Programme complet de Sciences — Brevet des collèges 2026

L'épreuve de sciences au Brevet dure 1 heure et est notée sur 50 points. Elle porte sur deux des trois disciplines : SVT, Physique-Chimie et Technologie (les deux disciplines sont annoncées en début d'année). Les exercices sont indépendants et s'appuient sur des documents (schémas, graphiques, textes, tableaux de données).

SVT — Sciences de la Vie et de la Terre

1. Le vivant et son évolution

L'ADN et la diversité génétique

L'ADN (acide désoxyribonucléique) est la molécule support de l'information génétique. Elle se trouve dans le noyau de chaque cellule et forme les chromosomes.

• L'ADN a une structure en double hélice (Watson et Crick, 1953)
• Un gène est une portion d'ADN qui porte l'information pour un caractère (ex. : couleur des yeux)
• Un allèle est une version d'un gène. Pour chaque gène, un individu possède deux allèles (un hérité de chaque parent)
• Un allèle peut être dominant (s'exprime toujours) ou récessif (ne s'exprime qu'en double exemplaire)

L'espèce humaine : 23 paires de chromosomes (46 au total), dont 22 paires d'autosomes et 1 paire de chromosomes sexuels (XX chez la femme, XY chez l'homme).

Mutations et sélection naturelle

• Une mutation est une modification aléatoire de la séquence d'ADN. Elle peut être neutre, bénéfique ou néfaste.
• La sélection naturelle (Darwin) : dans un environnement donné, les individus porteurs d'allèles avantageux ont plus de chances de survivre et de se reproduire. Ces allèles se répandent dans la population au fil des générations.
• L'évolution résulte de la combinaison des mutations (source de diversité) et de la sélection naturelle (tri des variants).

Reproduction sexuée et brassage génétique

• La méiose produit les gamètes (cellules reproductrices : spermatozoïdes, ovules) avec 23 chromosomes chacune (cellules haploïdes)
• La fécondation réunit deux gamètes pour former une cellule-œuf (zygote) à 46 chromosomes (diploïde)
• Le brassage génétique lors de la méiose (crossing-over, répartition aléatoire des chromosomes) et la fécondation aléatoire assurent la diversité génétique des individus

2. Le corps humain et la santé

Le système nerveux

• Le neurone est la cellule nerveuse de base. Il transmet l'information sous forme de message nerveux électrique
• Structure : corps cellulaire → axone → terminaisons synaptiques
• La synapse est la zone de communication entre deux neurones. Le message nerveux est transmis par des neurotransmetteurs (molécules chimiques qui traversent la fente synaptique)
• Arc réflexe : stimulus → récepteur → nerf sensitif → centre nerveux (moelle épinière) → nerf moteur → effecteur (muscle). Le réflexe est rapide, involontaire et stéréotypé.

Le système immunitaire

Barrières naturelles : peau, muqueuses, acidité gastrique (première ligne de défense).

Réponse immunitaire innée (non spécifique, rapide) :

• Phagocytose : les phagocytes (macrophages, neutrophiles) ingèrent et détruisent les micro-organismes
• Réaction inflammatoire : rougeur, chaleur, gonflement, douleur

Réponse immunitaire adaptative (spécifique, plus lente) :

• Lymphocytes B : produisent des anticorps (molécules en forme de Y) qui neutralisent un antigène spécifique
• Lymphocytes T : détruisent directement les cellules infectées (lymphocytes T cytotoxiques)
• Mémoire immunitaire : après une première infection, les lymphocytes mémoire permettent une réponse plus rapide et plus efficace lors d'un second contact

Vaccination : injection d'un antigène affaibli ou inactivé pour provoquer une réponse immunitaire et créer une mémoire sans développer la maladie.

Sérothérapie : injection d'anticorps (sérum) pour une protection immédiate mais temporaire.

Reproduction humaine

• Puberté : période de maturation sexuelle déclenchée par les hormones (testostérone chez le garçon, œstrogènes et progestérone chez la fille)
• Cycle menstruel (28 jours en moyenne) : phase folliculaire → ovulation (jour 14) → phase lutéale → règles
• Contraception : pilule (hormones bloquant l'ovulation), préservatif (barrière), stérilet (empêche la nidation)

PHYSIQUE-CHIMIE

3. Organisation et transformations de la matière

Atomes, molécules et ions

• L'atome est constitué d'un noyau (protons + et neutrons) et d'électrons − en mouvement autour du noyau
• L'atome est électriquement neutre : nombre de protons = nombre d'électrons
• Une molécule est un assemblage d'atomes liés entre eux. Exemples : eau H₂O, dioxygène O₂, dioxyde de carbone CO₂, méthane CH₄
• Un ion est un atome ou groupe d'atomes ayant gagné ou perdu des électrons : ion positif (cation, ex. Na⁺) ou ion négatif (anion, ex. Cl⁻)

