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UniversityofAlbertaLibrary MINISTERE PAR LE AUTORISÉ Biologie 20-30 Programme d’études Version provisoire /dlberra EDUCATION 375.357 A333b 1994 c 6 . CDPCOLSP (iœfà\ hXLIBRIS UNIVERSITATIS A§gr ALBERTENSIS Biologie 20-30 Programme d'études Version provisoire /dlberîa Language ServicesBranch Novembre 1994 EDUCATION Bibliothèque Saint-Jean University of Alberta SCIENCES VISION PROGRAMMESDE SCIENCES AU SECONDAIRE : Les programmes de sciences du niveau secon- premier cycle, tout en se greffant à l'acquis des daire deuxième cycle aideront tous les élèves à élèves. atteindre le niveau de sensibilisation scientifique nécessaire pour fonctionner en tant que Les programmes de sciences du niveau secon- membres efficaces de la société. Les élèves daire deuxième cycle accordent une plus grande pourront poursuivre des études et des carrières importance au développement des méthodes en sciences et acquérir une meilleure compré- d'enquête qui caractérisent l'étude des sciences. hension d'eux-mêmes et du monde qui les en- Les élèves développeront, par exemple, leur toure. Le même cadre pédagogique a été utilisé aptitude à poser des questions, à faire des dans l'élaboration de tous les programmes de enquêtes et des expériences; ils devront recueil- sciencesausecondairedeuxièmecycle,ycompris lir, analyser et évaluer de l'information scienti- Sciences 10, Biologie 20 - 30, Chimie 20 - 30, fique, et vérifier des principes scientifiques et Physique 20 - 30 et Sciences 20 - 30. Les l'application de ceux-ci. Ils relèveront les défis connaissances, habiletés et attitudes que sont inhérentsàlarésolutiondeproblèmesetappren- tenus d'acquérir les élèves sont abordées selon dront à utiliser la technologie. En ayant ainsi unephilosophied’apprentissage communeàtous l'opportunité de développer et d'appliquer leurs lescoursdesciences. habiletés, les élèvespourront mieux comprendre lesconnaissancesqu'ilsontacquises. Dans les programmes de sciences du niveau secondaire deuxième cycle, les élèves se concen- On s'attend à ce que les élèves démontrent une trent sur l'apprentissage de l'interconnexiondes appréciationdesdiversrôlesdessciencesetde la grandes idées et des principes. Ces idées, ou technologie dans leur compréhension de la na- principes de base, émanent de connaissances ture. Lesélèvesdémontrerontdel'enthousiasme scientifiques qui transcendent et unifient les et une attitude positive vis-à-vis des sciences et disciplines des sciences naturelles. Ces notions ils y attacheront une importance dans leur de base comprennent notamment le change- quotidien. ment/la transformation, la diversité, l'énergie, l'équilibre, la matière et les systèmes; le proces- Le contexte d'apprentissage fait partie inté- susparlequelondéveloppelesavoirscientifique, grante des programmes de sciences du niveau y incluslerôlede la preuve expérimentale; ainsi secondairedeuxièmecycle. Ilapourbutd'encou- quelesrapportsentrelessciences, latechnologie rager chez les élèves le développement d'atti- etlasociété. Ces idéesconstituentaussi lecadre tudes formatrices et d'habiletés de base, d'ac- pédagogique du programme d'études et éta- croître leur compréhension du savoir et des pro- blissent le continuum avec les programmes du cessusscientifiques,etdelesinciterà établirdes rapports entre les sciences, la technologie et la Sciences(Sec. 2ecycle) /i (Révisé 1994) société. Le contexte d’apprentissage sera per- tinentàla viedesélèves,de sorte àleurpermet- tre de vivre les sciencesde façon intéressante et dynamique. Les situations propices à l'apprentissage seront d’autant plus probantes qu'elles fourniront des expériences concrètes que les élèvespeuventassocieràleurunivers. Les programmes de sciences du niveau secondaire deuxième cycle sontcentrés sur les élèves. Ces derniers participent activement à leur apprentissageetenassumentune responsabilité toujoursplusgrande. Ils apprécieront la