【Édition Shanghai】Sciences du collège, 3e année, Semestre supérieur
Ce manuel scolaire couvre le premier semestre du troisième année du collège, abordant trois domaines principaux : les sciences des matériaux (minéraux, métaux, acides, bases et sels), les sciences de la vie (nutrition, échanges d'énergie, transport des substances) ainsi que les sciences physiques (courant électrique, circuits électriques, électricité et magnétisme). Il vise à développer les compétences scientifiques et le sens critique des élèves.
Leçons
Aperçu du cours
📚 Résumé du contenu
Ce manuel scolaire de troisième année du collège couvre trois domaines principaux : les sciences des matériaux (minéraux, métaux, acides, bases et sels), les sciences de la vie (nutrition, échanges énergétiques, transport des substances) et les sciences physiques de l'énergie (courant électrique, circuits électriques, électricité et magnétisme). Il vise à développer les compétences d'investigation scientifique et le profil global des élèves.
Une exploration scientifique des transformations des matières, des mystères de la vie et du flux d'énergie.
Auteur : Hu Jiuhua, Liu Jian, Sui Shuguang
Remerciements : Approuvé par le ministère de l'Éducation, 2013
🎯 Objectifs d'apprentissage
- Pouvoir énumérer les propriétés physiques des métaux (conductivité électrique, conductivité thermique, ductilité, etc.) et identifier les alliages courants ainsi que leurs usages.
- Maîtriser les principes chimiques de l'obtention du fer (réduction de l'oxyde de fer par monoxide de carbone) et savoir écrire les équations chimiques correspondantes.
- Comprendre et appliquer la loi de conservation de la masse pour expliquer les variations de masse avant et après une réaction chimique, et effectuer des calculs chimiques simples.
- Mémorisation et discrimination : Savoir citer des acides, bases et sels courants présents dans la vie quotidienne, maîtriser les caractéristiques de l'acide sulfurique concentré (hygroscopicité, dessiccation) et ses procédés de dilution.
- Synthèse de règles : Comprendre et écrire les équations chimiques des réactions entre acides et métaux/oxides métalliques/sels, entre bases et oxydes non métalliques/sels, et maîtriser le concept de réaction d'neutralisation.
- Investigation expérimentale : Pouvoir distinguer l'acidité et la basicité par réaction de coloration (indicateurs), concevoir des expériences simples pour identifier des substances.
- Maîtriser la définition des réactions de double décomposition, leurs conditions de réalisation, et savoir utiliser un tableau de solubilité pour prédire si une réaction a lieu.
- Identifier les engrais chimiques courants et connaître des méthodes simples de leur identification.
- Savoir les principes, choisir les dispositifs, collecter et vérifier la fin de la production d’oxygène et de dioxyde de carbone en laboratoire.
- Identification et synthèse : Pouvoir énumérer les six nutriments alimentaires et le septième nutriment (fibres alimentaires), et expliquer leurs fonctions physiologiques sur l'organisme humain.
Leçons
Aperçu : Cette leçon vise à guider les élèves vers la compréhension du processus d'extraction des métaux à partir des minéraux et de leurs principes chimiques. Les points clés incluent les propriétés physiques des métaux et leurs applications dans les alliages, une étude approfondie des principes de fusion du fer et de la loi de conservation de la masse dans les réactions chimiques. À travers des investigations expérimentales sur les réactions des métaux avec les acides et les solutions salines, les élèves établiront une notion initiale de la réactivité métallique et maîtriseront les règles fondamentales de transformation des substances.
Résultats d'apprentissage :
- Pouvoir énumérer les propriétés physiques des métaux (conductivité électrique, conductivité thermique, ductilité, etc.) et identifier les alliages courants ainsi que leurs usages.
- Maîtriser les principes chimiques de la fusion du fer (réduction de l'oxyde de fer par monoxide de carbone) et savoir écrire les équations chimiques correspondantes.
- Comprendre et appliquer la loi de conservation de la masse pour expliquer les variations de masse avant et après une réaction chimique, et effectuer des calculs chimiques simples.
