Niveau : collège, 4e (13 ans - 14 ans)
Disciplines : physique - chimie (PC) et sciences de la vie et de la Terre (SVT)
Thème : optique (PC) – observation microscopique (SVT)

Connaissances et compétences visées :
Physique - chimie :

 Connaissances :

• Il existe deux types de lentilles : des lentilles convergentes et des lentilles divergentes
• Vocabulaire : définir l’objet versus l’image.
• Dans certaines positions de l’objet par rapport à la lentille, une lentille convergente permet d’obtenir une image sur un écran.
• Proposer une ébauche d’explication sur comment agit une lentille convergente pour former une image en s’appuyant sur « Une lentille convergente concentre pour une source éloignée l’énergie lumineuse en son foyer. »

 Compétences :

• Observer et extraire des informations d’un fait observé pour distinguer deux types de lentilles
• Obtenir avec une lentille convergente l’image d’un objet sur un écran.
• Mettre en œuvre un protocole pour trouver expérimentalement le foyer d’une lentille convergente.

Science de la vie et science de la Terre :

 Connaissances :

• les caractéristiques des gamètes humains : forme, mobilité ;
• les caractéristiques des gamètes humains : taille ;

 Compétences :

• Savoir utiliser un microscope, faire un dessin d’observation.
• Utiliser une échelle pour calculer la taille réelle d’un objet à partir d’une image de celui-ci : « calculer une quatrième proportionnelle".

Points de convergence entre les disciplines : Le microscope constitue le point de convergence entre les SVT et les PC :

• En SVT : outil pour observer les cellules. (voir les connaissances et compétences visées)
• En PC : outil composé de lentilles. (voir les connaissances et compétences visées)

Le microscope soulève des questions relatives à son action sur l’objet observé :

• En SVT : la question du rapport entre la taille réelle de l’objet par rapport à celle de l’objet observé est retenue. Il est important que les élèves se fassent une représentation correcte de la dimension des objets pour pouvoir se construire une représentation de l’organisation des systèmes étudiés et de leurs niveaux d’organisation associés.
• En PC : la question retenue est celle des transformations opérées par les lentilles du microscope et des caractéristiques de ces systèmes optiques, ainsi que les différences et points communs entre l’objet réel observé et son image perçue. Le microscope transforme-t-il l’objet observé ? », « Qu’y a-t-il de commun entre l’objet observé et l’image perçue ? ».

Durée et nombres de séances :

• En parallèle : 3 séances de PC sur les lentilles et 2 séances de SVT sur les caractéristiques des gamètes humains
• 1 séance commune en co-animation SPC et SVT sur la notion d’échelle

Technologie  : Les QCM utilisent les boitiers de vote “Je lève la main” de Speechi ®