
Assurer la stabilité :
- charpente ;
- porteurs verticaux et horizontaux
- liaison au sol, stabilité des terres,
drainage
* 1ère/T 3 Pour des éléments simples (poteau, poutre, dalle) et à partir des choix de matériaux
effectués (bois, bétons, acier, etc.), l’utilisation
des outils logiciels permet de se limiter à
l’analyse des solutions technologiques et
dimensionnements proposés. Il s’agit de viser à
enseigner les démarches qui permettent de
choisir des solutions techniques plutôt que de
chercher à connaître de façon exhaustive ces
solutions.
Les critères de choix intègrent les paramètres
structurels, les contraintes de réalisation et des
indicateurs de coût.
Le confort :
- thermique
- acoustique
- visuel
- respiratoire
1ère/T 3 Choisir les matériaux, les éléments de
construction, les systèmes actifs ou passifs
permettant d’assurer le confort.
Limiter les études à la réalisation du synoptique
de fonctionnement global des systèmes pour
l’habitat individuel et le petit collectif. Le matériel
proposé est de type grand public
communiquant.
2.3 Modélisations, essais et simulations
On privilégiera une approche expérimentale ou par modélisation numérique
Étude des structures :
- modélisation, degré d’hyperstaticité,
typologie des charges, descente de
charges, force portante du sol,
sollicitations et déformations des
structures
- comportement élastique, élasto-
plastique
- rupture fragile, ductilité
- coefficients de sécurité
- moment quadratique, principe de
superposition, répartition des
déformations dans une section de poutre
soumise à de la flexion simple

* 1ère/T 3 Cet enseignement fait suite à celui dispensé dans les enseignements technologiques
transversaux.
Il s’agit de donner les bases de compréhension
de l’équilibre d’une construction. Les
conséquences des concepts retenus
(isostaticité, hyperstaticité, rigidité, formes,
matériaux) sont approchées par une mise en
évidence des déformations.
La description de l’ensemble des charges
auxquelles sont soumises les constructions, leur
importance relative ainsi que la visualisation de
leur cheminement au sol doit permettre de
justifier les choix constructifs.
Les études portent plus particulièrement sur les
matériaux propres au domaine AC.
Les études se font sur la base de comparaison
de comportements ; les liens avec les choix
constructifs doivent être fréquents.
S’attacher à mettre en évidence les liens entre
caractéristiques des matériaux et sollicitations
auxquelles est soumis l’élément structurel
étudié.
Se limiter à l’étude de
- la détermination des charges transmises au
sol dans des structures poteau-poutre-dalle ;
- la traction, la compression, la flexion simple et
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les déformations associées ;
- l’identification des paramètres influant des sols
(cohésion, angle de talus naturel, force
portante) ;
- la modélisation du comportement élastique et
à la loi de Hooke ;
- la mise en évidence du comportement élasto-
plastique au travers de simulations.
Confort hygrothermique :
- caractéristiques et comportements
thermiques des matériaux et parois
* 1ère/T 3 Il s’agit de compléter les éléments des enseignements technologiques communs par
des études de dossiers technologiques du
domaine de la construction.
Le comportement thermique d’une paroi sera
traité sur une paroi composite (comportant une
partie vitrée). On étudie la spécificité du vitrage
vis-à-vis d’un bilan énergétique annuel
(thermique, éclairage naturel).
Confort acoustique :
- transmission du bruit au travers d’une
paroi
- les pièges à sons
- loi de masse
- phénomène de résonnance
- temps de réverbération
1ère/T 3 Les études de dossiers technologiques
proposées permettent d’étudier
expérimentalement le comportement acoustique
de certains matériaux et structures composites.

Confort visuel :
- éclairement, luminance, facteur de
lumière du jour
- stratégie de l’éclairage naturel
1ère/T 2 L’utilisation d’outils de simulation numérique est
incontournable.

L’étude du renouvellement d’air se fait dans une
approche de limitation de la consommation
énergétique.
On veille à traiter le confort d’hiver et d’été.
Confort respiratoire :
- conditions d’hygiène, pollution.
- renouvellement d’air, VMC
1ère/T 2

3. Vie de la construction
Objectif général de formation : identifier les éléments importants du cycle de vie d’une construction. Assurer le
suivi d’une construction en prenant en compte la spécificité des caractéristiques du sol et du climat du site, leur
variabilité dans le temps et le vieillissement des matériaux. Améliorer les performances de la construction pour
répondre aux contraintes du développement durable.

3.1 Améliorer les performances de la
construction ETC 1ère/T Tax Commentaires
Protection anti intrusion
Gestion des accès
Pilotage d’automatismes (volets, brise-
soleil, etc.)
Réseau voix, données, images
Centralisation des commandes
Instrumentation d’équipements (relevé et
affichage de consommations, etc.)
Pilotage à distance (téléphone, internet,
etc.) ;
Asservissement de systèmes (coupure du
chauffage sur ouverture de fenêtre, etc.).
* 1ère/T 3 Il s’agit d’approcher l’amélioration des performances dans les aspects énergétique,
domotique et informationnel.
Les évolutions envisagées font suite à un besoin
exprimé de l’usager, à une évolution
réglementaire ou sociétale.
Un état des lieux partiel ou total de la
construction étant donné, on s’attache à proposer
des solutions d’amélioration conformes aux
attentes, à en estimer le coût et apprécier le
retour sur investissement lorsque cela a du sens.
On fait le lien entre les technologies mises en
œuvre, leurs performances attendues, le
comportement de l’usager et les performances
réelles qui en découlent.
Cet enseignement prend largement appui sur les
connaissances et compétences développées
dans les éléments technologiques communs. On
limite les études à la réalisation du synoptique de
fonctionnement global des systèmes pour
l’habitat individuel et les petits collectifs. Le
matériel proposé est de type grand public
communiquant.

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3.2 Gestion de la vie d’une construction ETC 1ère/T Tax Commentaires
Cycle de vie de l’ouvrage :
- matériaux de la construction
(extraction, transformation, mise en
œuvre)
- énergie grise ;
- procédés et matériels de
déconstruction
- législation en vigueur
- traçabilité
* 1ère/T 1 Dans la continuité des enseignements technologiques communs, cet enseignement
permet de mettre en évidence les spécificités du
domaine de la construction (durée de vie, taille
des constructions, localisation en milieu
urbain).La déconstruction et les activités liées à
la valorisation de la fin de vie d’un ouvrage
peuvent être abordées, en première comme en
terminale, sous la forme d’exposés et études de
dossiers technologiques ou de projets. Les
études de dossiers technologiques comme les
projets doivent déboucher sur une sensibilisation
aux impacts environnementaux. L’utilisation des
fiches de déclaration environnementale et
sanitaires (FDES) est privilégiée.
- planification de la déconstruction d’un
ouvrage
- typologie des déchets, valorisation,
traitements
* 1ère/T 2
Inventorier la nature des pathologies :
- histoire des matériaux de la
construction, leur évolution dans le
temps
- nature et évolutions des sols
* 1ère/T 2 Les études de dossiers technologiques sont privilégiées. Cet enseignement peut donner lieu à
des relevés sur terrain (photos, topographique,
échantillon).
Des liens forts sont établis avec l’étude des
propriétés des matériaux dans les enseignements
technologiques communs ainsi qu’en enseignement
de physique-chimie.
- Techniques de relevé des constructions
(imagerie, topographie, métré,
prélèvement d’échantillon)
1ère/T 3

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Spécialité énergies et environnement
A - Objectifs et compétences de la spécialité-énergies et environnement

Objectifs de formation Compétences attendues
O7 - Imaginer une solution, répondre à un
besoin
CO7.ee1. Participer à une démarche de conception dans le
but de proposer plusieurs solutions possibles à un
problème technique identifié en lien avec un enjeu
énergétique
CO7.ee2. Justifier une solution retenue en intégrant les
conséquences des choix sur le triptyque matériau-
énergie-information
CO7.ee3. Définir la structure, la constitution d’un système en
fonction des caractéristiques technico-économiques
et environnementales attendues
CO7.ee4. Définir les modifications de la structure, les choix de
constituants et du type de système de gestion d'une
chaîne d’énergie afin de répondre à une évolution
d’un cahier des charges
O8 - Valider des solutions techniques
CO8.ee1. Renseigner un logiciel de simulation du
comportement énergétique avec les
caractéristiques du système et les paramètres
externes pour un point de fonctionnement donné
CO8.ee2. Interpréter les résultats d'une simulation afin de
valider une solution ou l’optimiser
CO8.ee3. Comparer et interpréter le résultat d'une simulation
d'un comportement d’un système avec un
comportement réel
CO8.ee4. Mettre en œuvre un protocole d’essais et de
mesures sur le prototype d’une chaîne d’énergie,
interpréter les résultats
O9 - Gérer la vie d’un système

CO9.ee1. Expérimenter des procédés de stockage, de
production, de transport, de transformation,
d’énergie pour aider à la conception d’une chaîne
d’énergie
CO9.ee2. Réaliser et valider un prototype obtenu en réponse
à tout ou partie du cahier des charges initial
CO9.ee3. Intégrer un prototype dans un système à modifier
pour valider son comportement et ses performances

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B - Programme de la spécialité énergies et environnement du baccalauréat STI2D
1. Projet technologique
Objectif général de formation : faire vivre aux élèves les principales étapes d’un projet technologique justifié
par l’amélioration de l’efficacité énergétique d’un système, la modification d’une chaîne d’énergie, l’amélioration
de performances dans un objectif de développement durable.

1.1 La démarche de projet ETC 1ère/T Tax Commentaires
Les projets industriels
Typologie des entreprises industrielles et des
projets techniques associés (projets locaux,
transversaux, « joint venture »)
1ère 1 Présentation à partir de cas industriels
représentatifs de la gestion d’énergie d’objets
manufacturés et de constructions.
Les études de dossiers technologiques
proposées doivent permettre l’identification
d’innovations technologiques et amener à
des études comparatives de coûts.
Phases d’un projet industriel (marketing, pré-
conception, pré-industrialisation et conception
détaillée, industrialisation, maintenance et fin de
vie)
1ère 2
Principes d’organisation et planification d’un
projet (développement séquentiel, chemin
critique, découpage du projet en fonctions
élémentaires ou en phases) gestion, suivi et
finalisation d’un projet (coût, budget, bilan
d'expérience)
1ère 2
Les projets pédagogiques et technologiques
Ėtapes et planification d’un projet technologique
(revues de projets, travail collaboratif en équipe
projet : ENT, base de données, formats
d’échange, carte mentale, flux opérationnels)
1ère/T 3 Il s’agit d’expliquer et d’illustrer les grandes
étapes d’un projet technologique et
pédagogique pour les faire vivre aux élèves
au cours du cycle terminal STI2D à travers
des microprojets et un projet technologique
en terminale
Animation d’une revue de projet ou
management d’une équipe projet
1ère /T 3
Évaluation de la prise de risque dans un projet
par le choix des solutions technologiques
(innovations technologiques, notion de coût
global, veille technologique)
1ère/T 2
1.2 Paramètres de la compétitivité
Conformité à une norme
L’ergonomie : sécurité dans les relations
homme-système, maintenabilité, fiabilité
Innovation technologique : intégration des
fonctions et optimisation du fonctionnement,
solutions intégrant des énergies renouvelables
Influence de la durée de vie des
constituants
* 1ère/T 2 Les études de dossiers technologiques proposées doivent permettre l’identification
d’innovations ou de solutions technologiques
conduisant à diminuer l’impact environnemental
en réponse à un besoin énergétique.
Ces études amènent :
- à des études comparatives de performances
et de coûts ;
- à comprendre en quoi la conformité à une
norme ou l’amélioration de l’ergonomie peut
valoriser un système.
1.3 Vérification des performances
Contraintes du cahier des charges :
performances, qualité, sécurité, temps
caractéristiques
* 1ère/T 3 La vérification permet de s’assurer que les performances restent dans des limites
acceptables (du point de vue du cahier des
charges).
Recette du prototype au regard des besoins
formalisés dans le cahier des charges
T 3 La recette se limite aux aspects fonctionnels
et comportementaux.
1.4 Communication technique
Compte rendu d’une activité de projet
Présentation d’une intention de
conception ou d’une solution
Animation d’une revue de projet
* Au sein d’un groupe de projet, chaque élève peut, à tour de rôle, assurer le rôle
d’animateur ou de participant.

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2. Conception d’un système
Objectif général de formation : définir tout ou partie des fonctions assurées par une chaîne d’énergie et le système
de gestion associé, anticiper ou vérifier leurs comportements par simulation.

