En cohérence avec les programmes des classes du collège et de seconde, celui de la classe de première est structuré autour des quatre thèmes : « Constitution et transformations de la matière », « Mouvement et interactions », « L’énergie : conversions et transferts », « Ondes et signaux ». Ces thèmes permettent de prendre appui sur de nombreuses situations de la vie quotidienne et de contribuer à un dialogue fructueux avec les autres disciplines scientifiques. Ils fournissent l’opportunité de faire émerger la cohérence d’ensemble du programme sur :

  •  des notions transversales (modèles, variations et bilans, réponse à une action, etc.) ;
  • des notions liées aux valeurs des grandeurs (ordres de grandeur, mesures et incertitudes, unités, etc.) ;
  • des dispositifs expérimentaux et numériques (capteurs, instruments de mesure, microcontrôleurs, etc.) ;
  • des notions mathématiques (situations de proportionnalité, grandeurs quotient,puissances de dix, fonctions, vecteurs, etc.) ;
  • des notions en lien avec les sciences numériques (programmation, simulation, etc.).