Le nouveau programme d’enseignement scientifique en Première générale

La réforme du lycée mise en œuvre en 2020 a supprimé les filières Littéraire, Scientifique et Économique et Sociale pour ne laisser qu’un tronc commun en Première et en Terminale. Cela donne la liberté aux lycéens de choisir en Première trois enseignements spécialisés parmi plus d’une dizaine. En conséquence, les matières dites de spécialité ne sont plus enseignées dans le tronc commun. Toutefois, afin de pallier de possibles lacunes dans les spécialités non choisies, l’Éducation nationale veille à ce que tous les savoirs fondamentaux soient étudiés. C’est pourquoi il a été créé un enseignement scientifique, dont le nouveau programme vient de paraître.

L’école, la fabrique du citoyen doté des outils pour comprendre le monde

Le nouveau programme d’enseignement scientifique de Première générale reprend l’essentiel de la première version de 2019. Il partage les mêmes objectifs généraux que celui concernant la Terminale, à savoir permettre aux élèves de :

• comprendre la nature du savoir scientifique et ses méthodes d’élaboration,
• identifier et mettre en œuvre des pratiques scientifiques,
• identifier et comprendre les effets de la science sur les sociétés et sur l’environnement.

Les treize membres du Conseil supérieur des programmes espèrent ainsi donner aux lycéens les capacités de devenir :

• des personnes lucides et conscientes,
• des citoyens responsables dotés de facultés de penser rationnelles.

L’ensemble du programme de Première est un équilibre savant entre acquisition de techniques et de savoir et compréhension de leur intérêt : un apprentissage des méthodes scientifiques pour affronter les grands défis du monde qui attend les lycéens.

5 axes balisent le programme d’enseignement scientifique de Première générale

Rien de nouveau dans l’architecture de ce programme en cinq thématiques. Les quatre premières sont construites autour des savoirs sur notre environnement :

• la matière,
• le soleil,
• la Terre,
• le son, la musique et l’audition.

La dernière propose un projet expérimental censé introduire de la pratique dans la connaissance des sciences.

Toutefois, alors que dans le programme de 2019, les enseignants avaient le choix de travailler sur 3 des 4 thèmes de savoirs, cette fois-ci ils devront traiter en classe les 4 thèmes prévus. Le contenu des thèmes a connu des implémentations et des disparitions.

Thème 1 : Une longue histoire de la matière

Il s’agit de faire comprendre l’univers, tout simplement ! En exploitant les diverses échelles de taille, de temps et d’espace, ce programme abordera la complexification croissante de la matière dont est sorti le vivant. Trois volets composent ce premier thème.

Il s’attachera au niveau d’organisation de la matière en faisant un focus sur les éléments chimiques. Afin de faire un lien très concret avec le monde qu’ils connaissent, les élèves sont par exemple invités à expliquer l’utilisation de la radioactivité dans une utilisation médicale.

La connaissance d’édifices ordonnés comme les cristaux revêt une grande importance. Elle propose une autre organisation de la matière que l’organisation moléculaire et débouche sur de nombreuses applications techniques. Le programme de 2023 introduit l’enjeu des terres rares : à partir de leurs compositions complexes et de l’utilisation que l’homme en fait, il permet d’aborder la destruction des richesses naturelles et l’absence de toute éthique sociale.

Enfin, la cellule vivante en tant que structure complexe s’étend en particulier à la notion de virus, si présente dans nos esprits depuis la pandémie de la Covid-19. De même, les questions de cellules souches ou de thérapie cellulaire font partie des cours et des discussions. Car, comme le document programmatique le rappelle, « les théories présentées peuvent être discutées, amendées et même réfutées dans le cadre d’une démarche scientifique ».

Thème 2 : Le soleil, notre source d’énergie

La question de l’énergie est au cœur des préoccupations humaines. Elle sera abordée en détail dans le programme scientifique de Terminale, mais se retrouve ici : l’énergie solaire est celle qui permet à notre planète de vivre. Si le rayonnement solaire nous est vital, le bilan radiatif de la Terre conditionne notre milieu de vie. La pédagogie de cette partie est centrée sur l’équilibre nécessaire à notre survie, introduisant la thématique du changement climatique.