valeur du travail d'équipe et contribueront positivement à la résolution de problèmes et à l'accomplissement de divers travaux. Sciences(Sec.2ecycle) /ii (Révisé 1994) BIOLOGIE 20-30 A. RAISON D’ÊTRE ET PHILOSOPHIE DU PROGRAMME La biologie est l’étude de la vie et des systèmes à vérifier les lois et principes scientifiques et vivants, du niveau moléculaire jusqu'à la leurs applications. Ce faisant, les élèves biosphère. Par l’étude de la biologie, on donne exerceront leur créativité et continueront à ac- l'opportunité aux élèves d’explorer et de quérir des compétences de pensée critique. comprendre le monde naturel et de réaliser la Grâceàl'expérimentation, aux activitésde réso- grande influence de la biologie dans leurs vies. lution de problèmes et à l'étude indépendante, Le cours est conçu pour permettre un appren- les élèves peuvent continuer à acquérir une tissage significatif, en faisant le lien entre le compréhensiondesprocessusquifontévoluerles matériel traité et ce que les élèves savent déjà, connaissancesscientifiques. jugent personnellement utile et considèrent approprié. L’apprentissage se fait le mieux à Le programme de Biologie 20-30 est centré sur partird’expériencesconcrètesquiprésententune les élèves. Ces dërniers sont des apprenants vueauthentique des sciences dans descontextes actifsetilsassumentuneresponsabilitétoujours appropriés. Le programmede biologie 20-30 est plus grande pour leur apprentissage à mesure présenté de façon à permettre aux élèves qu'ilsavancentdansleprogramme. d'apprendre la biologie dans des contextes appropriés et de se livrer à des activités Une étude approfondie de la biologie est néces- significatives. Ceci facilite le transfert des sairepourdonnerauxélèvesune compréhension connaissances à de nouveaux contextes. Les deladisciplinequilesencourageraàfairelesap- élèvessontencouragésàpoursuivreleurappren- plicationsappropriéesdesconceptsbiologiques à tissage en biologie tout au long de leur vie et à leur vie quotidienne et les préparer pour leurs reconnaître que la biologie constitue une entre- étudesfuturesen biologie. On s'attend à ce que prise scientifique, qui a un impact concret sur lesélèvesprennentunepartactive à leurpropre leurvie,etsurlasociété. apprentissage. L’accent mis sur les concepts et principes-clésdelabiologiedonneauxélèvesune La biologie, comme toutes les sciences, est une vision unifiée des sciences et une plus grande discipline expérimentale qui exige créativité et consciencedesliensquiexistententrecelles-ci. imagination. Son étude est caractérisée pardes méthodes d'enquête. Le programme de Biologie L'acquisition de ces connaissances scientifiques 20-30 encouragera les élèves à continuer à se fera au cours d'une période plus ou moins développerleuraptitude àposerdesquestions, à prolongée selon le style d'apprentissage et les examiner et à expérimenter, à recueillir, habiletés des élèves. Chaque cours est conçu analyseret évaluerl’informationscientifique, et pouruneduréed'environ125heuresmaison Biologie20-30(Sec.2ecycle) /I (Provisoire1994) LSB Septembre 1994 : conseille aux enseignantsde modifier la période Biologie 20-30 est un programme académique d'enseignement afin de répondre aux besoins qui aidera les élèves à mieux comprendre et individuels des élèves. Certains élèves auront appliquer les concepts et habiletés fondamen- besoin de plus de 125 heures pour compléter le taux à l'étude de la biologie. La perspective du cours alors que d'autres en auront besoin de programme est de développer chez les élèves la moins. compréhension des principes biologiques qui se dégagent des événements naturels qu'ils BUTS connaissent, etde la nature de l'espèce humaine comme entité biologique aussi bien que Les buts majeurs du programme de Biologie 20- culturelle avec sa technologie et ses valeurs de 30sontde,(d') : société. Le programme encourage l'enthousiasme pour l'entreprise scientifique • développer chez les élèves une