2.1 Approche fonctionnelle d’une chaîne
d’énergie ETC 1ère/T Tax Commentaires
Structure fonctionnelle d’une chaîne
d’énergie, graphe de structure d’une
chaîne d’énergie
* 1ère/T 3

Il s’agit, dans la spécialité, de construire un
graphe définissant la structure fonctionnelle
de la chaîne d’énergie.
Il s’agit également de caractériser les
grandeurs influentes et les grandeurs
influencées en entrées/sorties de chaque
processus élémentaire de stockage,
transfert et de transformation d’énergie mis
en œuvre dans la chaîne d’énergie.
Schéma de transfert d’énergie
* 1ère/T 3
L’importance du schéma de transfert
d’énergie est mise en évidence dans le
cadre de l’optimisation énergétique.
Structures d’alimentation en énergie multi-
transformateur * 1ère/T 3
Il s’agit de pouvoir choisir ou adapter une
structure d’alimentation pour répondre à un
profil de besoin de consommation
énergétique.
2.2 Approche fonctionnelle du système de gestion de la chaîne d’énergie
Gestion de l’information dédiée aux applications
énergétiques, caractéristiques des fonctions des
systèmes

* 1ère 3

Il s’agit de transposer les savoirs et savoir-
faire relatifs aux systèmes de gestion de
l’information abordés dans les
enseignements technologiques
transversaux au contexte de gestion de
l’énergie.
Fonctions de communication homme-système :
types et caractéristiques * 1ère/T 2
L’étude des fonctionnalités assurées par
une interface homme-système permet de
mettre en évidence la réponse aux besoins
de gestion de l’énergie et aux besoins
d’interactivité entre l’utilisateur et le
système.
Autour d’un point de fonctionnement donné,
systèmes asservis ou régulés :
- représentation fonctionnelle (schémas
blocs, chaîne d’action et de retour,
correcteur
- grandeur réglée, réglante et perturbatrice
1ère/T 2 Dans le cas d’études d’un système asservi
ou régulé, il s’agit d’identifier les grandeurs
caractéristiques et les fonctions, de décoder
ou de modifier un schéma-bloc.

2.3 Paramètre influant la conception
Efficacité énergétique passive et active d’un
système

* 1ère/T 3 Ce concept a été abordé dans les enseignements technologiques communs.
Dans l’enseignement spécifique de la
spécialité, il s’agit de proposer et de
transposer des solutions permettant
d’améliorer l’efficacité énergétique d’un
système.
2.4 Approche comportementale
2.4.1 Comportement énergétique des systèmes
Comportement dynamique d’un mécanisme
Théorème de l’énergie cinétique
Inertie ramenée sur l’arbre primaire
Exploitation d’une maquette numérique et d’un
résultat de simulation
T 3 Les solides étudiés sont des constituants ou
des composants d’une chaîne d’énergie.
Il s’agit de mettre en évidence l’influence d’une
inertie sur une chaîne d’énergie.
Comportement temporel des constituants
d’une chaîne d’énergie, représentation
Caractéristiques et comportements
thermique et acoustique des matériaux et
parois d’un bâtiment
* 1èr
e/T
3 Dans le cas d’un bâtiment, le comportement
thermique ou acoustique est étudié sur une
paroi composite ou une partie vitrée.

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Charge d’une chaîne d’énergie : définition, types de
charges, caractérisation * 1ère/T
3 La caractérisation de la charge se fait par
mesure ou par simulation.
Dans le cas d’un bâtiment, l’étude se limite à
l’’identification des paramètres influents de la
structure sur le comportement de la charge.
Optimisation des échanges d’énergie entre source
et charge, amélioration de l’efficacité énergétique :
disponibilité, puissance, reconfiguration, qualité,
adaptabilité au profil de charge, inertie, régularité,
modes de fonctionnement (marche, arrêt,
intermittence)
* T 3 Ce concept, abordé dans les enseignements technologiques communs, est approfondi dans
la spécialité en vue de proposer et de
transposer des solutions permettant d’optimiser
les échanges d’énergie entre source et charge.
2.4.2 Gestion de l’énergie en temps réel
Contrôle instantané du fonctionnement du système
en vue d’un maintien au plus près
d’un point de fonctionnement
T 3 Identification du principe utilisé (régulation,
asservissement) et caractérisation des
paramètres influant sur le contrôle instantané du
fonctionnement du système en vue d’un
maintien au plus près d’un point de
fonctionnement.
Diagramme états-transitions pour un système
événementiel * 1ère/T
3 L’activité se limite à l’analyse d’un diagramme
états-transitions simple.
2.4.3 Validation comportementale par simulation
Loi de commande, paramètres du modèle de
comportement, paramètres de l’environnement
Validation du comportement énergétique d’une
structure par simulation
Validation du comportement du système de gestion
d’une chaîne d’énergie par simulation
* 1ère
/T
3 Les outils de simulation, complémentaires aux
expérimentations, sont mis en œuvre
régulièrement pour comprendre, analyser ou
prédire un comportement ou un résultat, pour
aider au paramétrage et au dimensionnement
de constituants.
La mise en œuvre des outils de simulation
s’appuie sur l’utilisation de bibliothèques.
2.5 Critères de choix de solutions
Constituants matériels et logiciels associés
aux fonctions techniques assurées par la
chaîne d’énergie et répondant aux
performances attendues
Type de système de gestion de l’énergie
Interfaces entre le système de gestion de
l’énergie et la chaîne d’énergie
Capteurs
Protections contre les surintensités et
contre les surcharges
Conducteurs
* 1ère
/T
3 Les principales caractéristiques des
constituants sont étudiées en vue de les
choisir ou de valider des choix.
Le choix de capteur s’inscrit dans une
recherche d’optimisation de la consommation
énergétique ou dans le cadre du projet pour
prélever des grandeurs caractéristiques
destinées au système de télégestion et de
télésurveillance
Coût global d’un système : investissement
initial, maintenance, entretien, adaptation à
l’usage, consommation énergétique
T

La recherche de l’optimisation du coût global
d’un système ou d’un constituant se fait en
envisageant différents systèmes de gestion de
l’énergie et (ou) différents scénarios de cycle
de vie. Cette recherche permet d’identifier les
parties du système les plus pénalisantes du
point de vue de l’impact environnemental.

3. Transports et distribution d’énergie, études de dossiers technologiques
Objectif général de formation : développer une culture des solutions technologiques de transport et de
distribution d’énergie.

3.1 Production et transport d’énergie ETC 1ère/T Tax Commentaires
Types et caractéristiques des centrales
électriques, hydrauliques, thermiques
Types de solutions de production
d’énergies renouvelables,
caractéristiques
1ère 2 Études pouvant se faire dans le cadre de
préparations d’exposés, de comptes rendus
suite à des visites de sites industriels, de
conférences.
Structure d’un réseau de transport et de
distribution d’énergie électrique,
caractéristiques et pertes
T 2 Il s’agit d’aborder l’intérêt d’utiliser le courant
alternatif, des niveaux élevés de tensions, un
réseau triphasé plutôt que monophasé.
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L’utilisation du courant continu peut être
abordée dans le cadre d’études de cas
particulières telles que les interconnexions
sous-marines.
Les études de dossiers technologiques
permettent de montrer les spécificités et
modes d’exploitation différents selon la
structure de réseau utilisée (maillée, radiale,
arborescente).
Distribution de l’énergie électrique T 2 La distribution électrique est identifiée au
sein d’un schéma général de production,
transport et distribution, et placée dans le
contexte d’utilisation de l’énergie (quartiers,
usines, transports ferroviaires). Les études
se limitent aux caractéristiques de tensions.
Structure d’un réseau de production, de
transport et de distribution de fluides
1ère 2 Les études de dossiers technologiques
abordent les composants principaux des
réseaux de transport par canalisation et les
contraintes de sécurité.
Gestion du réseau de transport
Comptage et facturation de l’énergie
Impact environnemental
T 2 Les nouvelles stratégies de gestion des
réseaux d’énergie sont abordées au travers
de cas d’étude (réseaux « intelligents »).
L’impact environnemental est abordé au
travers d’une analyse fine de l’usage et d’une
meilleure relation avec l’action des usagers.

4. Réalisation et qualification d’un prototype
Objectif général de formation : réaliser un prototype répondant à un cahier des charges et vérifier sa conformité,
effectuer des essais et des réglages en vue d’une optimisation.

4.1 Réalisation d’un prototype ETC 1ère/T Tax Commentaires
Décodage de notices techniques et des
procédures d’installation
1ère/T 3 L’activité de décodage est nécessaire pour
intégrer et mettre en œuvre un constituant,
pour identifier une amélioration souhaitable
dans un système.
Agencement, paramétrage et
interconnexion de constituants de la
chaîne d’énergie
1ère/T 3 Un compte rendu est rédigé pour formaliser
les procédures, les paramétrages et les
choix retenus.
Mise en œuvre d’un système local de
gestion de l’énergie
1ère/T 3 La mise en œuvre se limite à la réalisation
des interconnexions avec la chaîne d’énergie
et au paramétrage du système local de
gestion
Mise en œuvre d’un système de
télégestion et de télésurveillance
T 3 La mise en œuvre du système de télégestion
et de télésurveillance se fait dans le cadre
des projets pour assurer le suivi des
performances énergétiques et le pilotage
éventuel du prototype à distance.
4.2 Sécurité
Techniques liées à la sécurité : notion
de redondance, auto-surveillance
Prévention des risques : prévention
intrinsèque, protection, information
T 2 Les principes généraux sont abordés au travers
d’études de cas et appliqués au cours des
activités de projet.
4.3 Essais et réglages en vue d'assurer le fonctionnement et d’améliorer les performances
Protocole d’essais, essais et
caractérisation des écarts par rapport
au comportement attendu
Essais hors énergie, essais statiques en
énergie, essais dynamiques
Démarche raisonnée d’identification des
causes des écarts et de résolution des
problèmes
Paramètres à ajuster pour un
fonctionnement spécifié d’un système
ou d’un constituant
1ère/T 3 Il s’agit de mener une démarche raisonnée et
progressive alternant essai, analyse des
observations et comparaison du
comportement attendu puis ajustements sur
le système.

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Spécialité innovation technologique et éco-conception
A - Objectifs et compétences de la spécialité innovation technologique et éco-conception du
baccalauréat STI2D

Objectifs de formation Compétences attendues
O7 - Imaginer une solution, répondre à un
besoin
CO7.itec1. Identifier et justifier un problème technique à partir
de l’analyse globale d’un système (approche
matière-énergie-information)
CO7.itec2. Proposer des solutions à un problème technique
identifié en participant à des démarches de
créativité, choisir et justifier la solution retenue
CO7.itec3. Définir, à l’aide d’un modeleur numérique, les formes
et dimensions d'une pièce d'un mécanisme à partir
des contraintes fonctionnelles, de son principe de
réalisation et de son matériau
CO7.itec4. Définir, à l’aide d’un modeleur numérique, les
modifications d'un mécanisme à partir des
contraintes fonctionnelles
O8 - Valider des solutions techniques
CO8.itec1. Paramétrer un logiciel de simulation mécanique pour
obtenir les caractéristiques d'une loi d'entrée/sortie
d'un mécanisme simple
CO8.itec2. Interpréter les résultats d'une simulation mécanique
pour valider une solution ou modifier une pièce ou
un mécanisme
CO8.itec3. Mettre en œuvre un protocole d’essais et de
mesures, interpréter les résultats
CO8.itec4. Comparer et interpréter le résultat d'une simulation
d'un comportement mécanique avec un
comportement réel
O9 - Gérer la vie du produit
CO9.itec1. Expérimenter des procédés pour caractériser les
paramètres de transformation de la matière et leurs
conséquences sur la définition et l’obtention de
pièces
CO9.itec2. Réaliser et valider un prototype obtenu par rapport à
tout ou partie du cahier des charges initial
CO9.itec3. Intégrer les pièces prototypes dans le système à
modifier pour valider son comportement et ses
performances

B - Programme de la spécialité innovation technologique et éco-conception du baccalauréat
STI2D

1. Projet technologique
Objectif général de formation : vivre les principales étapes d’un projet technologique justifié par la modification
d’un système existant, imaginer et représenter un principe de solution technique à partir d’une démarche de
créativité.