De la conversion biologique de l’énergie solaire par la photosynthèse à l’énergie nécessaire à tous les êtres vivants : en partant de cette notion de photosynthèse qui fournit l’énergie nécessaire à tout le vivant, les rédacteurs proposent d’en venir à expliquer l’équilibre alimentaire. Nouveauté du programme 2023 : le focus réalisé sur les comportements alimentaires et leurs impacts sur la santé comme sur la planète devrait intéresser le plus grand nombre.

Retour à l’énergie : c’est aussi grâce au soleil et à la photosynthèse que les matières organiques ont produit des combustibles fossiles. L’étude de cette diversité de sources d’énergie utilisables pour l’humanité introduit cette année la notion d’énergies renouvelables, comme la biomasse, ou non renouvelables à l’instar du pétrole.

Thème 3 : La Terre, un astre singulier

Cette thématique n’a pratiquement pas évolué en quatre ans. L’ensemble des apprentissages de cette partie doit conduire à savoir clairement distinguer un savoir scientifique d’une croyance.

Travailler sur la forme de la Terre permet d’opposer la perception et la connaissance. Longtemps considérée comme plate, il a fallu un long processus de compréhension, construit sur des travaux, des expériences scientifiques pour mettre à bas cette idée. Quelles méthodes de calcul les savants ont-ils inventées, comment et quels résultats ont-ils obtenus ? Suivre le long parcours de la connaissance, de ses erreurs et fourvoiements permet d’aiguiser l’esprit critique.

Big Bang ou pas ? Comment peut-on recomposer l’histoire de l’âge de la Terre alors que d’évidence nous n’avons aucun outil concret pour le faire ? Découvrir les méthodes hypothétiques et la validation des hypothèses a posteriori donne aux élèves de nouveaux outils de pensée. Il s’agit également de mettre face à face les faits et les croyances autour de l’origine et de l’âge de notre vénérable planète.

La Terre dans l’univers a longtemps été source de débats, voire de combats. Les lycées sont invités à un retour sur la controverse à l’issue de laquelle il fut autorisé de passer d’une conception géocentrique à l’héliocentrisme. Parmi les rares nouveautés de cette sous-partie, les rédacteurs ont rajouté l’étude de la répartition de l’eau sur la Terre et de la protection des réserves hydriques.

Thème 4 : Son, musique et audition

L’environnement dans lequel nous baignons quotidiennement n’est pas que limité par notre vue où notre toucher. Le son y est omniprésent et nous permet de percevoir notre monde à l’aide de signaux porteurs d’information.

En 2023, le programme d’enseignement scientifique de Première générale a fusionné les parties son et musique de la précédente version. Les élèves prendront conscience de la régularité du son quand il devient musique, mais de sa non-linéarité dans d’autres cas.

Ils apprendront les méthodes de numérisation du son et l’incroyable complexité que représente le codage du son. Ils travailleront aussi sur la composition du système auditif humain. Dans ce contexte, les conseils pour protéger son audition seront mis en rapport avec la structure de l’oreille.

Le projet expérimental et numérique

Déjà critiqué en 2019, ce projet axé sur le numérique doit permettre un travail pratique en petits groupes d’élèves. Il s’étale sur l’année scolaire, à raison d’une douzaine d’heures.

Malgré l’intention plus que louable de faire expérimenter aux lycéens une tâche liée au code et au numérique, de nombreux enseignants sont assez pessimistes. Ils semblent persuadés que faire travailler des petits groupes dans des classes de trente-cinq élèves, sous la direction d’un seul enseignant, relève à tout le moins du miracle…

Cette dernière version du programme d’enseignement scientifique en Première générale est globalement attractive. Au-delà des objectifs généraux forcément ambitieux, on y trouve en effet de nombreux éléments rassurants. L’acquisition de connaissances pratiques et théoriques paraît s’articuler de façon harmonieuse avec une réflexion sur les grands enjeux contemporains. De plus, après les difficultés rencontrées lors des premières années d’application de la réforme, les enseignants apprécient le rétablissement d’une heure et demie de cours de mathématiques obligatoires. Voilà qui, associé à ce programme d’enseignement scientifique bien pensé, favorisera certainement un rééquilibrage des parcours individuels : la baisse des effectifs se dirigeant vers des carrières scientifiques et tout particulièrement des jeunes femmes, devrait être endiguée.