Transformations chimiques

• Conservation de la masse (Lavoisier) : rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. La masse des réactifs = masse des produits.
• Équilibrer une équation chimique : même nombre d'atomes de chaque élément de chaque côté
• Exemple : 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O (combustion de l'hydrogène)
• Distinction : transformation chimique (nouvelles substances) vs transformation physique (changement d'état, pas de nouvelles substances)

Acides, bases et pH

• pH : échelle de 0 à 14. pH < 7 = solution acide. pH = 7 = solution neutre. pH > 7 = solution basique.
• Acide : libère des ions H⁺ (ex. : acide chlorhydrique HCl)
• Base : libère des ions OH⁻ (ex. : soude NaOH)

4. Mouvement et interactions

Vitesse

v = d / t (vitesse = distance / temps)

• Unité SI : m/s. Conversion : 1 km/h = 1/3,6 m/s ; 1 m/s = 3,6 km/h
• Exemple : une voiture parcourt 150 km en 2 h. v = 150/2 = 75 km/h = 75/3,6 ≈ 20,8 m/s

Types de mouvement :

• Rectiligne uniforme : trajectoire droite, vitesse constante
• Rectiligne accéléré : trajectoire droite, vitesse croissante
• Circulaire : trajectoire courbe (ex. : satellite en orbite)

Forces et gravitation

• Le poids est la force d'attraction exercée par la Terre sur un objet : P = m × g

  • P en newtons (N), m en kg, g ≈ 9,8 N/kg (intensité de la pesanteur terrestre)
  • Exemple : m = 60 kg → P = 60 × 9,8 = 588 N

• L'interaction gravitationnelle : deux objets s'attirent mutuellement. Plus la masse est grande, plus l'attraction est forte. Plus la distance est grande, plus l'attraction est faible.

• La poussée d'Archimède : un objet immergé subit une poussée vers le haut égale au poids du fluide déplacé.

5. L'énergie et ses conversions

Énergie cinétique

Ec = ½ × m × v²

• Ec en joules (J), m en kg, v en m/s
• Exemple : voiture de 1 000 kg à 90 km/h (= 25 m/s). Ec = ½ × 1000 × 25² = 312 500 J ≈ 312,5 kJ
• L'énergie cinétique double quand la masse double, mais quadruple quand la vitesse double → c'est pourquoi la vitesse est si dangereuse sur la route

Circuits électriques

• Circuit en série : les dipôles sont branchés les uns à la suite des autres. L'intensité est la même en tout point du circuit. Si un dipôle est défaillant, le circuit est interrompu.
• Circuit en dérivation (parallèle) : les dipôles sont branchés entre les mêmes nœuds. La tension est la même aux bornes de chaque branche. Les intensités s'additionnent.

Loi d'Ohm

U = R × I

• U = tension en volts (V), R = résistance en ohms (Ω), I = intensité en ampères (A)
• Exemple : R = 100 Ω, I = 0,2 A → U = 100 × 0,2 = 20 V

Puissance et énergie électriques

• Puissance : P = U × I (P en watts, U en volts, I en ampères)
• Énergie : E = P × t (E en joules si t en secondes, ou E en Wh si t en heures)
• Exemple : un appareil de 2 000 W fonctionne pendant 3 h. E = 2 000 × 3 = 6 000 Wh = 6 kWh

6. Des signaux pour observer et communiquer

Lumière

• Vitesse de la lumière dans le vide : c = 3 × 10⁸ m/s (300 000 km/s)
• La lumière se propage en ligne droite dans un milieu homogène
• Année-lumière : distance parcourue par la lumière en un an (~9 461 milliards de km)
• Lumière blanche = somme de toutes les couleurs (spectre visible : violet → rouge)

Son

• Vitesse du son dans l'air : v ≈ 340 m/s (varie avec la température)
• Le son est une vibration qui se propage dans un milieu matériel (il ne se propage pas dans le vide)
• Fréquence (f) en hertz (Hz) : nombre de vibrations par seconde. Oreille humaine : 20 Hz à 20 000 Hz.
• Période (T) : durée d'une vibration. T = 1/f
• Son aigu = haute fréquence. Son grave = basse fréquence. Son fort = grande amplitude.
• Danger : au-dessus de 85 dB, risque de lésions auditives.

TECHNOLOGIE (résumé)

• Objets techniques et systèmes : analyse fonctionnelle (besoin, fonction d'usage, fonction technique)
• Programmation : algorithmes simples (boucles, conditions), capteurs et actionneurs
• Conception : cahier des charges, prototype, tests
• Énergie : chaîne d'énergie (source → convertisseur → transmetteur → effecteur), rendement

Formules essentielles à retenir