Gestion, suivi et finalisation d’un projet (coût,
budget, bilan d'expérience)
Les projets pédagogiques et technologiques
Étapes et planification d’un projet technologique
(revues de projets, travail collaboratif en équipe
projet : ENT, base de données, formats
d’échange, carte mentale, flux opérationnels)
1ère/T 3 Il s’agit d’expliquer et d’illustrer les grandes
étapes d’un projet technologique et
pédagogique pour les faire vivre aux élèves au
cours du cycle terminal STI2D à travers des
microprojets et un projet technologique en
terminale. Animation d’une revue de projet ou management
d’une équipe projet
1ère/T 3
Évaluation de la prise de risque dans un projet
par le choix des solutions technologiques
(innovations technologiques, notion de coût
global, veille technologique)
1ère/T 2
1.2 Créativité et innovation technologique
Méthodes de créativité rationnelles et non
rationnelles (lois d’évolutions et principes
d’innovation, contradictions, relations
entre solutions techniques et principes
scientifiques/technologiques associés,
méthodes de brainstorming)
1ère/T 2
Contraintes de réglementation, normes,
propriété industrielle et brevets *
1ère/T 2
Dimension design d’un produit, impact
d’une approche design sur les fonctions,
la structure et les solutions techniques
1ère/T 2 Enseignement s’appuyant sur des études de
dossiers technologiques amenant à découvrir
et modifier la relation fonction-solution
technique-formes et ergonomie d’un système
simple.
Intégration des fonctions et optimalisation
du fonctionnement : approche
pluritechnologique et transferts de
technologie
* 1ère/T 2 Enseignement s’appuyant sur des études de dossiers technologiques amenant à découvrir
comment des systèmes évoluent à partir
d’intégrations de fonctions et/ou d’applications
de transferts de technologie.
1.3 Description et représentation
Analyse fonctionnelle (selon les normes
en vigueur : cahier des charges
fonctionnel, indices de flexibilité)
* 1ère/T 3 On se limite à l’analyse et à la complémentation d’un diagramme en phase d’analyse, permettant
de faire les liens entre analyse fonctionnelle et
solutions techniques associées.
Représentation d’une idée, d’une solution :
croquis, schémas de principe à main levée *
1ère/T 3 L’objectif n’est pas de proposer un modèle de
comportement mais de formaliser et de
transmettre une idée, un principe de solution.
Le strict respect des normes de représentation
n’est donc pas attendu.
Schémas cinématique (minimal ou non) et
structurel.
* 1ère/T 3

2. Conception mécanique des systèmes
Objectif général de formation : définir tout ou partie d’un mécanisme, une ou plusieurs pièces associées et
anticiper leurs comportements par simulation. Prendre en compte les conséquences de la conception proposée
sur le triptyque matériau-énergie-information.

2.1 Conception des mécanismes ETC 1ère/T Tax Commentaires
Modification d’un mécanisme : définition
volumique et numérique (CAO 3D) des
modifications d'un mécanisme à partir de
contraintes fonctionnelles
T 3 On se limite à la modification de maquettes
volumiques existantes en privilégiant les modes de
conception dans l’assemblage.
Définition volumique et numérique (CAO
3D) des formes et dimensions d'une
pièce, prise en compte des contraintes
fonctionnelles
1ère/T 3 On se limite à la création de pièces à partir de
maquettes volumiques de mécanismes existants en
privilégiant les modes de conception dans
l’assemblage.
Les éventuelles mises en plan ne servent qu’à faire
apparaître la cotation pertinente par rapport à la
réalisation retenue, sans imposer le strict respect
des normes de représentation.
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Influences du principe de réalisation et
du matériau choisis sur les formes et
dimensions d’une pièce simple
T 3 Enseignement en lien avec des expérimentations
réelles sur les procédés, utilisant des progiciels de
simulation des procédés adaptés à la découverte et
à l’initiation. On proscrit les progiciels professionnels
d’utilisation trop complexe à ce niveau.
Choix d’une solution : critères de choix
associés à une conception ou à
l’intégration d’une solution dans un
système global - coût, fiabilité,
environnement, ergonomie et design -
Matrice de comparaison de plusieurs
critères
* T 2 Enseignement permettant de faire le lien entre le
système pluritechnique retenu comme support de
projet et la pertinence des solutions proposées.
Formalisation et justification d’une
solution de conception : illustrations 3D
(vues photo réalistes, éclatés, mises en
plan, diagramme cause effet, carte
mentale, présentation PAO)
* 1ère/T 3 Permet de former les élèves à l’utilisation maîtrisée
et pertinente des outils numériques de présentation
à travers des approches structurées résumant le
cheminement d’une démarche technologique
(investigation, résolution d’un problème technique,
projet technologique).
2.2 Comportement d’un mécanisme et/ou d’une pièce
Simulations mécaniques : modélisation
et simulation (modèle simplifié et modèle
numérique, validation des hypothèses)
* T 2 Enseignement permettant de montrer la nécessité
d’obtenir un ordre de grandeur des résultats
recherchés par l’utilisation d’un modèle simplifié
mais accessible aux calculs manuels (à partir de
formulaires).
Résistance des matériaux : hypothèses
et modèle poutre, types de sollicitations
simples, notion de contrainte et de
déformation, loi de Hooke et module
d’Young, limite élastique, étude d’une
sollicitation simple
* T 3 Utilisation possible de progiciels volumiques
intégrant un module d’éléments finis simple et
accessible ou d’un progiciel traitant des problèmes
plans et axisymétriques.
Équilibre des solides : modélisation des
liaisons, actions mécaniques, principe
fondamental de la statique, résolution
d’un problème de statique plane
*

M(11)
1ère/T 3 Prolongement de l’enseignement correspondant
des enseignements technologiques communs.
Utilisation du modèle de présentation « torseur des
actions mécaniques » en mode descriptif
uniquement.
Utilisation de progiciels volumiques intégrant un
module de traitement du comportement dynamique
des systèmes.
Mouvements des mécanismes :
modélisation des liaisons, trajectoires,
vitesses, accélérations, mouvements
plans, résolution graphique d’un problème
de cinématique plane
1ère/T 3 Utilisation du modèle de présentation « torseur
cinématique » en mode descriptif uniquement.
Utilisation possible de progiciels volumiques
intégrant un module de traitement du comportement
dynamique des systèmes.
Impacts environnementaux des solutions
constructives : unité fonctionnelle, unités
associées
1ère 3 Utilisation obligatoire d’un progiciel traitant
uniquement des impacts environnementaux.
Interprétation des résultats d’une
simulation : courbe, tableau, graphe,
unités associées
* 1ère/T 3 Enseignement amenant à la maîtrise de la lecture des modes de présentation utilisés dans les
progiciels de simulation et à la comparaison de
différentes versions d’un scénario d’analyse d’un
comportement.
Scénario de simulation pour comparer et
valider une solution, modifier une pièce
ou un mécanisme.
1ère/T 3

(11) Somme de vecteurs.

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3. Prototypage de pièces
Objectif général de formation : découvrir par l’expérimentation les principes des principaux procédés de
transformation de la matière, réaliser une pièce par un procédé de prototypage rapide et valider sa définition par
son intégration dans un mécanisme.

3.1 Procédés de transformation de la
matière ETC 1ère/T Tax Commentaires
Principes de transformation de la matière
(ajout, enlèvement, transformation et
déformation de la matière)
Paramètres liés aux procédés
Limitations, contraintes liées :
- aux matériaux
- aux possibilités des procédés
- aux coûts
- à l’environnement

1ère/T 3 Enseignement excluant l’utilisation de moyens de
production de type professionnel. La formation à
l’optimisation des processus et des paramètres de
réglage est exclue.
Les procédés sont abordés par le biais
d’expérimentations sur des systèmes didactiques
simples, puis par des activités de simulation
numérique, des visites d’ateliers et/ou d’entreprises
locales et d’analyses de bases de connaissances
numériques.
Les activités expérimentales proposées
s’intéressent aux principes physiques et chimiques
employés et aux contraintes techniques associées.
Expérimentation de procédés, protocole
de mise en œuvre, réalisation de pièces
prototypes.
1ère/T 3
Prototypage rapide : simulation et
préparation des fichiers, post-traitement
de la pièce pour une exploitation en
impression 3D
1ère/T 3 Les activités pratiques de prototypage rapide
peuvent relever des 3 niveaux suivants :
- prototypage de pièces et validation de ses formes
(imprimante 3D) ;
- prototypage de pièces par coulée sous vide d’une
pièce en matériau plastique de « bonne
résistance » (moule silicone et coulée
polyuréthane) ;
- prototypage de pièces de petites dimensions en
« vraie matière », alliages d’aluminium ou cuivreux
(machine semi-automatique de coulée sous vide).
Coulage de pièces prototypées en résine
et/ou en alliage métallique (coulée sous
vide)
1ère/T 3
3.2 Essais, mesures et validation
Conformité dimensionnelle et
géométrique des pièces en relation avec
les contraintes fonctionnelles de la
maquette numérique
1ère/T 3 On se limite à la vérification des spécifications
nécessaires à l’intégration d’une pièce prototype
dans un mécanisme.
Essais mécaniques sur les matériaux (traction,
compression, flexion simple, dureté)
* T 2 Approfondissement, dans le cadre des projets, des
compétences et connaissances visées dans le
tronc commun.
Intégration d’une ou plusieurs pièces
dans un système (graphe de montage,
assemblages, réglages, essais)
1ère 3 Activité à privilégier lors de l’intégration d’une ou
plusieurs pièces prototypées dans un système
fonctionnel.
Mesure et validation de performances : essais de
caractérisation sur une pièce ou sur tout ou
partie d’un système (efforts, déformation,
matériau, dimensions, comportements statique,
cinématique, énergétique)
T 3 Ces activités s’effectuent dans le cadre des projets,
sur des dispositifs expérimentaux et instrumentés
liés aux supports étudiés. Elles permettent de faire
apparaître les écarts entre les résultats de
simulation et le comportement réel d’un système.

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Spécialité systèmes d’information et numérique
A - Objectifs et compétences de la spécialité systèmes d’information et numérique du
baccalauréat STI2D

Objectifs de formation Compétences attendues
O7 - Imaginer une solution, répondre à un
besoin
CO7.sin1. Décoder la notice technique d’un système, vérifier la
conformité du fonctionnement
CO7.sin2. Décoder le cahier des charges fonctionnel décrivant
le besoin exprimé, identifier la fonction définie par un
besoin exprimé, faire des mesures pour caractériser
cette fonction et conclure sur sa conformité
CO7.sin3. Exprimer le principe de fonctionnement d’un
système à partir des diagrammes SysML pertinents
Repérer les constituants de la chaîne d’énergie et
d’information
O8 - Valider des solutions techniques
CO8.sin1. Rechercher et choisir une solution logicielle ou
matérielle au regard de la définition d'un système
CO8.sin2. Établir pour une fonction précédemment identifiée
un modèle de comportement à partir de mesures
faites sur le système
CO8.sin3. Traduire sous forme graphique l’architecture de la
chaîne d’information identifiée pour un système et
définir les paramètres d’utilisation du simulateur
CO8.sin4. Identifier les variables simulées et mesurées sur un
système pour valider le choix d’une solution
O9 - Gérer la vie d’un système
CO9.sin1. Utiliser les outils adaptés pour planifier un projet
(diagramme de Gantt, chemin critique, données
économiques, réunions de projet)
CO9.sin2. Installer, configurer et instrumenter un système réel
Mettre en œuvre la chaîne d’acquisition puis
acquérir, traiter, transmettre et restituer l’information
CO9.sin3. Rechercher des évolutions de constituants dans le
cadre d’une démarche de veille technologique,
analyser la structure d'un système pour intervenir
sur les constituants dans le cadre d'une opération de
maintenance
CO9.sin4. Rechercher et choisir de nouveaux constituants d’un
système (ou d’un projet finalisé) au regard
d’évolutions technologiques, socio-économiques
spécifiées dans un cahier des charges. Organiser le
projet permettant de « maquettiser » la solution
choisie

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B - Programme de la spécialité systèmes d’information et numérique du baccalauréat STI2D
1. Projet technologique
Objectif général de formation : vivre les principales phases d’un projet planifié dont l’objectif est la mise en
œuvre, la modification et/ou l’amélioration d’un système.
1.1 La démarche de projet ETC 1ère/T Tax Commentaires
Les projets industriels
Typologie des entreprises industrielles et des
projets techniques associés (projets locaux,
transversaux, « joint venture »)
1ère 1 Présentation à partir de cas industriels
représentatifs de la production d’objets
manufacturés.
Les études de dossiers technologiques
proposées doivent permettre l’identification
d’innovations technologiques et amener à des
études comparatives de coûts
Phases d’un projet industriel (marketing, pré-
conception, pré-industrialisation et conception
détaillée, industrialisation, maintenance et fin de
vie)
1ère 2
Principes d’organisation et planification d’un projet
(développement séquentiel, chemin critique,
découpage du projet en fonctions élémentaires
ou en phases)
Gestion, suivi et finalisation d’un projet (coût,
budget, bilan d'expérience)
1ère 2
Les projets pédagogiques et technologiques
Étapes et planification d’un projet technologique
(revues de projets, travail collaboratif en équipe
projet : ENT, base de données, formats
d’échange, carte mentale, flux opérationnels)
1ère/T 3 Utiliser les outils adaptés pour planifier un
projet (diagramme de Gantt, chemin critique,
données économiques, réunions de projet),
réaliser des microprojets pluridisciplinaires au
regard des activités du tronc commun

La réalisation se limite à la conception d’un
prototype de qualité industrielle. Les cartes
électroniques sont conçues par association de
fonctions et/ou de constituants intégrés. Les
circuits imprimés ne sont pas réalisés dans
l’établissement.
Animation d’une revue de projet ou management
d’une équipe projet
1ère/T 3
Évaluation de la prise de risque dans un projet
par le choix des solutions technologiques
(innovations technologiques, notion de coût
global, veille technologique)
1ère/T 2
1.2 Mise en œuvre d’un système
Décodage des notices techniques d’un système
et des procédures d’installation
* 1ère 3 L’élève doit être capable d’installer un système. Il doit pouvoir identifier un
dysfonctionnement ou une amélioration
souhaitable dans un système.
Un compte rendu doit être rédigé et le constat
doit être exprimé sous forme d'un besoin dans
un cahier des charges fonctionnel.
Compte rendu de la mise en œuvre d’un
système, en utilisant un langage technique précis
* 1ère 2
Identification des dysfonctionnements et/ou
description des solutions
* 1ère 2
1.3 Description et représentation
Décodage d’un cahier des charges fonctionnel
décrivant un besoin exprimé
* 1ère 3
Identification des fonctions définies par
l’expression du besoin. Caractérisation de leurs
performances à partir de mesures, conclusions
sur leur conformité au regard du cahier des
charges
M(12) 1ère 2
Propositions d’évolutions pour chaque fonction
caractérisée à partir d’un schéma de principe
relatif à son fonctionnement, en repérant les
constituants des chaînes d’énergie et
d’information
1ère 3 À partir d’un système défini par un cahier des
charges, l’élève élabore une approche
fonctionnelle et une décomposition en
fonctions permettant de mettre en évidence la
circulation des différents flux : chaîne
d’information et chaîne d’énergie.
Réalisation d’une représentation fonctionnelle
(schémas blocs, norme SysML)
* 1ère 3
Représentation du comportement des
constituants (dans les domaines temporel et/ou
fréquentiel)
* 1ère/T 3

(12) Loi normale, moyenne, écart-type.

