expliquer le rôle que jouent les données, les théories et les paradigmes dans l'élaboration de connaissances scientifiques (p. ex. : expliquer l'impact de l'annonce en 1997 du clonage d'un mouton sur la théorie scientifique de la différentiation)
distinguer des questions scientifiques des problèmes technologiques (p. ex. : distinguer des questions telles que «quelles sont les causes de l'infertilité humaine?» et «quelles sont les solutions possibles à l'infertilité?»)
expliquer comment des connaissances scientifiques évoluent à la lumière de nouvelles données et alors que des lois et des théories sont subséquemment restreintes, révisées ou remplacées (p. ex. : expliquer comment les connaissances sur le clonage des mammifères ont évolué à la lumière de nouvelles données)
analyser et décrire des exemples où la compréhension scientifique a été améliorée ou révisée en raison de l'invention d'une technologie (p. ex. : décrire des exemples tels que l'observation du f|tus faite à l'aide de l'échographie)
analyser des systèmes naturels et technologiques pour interpréter et expliquer leur structure et leur dynamique (p. ex. : expliquer la structure et la dynamique du système reproducteur humain)
débattre des mérites du financement de certaines poursuites scientifiques ou technologiques plutôt que d'autres (p. ex. : débattre du financement de la recherche dans le domaine de l'infertilité humaine en comparaison avec le contrôle de la population humaine)
évaluer la conception et le fonctionnement d'une technologie en tenant compte de divers critères identifiés par l'élève (p. ex. : étudier les développements récents liés aux technologies de reproduction d'une plante agricole, comme le colza, ou d'un animal élevé en aquaculture, comme le saumon)
concevoir une expérience en identifiant et en contrôlant les variables importantes (p. ex. : concevoir une expérience pour déterminer les conditions optimales pour la croissance d'une levure ou d'une bactérie)
évaluer et sélectionner des instruments qui conviennent à la collecte de données, et des démarches qui conviennent à la résolution de problèmes, la recherche et la prise de décisions (p. ex. : évaluer l'utilisation des antibiotiques qui permettent d'interrompre la croissance et le développement de certaines bactéries)
utiliser des instruments efficacement et avec exactitude pour la collecte de données (p. ex. : utiliser un microscope pour comparer la mitose et la méiose dans les cellules)
sélectionner et intégrer des renseignements de diverses sources imprimées ou électroniques ou de différentes parties d'une même source (p. ex. : faire une collecte de renseignements à partir de diverses sources traitant de technologies de reproduction humaine)
identifier et évaluer des applications possibles des découvertes (p. ex. : examiner des résultats obtenus de la recherche sur la reproduction in vitro)
choisir et utiliser des modes de représentation numérique, symbolique, graphique et linguistique appropriés pour communiquer des idées, des plans et des résultats (p. ex. : faire l'analyse graphique et numérique de cultures bactériennes)
évaluer les procédures utilisées par des individus et des groupes dans la planification, la résolution de problèmes, la prise de décisions et l'accomplissement d'une tâche (p. ex. : évaluer les procédures de groupes en relation avec le débat sur l'utilisation des technologies de reproduction chez les humains)
analyser et expliquer le cycle de vie d'un organisme représentatif de chaque règne, y compris un virus représentatif
décrire en détail la mitose et la méiose
analyser et décrire la structure et la fonction des systèmes reproducteurs mâle et femelle chez les mammifères
expliquer le cycle de la reproduction humaine
expliquer des technologies de reproduction actuelles chez les plantes et les animaux
débattre l'utilisation des technologies de reproduction chez les humains
La reproduction est un processus essentiel pour tous les organismes vivants. Mis à part le fait de comprendre certains principes de reproduction des organismes vivants, l'élève peut commencer à apprécier la complexité et l'impact des technologies de la reproduction. Une analyse d'une variété de perspectives des risques et des bienfaits de ces technologies fournit à l'élève des occasions d'appliquer ses connaissances, habiletés et attitudes scientifiques dans des situations significatives. Cet exemple porte une attention particulière sur les contextes social et environnemental des sciences et de la technologie et sur le concept unificateur constance et changement.
L'élevage des animaux a révolutionné l'utilisation des techniques in vitro. Les taux de reproduction du bétail ont augmenté de façon importante, tout comme les traits avantageux des nouvelles «espèces».
L'élève considère la liste suivante de techniques et identifie celles dont elle ou il a déjà une certaine connaissance : la superovulation des donneurs avec des hormones gonadotropes, l'insémination artificielle, le déplacement d'embryons sans l'aide de la chirurgie, le transfert d'embryons à des femelles porteuses, la naissance après le transfert d'un embryon.
L'exploration ci-dessus peut mener à la question suivante : La biotechnologie devrait-elle être utilisée pour propager rapidement des espèces en voie de disparition?