compréhen- dont fait partie la biologie et crée des attitudes sion des grandes idées et des principes qui positives face à la biologie vue comme une transcendent et relient/unifient les sciences activité humaineprésentantde l'intérêtetayant naturelles; une signification personnelle pour les élèves. Il développe chez les élèves les attitudes, les • fournirauxélèvesunemeilleurecompréhen- habiletés et les connaissances qui les aideront à sion de la vision, de l'enquête et de l'entre- devenircapablesdese fixerdes buts, defairedes prisedumondescientifique; choixinformésetd'agirdefaçonàaméliorerleur vie personnelle et la vie dans leurs • aiderles élèves àatteindre le niveaude sen- communautés. sibilisation scientifique essentiel à tous les citoyens qui évoluent dans une société dotée d'uneculturescientifique; • aiderlesélèvesàprendredesdécisions infor- méessurdesétudes ultérieures ou envuede fairecarrièredansledomainedessciences; • fournir aux élèves des occasions d'acquérir des connaissances, habiletés et attitudes qui contribuentàleurdéveloppementpersonnel. Biologie20-30(Sec. 2ecycle) /2 (Provisoire 1994) LSB Septembre 1994 : ATTENTESGÉNÉRALES POURL’ÉLÈVE B. Les attentes générales pour l'élève exposent les • ouverture d'espritetde respectpour le point nombreuses facettes de la prise de conscience devued'autrui; biologique et scientifique et servent de fondement aux attentes spécifiques pour l'élève • sensibilité pour l'environnement vivant et que l'on retrouve à la section C. Les attentes inerte; générales pour l'élève sont développées en deux catégories les attentes du programme et les • appréciation des rôles des sciences et de la : attentesducours. technologie dans notre compréhension du mondenaturel. «ATTENTES GÉNÉRALES POUR L’ÉLÈVE» DU PROGRAMME CONNAISSANCESSCIENTIFIQUES Les «attentes générales pour l'élève* du On s'attend à ce que les élèves démontrent leur programme sont des énoncés généraux compréhension des thèmes qui transcendent les concernant les attitudes, les connaissances limites des disciplines scientifiques et illustrent scientifiques, les habiletés et les rapports les liens entre les sciences naturelles, notam- science, technologie et société (STS), que les ment : élèves devraient acquérir dans tous les programmesdesciences au secondairedeuxième • Changement : comment toutes les entités cycle. Ces «attentes générales pour l'élève* du naturelles se modifient avec le temps, programme sont définies plus précisément dans comment la direction du changement peut les «attentes générales pour l'élève* du cours et êtrepréditeet,danscertainscas,comment le sont ensuite développées plus spécifiquement changementpeutêtrecontrôlé; dans l'étude de modules individuels en Biologie 20etBiologie 30. Toutes les attentes se suivent • Diversité : l'ensemble impressionnant de progressivement,àpartirducoursdeSciences10 formes vivantes et non vivantes de la jusqu'aux cours de Biologie 30, et bien qu'elles matière et les procédures utilisées pour soient énumérées séparément, elles devraient comprendre, classifier et distinguer ces être développées conjointement, à l'intérieur formesàpartirdesconstantesquireviennent d'uncontexte. régulièrement; ATTITUDES • Energie : la capacité de faire un travail, ce travailétantàlabasedecequisepasse dans Onencourageralesélèvesàfairepreuvede(d’): l'univers à travers une grande diversité de formesinterconvertibles; • enthousiasmeetd'intérêtpourlessciences; • Équilibre l'état dans lequel les forces ou : • qualités effectives des scientifiques au tra- processus opposés s'équilibrent de façon vail tellesque le respectdespreuves, la tolé- statiqueoudynamique; rance de l'incertitude, la probité intellec- tuelle, la créativité, la persévérance, la • Matière les éléments constitutifs et la : coopération, la curiosité et un désir de diversité des états de la matière dans le comprendre; mondephysique; • attitudes positives face aux connaissances • Systèmes les groupes