PRÉLIMINAIRES

Ce manuel introduit les notions fondamentales de la matière et de l’énergie en s’appuyant sur les réalités du quotidien ivoirien. Chaque chapitre mêle observation de phénomènes locaux, expérimentation simple et mise en perspective économique, afin que la science devienne un outil vivant pour comprendre le marché de Treichville, la plantation de cacao à Soubré ou le port de San Pedro.

PARTIE 1 : Matière et énergie au cœur de la vie ivoirienne

Chapitre I. La matière sous toutes ses formes

I.1 Découverte du sable de la plage de Grand‑Bassam : du solide au fluide

En observant le sable qui s’écoule entre les doigts sur la côte, la granularité révèle les états de la matière. La notion d’état solide, liquide et gazeux est introduite, puis un simple test de fonte du sel montre la transition. La manipulation consiste à chauffer doucement du sel dans une petite casserole en fer, en notant la disparition du solide et l’apparition du liquide. La conclusion montre que la capacité à identifier les états rend possible la prévision des besoins en matériaux de construction sur les chantiers côtiers.

I.2 Le cacao pressé à Soubré : densité et volume dans la transformation

Dans une plantation de cacao, la pression des fèves produit un liquide épais. La notion de densité et de volume apparaît lorsqu’on compare la masse du beurre de cacao à son volume dans un récipient gradué. L’expérience consiste à peser 200 g de beurre, puis à mesurer le volume occupé, calculant ainsi la densité. La solution montre que la maîtrise de ces grandeurs aide à optimiser le transport des produits vers le port de San Pedro, forgeant ainsi la capacité à gérer les ressources agricoles avec précision.

I.3 Le marché d’Adjamé : mélange homogène et hétérogène d’épices

En parcourant le stand d’épices, la coexistence de poudre d’igname et de piment rouge illustre les mélanges. La notion de mélange homogène vs hétérogène est étudiée en mélangeant deux quantités de poudre d’igname avec du sel fin. L’activité pratique consiste à agiter le mélange, à observer l’uniformité et à séparer les deux phases à l’aide d’un tamis. La conclusion montre que la compétence acquise permet de préparer des mélanges alimentaires fiables, indispensable pour la vente au détail et le calcul du prix en FCFA.

Chapitre II. L’énergie qui anime nos activités

II.1 Le soleil de Treichville : chaleur et température dans la cuisine de rue

En observant la cuisson du poisson sur un feu de charbon, la différence entre chaleur (transfert d’énergie) et température (mesure) est mise en évidence. La notion de chaleur latente est introduite, puis on mesure la température du charbon avec un thermomètre simple avant et après l’allumage. L’expérience consiste à noter le temps nécessaire pour atteindre 150 °C et à relier ce temps à la cuisson du poisson. La solution montre que la capacité à gérer la chaleur optimise le temps de préparation, réduisant les pertes financières au marché.

II.2 Le moulin à eau de la rivière Bandama : énergie mécanique et conversion

Le moulin à eau transforme le mouvement de l’eau en énergie mécanique pour moudre le maïs. La notion de conversion d’énergie cinétique en travail est étudiée. L’activité pratique consiste à placer une petite roue à aubes dans le courant, à mesurer la vitesse de rotation avec un chronomètre et à estimer la puissance générée. La conclusion révèle que la compréhension de ce mécanisme permet d’évaluer la production de farine locale, renforçant la capacité à exploiter les ressources hydrauliques de façon durable.

II.3 Le lampadaire solaire de San Pedro : énergie solaire et stockage

Le quartier bénéficie d’un lampadaire alimenté par panneaux photovoltaïques. La notion d’énergie solaire et de capacité de stockage dans les batteries est introduite. L’expérience consiste à mesurer la tension du panneau à midi, à la comparer à la tension de la batterie après 4 heures d’ensoleillement, puis à estimer la durée d’éclairage nocturne. La solution montre que la compétence acquise aide à planifier l’éclairage des rues, économisant le coût en FCFA lié aux générateurs diesel.