L'élève élabore une recherche et participe à un débat lié à l'énoncé suivant : si les animaux domestiques les plus désirables peuvent enfanter un troupeau complet dans chacun des cycles reproductifs, pourrait on appliquer également cette technique à des espèces en voie de disparition? En avril 1990, par exemple, Mary Alice, un tigre sibérien rare, a été mis au monde grâce à la technologie in vitro.
L'élève réalise une entrevue avec une ou un spécialiste des technologies de la reproduction en se servant de questions comme : «Devrait-on préserver les espèces en voie de disparition?» «À quel coût?» «Qui décide?» «Qu'arriverait-il si cette technologie produisait un monstre incontrôlable?»
Afin d'évaluer la mise en application potentielle de ses résultats, l'élève entreprend une analyse des avantages et inconvénients de la préservation d'espèces en voie de disparition en considérant les facteurs suivants : la sécurité, l'efficacité de la pratique, la qualité de vie, l'information et l'efficacité-coût.
Cet exemple donne des pistes possibles pour l'atteinte des résultats d'apprentissage suivants :
STSE : 115-1, 116-2, 118-4
Habiletés : 212-8, 214-18, 215-7
Connaissances : 313-5, 313-6
Attitudes : 437, 442, 445
identifier diverses contraintes qui provoquent des compromis lors du développement et de l'amélioration des technologies (p. ex. : identifier les limites du microscope optique en comparaison avec celles du microscope électronique)
comparer des démarches scientifiques avec des démarches technologiques (p. ex. : comparer comment les scientifiques ont fait des découvertes liées aux micro-organismes avec la manière dont les micro-organismes ont été utilisés dans le cadre de poursuites biotechnologiques canadiennes)
expliquer l'importance de communiquer les résultats d'une poursuite scientifique ou technologique en se servant d'un langage et de conventions appropriés (p. ex. : expliquer l'importance de découvertes récentes dans la recherche associée aux biotechnologies, en utilisant un langage approprié)
analyser pourquoi et comment une technologie particulière a été développée et améliorée au fil du temps (p. ex. : expliquer comment le microscope optique a évolué au fil du temps)
décrire et évaluer la conception et le fonctionnement de solutions technologiques, en utilisant des principes scientifiques (p. ex. : utiliser des principes scientifiques pour expliquer le fonctionnement des instruments qui permettent de mesurer le taux métabolique d'un organisme)
analyser des connaissances et des habiletés acquises dans son étude des sciences afin d'identifier des domaines d'études ultérieures liées aux sciences et à la technologie (p. ex. : identifier la pharmacologie comme un domaine qui dépend des connaissances et des habiletés reliées à la biochimie)
formuler des définitions opérationnelles de variables importantes (p. ex. : définir opérationnellement la vitesse de réaction, le pH et la surface de contact)
réaliser des procédures en contrôlant les variables importantes et en adaptant ou en poussant plus loin des procédures, au besoin (p. ex. : lors d'une étude liée à l'action de la salive sur l'amidon, réaliser une expérience en contrôlant les variables importantes)
compiler et organiser des données selon des formats ou des traitements appropriés qui facilitent l'interprétation des données (p. ex. : utiliser des diagrammes, accompagnés de légende, pour illustrer divers procaryotes et eucaryotes)
sélectionner et utiliser des instruments et des substances de façon sûre (p. ex. : utiliser des instruments et des substances de façon sûre lors de l'identification de composés biochimiques au laboratoire)
démontrer une connaissance des normes SIMDUT et sélectionner et utiliser des techniques convenables pour la manipulation et le rangement de matériel de laboratoire (p. ex. : démontrer une connaissance des normes SIMDUT lors de l'utilisation de composés biochimiques)
compiler et afficher des données et des renseignements, manuellement ou par ordinateur, sous divers formats, y compris des diagrammes, des organigrammes, des tableaux, des graphiques et des diagrammes de dispersion (p. ex. : afficher graphiquement des rapports entre la lumière et l'activité photosynthétique)
identifier la droite la mieux ajustée d'un diagramme de dispersion et interpoler ou extrapoler en fonction de celle-ci (p. ex. : identifier la droite la mieux ajustée à partir de données obtenues lors de la réalisation d'une expérience liée à l'effet de la température sur l'activité enzymatique)
présenter un énoncé qui traite de la question ou du problème étudié, à la lumière du rapport entre les données et la conclusion (p. ex. : décrire des conditions optimales nécessaires à la fermentation liée à la fabrication du pain)
travailler en collaboration avec des membres d'une équipe pour élaborer et réaliser un plan et traiter des problèmes au fur et à mesure qu'ils surviennent (p. ex. : participer à la préparation et à la présentation en équipe d'une recherche sur l'évolution technologique du microscope)
identifier des éléments et des composés chimiques communément retrouvés dans des systèmes vivants
identifier le rôle de quelques composés courants tels que l'eau, le glucose, l'ATP retrouvés dans les systèmes vivants
identifier et décrire la structure et la fonction d'importants composés biochimiques y compris les glucides, les protéines, les lipides et les acides nucléiques
expliquer le rôle critique joué par les enzymes dans le métabolisme cellulaire
expliquer la théorie cellulaire
décrire des organites cellulaires visibles au microscope optique et au microscope électronique
comparer différents types de cellules procaryotes et eucaryotes
décrire comment les organites cellulaires dirigent les divers processus cellulaires tels que l'ingestion, la digestion, le transport et l'excrétion
comparer les transformations d'énergie et de matière intervenant lors des processus de la photosynthèse et de la respiration cellulaire aérobique
La vie est plus qu'un ensemble de réactions chimiques ou une machine physique. Bon nombre de connaissances sur les systèmes vivants ont été acquises à la suite d'études sur le métabolisme cellulaire et les processus physiques qui ont lieu au sein d'une cellule. L'élève devrait pouvoir apprécier la complexité de la vie aux niveaux de l'organisation cellulaire et moléculaire. Cet exemple porte une attention particulière sur la nature des sciences et de la technologie et sur le concept unificateur énergie.