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2. Maquettage des solutions constructives
Objectif général de formation : définir et valider une solution par simulation. Établir un modèle de comportement
adapté. Définir l’architecture de la chaîne d’information, les paramètres et les variables associés à la simulation.
L'élève recherche et choisit une solution logicielle ou matérielle au regard de la définition d'un système, d'une
documentation technique, d'une norme. Il identifie les caractéristiques d'un constituant pour valider un choix.
Il s’approprie un modèle de comportement qui lui est proposé et utilise une chaîne de conception numérique. Il
simule les solutions fonctionnelles pour valider les différents comportements et faire des choix technologiques qui
permettront ensuite de simuler le comportement réel avant implémentation.

2.1 Conception fonctionnelle d’un
système local ETC 1ère/T Tax Commentaires
Acquisition, conditionnement et filtrage d’une
information (sous forme analogique)
1ère 2 On utilise tout type de filtres. L’étude théorique
est en revanche limitée au régime sinusoïdal et
à la réalisation de filtres du 1er ordre actifs ou
passifs.
Conversion d’une information (CAN et CNA) 1ère 3 Les principes de la conversion sont liés aux
caractéristiques technologiques.
Traitement d’une information numérique * 1ère/T 2
Traitement d’une information analogique * T 2 On se limite aux additions, soustractions, saturation,
amplifications.
Traitement programmé et composants
programmables
* T 3 Limité aux structures spécialisées analogiques et
numériques.
Modulation, démodulation d’un signal porteur
d’une information : amplitude, fréquence, phase
T 2 Pour la modulation de fréquence et de phase, on se
limite à la visualisation temporelle.
Multiplexage d’une information et codage d’une
transmission en bande de base
T 2 On se limite aux codages bivalents (NRZ, NRZ
bipolaire, Manchester).
Transmission d’une information (liaison filaire et
non filaire)
1ère/T 2 On se limite à la visualisation fréquentielle du signal
transmis.
Restitution d’une information : voix, données,
images
1ère/T 2
2.2 Architecture fonctionnelle d’un système communicant
Modèles en couche des réseaux, protocoles et
encapsulation des données
* 1ère/T 2 On se limite à la description du modèle Osi.
Adresse physique (Mac) du protocole Ethernet et
adresse logique (IP) du protocole IP. Lien
adresse Mac/IP : protocole ARP
* 1ère/T 3 On pourra par exemple s'appuyer sur l'étude des
protocoles ARP et ICMP.

Architecture client/serveur * 1ère/T 2 On se limite aux couches transport et application :
protocoles FTP, HTTP, UDP et TCP.
2.3 Modélisations et simulations
Modèle de comportement fréquentiel
relatif à la fonction filtrage (bande-
passante, fréquence de coupure)
M(13) 1ère/T 3 La phase n’est pas exploitée.
Diagramme états-transitions pour un système
événementiel
* 1ère/T 3 On se limite à l’analyse simple d’un diagramme
états-transitions donné.
Modèle de comportement : utilisation de librairies
logicielles et paramétrage de caractéristiques
1ère/T 2 On se limite à une programmation graphique.
Architecture de la chaîne d’information et
paramétrage du simulateur
1ère/T
T
2 On se limite aux paramétrages classiques de la
chaîne d’information (bande passante,
conditionnement des données, fréquence
d’échantillonnage).
Simulations et analyses des résultats 1ère/T 2
Identification des variables simulées et mesurées
sur le système pour valider le choix d’une
solution
1ère/T 2

(13) Loi logarithmique, module d’un nombre complexe.

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3. Réalisation et qualification d’un prototype
Objectif général de formation : Réaliser un prototype matériel et logiciel répondant à des contraintes
fonctionnelles et structurelles identifiées, l’intégrer dans un système global pour mesurer ses performances,
valider son comportement et/ou réaliser des opérations de maintenance.
À partir, d'un produit, d'un système ou d’un projet finalisé, l'élève doit implémenter et interconnecter les nouveaux
constituants qu’il a choisis au regard des performances attendues, des évolutions technologiques, socio-
économiques, et proposer une organisation de projet.
À partir d’une chaîne de conception numérique, l’élève doit installer, configurer, instrumenter un système réel et
mettre en œuvre la chaîne d’acquisition.
L’élève doit acquérir, traiter, transmettre et restituer l’information.
À partir des résultats obtenus et du cahier des charges, l’élève doit rendre compte sur son intervention.

3.1 Réalisation d’un prototype ETC 1ère/T Tax Commentaires
Implémentation d’un programme dans un
« composant programmable »
1ère/T 3
Interfaçage de composants 1ère/T 3 Ou interfaçage d’ensembles de composants.
Interconnexion des fonctions distribuées 1ère/T 3 Y compris à l’aide de réseaux informatiques
(fonctions matérielles ou logicielles) ou de dispositifs
de restitution de l’information [voix, données,
images].
Programmation de l’interface de communication T 2 On se limite aux langages interprétés, permettant
une approche du Web et de l’objet.
Conditionnement des grandeurs acquises
(convertir, amplifier, traiter)
1ère 3 Le traitement des données s’effectue sous forme
analogique.
Adaptation d’une chaîne d’acquisition aux
caractéristiques des grandeurs à acquérir.
1ère 3 Paramétrage de la chaîne d’acquisition pour une
adaptation aux caractéristiques des grandeurs à
acquérir.
Recette du prototype au regard des
spécifications attendues du cahier des charges.
T 3 On se limite aux approches fonctionnelle et
comportementale.
3.2 Gestion de la vie d’un système
Validation d’un prototype 1ère/T 2 Effectuée dans l’environnement du système
justifiant la réalisation et l’intégration du prototype.
Procédures d’intervention 1ère 3 On se limite au décodage de procédures
préétablies.
Mise à jour d’un système d’information 1ère/T 3 On se limite au remplacement d’un constituant ou
bien à sa programmation.
Rédaction d’un compte rendu sur
l’activité de maintenance
1ère/T 3 L’intervention doit être décrite à l’aide d’un langage
technique précis.
Performances d’un projet finalisé T 2 On se limite à vérifier la cohérence des
performances obtenues avec le cahier des charges.
Étude prospective technique et
économique
T 2 À partir d’un système existant et d’un besoin
exprimé dans un cahier des charges, l’élève
recherche une solution au travers d’une veille
technologique et économique.
Proposition d’une solution et
organisation du nouveau projet
T 2 À partir des résultats d’une étude prospective,
l’élève doit élaborer le planning de ce projet.

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Spécial
Chimie, biochimie, sciences du vivant en classe de 1ère de la série STL
NOR : MENE1104250A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5-2010 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE
du 9-12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de chimie, biochimie, sciences du vivant en classe de première de la
série sciences et technologies de laboratoire est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Chimie-biochimie - Science du vivant - classe de première de la série STL

Préambule
Lorsque Friedrich Wöhler synthétise l’urée, molécule organique, molécule du vivant, à partir d’isocyanate
d’ammonium, composé minéral, un premier lien se tisse entre chimie, biochimie et science du vivant. Nous sommes
en 1828. Ce lien n’a cessé de s’étoffer ensuite, de se renforcer. Les travaux de Pasteur, après la découverte en 1848,
des deux formes énantiomères de l'acide tartrique, ont introduit l'idée de dissymétrie moléculaire propre au vivant,
l'obtention de molécules optiquement actives étant issue de l'action d'un « ferment ». Des découvertes fondamentales
surviennent en 1953 lorsque Francis Crick et James Watson publient dans « Nature » la célèbre structure en hélice
de l’ADN sur la base de clichés de diffraction de rayons X et obtiennent le prix Nobel de physiologie et de médecine,
puis, en 1954, lorsque Linus Pauling reçoit le prix Nobel de chimie pour « ses recherches sur la nature de la liaison
chimique et leurs applications à la détermination de la structure de substances complexes » comme la conformation
en hélice de certaines protéines. Très récemment, en 2008, le prix Nobel est donné à Shimomura, Chalfie et Tsien
pour la découverte et les applications de la protéine fluorescente verte.
Depuis longtemps désormais, l’interface entre chimie, biochimie et science du vivant est le siège de découvertes
et d’avancées scientifiques considérables. La science s’est appropriée cette interface et a définitivement abandonné
le cloisonnement des champs disciplinaires ; les technologies suivent aussi cette évolution porteuse d’innovations.
Ainsi, de nombreux secteurs d’activités se positionnent au carrefour de ces trois disciplines ; il est possible de citer
par exemple la gestion et le traitement des eaux, les domaines de la santé, de l’agroalimentaire ou celui des agro-
ressources, etc.
L’enseignement de chimie, biochimie, sciences du vivant est commun aux deux spécialités de la série STL :
biotechnologies et sciences physiques et chimiques en laboratoire. Son objectif est de permettre aux élèves des
filières technologiques, futurs techniciens, futurs ingénieurs, futurs chercheurs d’acquérir une culture générale dans
ces trois champs disciplinaires qui se mêlent, s’enrichissent des apports de chacun, se questionnent et se
répondent.
Il s’agit d’un enseignement intégré qui va permettre d’installer une culture commune, fondée sur une approche
concrète et transdisciplinaire, concernant les systèmes vivants aux différentes échelles et d’apporter les concepts
relatifs à chaque discipline au moment opportun, connaissances fondamentales et compétences transversales
indispensables à la poursuite d'étude. Le choix est fait de privilégier les approches par des activités pratiques
(expérimentales, de terrain, documentaires, etc.). Il ne s’agit pas d’une juxtaposition de disciplines sans lien entre
elles, mais bien, dans cet enseignement innovant, de faire ressortir les connexions entre trois champs disciplinaires
par le passage continu d’une discipline à l’autre. Ce programme a le souci d’harmoniser le vocabulaire utilisé pour
favoriser la compréhension de l’élève. Celui-ci pourra alors plus facilement faire le lien d’une discipline à une autre au
cours de ses études secondaires, tout en bénéficiant d’une grande ouverture d’esprit pour une poursuite d’études
supérieures scientifiques.
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L’enseignement de chimie, biochimie, sciences du vivant s’appuie comme pré-requis sur les enseignements de
seconde (physique-chimie, sciences de la vie et de la Terre). Ce programme est en cohérence avec l’enseignement
de physique-chimie du tronc commun des séries STI2D et STL et avec les autres enseignements de la série STL :
enseignement transversal de mesure et instrumentation et enseignements spécifiques dans l’une et l’autre des
spécialités : biotechnologies » et « sciences physiques et chimiques en laboratoire.
L’enseignement de chimie, biochimie, science du vivant doit aussi permettre à l’élève, au travers d’activités
concrètes, pratiques et contextualisées, d’acquérir autonomie, initiative, goût pour la démarche scientifique. Ceci
constituera pour lui un bagage précieux pour réussir aussi bien au lycée que dans ses poursuites d’études.
Il est essentiel que les enseignants consacrent du temps à conduire une démarche scientifique pour bien
appréhender la façon dont se construit le savoir scientifique. La poursuite des objectifs de formation méthodologique
implique le développement d’une pédagogie active, au cours de laquelle l’élève participe à l’élaboration d’un projet, à
sa réalisation et à la conduite de ses propres apprentissages. La démarche d’investigation prend tout particulièrement
du sens lorsqu’elle s’appuie sur des travaux d’élèves produits lors d’activités pratiques diversifiées et sur
l’exploitation de résultats expérimentaux issus le plus directement possible des laboratoires de recherche
après transposition didactique.
Dans ce contexte, il est fondamental que chaque élève ait l’occasion d’aller sur le terrain, d’expérimenter, de réaliser
des dissections, de préparer et réaliser des observations microscopiques, d’acquérir des données à l’aide d’un
ordinateur, d’utiliser des banques de données, de modéliser, de pratiquer une recherche documentaire.
Les activités expérimentales sont à privilégier notamment pour la richesse des apprentissages méthodologiques et
techniques qu’elles permettent : mise au point d'un protocole adapté à une problématique scientifique préalablement
définie, mise en œuvre d’un protocole, exploitation de résultats, confrontation d’une théorie avec des résultats
expérimentaux, production et communication adaptées des travaux. Il convient alors d’exercer les élèves à conduire
une dialectique entre les faits et les idées. Il est possible de partir des faits et, par raisonnement inductif, d’arriver à
une représentation (l’idée) qui aura ainsi valeur d’interprétation ; il est également tout aussi possible de partir d’une
représentation, de lui conférer un statut d’hypothèse et, par raisonnement déductif, de la confronter aux faits pour la
valider. D’autre part, certaines thématiques se prêtent bien au développement d’une démarche historique; elle permet
en particulier de montrer aux élèves l’importance du contexte socio-culturel et des conditions dans lesquelles se
construisent les savoirs. Dans tous les cas, il appartient au professeur de choisir la démarche, les supports et les
apprentissages les mieux appropriés au sujet traité et à ses objectifs formatifs.
Enfin, le travail de terrain est un moyen privilégié d’aborder des situations complexes réelles. Plusieurs parties du
programme sont particulièrement bien adaptées à une telle approche : observation de biodiversités, étude de sols,
d’éco et d’agrosystèmes, de processus industriels biotechnologiques. Ce travail doit s’exercer en cohérence avec un
projet pédagogique pensé dans le contexte local de l’établissement.