Chapitre III. Réactions chimiques du quotidien

III.1 La fermentation du manioc à Daloa : transformation biochimique et production d’énergie

En observant la fermentation du manioc pour produire le “gari”, la transformation chimique du sucre en acide lactique est étudiée. La notion de réaction de fermentation est introduite, puis on mesure le pH du mélange avant et après 48 heures. L’expérience consiste à comparer la température ambiante et le dégagement de gaz, indiquant la libération d’énergie. La conclusion montre que la maîtrise de la fermentation permet d’optimiser la durée de conservation du produit, augmentant les revenus exprimés en FCFA sur les marchés régionaux.

III.2 Le mélange vinaigre‑bicarbonate à la cantine du lycée : réaction exothermique visible

Lors d’une préparation de sauce, le vinaigre et le bicarbonate de soude produisent une effervescence. La notion de réaction acide‑base exothermique est présentée. L’activité pratique consiste à verser 30 mL de vinaigre sur 5 g de bicarbonate dans un bécher, à mesurer la température avant et après la réaction, et à observer le dégagement de CO₂. La solution montre que la capacité à anticiper les variations de température évite les accidents en cuisine et améliore la sécurité alimentaire.

III.3 Le traitement de l’eau du puits à Yamoussoukro : précipitation et purification

L’eau du puits contient des impuretés qui se déposent après l’ajout d’alun. La notion de précipitation chimique est étudiée. L’expérience consiste à ajouter une cuillère d’alun à 500 mL d’eau trouble, à agiter, puis à laisser reposer 30 minutes avant de filtrer. La clarté de l’eau filtrée est évaluée visuellement et par le goût. La conclusion montre que la compétence acquise permet de fournir une eau plus saine aux ménages, réduisant les dépenses de santé exprimées en FCFA.

Chapitre IV. Mesurer, calculer, prévoir : les outils du quotidien

IV.1 Les unités de mesure au marché d’Abobo : conversion et estimation de prix

Sur le marché, les vendeurs utilisent des kilogrammes, des litres et des grammes pour les produits. La notion de conversion d’unités (g ↔ kg, ml ↔ L) est présentée. L’exercice pratique consiste à convertir 750 g de riz en kilogrammes, à estimer le coût en FCFA au tarif de 500 FCFA/kg, puis à vérifier la facture. La solution montre que la capacité à convertir les unités assure une transaction juste et évite les erreurs de paiement.

IV.2 Le budget familial pour l’électricité : calcul de consommation et coût mensuel

Dans un foyer typique d’Abidjan, la consommation d’un réfrigérateur de 150 W est étudiée. La notion de kilowattheure (kWh) est introduite. L’activité consiste à multiplier la puissance (0,15 kW) par le nombre d’heures d’utilisation quotidienne (8 h), à obtenir la consommation mensuelle, puis à multiplier par le tarif de 120 FCFA/kWh. La conclusion montre que la maîtrise de ce calcul aide à planifier le budget énergétique et à réduire les dépenses mensuelles.

IV.3 Le transport de cacao vers le port : planification du poids et du coût logistique

Un camion transporte 12 000 kg de fèves de cacao depuis Soubré jusqu’à San Pedro. La notion de densité de charge et de coût de transport par tonne est étudiée. L’exercice pratique consiste à calculer le nombre de voyages nécessaires si la capacité maximale est de 3 500 kg, puis à estimer le coût total à 80 000 FCFA par voyage. La solution montre que la compétence développée permet d’optimiser la logistique, d’économiser du carburant et d’augmenter les profits du producteur.

ANNEXES

A. Lexique local de la physique‑chimie

Un glossaire de 150 termes traduits en français et en langues locales (baoulé, dioula) facilite la compréhension des concepts scientifiques. Chaque entrée comporte une définition courte, un exemple du quotidien ivoirien et une illustration simple, permettant ainsi une appropriation rapide du vocabulaire technique indispensable aux activités quotidiennes.

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