Selon des expériences antérieures dans d'autres domaines d'études liés à la santé et la nutrition, il se peut que l'élève connaisse déjà les quatre groupes biochimiques fondamentaux : les hydrates de carbone, les lipides, les protéines et les acides nucléiques.
L'élève discute à l'intérieur d'un petit groupe et présente un compte rendu oral à toute la classe des concepts connus par son équipe sur ces matières biochimiques.
L'exploration ci-dessus peut mener à la question suivante : Quelles sont les caractéristiques des groupes fondamentaux de molécules biochimiques si importantes à la vie?
À l'aide d'une recherche guidée, d'expériences formelles menées en équipe et de matériel de référence, l'élève pourrait identifier des hydrates de carbone, des lipides et des protéines en se servant de divers genres de tests et d'indicateurs, mesurer la quantité d'énergie (kcal) qui se trouve dans les aliments en utilisant un calorimètre, et mesurer le taux métabolique d'un organisme unicellulaire et en extraire l'ADN.
Une fois que l'élève aura compris les rudiments des molécules biochimiques, il faut l'encourager davantage à étendre sa compréhension de la biochimie par l'entremise d'activités.
L'élève mène une entrevue avec une ou un biochimiste pour en apprendre davantage au sujet des possibilités de carrières dans ce domaine.
L'élève fait une recherche pour déterminer quels micro-organismes sont utilisés dans la fabrication biotechnologique de certains produits biochimiques tels que les hormones et les médicaments.
L'élève fait une recherche sur la façon dont diverses molécules biochimiques participent aux structures et processus cellulaires.
Cet exemple donne des pistes possibles pour l'atteinte des résultats d'apprentissage suivants :
STSE : 114-7, 117-9
Habiletés : 213-2, 213-8, 215-6
Connaissances : 314-1, 314-2, 314-3
Attitudes : 440, 443, 449
comparer des démarches scientifiques avec des démarches technologiques (p. ex. : comparer des découvertes importantes liées au concept de gène avec des inventions technologiques utilisées pour déterminer le génome d'un organisme)
expliquer comment un grand jalon scientifique a transformé la
pensée dans les milieux scientifiques
(p. ex. : expliquer comment la structure, la fonction et la réplication
de l'ADN a révolutionné la compréhension de l'hérédité)
analyser et décrire des exemples de technologies dont le développement repose sur la compréhension scientifique (p. ex. : décrire des exemples tels que l'invention de l'électrophorèse permettant l'analyse de l'ADN)
décrire et évaluer la conception et le fonctionnement de solutions technologiques, en utilisant des principes scientifiques (p. ex. : évaluer des traitements de divers cancers tels que la chimiothérapie, la thérapie par la radiation, la chirurgie et les approches holistiques)
analyser l'influence de la société sur des poursuites scientifiques et technologiques (p. ex. : analyser le rôle de la société dans la détermination du niveau de la recherche liée au cancer)
identifier et décrire des carrières fondées sur les sciences et la technologie et ayant trait à la discipline scientifique à l'étude (p. ex. : décrire des carrières telles que généticienne ou généticien, biochimiste, technicienne ou technicien en soins hospitaliers et oncologue)
analyser, selon diverses perspectives, des avantages et des inconvénients pour la société et l'environnement lorsqu'on applique des connaissances scientifiques ou on introduit une technologie particulière (p. ex. : analyser des avantages et des inconvénients de l'utilisation de micro- organismes ayant subi des modifications génétiques dans la production de médicaments, dans le nettoyage de matières polluantes, dans le monitorage environnemental et dans la prospection minière)
établir des arguments pour appuyer une décision ou un jugement, en faisant appel à des données et des exemples et en reconnaissant diverses perspectives (p. ex. : prendre et débattre une position associée à l'utilisation par l'industrie biotechnologique des renseignements qui découlent du Projet du génome humain)
énoncer une prédiction ou une hypothèse basée sur des données disponibles et des renseignements de fond (p. ex. : prédire les résultats d'un croisement dihybride)
développer des procédures d'échantillonnage appropriées (p. ex. : développer des procédures d'échantillonnage afin de déterminer l'incidence de diverses caractéristiques héréditaires dans une population donnée)
mettre en |uvre des procédures d'échantillonnage appropriées (p. ex. : réaliser un sondage à l'école ou dans la communauté pour établir l'incidence de diverses caractéristiques héréditaires)
