COURS DE SCIENCES PHYSIQUES, 7ème ANNÉE, ÉDUCATION DE BASE

Edition 2025 / Enseignement primaire, secondaire et technique en RDC

PRÉLIMINAIRES

0.1. Note introductive sur la Politique Éducative

Ce cours s’aligne rigoureusement sur les directives de la Loi-Cadre n° 14/004 du 11 février 2014, instituant l’Éducation de Base en République Démocratique du Congo. Il concrétise la vision d’un enseignement des sciences fondé sur l’approche par les situations, visant à doter l’élève de compétences pratiques pour comprendre et transformer son environnement. L’objectif est de dépasser la simple mémorisation pour atteindre une maîtrise opérationnelle des concepts physiques fondamentaux 📘.

0.2. Profil de sortie de l’élève

Au terme de cette année d’apprentissage, l’apprenant démontrera sa capacité à résoudre des problèmes complexes liés à son environnement immédiat. Il sera apte à identifier les propriétés de la matière, à mesurer les grandeurs physiques avec précision et à manipuler les circuits électriques élémentaires en toute sécurité. Ses compétences lui permettront d’analyser des phénomènes courants observés, par exemple, dans les foyers de Mbuji-Mayi ou les industries de Kimpese 🎓.

0.3. Directives méthodologiques

L’enseignement privilégiera une démarche d’investigation active. Chaque chapitre s’ouvrira sur une situation-problème ancrée dans le quotidien congolais, incitant l’élève à émettre des hypothèses et à les vérifier par l’expérimentation. Le matériel didactique, souvent issu de la récupération ou de l’environnement local (comme des piles usagées ou des bouteilles en plastique), servira de support à une pédagogie de la découverte ⚗️.

0.4. Modalités d’évaluation

L’évaluation se déclinera sous trois formes distinctes : prédictive pour situer les prérequis, formative pour accompagner l’apprentissage et certificative pour valider les acquis. Elle portera essentiellement sur la maîtrise des savoirs essentiels et la compétence à traiter des situations nouvelles, telles que la purification de l’eau dans une zone rurale ou la réparation d’un circuit d’éclairage domestique simple 📝.

PREMIÈRE PARTIE : MATIÈRE ET SUBSTANCES 🌍

Cette première partie explore la constitution fondamentale de l’univers physique. Elle guide l’élève de l’observation macroscopique des objets vers la compréhension de leur structure microscopique. L’accent est mis sur les ressources vitales de la RDC, notamment l’eau et l’air, en insistant sur leur préservation et leur traitement pour un développement durable.

CHAPITRE 1 : LA MATIÈRE ET SES ÉTATS PHYSIQUES (Code : MSPC1.1)

Ce chapitre introduit le concept fondamental de matière, en partant des objets tangibles pour aller vers l’infiniment petit. Il établit les bases nécessaires à la compréhension de la chimie et de la physique.

1.1. Définition et structure de la matière

L’enseignant amènera l’élève à définir la matière comme tout ce qui possède une masse et occupe un volume. L’étude portera sur la divisibilité de la matière, illustrée par le broyage de la craie ou la fragmentation d’une roche, jusqu’à l’introduction des concepts de molécule et d’atome. L’élève apprendra à reconnaître que tout objet, qu’il s’agisse d’un morceau de bois de l’Équateur ou d’un minerai du Katanga, est un assemblage de particules ultimes 🧱.

1.2. Les états physiques de la matière

Cette section décrit les trois états classiques de la matière : solide, liquide et gazeux. L’élève caractérisera chaque état par ses propriétés macroscopiques (forme, volume, compressibilité) et microscopiques (agitation moléculaire). Des exemples locaux seront privilégiés, tels que l’eau du fleuve Congo (liquide), les roches du Bas-Congo (solide) et le gaz méthane du lac Kivu (gazeux), pour ancrer ces notions dans la réalité congolaise 🧊.

1.3. Les changements d’états physiques

L’étude se focalisera sur les transitions entre les différents états sous l’influence de la température et de la pression. L’élève analysera les phénomènes de fusion, solidification, vaporisation, liquéfaction et sublimation. L’observation du cycle de la glace, ou l’évaporation des eaux de pluie sur les toits de tôle à Kinshasa, servira d’illustration concrète aux transferts d’énergie thermique 🌡️.

1.4. Symboles des atomes et nomenclature

Il s’agit ici d’initier l’élève au langage universel de la chimie. Le cours présentera les symboles des atomes les plus courants (Hydrogène, Oxygène, Carbone, Cuivre, Fer, etc.), en lien avec les ressources minières de la RDC. L’élève devra mémoriser ces symboles et comprendre leur utilité pour représenter la composition de la matière de manière concise et standardisée ⚛️.