intimement liés de : scientifiques pratiques faisant appel aux choses ou de phénomènes qui peuvent être mathématiques et aux habiletés de définisparleurslimiteset,danscertainscas, résolutiondeproblèmes; parleursentréesetsorties. Biologie20-30(Sec. 2ecycle) /3 (Provisoire 1994) LSB Septembre 1994 : HABILETÉS - identifier le matériel et les appareils re- quis; On s'attend à ce que les élèves acquièrent et uti- - formuler des questions, hypothèses et/ou lisent les processus cognitifs associés à la prati- prévisionspourorienterlarecherche; quedessciencespourcomprendre etexplorerdes - concevoir et/ou décrire un plan de re- chercheetderésolutiondeproblèmes; pprheénndormeèdneessdnécaitsuiroenlss., rOénsosu'dartetednedsapusrsoiblàècmeesqueet - préparer les tableaux ou diagrammes d'observationnécessaires. les élèves travaillent en équipe, respectent le point de vue des autres, fassent des compromis • Collecteetenregistrementdesdonnées raisonnables, apportent leurs idées, fournissent un effort et prennent la tête lorsque c'est - exécuter la procédure et la modifier au nécessaire pour obtenir de meilleurs résultats. besoin; Ces processus comprennent plusieurs habiletés - organiser et utiliser correctement les ap- quis'acquièrentaucoursduprogramme. pareilsetlesmatériaux,desorteàrecueil- lirdesdonnéesexpérimentalesvalables; L'ensemble d'habiletés présenté ici suppose que - observer, recueillir et inscrire l'informa- les processus cognitifs sont souvent déclenchés tionoulesdonnéesminutieusement, selon parunproblème nonrésolu ou par une question lesconsignes de sécurité (ex. : WHMIS) et sans réponse. Règle générale, on doit d'abord lesconsidérationsécologiques. définir le problème ou la question à résoudre et formuler des hypothèses avant de procéder à la • Organisationetcommunicationdes collecte d'information. À certaines étapes du données processus,ilfautorganiseretanalyserl’information. Ce processus peut mener à de nouvelles - organiser et présenter les données de idéesparlebiaisdeprévisionsoud’inférences, et façon claire et concise (thèmes, groupes, ces nouvelles idées, une fois intégrées aux tables, graphiques, organigrammes et connaissances antérieures, peuvent établir un diagrammesdeVenn); nouvel ordre de savoir. On aboutit peu à peu à - communiquer les données de façon plus un résultat tel qu'une solution, une réponse, ou efficace à l'aide de calculs mathématiques uneprisededécision. Finalement, onétablitdes etdestatistiques; critères pourjuger des idées et de l'information, - exprimer les quantités mesurées et calcu- desorte àévaluertant leprocessusde résolution lées au nombre approprié de chiffres deproblèmesque lesrésultatsobtenus. significatifsetutiliserlesunités SI appro- priéespourdésignertoutequantité; Leshabiletéssuivantesneserontpasacquisesde - communiquer les résultats de l'enquête façon successive ou séparée. Le processus de ré- dansunrapportclairetconcis. flexion efficace semble être non linéaire et récursif. Les élèves devrontfaire preuve de sou- • Analysedesdonnées plesse dans l'acquisition d’habiletés et de stra- tégies; ilsdevront apprendre à choisir et utiliser - analyserlesdonnéesoul'informationpour une habileté, une procédure ou une technologie dépisterdestendances,desconstantes,des assortie àlatâche, età lavérifier, la modifierou rapports, des indices de fiabilité et la remplacer au besoin par une stratégie plus d’exactitude; efficace. - identifier et discuter les sources d'erreur etleureffetsurlesrésultats; • Conceptualisationetplanification - identifier les suppositions, les attributs, les penchants, les affirmations ou les - identifier et énoncer clairement le pro- raisons; blèmeoulaquestionàl'étude; - identifierlesidéesprincipales. - distinguerentrelesdonnées,l'information pertinenteetsuperflue; - recueilliretinscrirel'informationdebase; - identifier tous les variables et les con- trôles; Biologie20-30(Sec. 2ecycle) /4 (Provisoire 1994) LSB Septembre 1994 :