interpréter des régularités et des tendances dans les données et inférer ou calculer des rapports linéaires et non linéaires entre des variables (p. ex. : préparer, pour une grande variété d'animaux, un graphique présentant la masse moyenne d'un animal adulte de chaque espèce en fonction de son nombre de chromosomes)
évaluer la pertinence, la fiabilité et l'adéquation de données et de méthodes de collecte de données (p. ex. : évaluer la détermination de génomes réalisée par des scientifiques)
expliquer comment des données confirment ou infirment l'hypothèse ou la prédiction (p. ex. : décrire le rapport possible entre la masse moyenne d'un animal adulte et son nombre de chromosomes)
construire et mettre à l'essai un prototype d'un dispositif ou d'un système et traiter des problèmes au fur et à mesure qu'ils surviennent (p. ex. : améliorer une procédure expérimentale permettant d'extraire l'ADN d'une bactérie ou d'une cellule végétale)
développer, présenter et soutenir une position ou une ligne de conduite basée sur des découvertes (p. ex. : soutenir une certaine position liée à l'utilisation de micro-organismes dans la production de médicaments et dans le nettoyage de matières polluantes)
évaluer les procédures utilisées par des individus et des groupes dans la planification, la résolution de problèmes, la prise de décisions et l'accomplissement d'une tâche (p. ex. : évaluer des bases de données sur la recherche en génétique obtenues de sites sur l'Internet)
résumer les principales découvertes scientifiques qui ont mené au concept moderne du gène
décrire et illustrer le rôle des chromosomes dans la transmission de l'information héréditaire d'une cellule à une autre
démontrer une compréhension de la génétique mendélienne, y compris les concepts de dominance, codominance, récessivité et de disjonction indépendante, en prédisant le résultat de divers croisements génétiques
comparer les structures de l'ADN et de l'ARN et expliquer leur rôle dans la synthèse des protéines
expliquer la réplication de l'ADN selon le modèle actuel
décrire des facteurs qui peuvent mener à des mutations dans l'information génétique d'une cellule
prédire des effets de mutations sur la synthèse des protéines, les phénotypes et l'hérédité
expliquer des circonstances qui mènent à des maladies génétiques
démontrer une compréhension de ce que sont les manipulations génétiques en utilisant ses connaissances de l'ADN
résumer les découvertes principales du Projet du génome humain et en expliquer l'importance
La structure et la fonction de tout organisme vivant sont déterminées en grande partie par le matériel génétique. Il est important qu'une personne possédant une culture scientifique comprenne des principes et des règles fondamentales sous-tendant le matériel génétique : sa nature, son fonctionnement, sa manipulation par les humains et les répercussions de cet important domaine d'activité scientifique et technologique sur les humains et la Terre. Cet exemple porte une attention particulière sur les contextes social et environnemental des sciences et de la technologie et sur le concept unificateur constance et changement.
L'élève participe à une séance de remue-méninges sur le matériel génétique et discute de ses pré conceptions en rapport avec ce sujet. L'élève rassemble ensuite ses idées et énumère les rapports entre ces idées sur une grille conceptuelle d'après la compréhension qu'elle ou il en a. (À la fin de l'étude, ou aux fins d'évaluation, les grilles conceptuelles peuvent être reconstruites pour montrer comment la compréhension de l'élève a progressé.)
L'exploration ci-dessus peut mener à la question suivante : Comment peut-on appliquer les principes de la génétique à une étude de cas du Projet du génome humain?
L'élève réalise l'extraction de l'ADN à partir d'oignons ou de bactéries.
L'élève peut faire des recherches sur les techniques et les outils utilisés dans l'étude de la génétique. Des domaines pouvant être inclus dans ces recherches comprennent : le RCP (réaction en chaîne de la polymérase), ADN empreinte génétique, les sondes d'ADN, l'ADN recombinant, le clonage, les marqueurs génétiques, et la cartographie des gènes.
L'élève réalise un rapport de recherche majeure sur le Projet du génome humain. En utilisant diverses ressources électroniques et imprimées, l'élève pourrait considérer les domaines suivants : En quoi consiste le Projet du génome humain? De quelle façon est-il mené? Quelles sont les conséquences de la délimitation et du décodage complet du génome humain? Quel cheminement de carrière possible pourrait mener l'élève à participer au Projet du génome humain? À la suite de la réalisation de ce rapport, l'élève pourrait débattre si oui ou non la société devrait appuyer ce projet.