CHAPITRE 2 : DES CORPS PURS AUX MÉLANGES (Code : MSPC1.2)

Ce chapitre permet de distinguer les substances pures des mélanges, une compétence essentielle pour comprendre la composition des produits du quotidien et les procédés industriels.

2.1. Notion de corps pur et constantes physiques

L’élève apprendra à identifier un corps pur par ses caractéristiques constantes, telles que la température de fusion, la température d’ébullition et la masse volumique. L’enseignement s’appuiera sur des exemples comme l’eau distillée utilisée dans les laboratoires médicaux ou le sel de cuisine purifié, démontrant que ces substances ne changent pas de propriétés quelles que soient leur provenance 🧪.

2.2. Notion et types de mélanges

Cette section aborde la combinaison de plusieurs substances sans réaction chimique. L’élève distinguera les mélanges homogènes (où les constituants ne sont pas distinguables à l’œil nu) des mélanges hétérogènes. Des exemples concrets comme l’eau boueuse d’une rivière en crue (hétérogène) ou une solution d’eau sucrée préparée à la maison (homogène) illustreront ces concepts 🥛.

2.3. Techniques de séparation des mélanges

L’objectif est de doter l’élève de méthodes pour isoler les constituants d’un mélange. Le cours détaillera des techniques telles que la filtration, la décantation, la distillation et l’évaporation. L’élève pourra expérimenter la filtration de l’eau trouble à l’aide de sable et de charbon de bois, ou observer la décantation de l’huile de palme et de l’eau, des procédés courants dans les ménages ruraux 🏺.

2.4. Applications : Boissons et solutions locales

L’élève appliquera ses connaissances à l’analyse de produits de consommation courante. L’étude portera sur la fabrication de boissons locales (jus de gingembre, bissap) ou industrielles, en identifiant les solutés et les solvants. Cette section permet de relier la chimie à l’alimentation et à la santé publique, en abordant par exemple la préparation correcte des solutions de réhydratation orale 🥤.

CHAPITRE 3 : ÉTUDE ET TRAITEMENT DE L’EAU (Code : MSPC1.3)

L’eau étant une ressource vitale et stratégique pour la RDC, ce chapitre approfondit ses propriétés, son cycle naturel et les impératifs de sa potabilisation.

3.1. Propriétés et constantes physiques de l’eau

L’élève étudiera l’eau en tant que solvant universel, sa densité, et ses points de changement d’état. Le cours mettra en évidence l’anomalie dilatométrique de l’eau et ses conséquences écologiques. Les caractéristiques organoleptiques d’une eau potable (inodore, incolore, sans saveur désagréable) seront définies pour permettre à l’élève d’évaluer la qualité de l’eau de sa communauté 💧.

3.2. Le cycle de l’eau dans la nature

Cette section décrit le parcours perpétuel de l’eau : évaporation, condensation, précipitations, ruissellement et infiltration. L’enseignement contextualisera ce cycle au sein du vaste bassin hydrographique du Congo, expliquant le rôle des forêts de la Cuvette Centrale dans la régulation pluviométrique et l’importance de la préservation des écosystèmes aquatiques 🌧️.

3.3. Techniques de purification de l’eau

Face aux défis des maladies hydriques, l’élève apprendra les méthodes domestiques et industrielles pour rendre l’eau potable. Le cours couvrira l’ébullition, la chloration, la filtration sur sable et l’utilisation des rayons UV (méthode SODIS). L’accent sera mis sur des solutions pratiques et accessibles pour les zones dépourvues de réseau de distribution moderne, comme à l’intérieur du Kongo Central 🚰.

3.4. Problématique de l’eau et santé publique

L’élève analysera les conséquences de la pollution de l’eau sur la santé humaine. Il identifiera les sources de contamination (déchets industriels, eaux usées domestiques) et les vecteurs de maladies comme le choléra ou la typhoïde. Cette section vise à développer une conscience citoyenne sur la gestion responsable des ressources hydriques et l’hygiène collective 🏥.

CHAPITRE 4 : ÉTUDE DE L’AIR (Code : MSPC1.4)

Ce chapitre traite de l’atmosphère, mélange gazeux indispensable à la vie, en analysant sa composition, ses propriétés et les enjeux liés à sa qualité.