Programme
Le programme de première comporte quatre thèmes. Chaque thème comporte une brève introduction qui en indique
l’esprit général :
Thème 1 : Les systèmes vivants présentent une organisation particulière de la matière
Thème 2 : Les systèmes vivants échangent de la matière et de l’énergie
Thème 3 : Les systèmes vivants maintiennent leur intégrité et leur identité en échangeant de l’information
Thème 4 : Les systèmes vivants contiennent, échangent et utilisent de l’information génétique
Ces quatre thèmes seront prolongés en classe de terminale et seront complétés par un cinquième thème portant sur
les systèmes vivants de grande échelle : écosystèmes et biosphère.
L’acquisition des connaissances fondamentales, la mobilisation de capacités et d’attitudes restent essentielles à
la formation intellectuelle et citoyenne des élèves. Connaissances, capacités et attitudes présentes dans le
programme définissent concrètement l’ensemble des compétences spécifiques à prendre en compte tant dans les
procédures pédagogiques mises en œuvre que lors des évaluations qui leurs sont associées ; cet ensemble de
compétences précise les limites des attendus du programme.
Ainsi, le programme est rédigé en deux colonnes intitulées :
Connaissances : dans la colonne de gauche, figurent résumés les savoirs, contenus cognitifs à acquérir. Les termes
en gras sont des mots clés destinés à faciliter la lecture et le repérage. Le niveau visé est précisé par les capacités à
mettre en œuvre ces connaissances dans une situation donnée, qui sont regroupées dans la colonne de droite.
Capacités : dans la colonne de droite sont précisés les savoir-faire, capacités à acquérir. Chaque partie est introduite
par le type d'activités à mener avec les élèves afin de les amener à savoir mettre en œuvre les capacités explicitées
par des verbes d'action dans le cadre de l’item décrit. Les termes et expressions libellés en caractères gras et en
italique font référence à des activités pratiques en laboratoire réalisées par les élèves. Les ressources
documentaires restent au choix de l’enseignant qui doit s’assurer de leur validité scientifique ; ce sont des supports
papier, des ressources numériques, des vidéos, l’essentiel étant que les élèves soient habitués à exploiter des
documents de natures différentes.
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En ce qui concerne les attitudes ou savoir-être, il s’agit d’attitudes communes mobilisées dans la plupart des
parties, aussi sont-elles données dans le préambule. Elles s’inscrivent toutes dans le prolongement du socle
commun :
- Manifester sens de l’observation, curiosité, imagination, esprit critique.
- Montrer de l’intérêt pour les progrès scientifiques et techniques.
- Être capable d’attitude critique face aux ressources documentaires.
- Avoir le goût du raisonnement fondé sur des arguments dont la validité est à prouver.
- Être conscient de sa responsabilité face à l’environnement, la santé, le monde vivant.
- Avoir une bonne maîtrise de son corps.
- Respecter les règles de sécurité.
- Travailler en groupe, prendre en compte l’avis des autres.

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Chimie-biochimie - Science du vivant - classe de 1ère de la série STL
Thème 1 - Les systèmes vivants présentent une organisation particulière de la matière

Constitués des mêmes éléments chimiques, le monde minéral et le monde vivant se caractérisent par une
structuration différente de la matière.
Les systèmes vivants présentent une grande diversité d’organisation et de fonctionnement, néanmoins leur
étude à différentes échelles révèle des indices de leur unité.
Connaissances Capacités
1.1 Les organismes vivants présentent une unité et une diversité
L’observation des organismes vivants témoigne
d’une biodiversité.

Les organismes vivants partagent des caractères
communs, qui permettent de les classer.
Extraire et organiser des informations à partir d’études
de terrains, de ressources documentaires pour :
- constater la biodiversité ;
- mettre en relation les caractères communs des
organismes vivants avec leur place dans une
classification emboîtée.
1.2 Les organismes vivants peuvent être explorés par des techniques adaptées à chaque échelle
L’imagerie médicale utilise différents signaux pour
explorer le corps humain.

Les structures anatomiques observables par
imagerie médicale sont les os, les tissus mous et les
cavités.

Les signaux, rayons X et ultrasons, interagissent
avec les structures anatomiques : transmission,
absorption, réflexion.
Observer des clichés de radiographie aux rayons X et
d’échographie pour :
- annoter un schéma simplifié du principe de la
technique d'imagerie ;
- mettre en relation la nature du signal et ses
interactions avec la structure anatomique explorée.
En microscopie, des flux de particules, photons ou
électrons, permettent l’observation de structures de
tailles différentes.

Le microscope photonique donne, de l’objet
observé, une image agrandie ; il permet d'observer
cellules et tissus.

Le microscope électronique permet d’observer
des organites.

Le pouvoir de résolution caractérise les limites des
objets observables au microscope optique et au
microscope électronique.
Observer des préparations microscopiques ou des
micrographies pour :
- réaliser les réglages d’un microscope nécessaires
à l'observation ;
- utiliser un micromètre pour déterminer les
dimensions d'un objet ;
- utiliser le grossissement ou une échelle pour
estimer la taille d'un objet microscopique.
Les constituants des organismes vivants ont des
tailles qui diffèrent de plusieurs ordres de
grandeur de l'organe à l'atome.
Observer des images obtenues à l'aide de différentes
techniques pour :
- situer sur une échelle d'ordre de grandeur en
puissances de dix les principaux constituants des
organismes vivants ;
- associer un instrument de mesure à chaque ordre de
grandeur.
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1.3 Les organismes vivants présentent différents niveaux d’organisation
Un appareil intègre plusieurs organes participant au
fonctionnement de l’organisme.

Les différentes structures de l’appareil respiratoire
permettent les échanges gazeux nécessaires.
Exploiter des ressources documentaires, une
dissection pour :
- identifier les organes de l’appareil respiratoire ;
- schématiser le trajet de l’air dans les voies de l’arbre
bronchique, de la trachée à l’alvéole pulmonaire ;
- expliquer les échanges gazeux au niveau de la
barrière alvéolo-capillaire.
Un organe est une structure d’un appareil, qui
assure une fonction définie.

La pompe cardiaque permet la circulation du sang
entre les poumons et les autres organes.
Exploiter des ressources documentaires, une
dissection d’un cœur pour :
- identifier les organes de l’appareil cardio-vasculaire ;
- représenter sur un schéma le trajet du sang dans la
circulation pulmonaire et systémique ;
- mettre en relation la structure de la pompe cardiaque
avec sa fonction.
Les tissus sont des organisations pluricellulaires ;
différents critères permettent de les identifier.
Exploiter des ressources documentaires et observer
des préparations histologiques pour :
- utiliser des critères d’identification des tissus ;
- reconnaître les principaux tissus : épithélial, conjonctif,
nerveux, musculaire.
1.4 La cellule fonde l’unité des organismes vivants
La cellule fonde l’unité du vivant.
Elle présente deux types d’organisation : cellule
procaryote et cellule eucaryote.
Exploiter des ressources documentaires et réaliser des
observations microscopiques de cellules pour :
- observer et comparer la structure et l’ultra structure
des cellules eucaryotes et procaryotes ;
- dégager les caractéristiques communes et les
particularités de chaque type d’organisation cellulaire ;
- déterminer la taille réelle d’une cellule à partir d’une
échelle ou d’un grossissement.
1.5 Les molécules des organismes vivants présentent des structures et des propriétés spécifiques
Les cellules sont composées majoritairement d'eau
et de molécules organiques.
Exploiter des ressources documentaires ou une activité
expérimentale pour :
- déterminer le pourcentage en eau et en matière
organique de différents organismes vivants ;
- mettre en évidence la variabilité de la teneur en eau
des organismes vivants.
L’eau constitue l’environnement des systèmes
biologiques.
La solubilité des espèces chimiques dans l’eau
dépend de leur squelette, de leur(s) groupe(s)
caractéristique(s) et de leur charge.

L’eau est un solvant polaire, dissociant et formant
des interactions hydrogène.
Mettre en œuvre des activités expérimentales et
exploiter des ressources documentaires pour :
- justifier à l'aide d'une échelle d'électronégativité le
caractère polaire d'une liaison et de la molécule d’eau ;
- différencier les interactions intermoléculaires :
interactions électrostatiques, interactions hydrogène ;
- tester et interpréter la solubilité ou non d’une
espèce chimique dans l’eau ;
- définir les termes : hydrophile, hydrophobe, lipophile,
lipophobe, amphiphile ;
- prévoir qualitativement la solubilité ou non d'une
espèce simple dans l'eau.
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Le caractère amphiphile de certaines molécules est
à l’origine de la structure en double couche des
membranes biologiques.
Analyser la structure de quelques phosphoglycérides
pour :
- repérer la chaîne carbonée hydrophobe et la partie
hydrophile ;
- interpréter les associations de phospholipides en
micelles et en bicouches ;
- schématiser un liposome.
Les molécules biologiques comportent certains
groupes caractéristiques présentant des propriétés
acides ou basiques.

En fonction du pH du milieu et du pKA du couple,
une espèce d’un couple acide/base prédomine.

Des groupes caractéristiques chargés
apparaissent ou disparaissent en fonction du pH.

Les milieux biologiques sont des milieux
tamponnés.
Mettre en œuvre des activités expérimentales et
exploiter des ressources documentaires pour :
- reconnaître l’acide ou la base dans un couple
acide/base conjugué ;
- écrire quelques couples acide/base usuels relatifs à
l’acide éthanoïque, l’acide carbonique, l’acide
phosphorique, l’ion ammonium et ceux relatifs à l’eau ;
- écrire l’équation d’une réaction acide-base à partir des
deux couples acide/base mis en jeu ;
- utiliser la relation pH = - log [H3O
+] ;
- mesurer le pH d’une solution ou d’un milieu
d’intérêt biologique à l'aide d'un pH mètre ;
- effectuer une analyse spectrophotométrique pour
illustrer expérimentalement la prédominance de la
forme acide ou basique d’un indicateur coloré en
fonction du pH ;
- identifier l’espèce prédominante d’un couple
acide/base en fonction du pH du milieu et du pKA du
couple ;
- préparer un mélange tampon ;
- mettre en évidence expérimentalement l’effet
tampon et ses limites.
Les organismes vivants sont essentiellement
constitués d’atomes de C, H, O, N, P et S.

Ces atomes sont reliés entre eux par des liaisons
covalentes pour constituer des biomolécules :
lipides, protéines, acides nucléiques et polyosides.

Les oses sont des polyalcools pourvus d’une
fonction aldéhyde ou d’une fonction cétone.

Les acides aminés comportent une fonction acide
carboxylique et une fonction amine.

Les acides gras comportent une longue chaîne
carbonée et une fonction acide carboxylique.
Exploiter des ressources documentaires, pour :
- comparer la composition élémentaire de la croûte
terrestre et celles des organismes vivants ;
- localiser dans la classification périodique les atomes
susceptibles de former des molécules ;
- identifier les groupes caractéristiques des fonctions
suivantes : alcool, aldéhyde, cétone, acide carboxylique,
amine, amide ;
- représenter la structure générique d’un aldohexose,
d’un acide aminé et d’un acide gras.

Utiliser les règles du duet et de l'octet pour :
- déterminer le nombre de liaisons covalentes que peut
établir un atome avec les atomes voisins ;
- interpréter la représentation de Lewis de quelques
molécules et entités ioniques présentant différents types
de doublets.
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Certaines molécules carbonées présentent des
configurations particulières dues à la présence
d’atome(s) de carbone asymétrique(s).

Les oses des systèmes biologiques sont
majoritairement des molécules de la série « D ».

Les acides aminés des systèmes biologiques sont
majoritairement des molécules de la série « L ».