Cet exemple donne des pistes possibles pour l'atteinte des résultats d'apprentissage suivants :
STSE : 117-2, 117-7, 118-6
Habiletés : 214-8, 214-14, 215-7
Connaissances : 315-10
Attitudes : 436, 439, 445
expliquer le rôle que jouent les données, les théories et les paradigmes dans l'élaboration de connaissances scientifiques (p. ex. : expliquer comment notre connaissance de la résistance d'organismes pathogènes aux antibiotiques a contribué à la compréhension de l'évolution)
décrire l'importance de la revue par des pairs dans le développement des connaissances scientifiques (p. ex. : expliquer comment le raffinement de la théorie de l'évolution a eu lieu grâce aux contributions de divers scientifiques)
expliquer comment des connaissances scientifiques évoluent à la lumière de nouvelles données et alors que des lois et des théories sont subséquemment restreintes, révisées ou remplacées (p. ex. : expliquer comment les données liées aux fossiles ont contribué à la théorie de l'évolution des espèces)
analyser et décrire des exemples où la compréhension scientifique a été améliorée ou révisée en raison de l'invention d'une technologie (p. ex. : décrire des exemples tels que la datation au carbone et l'analyse paléontologique des fossiles)
analyser pourquoi les sciences et la technologie ont lieu dans diverses situations faisant intervenir des groupes ou des individus (p. ex. : expliquer que l'observation détaillée d'un organisme peut être réalisée de façon individuelle et que le partage des résultats de la recherche en microbiologie peut avoir lieu lors de congrès scientifiques)
analyser des connaissances et des habiletés acquises dans son étude des sciences afin d'identifier des domaines d'études ultérieures liées aux sciences et à la technologie (p. ex. : analyser les connaissances et les habiletés nécessaires pour devenir spécialiste de l'évolution, paléontologue, physiologiste ou entomologiste)
établir des arguments pour appuyer une décision ou un jugement, en faisant appel à des données et des exemples et en reconnaissant diverses perspectives (p. ex. : résumer les données qui ont menées à la théorie de l'évolution et décrire des explications alternatives liées aux mêmes phénomènes)
identifier des questions à étudier découlant de problèmes pratiques et d'enjeux (p. ex. : identifier des questions telles que «pourquoi est-ce que les micro-organismes évoluent si rapidement?» et «quels facteurs ont contribué au dilemme auquel les compagnies pharmaceutiques ont à faire face lorsqu'elles tentent de développer de nouveaux antibiotiques en réponse à la résistance qu'ont développée plusieurs micro-organismes?»)
mener des recherches à la bibliothèque ou à l'aide d'outils électroniques afin de recueillir des renseignements sur un sujet donné (p. ex. : utiliser le réseau Internet pour avoir accès aux meilleurs sites traitant de l'évolution et de la biodiversité)
repérer les limites d'un système de classification donné, et identifier d'autres méthodes de classification qui tiennent compte des anomalies (p. ex. : identifier les limites du modèle de classification de tous les organismes vivants à l'intérieur de cinq règnes)
appliquer et évaluer d'autres modèles théoriques pour interpréter des connaissances dans un domaine donné (p. ex. : analyser le débat des scientifiques concernant l'équilibre ponctué en comparaison avec le gradualisme)
identifier de nouvelles questions ou de nouveaux problèmes découlant de ce qui a été appris (p. ex. : préparer une liste de questions, qui devront être répondues, concernant la biodiversité de la planète ou l'évolution humaine)
communiquer des questions, des idées et des intentions, recevoir, interpréter, comprendre et soutenir les idées d'autrui, ainsi qu'y répondre (p. ex. : présenter à la classe les résultats d'une recherche menée en groupe concernant un organisme représentatif d'un certain règne)
identifier plusieurs perspectives qui influent sur une décision ou une question liée aux sciences (p. ex. : identifier plusieurs perspectives sur des enjeux comme l'origine de la vie, la protection des espèces indigènes de plantes et la protection de régions sauvages)
décrire des contextes historiques et culturels qui ont changé les concepts évolutionnaires
évaluer des données courantes qui appuient la théorie de l'évolution et qui alimentent le débat sur le gradualisme et l'équilibre ponctué
analyser des mécanismes évolutionnaires tels que la sélection naturelle, la variation génétique, la dérive génétique, la sélection artificielle et la biotechnologie, et leurs effets sur la biodiversité et l'extinction des espèces
exposer des données et des arguments ayant rapport à l'origine, au développement et à la diversité des organismes vivants sur la Terre
utiliser des organismes provenant d'un écosystème local ou régional pour démontrer une compréhension des principes fondamentaux de la taxonomie
décrire l'anatomie et la physiologie d'organismes représentatifs de chaque règne, y compris un virus représentatif
Les sciences tentent de fournir des explications liées à l'origine et à l'évolution de la vie sur la Terre. Des données qui servent à appuyer le changement évolutif proviennent entre autres de l'étude des fossiles, de l'étude des plaques tectoniques et de l'étude d'échantillons d'ADN. Bien que l'information et les histoires se rapportant aux dinosaures fascinent toujours l'élève, il peut être très utile d'étudier des données provenant de l'étude des fossiles d'un animal vivant domestiqué, comme le cheval. Cet exemple porte une attention particulière sur la nature des sciences et de la technologie et sur le concept unificateur similarité et diversité.