4.1. Composition et propriétés physiques de l’air

L’élève découvrira que l’air est un mélange de gaz (principalement azote et oxygène). Il étudiera ses propriétés physiques : compressibilité, expansibilité, masse et pression atmosphérique. Des expériences simples, comme l’utilisation d’une seringue ou l’observation d’un baromètre, permettront de matérialiser ce fluide invisible mais omniprésent 🌬️.

4.2. La combustion et le rôle de l’oxygène

Cette section explique le mécanisme chimique de la combustion, nécessitant un combustible, un comburant (l’oxygène de l’air) et une énergie d’activation. L’élève apprendra à distinguer les combustions complètes et incomplètes, en observant par exemple la flamme d’une bougie ou d’un réchaud à charbon de bois (makala), et comprendra les dangers du monoxyde de carbone 🔥.

4.3. Pollution de l’air et effets sur la santé

Le cours abordera les sources de pollution atmosphérique, telles que les échappements des véhicules à Kinshasa ou les fumées industrielles dans le Haut-Katanga. L’élève identifiera les principaux polluants et leurs effets nocifs sur le système respiratoire. Il sera sensibilisé aux mesures de protection individuelle et collective pour réduire l’exposition aux particules fines 😷.

4.4. Gaz à effet de serre et réchauffement climatique

L’élève sera initié aux enjeux environnementaux globaux. Il comprendra le mécanisme de l’effet de serre, le rôle du dioxyde de carbone et du méthane, et les conséquences du réchauffement climatique sur les saisons culturales en RDC. L’enseignement soulignera l’importance de la forêt congolaise comme deuxième poumon mondial pour la séquestration du carbone 🌍.

DEUXIÈME PARTIE : GRANDEURS PHYSIQUES 📏

Cette partie dote l’élève des outils mathématiques et physiques nécessaires pour quantifier le monde qui l’entoure. Elle introduit le Système International d’unités (SI) et forme à la rigueur de la mesure, compétence transversale indispensable en sciences et en technologie.

CHAPITRE 5 : GRANDEURS PHYSIQUES FONDAMENTALES (Code : MSP1.1)

Ce chapitre définit les sept grandeurs de base de la physique, leurs unités et les instruments permettant de les mesurer avec précision.

5.1. La Longueur et la Masse

L’élève apprendra à mesurer des distances et des dimensions à l’aide de règles, de mètres-rubans ou de pieds à coulisse. Il étudiera également la masse, quantité de matière d’un corps, et son unité, le kilogramme. La distinction entre masse et poids sera introduite. Des exercices pratiques de pesée d’aliments au marché ou de mesure de terrains scolaires ancreront ces notions ⚖️.

5.2. Le Temps et la Température

Cette section traite de la mesure de la durée et de l’état thermique. L’élève utilisera des chronomètres pour mesurer des événements brefs et des thermomètres pour relever la température ambiante ou corporelle. Il maîtrisera les unités (seconde, degré Celsius, Kelvin) et comprendra l’importance de la précision temporelle et thermique dans les processus scientifiques et quotidiens ⏱️.

5.3. L’Intensité du courant électrique

L’élève sera initié à l’ampère comme unité de mesure du débit de charges électriques. Il apprendra à utiliser un ampèremètre dans un circuit simple. Cette grandeur sera reliée à la consommation énergétique des appareils domestiques courants en RDC, préparant ainsi le terrain pour la partie dédiée à l’électricité ⚡.

5.4. L’Intensité lumineuse et la Quantité de matière

Le cours présentera la candela pour la lumière et la mole pour la quantité de matière. Bien que plus abstraites à ce niveau, ces grandeurs seront définies pour offrir une vue complète du système SI. L’intensité lumineuse sera reliée à l’éclairage domestique (lampes économiques, LED), pertinent pour l’efficacité énergétique 💡.

CHAPITRE 6 : GRANDEURS PHYSIQUES DÉRIVÉES (Code : MSP1.2)

Ce chapitre montre comment combiner les grandeurs fondamentales pour définir de nouvelles grandeurs essentielles à la description des phénomènes physiques.

6.1. Notion de Surface (Aire)

L’élève apprendra à calculer les surfaces de figures géométriques régulières (carré, rectangle, cercle) et à estimer celles de formes irrégulières. Il manipulera les unités d’aire (, hectare) dans des contextes pratiques, comme le calcul de la superficie d’un champ agricole au Bandundu ou la surface à peindre d’un mur de classe 📐.

6.2. Notion de Volume et Capacité

L’étude portera sur l’espace occupé par un corps. L’élève distinguera le volume (en ) de la capacité (en litres). Il effectuera des calculs de volumes de solides simples (cube, cylindre) et des mesures de liquides à l’aide d’éprouvettes graduées. L’application pratique concernera par exemple le cubage du bois ou la contenance des réservoirs d’eau 📦.