Certaines molécules carbonées présentent des
configurations particulières dues à la présence de
double(s) liaison(s).
Exploiter des formules semi-développées ou des
modèles moléculaires pour :
- représenter en perspective de Cram le méthane et le
glycéraldéhyde ;
- représenter les deux énantiomères du glycéraldéhyde ;
- identifier les atomes de carbone asymétriques d'un ose
et d'un acide aminé ;
- écrire la molécule du D-glucose en représentation de
Fischer ;
- écrire les deux anomères du D-glucopyranose en
représentation de Haworth ;
- identifier les groupes caractéristiques et les atomes de
carbone asymétriques dans une représentation de
Haworth et de Fischer ;
- représenter la double liaison C=C d'une molécule ;
- identifier des stéréo-isomères Z et E liés à la présence
d'une double liaison C=C.
Une molécule adopte de manière préférentielle la
conformation la plus stable, permise par la libre
rotation autour des simples liaisons carbone-
carbone.
Construire des modèles moléculaires et utiliser les
outils numériques de modélisation moléculaire pour :
- représenter la conformation la plus stable de l’éthane,
du butane et d'un acide gras à longue chaîne ;
- représenter la conformation la plus stable appelée
« conformation chaise », du β -glucopyranose.
La séquence d'acides aminés, à l'origine de la
structure primaire, conditionne le repliement des
protéines dans l’espace.

Le repliement dans l'espace constitue la structure
tridimensionnelle ou structure native de la
protéine.

Ce repliement est stabilisé par des interactions non
covalentes (électrostatiques, hydrogène) et des
ponts disulfure qui conditionnent les structures
secondaires, tertiaire et quaternaire.

La structure quaternaire provient d'interactions entre
chaînes polypeptidiques.

Les structures tridimensionnelles des protéines
permettent la reconnaissance spécifique
protéine-ligand : enzyme-substrat, antigène-
anticorps, récepteur-hormone.
Placer sur une échelle d’énergies de « liaisons » les
énergies des interactions faibles et les énergies des
liaisons covalentes.

Utiliser des banques de données numériques et/ou des
logiciels de modélisation moléculaire de protéines et
expérimenter pour :
- retrouver la séquence d'acides aminés à partir de la
formule semi-développée d'un oligopeptide ;
- mettre en relation les propriétés géométriques de la
liaison peptidique et ses contraintes aux structures
primaire et secondaire ;
- relier, sur un exemple, les propriétés des chaînes
latérales des acides aminés à la structure
tridimensionnelle ;
- mettre en évidence le rôle des conditions physico-
chimiques dans le maintien du repliement des
protéines (pH, température, force ionique) ;
- rendre compte à partir d’un exemple de la relation
existant entre séquence, conformation et activité des
protéines ;
- mettre en évidence la spécificité et l’affinité dans
l’interaction protéine-ligand.

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Thème 2 - Les systèmes vivants échangent de la matière et de l’énergie

Le maintien de l’identité biologique des systèmes vivants nécessite qu’ils entretiennent avec le milieu les
échanges indispensables à la couverture de leurs besoins en nutriments et énergie. Ces échanges sont
assurés de façon différente suivant le degré de complexité de ces systèmes.
Connaissances Capacités
2.1 L’alimentation humaine doit être diversifiée pour apporter les différents nutriments

L’alimentation apporte les nutriments nécessaires à
un bon fonctionnement de l’organisme.

Une ration alimentaire équilibrée couvre l'ensemble
des besoins de l'organisme.
Exploiter des ressources documentaires pour :
- identifier et caractériser les différents groupes
d’aliments et de molécules (protides, lipides,
glucides) ;
- identifier et caractériser les groupes de nutriments ;
- évaluer les besoins énergétiques et l’indice de
masse corporelle ;
- mettre en relation les besoins de l’individu avec sa
ration alimentaire (sur les plans qualitatif et
quantitatif) ;
- mettre en relation déséquilibre de la ration et
troubles alimentaires : anorexie, obésité, carences.
2.2 Chez l’Homme, les aliments sont d’abord digérés, puis les nutriments sont absorbés et distribués
par le milieu intérieur
Les aliments sont des produits complexes.

Les organes de l'appareil digestif permettent la
transformation des aliments en nutriments par une
succession de réactions de dégradation.

Exploiter des ressources documentaires, une
dissection, mettre en œuvre une démarche
scientifique pour :
- identifier les organes de l’appareil digestif ;
- caractériser les phénomènes mécaniques,
chimiques, enzymatiques et microbiologiques qui
participent à la digestion des aliments ;
- schématiser le devenir des glucides, des lipides,
des protides dans le tube digestif.
Les réactions intervenant lors de la digestion des
macromolécules sont des réactions d’hydrolyse.

La vitesse des réactions chimiques et biochimiques
dépend de différents paramètres ; elle traduit la vitesse
de disparition d'un réactif ou d'apparition d'un produit.

Elle est liée, au niveau moléculaire, à la fréquence des
chocs efficaces entre les entités chimiques.

Les triglycérides, esters d'acides gras et de glycérol
peuvent être hydrolysés par voie chimique ou par voie
enzymatique.
Exploiter des ressources documentaires, ou une
activité expérimentale pour :
- comparer des vitesses de réactions dans
différentes conditions de température et de
concentrations ;
- mettre en évidence la notion de catalyse chimique ;
- mettre qualitativement en évidence la notion de
catalyse enzymatique ;
- identifier les groupes caractéristiques des espèces
chimiques impliquées dans la réaction d'hydrolyse
d'un triglycéride.
Les produits de la digestion sont absorbés au niveau de
la muqueuse intestinale et distribués par le milieu
intérieur circulant.
L’absorption des oses nécessite des structures
membranaires spécifiques qui permettent un transport
actif du glucose.
Le transport des lipides nécessite l’association à des
protéines dans les lipoprotéines.
Exploiter des ressources documentaires pour :
- mettre en relation la structure de l’épithélium
intestinal avec sa fonction d’absorption ;
- expliquer les modalités de l’absorption du glucose ;
- mettre en relation la polarité des molécules avec
les modalités de leur distribution dans le milieu
intérieur.
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2.3 Les cellules puisent les nutriments dans leur environnement pour former et renouveler leurs
constituants
La membrane cellulaire est le siège d’échanges avec
le milieu extracellulaire.

Les nutriments peuvent franchir la membrane plasmique
par diffusion simple ou à l'aide d'un transporteur.
Mettre en œuvre des activités expérimentales et
exploiter des ressources documentaires pour :
- identifier le phénomène d’osmose.

Exploiter des ressources documentaires, pour :
- mettre en relation le phénomène d’osmose avec
les propriétés des membranes hémiperméables ;
- caractériser les différents types d’échanges
transmembranaires.
2.4 Le maintien en équilibre dynamique des paramètres physiologiques assure la stabilité du milieu
intérieur
Les liquides de l'organisme sont compartimentés et
échangent de la matière.

Le sang et la lymphe diffèrent par leur composition et
leurs fonctions.
Exploiter des ressources documentaires, pour :
- identifier les différents compartiments liquidiens ;
- établir les relations anatomiques et fonctionnelles
entre circulation sanguine et circulation lymphatique.

Observer au microscope des frottis fixés pour :
- reconnaître les différentes cellules sanguines ;
- nommer les principaux types de cellules
sanguines.
Le rein, par la formation de l’urine, participe à
l’élimination de déchets de l’organisme.
À partir d’une dissection d'un rein, de
l’observation de coupes histologiques, exploiter
des informations pour :
- mettre en relation l’organisation anatomique du rein
avec ses fonctions de filtration, réabsorption,
sécrétion et excrétion.

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Thème 3 - Les systèmes vivants maintiennent leur intégrité et leur identité en échangeant de
l’information

Le maintien de l’intégrité et de l’identité d’un organisme demande une modulation et un contrôle de son
fonctionnement. Cette régulation mobilise divers moyens de communication assurant les transferts
d’informations nécessaires.
Connaissances Capacités
3.1 Un système vivant est un système de communication intégré
Un système de communication est fondé sur la
production d’un message codé par un émetteur,
transporté jusqu’à un récepteur.

Les cellules peuvent communiquer par voie
nerveuse et hormonale.
Exploiter des ressources documentaires pour :
- mettre en évidence l’existence des voies de
communication nerveuse et hormonale ;
- définir les caractéristiques communes à ces deux voies.
3.2 Les systèmes vivants utilisent deux grandes voies de communication
La communication nerveuse est caractérisée par
la propagation d’un signal au niveau des neurones.

Ce signal se propage sous forme de potentiels
d'action.

La fréquence d'émission des potentiels d'action
constitue le codage du message.

La transmission du message d'une cellule à l'autre
nécessite une structure particulière appelée
synapse.
Exploiter des ressources documentaires et mettre en
œuvre des activités expérimentales pour :
- identifier les centres nerveux et les voies afférentes et
efférentes ;
- mettre en relation les caractéristiques cytologiques des
neurones avec leurs fonctions ;
- mettre en relation la fréquence d'émission des
potentiels d’action avec la variation d’un paramètre au
niveau des récepteurs spécifiques ;
- caractériser le fonctionnement d’une synapse
biochimique ;
- expliquer les mécanismes de propagation et de
transmission des potentiels d’action.
La communication hormonale est caractérisée
par la libération d'une molécule en réponse à un
stimulus.

Une hormone est une molécule libérée en petite
quantité qui agit spécifiquement sur des cellules-
cible.

Le mode d’action des messagers hormonaux
dépend de leur nature biochimique : peptide,
stéroïde, dérivé d'acide aminé.
Exploiter des ressources documentaires pour :
- définir une hormone, une glande endocrine et un
organe cible ;
- mettre en relation la variation d'un paramètre
physiologique avec la sécrétion d'un messager
hormonal ;
- mettre en relation la réception d'un messager hormonal
avec la modification d'une activité cellulaire.
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Les communications hormonale et nerveuse
s’organisent en boucles de régulation.

La régulation de la glycémie nécessite un échange
d’informations entre organes et cellules par voie
hormonale.

L'hyperglycémie et l'hypoglycémie sont des
écarts de la concentration en glucose dans le sang
avec la valeur de consigne.

Les cellules pancréatiques détectent l'écart entre
la valeur de la glycémie effective et la valeur de
consigne et sécrètent l'insuline ou le glucagon.

Les organes-cible, le foie, les tissus adipeux et
musculaires déclenchent des actions correctives
en vue de ramener la glycémie à la valeur de
consigne.

Les diabètes sucrés sont des pathologies
caractéristiques d'un dysfonctionnement de la
boucle de l'insuline.
Exploiter des ressources documentaires pour :
- comparer la glycémie effective d'un résultat d'analyse
médicale à une valeur de référence ;
- schématiser une boucle de régulation de la glycémie ;
- mettre en relation la correction de l’écart avec les effets
des messages hormonaux sur les structures cibles ;
- distinguer les diabètes de type 1 et 2.

Thème 4 - Les systèmes vivants contiennent, échangent et utilisent de l’information génétique

La variété phénotypique des systèmes vivants est déterminée à différentes échelles par la diversité des
informations portées et transmises par l’ADN.
Connaissances Capacités
4.1 Les propriétés informatives de l’ADN sont liées à sa structure
Un nucléotide de l'ADN est constitué d'une base
azotée, d'un désoxyribose, et d'un groupement
phosphate.

Structure primaire de l'ADN, la séquence orientée
des nucléotides constitue le support de
l'information.

Les interactions hydrogène entre les bases azotées
permettent l'association de deux brins
complémentaires en double hélice.

Exploiter des résultats des expériences historiques de
Griffith, Avery, Hershey et Chase pour :
- déduire l’importance de l’ADN dans l’acquisition de
phénotypes nouveaux : notion de principe
transformant.

Exploiter des ressources documentaires pour :
- identifier les constituants de l’ADN ;
- établir la séquence complémentaire d'une séquence
désoxyribonucléotidique donnée.

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Spécial
Biotechnologies en classe de 1ère de la série STL
NOR : MENE1104255A
arrêté du 8-2-2011 - J.O. du 25-2-2011
MEN - DGESCO A3-1
Vu code de l'Éducation ; arrêté du 27-5 ; avis du comité interprofessionnel consultatif du 4-2-2011 ; avis du CSE du 9-
12-2010
Article 1 - Le programme de l’enseignement de biotechnologies en classe de première de la série sciences et
technologies de laboratoire (STL) est fixé conformément à l’annexe du présent arrêté.

Article 2 - Les dispositions du présent arrêté entrent en application à la rentrée de l’année scolaire 2011-2012.

Article 3 - Le directeur général de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté qui sera publié
au Journal officiel de la République française.