L'élève peut discuter de fossiles d'animaux domestiqués ou domestiques qu'elle ou il a vus à la télévision ou dans un musée.
Quelles caractéristiques structurales des mammifères ont le plus changé avec le temps? L'élève peut faire une liste aussi longue que possible pour guider la suite de sa recherche.
L'exploration ci-dessus peut mener à la question suivante : Quelle est la preuve évolutive des ancêtres d'un animal moderne?
L'élève trace l'ancêtre du cheval moderne, de l'Echippus à l'Equus, pour déterminer les changements historiques qui ont été nécessaires pour le faire passer d'un petit herbivore des bois à un grand herbivore des plaines.
En fournissant à l'élève des illustrations (dessins, photographies, art) qui comparent des changements possibles de l'anatomie comme la taille, les jambes et les dents, il devient possible d'évaluer des indices menant vers la théorie de l'évolution. Lors de l'examen des illustrations la question suivante pourrait être posée : Quel est le lien entre les changements diététiques et les modifications de la dentition?
L'élève pourrait poursuivre ses recherches en répondant à des questions telles que les suivantes : Quels sont les avantages pour un cheval qui habite les plaines, d'être grand? Pourquoi les chevaux qui habitent les plaines doivent courir? Quelles modifications de l'environnement ont entraîné une adaptation évolutive?
L'élève fait une recherche sur l'évolution du chat, du chien, ou d'autres animaux au foyer, ou encore d'animaux domestiques dans l'agriculture, et présente un rapport.
L'élève visite un musée local racontant l'histoire paléontologique de divers animaux ou plantes. Des groupes d'élèves pourraient filmer l'histoire d'un organisme choisi sur vidéocassette et le présenter à la classe ou l'inclure dans un projet de recherche écrit.
Cet exemple donne des pistes possibles pour l'atteinte des résultats d'apprentissage suivants :
STSE : 114-2, 115-7, 118-6
Habiletés : 213-6, 214-6, 215-4
Connaissances : 316-3
Attitudes : 440, 442, 444
identifier diverses contraintes qui provoquent des compromis lors du développement et de l'amélioration des technologies (p. ex. : identifier des préoccupations médicales et d'ingénierie en ce qui à trait au syndrome des bâtiments malsains
analyser pourquoi et comment une technologie particulière a été développée et améliorée au fil du temps (p. ex. : décrire l'évolution au fil du temps de technologies pour la thérapie par radiation)
analyser et décrire des exemples de technologies dont le développement repose sur la compréhension scientifique (p. ex. : décrire des exemples tels que la chimiothérapie qui est basée sur l'effet toxique de produits chimiques spécifiques sur des cellules ou des micro-organismes)
analyser des systèmes naturels et technologiques pour interpréter et expliquer leur structure et leur dynamique (p. ex. : analyser le système vasculaire des plantes pour expliquer comment elles se sont adaptées pour survivre dans un écosystème local)
analyser l'influence de la société sur des poursuites scientifiques et technologiques (p. ex. : expliquer comment le besoin de maintenir le bien-être mental et physique chez les humains a mené au développement de produits diététiques et d'équipement pour la mise en forme)
débattre des mérites du financement de certaines poursuites scientifiques ou technologiques plutôt que d'autres (p. ex. : débattre des mérites relatifs du financement pour la prévention de maladies en comparaison avec le traitement de maladies)
distinguer d'une part, les questions qui peuvent être répondues par les sciences de celles qui ne le peuvent pas, et d'autre part, les problèmes qui peuvent être résolus par la technologie de ceux qui ne le peuvent pas (p. ex. : distinguer des questions telles que «est-ce que toutes les allergies seraient d'origine génétique?» de celles du genre «jusqu'à quel âge une certaine personne vivra-t-elle?»)