6.3. Notion de Vitesse

La vitesse sera définie comme le rapport de la distance parcourue sur le temps écoulé. L’élève calculera des vitesses moyennes de véhicules, de piétons ou du courant d’une rivière. Il apprendra à convertir les unités entre  et , et à interpréter les notions de mouvement uniforme et accéléré dans le contexte du transport routier ou fluvial 🚀.

6.4. Masse volumique et Densité

L’élève découvrira la relation entre la masse et le volume d’une substance. Il calculera la masse volumique de divers matériaux (bois, métaux, liquides) pour comprendre pourquoi certains flottent et d’autres coulent. Cette section expliquera des phénomènes quotidiens comme la superposition de l’huile et de l’eau ou la flottabilité des pirogues sur le lac Tanganyika ⚓.

TROISIÈME PARTIE : ÉLECTRICITÉ ⚡

Cette dernière partie initie l’élève aux phénomènes électriques, omniprésents dans la vie moderne. Elle couvre les principes statiques, la dynamique des circuits, les applications pratiques et, crucialement, les règles de sécurité indispensables pour prévenir les accidents.

CHAPITRE 7 : ÉLECTROSTATIQUE ET ÉLECTRISATION (Code : MSP1.3)

Ce chapitre explore les phénomènes liés aux charges électriques au repos, expliquant des observations courantes comme les étincelles ou la foudre.

7.1. Les modes d’électrisation

L’élève expérimentera l’électrisation par frottement (règle en plastique frottée), par contact et par influence. Il comprendra le transfert d’électrons qui crée un déséquilibre de charge. Ces expériences simples permettront de visualiser les forces invisibles d’attraction et de répulsion entre corps chargés 🎈.

7.2. Conducteurs et Isolants

La distinction entre les matériaux qui laissent circuler les charges (métaux, eau non pure, corps humain) et ceux qui les bloquent (plastique, verre, bois sec) sera établie. L’élève identifiera les matériaux utilisés dans les câbles électriques (cuivre pour l’âme, PVC pour la gaine) et comprendra leur rôle respectif dans le transport et le confinement de l’électricité 🔌.

7.3. L’électricité atmosphérique : La foudre

Le cours expliquera la foudre comme une décharge électrostatique géante entre les nuages et le sol. L’élève apprendra à distinguer l’éclair du tonnerre. Le phénomène sera démystifié pour lutter contre les superstitions, en expliquant les conditions météorologiques favorisant les orages, fréquents dans la zone intertropicale de la RDC 🌩️.

7.4. Le paratonnerre et la protection

En lien avec le point précédent, l’élève étudiera le fonctionnement du paratonnerre et le principe de la mise à la terre. Il apprendra les comportements à adopter en cas d’orage (éviter les arbres isolés, ne pas utiliser d’objets métalliques pointus) pour se protéger efficacement contre le foudroiement ☂️.

CHAPITRE 8 : CIRCUIT ÉLECTRIQUE ET MATÉRIELS (Codes : MSP1.4 & MSP1.5)

Ce chapitre passe à l’électricité dynamique, enseignant à l’élève comment construire, représenter et analyser des circuits fonctionnels.

8.1. Les éléments d’un circuit électrique

L’élève identifiera les composants essentiels : le générateur (pile, batterie, barrage d’Inga), les récepteurs (lampe, moteur, résistance), les fils conducteurs et les organes de commande (interrupteur). Il apprendra le rôle de chaque composant pour assurer la circulation continue du courant électrique 🔋.

8.2. Symboles normalisés et schématisation

Pour communiquer techniquement, l’élève apprendra les symboles universels représentant chaque composant électrique. Il s’exercera à dessiner des schémas de circuits propres et normés, passant de la représentation réaliste à la représentation symbolique, compétence clé pour lire un plan d’installation 🖊️.

8.3. Montage en série et en dérivation

L’enseignement portera sur les deux types fondamentaux de connexions. L’élève réalisera des montages pour observer les différences de comportement des lampes : l’extinction globale en série si une lampe grille, contre l’indépendance des branches en dérivation. L’application pratique concernera l’installation domestique qui utilise le montage en dérivation 💡.

8.4. Réalisation d’un système d’éclairage simple

En guise de synthèse pratique, l’élève concevra et réalisera un circuit complet comprenant une source, un interrupteur et une lampe. Il devra s’assurer de la continuité du circuit et de la qualité des connexions. Ce projet pourra simuler l’éclairage d’une chambre ou l’installation d’une lampe de poche artisanale 🔦.