Annexe
Biotechnologies - classe de première de la série STL

Objectifs
En privilégiant la connaissance du vivant et l’acquisition de compétences biotechnologiques, l’enseignement de
spécialité du cycle terminal STL biotechnologies construit une culture scientifique alternative. C’est une culture qui
incorpore les progrès de la biologie cellulaire et moléculaire hérités du XXème siècle à la dimension technologique et
à l’exigence de développement durable que requiert la production de biens et de services dans les domaines de la
santé, de l’industrie et de l’environnement.
Cet enseignement concourt également à une éducation citoyenne à travers la mise en œuvre d’activités en
laboratoire et par la prise de conscience de la place des biotechnologies dans les offres de soins aux personnes et les
procédés industriels. Il participe à la construction du projet d’orientation de l’élève vers les études supérieures. Le
développement de compétences transversales et spécifiques ainsi que l’acquisition de méthodes contribuent à la
réussite de ce projet.
Cet enseignement prend appui sur des disciplines fondamentales telles que microbiologie, biologie moléculaire, génie
génétique, biochimie des protéines, biologie cellulaire, immunologie, etc., disciplines qui alimentent sans cesse le
champ des biotechnologies modernes. Il s’appuie sur un équipement destiné à acquérir les références
méthodologiques majeures et les savoir-faire de base pour privilégier le développement de l’esprit critique et la
réflexion logique.
En synergie avec les enseignements transversaux « chimie, biochimie, sciences du vivant » et « mesure et
instrumentation », cet enseignement vise notamment à :
- stimuler la curiosité et favoriser la créativité ;
- développer l’esprit d’analyse et l’esprit critique ;
- acquérir la rigueur d’une démarche scientifique théorique et expérimentale ;
- renforcer l’implication, l’autonomie et l’esprit d’initiative de l’élève ;
- maîtriser la réalisation d’une manipulation en biotechnologies.

Méthodologies et approches pédagogiques
L’enseignement repose principalement sur des activités technologiques structurantes et contextualisées comme
l'identification de micro-organismes, le diagnostic médical, la mise en œuvre d’une production, l'analyse et le contrôle
de bioproduits et l’étude de l’environnement. Ces activités technologiques facilitent l’accès aux concepts scientifiques.
Le programme est conçu pour laisser toute sa place à la liberté pédagogique du professeur et/ou de l’équipe
disciplinaire. Cette liberté porte sur les thématiques, les exemples d’application et les modalités de mise en œuvre.
La démarche adoptée permet aux élèves d’acquérir de manière coordonnée connaissances scientifiques et
compétences technologiques :
- adopter une démarche de questionnement pour aborder un thème ;
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- rechercher et extraire de l’information à partir de documents numériques ou non ;
- élaborer des hypothèses et proposer une démarche scientifique pour les tester ;
- mettre en évidence le rôle de différents paramètres d'influence conditionnant un résultat expérimental ;
- réaliser les manipulations en tenant compte des bonnes pratiques de laboratoire ;
- se confronter au réel par observation et analyse objective d'un résultat expérimental ;
- choisir les méthodes et les techniques adaptées afin de caractériser, quantifier, séparer, analyser, amplifier cellules
et/ou biomolécules.
Les contenus scientifiques et technologiques que les élèves doivent obligatoirement acquérir sont présentés dans la
partie intitulée Savoirs et savoir-faire fondamentaux.
Pour atteindre cet objectif, deux entrées complémentaires sont proposées :
- introduire de manière indépendante les savoirs et savoir-faire fondamentaux contextualisés ;
- intégrer les savoirs et savoir-faire fondamentaux au travers de thématiques de projet choisies dans différents
domaines d'application. La liste des thématiques de projet proposées est non exhaustive. L’équipe pédagogique
peut en choisir d’autres notamment en fonction du contexte local.
La répartition horaire doit laisser une large place aux activités technologiques à effectif réduit. L’enseignement en
classe entière permettra d’apporter les supports théoriques nécessaires.

Démarche de prévention, développement durable et éducation à la citoyenneté
Identifier, évaluer pour agir et prévenir sont des étapes clés de la démarche de prévention des risques biologiques
physiques et chimiques inhérents à toute activité de laboratoire de biotechnologies. Choisir des mesures raisonnées
de prévention, adopter une attitude adaptée au laboratoire et participer à la gestion des déchets pour préserver son
environnement sont autant d’objectifs qui contribuent à l’éducation du citoyen et au développement durable.

Apports des techniques de l'information et de la communication (Tic)
Les technologies de l’information et de la communication trouveront une place privilégiée dans le cadre des activités
technologiques. Elles représentent :
- un espace d’autonomie pour rechercher, trier et extraire les informations à partir de données scientifiques, fiches
techniques, fiches de sécurité, etc. ;
- un support pédagogique pour comprendre et approfondir les concepts scientifiques par l’utilisation des ressources
numériques (animations, vidéos, banque d’images, banques de données) ;
- un outil d’acquisition et de traitement des données expérimentales par le recours aux logiciels : identification
bactérienne, analyse des séquences d’ADN et de protéines, traitement des résultats, analyses statistiques, etc. ;
- un outil de simulation et de prédiction appliqué aux systèmes biologiques ;
- un moyen de présenter et de communiquer les résultats par l’utilisation des outils de présentation assistée par
ordinateur et la publication des productions dans les environnements numérique de travail (ENT).

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Biotechnologies - classe de 1ère de la série STL
Savoirs et savoir-faire fondamentaux

Biotechnologies : historique, enjeux et environnement de travail

Objectifs de formation et supports théoriques Compétences transversales et technologiques

Origine et évolution des biotechnologies
- Aspects historiques, économiques et éthiques
- Champs d’applications des biotechnologies

L’objectif est de développer chez les élèves une
culture scientifique élargie.
- Conduire une recherche documentaire.
- Présenter à l'oral une synthèse sur un sujet relatif aux
biotechnologies défini avec l'enseignant.
- S'approprier le vocabulaire en réalisant un lexique.
- Travailler en équipe.

À partir de produits issus des biotechnologies (pénicilline,
insuline, vinaigre, vin, bière, yaourt, sorbitol, glutamate,
etc.), retracer l’historique et indiquer les différentes phases
du développement du produit, les techniques et les
méthodes utilisés. Une présentation individuelle et/ou
collective peut être envisagée.
Laboratoires, équipements et démarches spécifiques
aux activités de biotechnologie

- Laboratoires de biotechnologies et annexes :
organisation fonctionnelle, matériels, ressources
(humaines, documentaires, informatiques)
- Étapes pré-opérationnelles, opérationnelles et post-
opérationnelles au laboratoire
- Équipements de laboratoire et traçabilité des activités
Noti - Notion de bonnes pratiques de laboratoire (BPL)

L’élève doit acquérir une vision globale du laboratoire
et de son environnement, ainsi qu’un premier niveau
d'autonomie dans l'utilisation d'équipements simples
au laboratoire.
- Organiser les postes de travail (individuel et collectif) en
fonction de l’activité : installer, utiliser, remettre en état.
- Rechercher et extraire l’information de documents
spécifiques (procédures, fiches de sécurité, fiches
techniques d’appareillages, protocoles, etc.).
- Choisir un matériel approprié.
- Utiliser des matériels spécifiques : microscope à fond clair,
centrifugeuse, étuve, balance, spectrophotomètre, bain
thermostaté, matériel de transfert de volume, verrerie
usuelle, etc.
- Suivre un protocole de façon rigoureuse.
- Renseigner les fiches de suivi des appareils.
- Consigner les résultats sous une forme appropriée.
- Exploiter les résultats expérimentaux.
- Interpréter un résultat par comparaison à une valeur de
référence.

Cette partie du programme doit nécessairement être
intégrée aux activités technologiques, à mesure de la
découverte du laboratoire et de ses équipements. Elle ne
peut en aucun cas se limiter à une présentation ponctuelle
et préalable au travail de laboratoire.
Méthodes spécifiques aux cultures biologiques

- Mode d’action des moyens de désinfection de surfaces et
de stérilisation du matériel et des surfaces
- Notions de : charge microbienne, stérilisation,
décontamination, désinfection, environnement aseptique
- Fonctionnement d'un autoclave
Acquérir les méthodes de travail en milieu aseptique
en laboratoire de microbiologie et de biologie
cellulaire.
- Mettre en œuvre un ensemencement ou un transfert
stérile.
- Appliquer les méthodes de désinfection du plan de travail.
- Appliquer les méthodes de stérilisation du matériel.
- Mettre en évidence l'action d'un désinfectant ou
antiseptique.

Ces compétences seront mises en œuvre chaque fois que
possible afin de rendre les élèves rapidement autonomes.

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Objectifs de formation et supports théoriques Compétences transversales et technologiques
Mise en œuvre de la prévention des risques
- Analyse a priori du risque
- Mesures de prévention
- Équipements de protection collectifs et individuels

L’élève doit acquérir la démarche de prévention des
risques par une mise en œuvre systématique et
adaptée aux activités technologiques réalisées.
Mettre en œuvre de façon réfléchie une démarche
élémentaire de prévention des risques :
- Repérer et décoder les informations relatives aux risques.
- Repérer les dangers et analyser les risques d’une situation
de travail.
- Utiliser correctement et mettre en œuvre les équipements
de protection individuels et collectifs.
- Adopter un comportement adapté au travail et à son
environnement.
- Participer à la gestion des déchets au poste de travail.

La démarche de prévention ne prend son sens qu’au travers
de l’analyse des risques inhérents à chaque activité
technologique. Elle ne peut en aucun cas se limiter à une
présentation ponctuelle et préalable au travail de
laboratoire.

Microscopie et structures cellulaires

Objectifs de formation et supports théoriques Compétences transversales et technologiques
Observations microscopiques

- Principe de fonctionnement du microscope photonique et
rôles des différents éléments
- Microscopie photonique : apports et limites

La maîtrise de la réalisation d’une préparation et
l’adoption d’une démarche rigoureuse d’observation
doivent permettre de développer chez l'élève la
capacité d'utilisation d'un microscope optique.
- Maîtriser la démarche d’utilisation du microscope optique,
le rôle des principaux éléments et les modalités d'entretien.
- Effectuer les réglages nécessaires et observer
objectivement la préparation.
- Réaliser une préparation microscopique avec ou sans
coloration (coloration de Gram, au bleu de méthylène,
préparation à l'état frais, etc.).
- Conduire en autonomie une observation microscopique
qualitative et quantitative.

Ces compétences de base devront être rapidement
maîtrisées par les élèves. Elles seront mises en œuvre de
façon contextualisée chaque fois que possible.
Diversité des structures cellulaires
- Organisation des cellules procaryotes et eucaryotes
- Caractéristiques morphologiques et structurales des
micro-organismes (bactéries, levures, moisissures, micro-
algues)
- Structure et ultrastructure de la cellule bactérienne et de
la levure
- Organisation générale des moisissures, des protozoaires
et des micro-algues
- Structure et ultrastructure des cellules animales et
végétales
- Critères de reconnaissance cytologique : taille, forme,
mobilité, mode de groupement, organites, propriétés
tinctoriales, etc.

La complexité du vivant sera appréhendée par
l’observation microscopique et l’analyse de la
diversité des morphologies et des structures
cellulaires.
- Observer et interpréter des préparations de cellules
animales, végétales.
- Représenter par un dessin le résultat d'une observation.
- Repérer les différents organites cellulaires à partir d'une
observation microscopique ou d'une micrographie
électronique.
- Indiquer le rôle des différents organites cellulaires.
- Rechercher sur une préparation microscopique une cellule
ou une structure particulière à partir de critères
morphologiques.
- Discriminer les différentes populations cellulaires du sang.
- Différencier les types de clichés de microscopie (optique,
électronique, fluorescence).
- Identifier des cellules et des structures, à partir
d’observations microscopiques, par comparaison à un
document de référence.

L’étude des cellules au microscope optique peut être
complétée par la recherche et l’analyse des ressources
numériques de microscopie de fluorescence et de
microscopie électronique.

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Nutrition, culture et dénombrement de cellules

Objectifs de formation et supports théoriques Compétences transversales et technologiques
Nutrition et culture de micro-organismes
- Besoins nutritionnels des cellules (sources d’énergie,
source de carbone, facteurs de croissance, etc.)
- Conditions de culture des micro-organismes
hétérotrophes
- Les différents types de milieux de culture (minimum,
empirique, synthétique, différentiels sélectifs, non sélectifs)
- Influence des principaux paramètres d’environnement sur
la culture (température, pH, Aw ou disponibilité de l’eau,
agents sélectifs)
- Principales caractéristiques écologiques des micro-
organismes
- Procédure de préparation et de stérilisation des milieux
- Intérêt de la stérilisation par filtration des composés
thermolabiles

L'élève doit être capable de mettre en œuvre une
culture bactérienne adaptée à l'objectif à atteindre et
de justifier les paramètres culturaux utilisés dans un
procédé biotechnologique.
- Analyser la composition de milieux de culture pour :
. choisir des milieux d’isolement (de culture) adaptés au(x)
micro-organisme(s) à cultiver ;
. orienter l'identification à partir des caractères culturaux sur
milieux sélectifs et non sélectifs.
- Réaliser les opérations de préparation (pesée, dissolution,
contrôle et ajustage du pH, conditionnement).
- Maîtriser la manipulation en conditions d'asepsie.
- Préparer, ajuster un inoculum.
- Contrôler la pureté de l'inoculum.
- Ensemencer un milieu solide ou un milieu liquide par une
méthode adaptée.
- Préciser les paramètres d'incubation.
- Tester et analyser l’action du pH, de la température et des
agents sélectifs sur la culture.