proposer un plan d'action pour des questions sociales liées aux sciences et à la technologie, en tenant compte de diverses perspectives, y compris celle de la durabilité (p. ex. : proposer des lignes directrices pour la sélection de la personne récipiendaire la plus appropriée pour la transplantation d'un organe parmi un certain nombre de candidates et candidats possibles)
concevoir une expérience pour identifier des variables spécifiques (p. ex. : concevoir une expérimentation permettant de distinguer les comportements appris des comportements innés)
estimer des quantités (p. ex. : estimer les angles de croissance lors d'une étude sur le phototropisme)
compiler et organiser des données selon des formats ou des traitements appropriés qui facilitent l'interprétation des données (p. ex. : organiser un tableau présentant une diète équilibrée pour une période d'une semaine)
identifier et appliquer des critères, y compris la présence de préjugés, pour évaluer des données et des sources d'information (p. ex. : identifier des critères permettant de déterminer le montant approprié d'activité physique en considérant l'âge et l'état de santé)
identifier et expliquer des sources d'erreurs et d'incertitude dans les mesures et exprimer des résultats en faisant état du degré d'incertitude (p. ex. : identifier et expliquer des sources possibles d'erreurs dans une expérimentation sur le phototropisme des plantes)
proposer d'autres solutions à un problème pratique donné, identifier les forces et les faiblesses possibles de chacune et en choisir une comme point de départ pour l'élaboration d'un plan (p. ex. : développer un plan lié à la nutrition et à l'activité physique qui pourrait être modifié pour une variété de raisons médicales)
choisir et utiliser des modes de représentation numérique, symbolique, graphique et linguistique appropriés pour communiquer des idées, des plans et des résultats (p. ex. : utiliser un organigramme pour illustrer des mécanismes de rétroaction représentatifs de systèmes vivants)
identifier plusieurs perspectives qui influent sur une décision ou une question liée aux sciences (p. ex. : identifier plusieurs perspectives liées à des enjeux définis par des questions telles que «est-il nécessaire de subir une chirurgie plastique?» et «est-ce que le tabac devrait être complètement interdit?»)
expliquer comment différents systèmes animaux et végétaux, y compris les systèmes vasculaires et nerveux, aident à maintenir l'homéostasie
analyser des phénomènes homéostatiques pour identifier les mécanismes de rétroaction en jeu
expliquer l'importance de la nutrition et de la condition physique sur le maintien de l'homéostasie
évaluer l'impact des maladies d'origine virale, bactérienne, génétique et environnementale sur l'homéostasie d'un organisme
évaluer des conséquences de traitements médicaux tels que la thérapie par radiation, la chirurgie plastique et la chimiothérapie, en tenant compte de questions éthiques
prédire l'impact de facteurs environnementaux, tels que des allergènes, sur l'homéostasie au sein d'un organisme
décrire comment l'utilisation de médicaments obtenus ou non sur ordonnance peut perturber ou aider à maintenir l'homéostasie
expliquer comment des comportements comme les tropismes, l'instinct et les comportements appris aident à maintenir l'homéostasie
Tous les organismes vivants luttent pour maintenir un équilibre interne face à la pression constante de phénomènes extérieurs. L'élève devrait avoir l'occasion d'étudier divers facteurs qui affectent le maintien de l'homéostasie d'un organisme. Dans le cadre de cette étude, on amènera l'élève à apprécier la complexité des mécanismes participant à la régulation homéostatique. Cet exemple porte une attention particulière sur la nature des sciences et de la technologie et sur le concept unificateur systèmes et interactions.
L'élève discute de la façon dont les plantes dans sa cour, son jardin ou dans son milieu survivent à des conditions climatiques rigoureuses au Canada.
L'exploration ci-dessus peut mener à la question suivante : Comment les plantes utilisent-elles des mécanismes d'homéostasie pour s'adapter et survivre?
L'élève mène une recherche, conçoit ou fait des expériences sur la transpiration la théorie de la tension transpiratoire des plantes vasculaires, les adaptations de comportement, les tropismes tels que l'hydrotropisme, le géotropisme, le chimiotropisme, le phototropisme, et les effets des hormones de croissance sur les plantes.
L'élève fait une recherche sur la question suivante : Comment les personnes pratiquant le jardinage, l'horticulture, l'agriculture ou la sylviculture favorisent-elles l'adaptation et la survie des plantes à des fins humaines?
L'élève choisit une plante, elle ou il en fait la propagation et aide les mécanismes homéostatiques de la plante pour qu'elle survive aux conditions de la maison.
L'élève mène une recherche sur les zones de rusticité au Canada et décrit comment certaines plantes peuvent survivre dans certaines zones alors que d'autres ne le peuvent pas.
Cet exemple donne des pistes possibles pour l'atteinte des résultats d'apprentissage suivants :
STSE : 116-4, 118-8
Habiletés : 212-6, 213-5, 215-2
Connaissances : 317-1, 317-8
Attitudes : 439, 443
distinguer des questions scientifiques des problèmes technologiques (p. ex. : distinguer des questions telles que «quels éléments et composés sont essentiels à la saine alimentation humaine?» et «quels mécanismes peuvent être utilisés pour assurer la disponibilité d'une réserve saine de nourriture en quantité suffisante?»)