CHAPITRE 9 : LES EFFETS DU COURANT ÉLECTRIQUE (Code : MSP1.6)

Ce chapitre examine comment l’énergie électrique est convertie en d’autres formes d’énergie, expliquant le fonctionnement de nombreux appareils.

9.1. L’effet calorifique (Effet Joule)

L’élève étudiera le dégagement de chaleur provoqué par le passage du courant dans un conducteur résistant. Il identifiera les applications utiles (fer à repasser, réchaud électrique, fusible) et les inconvénients (échauffement des lignes, pertes d’énergie). L’exemple des fers à repasser utilisés dans les ménages congolais servira d’illustration 🔥.

9.2. L’effet lumineux

Le cours expliquera comment le courant produit de la lumière, soit par incandescence (filament chauffé), soit par luminescence (tubes fluorescents, LED). L’élève comparera l’efficacité énergétique de ces technologies, promouvant l’usage des ampoules à économie d’énergie pour la gestion de l’électricité nationale 🌟.

9.3. Les effets magnétique et chimique

L’élève découvrira que le courant crée un champ magnétique (principe de l’électroaimant, sonnerie, moteur) et peut provoquer des réactions chimiques (électrolyse). L’étude de l’électrolyse de l’eau ou du fonctionnement d’une batterie de voiture illustrera l’effet chimique, tandis que la boussole déviée par un fil sous tension illustrera l’effet magnétique 🧲.

9.4. L’effet physiologique et ses dangers

Cette section traite de l’action du courant sur le corps humain (muscles, nerfs, cœur). L’élève apprendra que le corps est conducteur et que le passage du courant peut causer des tétanisations, des brûlures ou des arrêts cardiaques. Cette connaissance est le prérequis indispensable à la compréhension des règles de sécurité ⚠️.

CHAPITRE 10 : SÉCURITÉ ÉLECTRIQUE (Code : MSP1.7)

Ce dernier chapitre est crucial pour la prévention des accidents. Il forme l’élève à utiliser l’électricité de manière responsable et sûre.

10.1. Le court-circuit et la surcharge

L’élève apprendra à identifier les causes d’un court-circuit (contact direct phase-neutre) et d’une surcharge (trop d’appareils branchés). Il comprendra les risques d’incendie associés. Des démonstrations sécurisées (ex: laine d’acier brûlée par une pile) visualiseront l’intensité du phénomène 🔥.

10.2. Les dispositifs de protection : Fusibles et Disjoncteurs

Le cours détaillera le fonctionnement des fusibles (qui fondent) et des disjoncteurs (qui déclenchent) pour couper le courant en cas d’anomalie. L’élève apprendra à identifier ces dispositifs dans un tableau électrique domestique et à comprendre l’importance de ne pas « bricoler » des fusibles avec du fil de fer 🛡️.

10.3. L’isolation et la prise de terre

L’importance de la gaine isolante des fils et de la prise de terre pour évacuer les fuites de courant sera expliquée. L’élève comprendra comment la mise à la terre protège les utilisateurs contre l’électrocution en cas de défaut d’isolement d’un appareil métallique (frigo, cuisinière) 🏠.

10.4. Règles de sécurité et premiers secours

En conclusion, l’élève assimilera les règles d’or : ne jamais toucher un fil dénudé, ne pas manipuler d’appareils électriques avec les mains mouillées, couper le courant avant toute intervention. Il sera également initié aux gestes de premiers secours face à une victime d’électrisation (ne pas toucher la victime sous tension, couper le courant, appeler les secours) 🚑.

ANNEXES

A. Bibliographie

Cette section listera les manuels scolaires agréés par le Ministère de l’EPST, les ouvrages de référence en physique élémentaire et les guides pédagogiques nationaux. Elle inclura des ressources adaptées au contexte africain et congolais pour assurer la pertinence culturelle des supports 📚.

B. Webographie

Une sélection de sites web éducatifs, de plateformes de simulation physique (comme PhET) et de portails institutionnels sera proposée. Ces ressources numériques permettront aux enseignants et aux élèves d’approfondir les concepts, de visualiser des expériences virtuelles et d’accéder à des banques d’exercices interactifs 🌐.

C. Index

Un index alphabétique recensera les termes clés, les concepts scientifiques et les unités de mesure abordés dans le cours (ex: Ampère, Conducteur, Fusion, Molécule, Watt). Il facilitera la navigation rapide dans le manuel et la révision ciblée des notions essentielles avant les évaluations 🔍