Les étapes de la démarche pourront être mises en œuvre
indépendamment à partir de différents exemples ou
intégrées dans une application unique.
Dénombrer des cellules
Méthode de détermination de la concentration
cellulaire dans un échantillon par ensemencement en
milieu solide
- Étapes de la démarche
- Notion d’unité formant colonie (UFC)

Numération directe d'une préparation microscopique
- Caractéristiques d'une cellule de comptage

L'élève doit maîtriser la démarche de dénombrement
et être capable d'analyser les contraintes et les limites
pour les deux méthodes utilisées.
Réaliser un dénombrement en milieu solide de bactéries
et/ou de levures.
- Estimer la concentration cellulaire pour choisir les dilutions
permettant un comptage.
- Effectuer les dilutions en conditions aseptiques.
- Ensemencer avec une prise d'essai précise.
- Compter les colonies suspectes.
Réaliser une numération directe au microscope (cytomètre
manuel).
- Présenter la concentration cellulaire avec son incertitude.
- Interpréter par comparaison à une valeur de référence
réglementaire.

En classe de première on se limitera au dénombrement des
bactéries et des levures par culture en milieu solide et par
cytométrie directe.

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Caractérisation, identification et classification des micro-organismes

Objectifs de formation et supports théoriques Compétences transversales et technologiques
Caractères morphologiques des micro-organismes,
utiles pour l'identification
- Critères morphologiques des bactéries, des levures et
des moisissures : forme, taille et mode de groupement des
cellules
- Constituants de la paroi bactérienne et propriétés
tinctoriales (Gram+ et Gram-)
- Éléments facultatifs (capsule, flagelles, etc.)

L'élève devra déterminer, à partir d'états frais ou de
colorations différentielles, les critères morphologiques
des bactéries et interpréter l'observation qui en est
faite.
- Réaliser un état frais de produit biologique
- Rendre compte des critères observables à l'état frais
(taille, des formes, des modes de groupement, de la
mobilité).
- Réaliser une coloration de Gram.
- Interpréter la coloration de Gram en lien avec la structure
de la paroi.

Les produits ou souches microbiennes seront choisis de
manière diversifiée en lien avec les thématiques de projet
choisies.
Métabolismes cellulaires et caractères métaboliques
ou biochimiques
- Schéma général du métabolisme énergétique
- Rôle du dioxygène dans la respiration comme accepteur
final d’électrons
- Étapes simplifiées de la dégradation des glucides et des
protides
- Fermentations alcoolique et lactique
- Métabolismes des bactéries et des levures
- Critères d’identification phénotypique (catabolismes des
glucides, des protides, fermentations, respirations et
rapports des micro-organismes au dioxygène)

Les élèves devront appréhender le métabolisme
énergétique d’un micro-organisme en fonction des
conditions de culture.
Ils sauront repérer dans une voie métabolique les
étapes utilisées comme critère d'identification par la
mise en évidence d'un produit de réaction ou d'une
enzyme.
- Étudier expérimentalement le rapport des micro-
organismes au dioxygène.
- Mettre en évidence des activités enzymatiques : catalase,
oxydase, nitrate réductase, etc.
- Mettre en évidence des voies métaboliques : métabolisme
des glucides et des protides.
- Lire et interpréter des caractères biochimiques.
- Confectionner une galerie miniaturisée.
- Utiliser une galerie miniaturisée.

La mise en évidence de caractères biochimiques sera
effectuée sur des souches pures, variées et choisies pour
leur facilité de mise en évidence et leur interprétation aisée.
Identification et classification
- Principes généraux de taxonomie et de classification
- Règles de nomenclature des bactéries
- Notions de caractères discriminants pour mener une
démarche d’identification dichotomique
- Principe de la démarche de l’identification probabiliste
- Intérêt de l’identification des micro-organismes dans le
domaine de la santé et les bioindustries

L'élève saura utiliser des tableaux d'identification pour
choisir les caractères à étudier et réaliser une
démarche raisonnée d'identification à l'aide des
résultats obtenus. L’étude systématique des groupes
bactériens n’est pas la finalité de cet enseignement.
- Choisir les tests discriminants pour identifier des micro-
organismes.
- Mettre en œuvre une identification de bactérie ou de
levure par une galerie miniaturisée.
- Utiliser un logiciel d’identification.
- Utiliser les bases de données taxonomiques en ligne.

En classe de première on se limitera pour ce thème à
l’étude des bactéries. L’identification des micro-organismes
doit être au service des thématiques de projet et ne doit pas
avoir pour seul objectif l'identification.

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Démarches spécifiques aux activités de biotechnologie moléculaire

Objectifs de formation et supports théoriques Compétences transversales et technologiques
- Les grandeurs et les unités de la biochimie analytique
(masse, concentration, teneur, quantité de matière)
- Principes de calculs de préparation d’une solution et
expression des résultats

L’objectif est de compléter et approfondir, par la
réalisation d'activités technologiques, les savoirs et
savoir-faire acquis en « mesure et instrumentation »,
concernant la démarche qualité et l’exploitation de
résultats.
- Calculer, mesurer et transférer des volumes ou des
masses.
- Calculer et effectuer une dilution.
- Préparer une solution par dilution.
- Préparer une solution par pesée.
- Vérifier la concentration d’une solution.
- Exprimer les résultats en utilisant les unités adéquates et
en tenant compte de l’incertitude.
- Conduire une analyse critique des résultats.

Les élèves devront acquérir rapidement de l'autonomie pour
ces compétences de base.
Elles seront mises en œuvre de façon contextualisée
chaque fois que possible.

Séparation, identification et dosage de biomolécules

Objectifs de formation et supports théoriques Compétences transversales et technologiques
- Les grandes classes de biomolécules et leurs rôles
biologiques (protides, lipides, glucides, acides nucléiques)
- Propriétés des biomolécules exploitables à des fins
analytiques : physico-chimiques, biologiques (activité)
- Principes des méthodes et des techniques utilisées pour
séparer, identifier et doser les biomolécules
- Initiation aux méthodes de traitement informatique des
données

L’élève devra appréhender l'intérêt du fractionnement,
savoir justifier le choix des méthodes utilisées,
différencier les visées préparatives et analytiques,
concevoir et réaliser une gamme d'étalonnage.
- Caractériser, identifier des biomolécules :
. mettre en évidence les acides aminés, les protéines, les
lipides et les glucides ;
. réaliser le spectre d’absorption d’une biomolécule ;
. analyser le spectre d’absorption d’une biomolécule ;
. identifier une biomolécule par son activité biologique.
- Utiliser les modèles moléculaires et les outils d’infographie
moléculaire pour l’étude des biomolécules.
- Quantifier des biomolécules par :
. pH-métrie ;
. volumétrie ;
. spectrophotométrie.
- Séparer des biomolécules par :
. électrophorèse sur gel d’agarose ;
. chromatographie sur couche mince et sur colonne.
- Utiliser les logiciels informatiques pour traiter les données
expérimentales.
- Exploiter les ressources numériques et les outils
informatiques.

Afin de leur donner du sens, les méthodes d’analyse des
biomolécules seront intégrées autant que possible dans les
thématiques de projet en articulation avec les
enseignements de mesure et instrumentation.

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Thématiques de projet
L'enseignement de biotechnologies doit être autant que possible contextualisé. Pour cela, il s'appuie sur des
thématiques de projet permettant de donner du sens aux enseignements fondamentaux.
Les thématiques de projet s'articulent au sein de différents domaines d’application, représentatifs des secteurs d'activité
utilisant des biotechnologies : la santé, les bio-industries et l’environnement.
Pour chaque thématique, les activités technologiques proposées facilitent l’acquisition des savoirs et savoir-faire
fondamentaux. À l’intérieur de chaque domaine, les thématiques de projet et les applications listées ne sont ni
exhaustives, ni limitatives, ni imposées ; elles peuvent être adaptées en fonction du tissu professionnel local et des
formations supérieures proposées par l'établissement.
Domaine des biotechnologies appliquées à la santé

Exploration fonctionnelle
et diagnostic médical
Exploration hématologique
- Analyse qualitative et quantitative des cellules sanguines
- Techniques immunologiques
- Dosages : glucose, cholestérol, triglycérides, hémoglobine
- Électrophorèse des protéines

Exploration cytobactériologique des urines
- Critères de l’infection
- Observations microscopiques
- Culture et identification de l’agent responsable
- Techniques immunologiques
- Dosages spectrophotométriques, enzymatiques

Exploration histologique
- Observations de tissus sains et de tissus présentant des pathologies

Exploration d’une fonction physiologique
- par des analyses qualitatives et/ou quantitatives
Prophylaxie et traitement

Éducation à l’hygiène et à la prévention des risques
- Hygiène des mains
- Nettoyage et désinfection des surfaces
- Choix de l’équipement de protection individuelle (EPI) selon l’activité conduite et le risque
associé
- Étude comparative de produits antiseptiques et désinfectants

Vaccination
- Composition et préparation des vaccins
- Vérification de la couverture vaccinale
- Développement industriel d’un vaccin

Antibiothérapie
- Modes d’action des antibiotiques
- Croissance bactérienne
- Réalisation d’un antibiogramme

Sérothérapie
- Anticorps et réaction antigène-anticorps

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Domaine des biotechnologies appliquées aux bio-industries

Secteur agro-alimentaire
Produits laitiers Contrôles qualité d’un lait
- Techniques microscopiques :
. numération des leucocytes
. observation de la flore bactérienne
- Techniques de quantification :
. dénombrements par culture des micro-organismes
- Techniques biochimiques :
- recherche des phosphatases alcalines (PAL) et de la peroxydase (PER)
. dosage des lipides, protides, glucides
- Techniques immunologiques :
. analyses qualitatives et /ou quantitatives
Traitement du lait
- Pasteurisation, stérilisation, filtration
Fabrication du yaourt
- Observation de la flore
- Suivi d’une fermentation
- Mise en évidence d’un métabolisme
- Dosage de l’acidité du yaourt avant et après fermentation
- Suivi de la consommation de lactose
Fabrication d’un fromage
- Observation de la flore (moisissures, etc.)
- Présentation d’une fermentation secondaire (sur documents)
Boissons
fermentées

Fabrication de la bière
- Présentation des levures :
. observation microscopique
. numération
. dénombrement
- Métabolisme :
. Fermentation éthanolique
Croissance en bioréacteur
- Suivi de croissance (biomasse, dosage éthanol/glucose, pH, densité, etc.)
- Paramètres cinétiques (taux de croissance, temps de génération)
Traitement du produit fini
- Pasteurisation, filtration
Secteur pharmaceutique et cosmétique
Production de
médicaments
Antibiotiques
- Micro-organismes utilisés
- Production
- Amélioration et sélection des souches
Contrôles qualité
- Aspirine (pH-métrie)
- Vitamine C (oxydoréduction)
- Sérum physiologique (contrôle bactériologique)
Crème cosmétique
- Évaluation d’un antibactérien (challenge-test)
- Évaluation de la granulométrie (microscopie)
- Type d’émulsion (H/L ou L/H)
Autres bio-industries
Bio-insecticides Toxine « Bt » de Bacillus thuringiensis
- Ouverture au développement durable voire à l’agriculture biologique ou raisonnée
- Génie génétique et OGM (maïs Bt)
- Production in vitro d'une molécule (exemple de la protéine fluorescente verte ou GFP) : génie
génétique, purification des protéines
Agro-carburants Métabolisme
- Fermentation éthanolique
- Distillation et dosages

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Domaine des biotechnologies appliquées à l'environnement

L’eau Qualité microbiologique
- Flore totale
- Marqueurs de contamination fécale

Qualité biochimique
- Matière minérale : calcium, phosphates, chlorures, nitrites, nitrates
- Matière organique : matières solides en suspension (MES), demande biochimique en
oxygène (DBO), demande chimique en oxygène (DCO)
Le sol

Flore tellurique
- Dénombrement des saprophytes
- Étude des bactéries dépolluantes (sur documents)
- Étude des bactéries cellulolytiques

Qualité d’un sol
- Dosage de l’azote
- pH
Hygiène des locaux et du
personnel
Qualité microbiologique des surfaces
- Prélèvements : écouvillonnages, géloses contact
- Identification d'un germe isolé
- Dénombrement des micro-organismes présents

Aérobiocontamination
- Méthode statique (boîtes ouvertes)
- Méthode dynamique (filtration de l’air)

Maîtrise de l’hygiène
- Désinfectants/antiseptiques : mode d’action, contrôle microbiologique de l’efficacité
d’action
- Savon : contrôle microbiologique de l’efficacité du nettoyage
Dépollution

Fonctionnement d'une station d'épuration
- Lipides
- Polluants
- Molécules organiques en général
- Micro-organismes dépolluants

Cycles de la matière
- Aspects chimique et microbiologique en parallèle
- Épuration par les végétaux
- Gestion des déchets