Aperçu : Ce plan pédagogique couvre les contenus centraux de la chimie au collège : les propriétés et applications des acides, bases et sels. Il met l'accent sur les caractéristiques physiques et les lois des réactions chimiques des acides courants (comme l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique) et des bases (comme l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de calcium). À travers la réaction d'neutralisation, il révèle essentiellement le fonctionnement des interactions entre acides et bases, et s'étend à la connaissance des sels courants présents dans la vie quotidienne. Le cours vise à aider les élèves à adopter la vision chimique selon laquelle « la composition des matières détermine leurs propriétés, qui elles-mêmes déterminent leurs usages ».
Résultats d'apprentissage :
- Mémorisation et discrimination : Savoir citer des acides, bases et sels courants présents dans la vie quotidienne, maîtriser les caractéristiques de l'acide sulfurique concentré (hygroscopicité, dessiccation) et ses procédés de dilution.
- Synthèse de règles : Comprendre et écrire les équations chimiques des réactions entre acides et métaux/oxides métalliques/sels, entre bases et oxydes non métalliques/sels, et maîtriser le concept de réaction d'neutralisation.
- Investigation expérimentale : Pouvoir distinguer l'acidité et la basicité par réaction de coloration (indicateurs), concevoir des expériences simples pour identifier des substances.
Aperçu : Ce plan pédagogique couvre les contenus centraux de la chimie au collège, en se concentrant sur les propriétés des sels, les principes des réactions de double décomposition et leur application dans les engrais chimiques. En outre, à travers des exemples de production d’oxygène et de dioxyde de carbone en laboratoire, les élèves apprennent les principes et dispositifs utilisés pour fabriquer des substances par réactions chimiques. Le cours s'étend également à la compréhension des matériaux organiques synthétiques et aux lois de transformation de l'énergie (chaleur, électricité) dans les réactions chimiques.
Résultats d'apprentissage :
- Maîtriser la définition des réactions de double décomposition, leurs conditions de réalisation, et savoir utiliser un tableau de solubilité pour prédire si une réaction a lieu.
- Identifier les engrais chimiques courants et connaître des méthodes simples de leur identification.
- Savoir les principes, choisir les dispositifs, collecter et vérifier la fin de la production d’oxygène et de dioxyde de carbone en laboratoire.
Aperçu : Cette leçon vise à guider les élèves vers la compréhension des composants nutritionnels nécessaires à la vie des organismes et de leur transformation dans l'organisme humain. Le contenu couvre les six nutriments alimentaires et les fibres alimentaires, puis explique comment le système digestif décompose les molécules organiques complexes en petites molécules absorbables par digestion physique et chimique. La leçon met particulièrement l'accent sur les caractéristiques structurelles du intestin grêle comme organe central d'absorption, et sur l'utilisation de la « pyramide alimentaire équilibrée » pour orienter une alimentation saine.
Résultats d'apprentissage :
- Identification et synthèse : Pouvoir énumérer les six nutriments alimentaires et le septième nutriment (fibres alimentaires), et expliquer leurs fonctions physiologiques sur l'organisme humain.
- Analyse et distinction : Pouvoir distinguer la digestion physique de la digestion chimique, et expliquer le rôle spécifique des liquides digestifs comme la salive et la bile dans le processus digestif.
- Présentation et évaluation : Pouvoir décrire les différences structurelles entre l'intestin grêle et le côlon en matière d'absorption, et évaluer ou concevoir un repas quotidien conformément aux principes d'une alimentation équilibrée.
Aperçu : Cette leçon explore en profondeur l'origine de l'énergie humaine — la nourriture — et la manière dont on peut mesurer quantitativement l'énergie contenue dans différents aliments grâce à des méthodes expérimentales. Elle insiste également sur l'importance de la sécurité alimentaire lors de l'obtention d'énergie, en apprenant à lire les étiquettes des aliments et à suivre les recommandations nutritionnelles afin de garantir une apport énergétique suffisant et sûr.
Résultats d'apprentissage :
- Présentation de l'origine énergétique : Comprendre que la nourriture est la principale source d'énergie pour les activités vitales humaines, et pouvoir distinguer la densité énergétique de différentes aliments (par exemple, les « bombes caloriques »).
- Maîtrise des méthodes de mesure : Apprendre et pratiquer l'expérience « Mesure de l'énergie contenue dans les aliments », maîtriser la formule de calcul de chaleur et le principe de contrôle des variables dans la conception expérimentale.