analyser des systèmes naturels et technologiques pour interpréter et expliquer leur structure et leur dynamique (p. ex. : analyser et expliquer des systèmes tels que le système vasculaire des plantes et le système de fertilisation des plantes cultivées)
donner des exemples qui illustrent comment les sciences et la technologie sont une partie intégrante de sa vie et de sa communauté (p. ex. : donner des exemples démontrant comment certains comportements peuvent avoir un impact sur la biodiversité)
analyser pourquoi les sciences et la technologie ont lieu dans diverses situations faisant intervenir des groupes ou des individus (p. ex. : débattre des implications de la croissance de la population humaine, en tenant compte des perspectives mises de l'avant par des spécialistes de divers domaines scientifiques)
identifier et décrire des carrières fondées sur les sciences et la technologie et ayant trait à la discipline scientifique à l'étude (p. ex. : décrire des carrières telles qu'écologiste des populations, climatologue, agronome, spécialiste en aménagement des ressources, éco-économiste et diététiste)
analyser des exemples de la contribution canadienne aux sciences et à la technologie (p. ex. : analyser des contributions canadiennes dans le domaine de l'agriculture durable)
proposer un plan d'action pour des questions sociales liées aux sciences et à la technologie, en tenant compte de diverses perspectives, y compris celle de la durabilité (p. ex. : suggérer des solutions pouvant réduire l'impact du moteur à combustion interne sur la société et l'environnement)
définir et délimiter des problèmes facilitant la réalisation de recherches (p. ex. : identifier des variables critiques pour l'élaboration de climatogrammes)
mener des recherches à la bibliothèque ou à l'aide d'outils électroniques afin de recueillir des renseignements sur un sujet donné (p. ex. : utiliser des ressources locales et l'Internet pour recueillir des renseignements ayant trait au biome dans lequel on vit)
décrire et appliquer une nomenclature et des systèmes de classification utilisés en sciences (p. ex. : réviser la hiérarchie écologique de l'organisation des systèmes vivants à partir de l'individu jusqu'à la biosphère)
comparer des valeurs théoriques et des valeurs empiriques et expliquer des écarts (p. ex. : analyser des difficultés associées à la détermination exacte des populations fauniques associées à la chasse et à la pêche)
évaluer la pertinence, la fiabilité et l'adéquation de données et de méthodes de collecte de données (p. ex. : évaluer la collecte, la vérification et l'utilisation de données d'un climatogramme pour le bénéfice de la société et de l'environnement)
faire la synthèse des renseignements provenant de différentes sources ou de textes complexes et longs, et en tirer des inférences (p. ex. : utiliser diverses sources de renseignements qui illustrent l'impact du moteur à combustion sur la société et l'environnement)
évaluer les procédures utilisées par des individus et des groupes dans la planification, la résolution de problèmes, la prise de décisions et l'accomplissement d'une tâche (p. ex. : élaborer un projet de recherche en équipe ayant trait à l'agriculture durable)
comparer des biomes canadiens en termes de climat, végétation, géographie physique et position géographique
décrire la croissance de la population et expliquer des facteurs qui influencent cette croissance
analyser des interactions au sein des populations
évaluer la capacité de support de la Terre en considérant la croissance de la population humaine et ses exigences en terme d'utilisation des ressources naturelles
se servir du concept de la pyramide énergétique pour expliquer la production, la distribution et l'utilisation de ressources alimentaires
Aux niveaux d'organisation biologique du biome et de l'écosphère, il y a beaucoup d'interactions complexes entre les facteurs biotiques et abiotiques. Il est important que l'élève, en se basant sur sa compréhension des écosystèmes et de certains principes de la dynamique de la population, comprenne les différents rapports qui ont un effet sur la croissance démographique. Cet exemple porte une attention particulière sur les contextes social et environnemental des sciences et de la technologie et sur le concept unificateur systèmes et interactions.
À l'aide d'un exemple d'une espèce locale ou régionale en voie de disparition, l'élève examine ce qui détermine une population : les taux de natalité et de mortalité, l'émigration et l'immigration. L'élève participe par la suite à une séance de remue-méninges sur les facteurs qui ont un effet sur les taux de natalité et de mortalité humaine.
L'exploration ci-dessus peut mener à la question suivante : Pourquoi devrions-nous nous préoccuper de la capacité démographique de la Terre?
Des graphiques peuvent être tirés d'ouvrages de référence ou tracés à partir de tableaux de données pour illustrer la croissance historique de la population humaine, d'après les données estimées. L'élève pourrait tracer un graphique pour les années à venir dans le but de prédire et d'extrapoler selon la croissance linéaire ou exponentielle, et pour déterminer le temps requis pour que la population double.
L'élève identifie des facteurs sociaux et environnementaux qui devraient être considérés et modifiés à l'échelle locale, régionale et globale pour que la population humaine de la Terre soit viable.
L'élève mène une recherche sur l'éthique du contrôle de la population humaine, puis en discute.
Cet exemple donne des pistes possibles pour l'atteinte des résultats d'apprentissage suivants :
STSE : 117-5, 117-6, 117-11
Habiletés : 212-2, 213-6, 215-7
Connaissances : 318-10
Attitudes : 446, 447, 448
Table des matières du cadre commun de résultats d'apprentissage ou résultats d'apprentissage présentés par année scolaire ou section suivante ou page de titre