- Attention à la sécurité alimentaire : Comprendre clairement la définition de la sécurité alimentaire, être capable d'identifier correctement les marques telles que QS (qualité et sécurité), produits biologiques, compléments alimentaires, et comprendre l'importance de l'hygiène dans une alimentation équilibrée.
Aperçu : Ce plan pédagogique couvre les mécanismes fondamentaux du transport des substances dans l'organisme humain, commençant par la mesure de la capacité pulmonaire, puis explorant les trois piliers du système circulatoire : les voies (cœur et vaisseaux), les vecteurs (sang) et les trajets (circulation systémique, pulmonaire et lymphatique). La leçon aborde également le processus d'élimination des déchets métaboliques et le maintien de l'équilibre interne de l'organisme, avant de conclure par l'application pratique des indicateurs de santé tels que la fréquence cardiaque, le volume cardiaque et la pression artérielle.
Résultats d'apprentissage :
- Maîtriser les définitions scientifiques et les méthodes de mesure de la capacité pulmonaire, de la fréquence cardiaque, du volume cardiaque et de la pression artérielle.
- Identifier la structure du cœur, les types de vaisseaux sanguins et leurs caractéristiques adaptées à leur fonction, comprendre le système de groupe sanguin ABO et les principes de transfusion sanguine sûre.
- Décrire les processus de circulation sanguine (systémique, pulmonaire) et de circulation lymphatique, et expliquer l'importance physiologique des échanges de substances et de l’élimination.
Aperçu : Cette leçon couvre les notions fondamentales de l'électricité au collège. Elle commence par la reconnaissance des composants d'un circuit et des symboles des schémas électriques, puis aborde les définitions, unités et instruments de mesure (ampèremètre, voltmètre, rhéostat) des trois grandeurs électriques fondamentales : courant, tension et résistance. Enfin, elle révèle la relation quantitative entre ces trois grandeurs via la loi d’Ohm, et explore les deux modes de connexion de base des circuits : série et parallèle, ainsi que leurs caractéristiques.
Résultats d'apprentissage :
- Mémorisation et schématisation : Pouvoir reconnaître les symboles des composants électriques, distinguer précisément les trois états d’un circuit (circuit fermé, circuit ouvert, court-circuit), et savoir tracer correctement un schéma électrique.
- Manipulation expérimentale : Maîtriser les méthodes correctes de connexion et les règles de lecture des ampèremètres, voltmètres et rhéostats, et comprendre le principe de variation de résistance par les rhéostats.
- Compréhension et application : Comprendre profondément la loi d’Ohm I=U/R, pouvoir effectuer des calculs simples de circuit, et savoir distinguer les caractéristiques de connexion et l’effet de commande des interrupteurs dans les circuits en série et en parallèle.
Aperçu : Ce cours explore systématiquement les liens intrinsèques entre phénomènes électriques et magnétiques, couvrant depuis les concepts fondamentaux de magnétisation et de champ magnétique jusqu'à l'application des ondes électromagnétiques dans les technologies modernes de communication. Les élèves apprendront comment un courant produit un champ magnétique (effet électromagnétique), comment un champ magnétique exerce une force sur un courant (aimants électromagnétiques et moteurs électriques), et comment un champ magnétique peut induire un courant (effet électromagnétique ou induction électromagnétique). Enfin, ils comprendront comment ces principes constituent la base des alternateurs modernes et des communications électromagnétiques.
Résultats d'apprentissage :
- Pouvoir expliquer le phénomène de magnétisation, décrire les propriétés du champ magnétique et tracer correctement les lignes de champ magnétique pour les aimants barres, aimants en fer à cheval et bobines parcourues par un courant.
- Comprendre les conditions de l’effet électromagnétique et de l’induction électromagnétique, maîtriser les facteurs influençant la puissance d’un aimant électromagnétique et le fonctionnement de relais électromagnétiques.
- Connaître la construction de base des moteurs à courant continu et des alternateurs à courant alternatif, leurs processus de conversion d’énergie, et les lois fondamentales de propagation des ondes électromagnétiques (formule c = \lambda f).