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Science et technologie

Parcours de formation générale appliquée

L’univers vivant

L’étude de l’univers vivant offre aux élèves l’occasion d’acquérir des connaissances scientifiques et technologiques sur la vie, et ce, de la molécule à l’écosystème en passant par la cellule et l’organisme.

Au cours du secondaire, les élèves étudient des phénomènes et des objets techniques de complexité croissante et ils cherchent des réponses et des solutions à des problèmes variés. Ils acquièrent sur l’univers vivant des connaissances scientifiques qui les amènent à comprendre et à expliquer les facteurs en cause dans différentes problématiques scientifiques. Ces connaissances, combinées à celles qu’ils ont acquises sur d’autres univers conceptuels, particulièrement celui de la Terre et de l’espace, leur permettent de saisir la complexité des interrelations entre les êtres vivants et leur planète. De plus, c’est en appliquant la démarche expérimentale ainsi que les démarches d’observation et de modélisation qu’ils actualisent les concepts propres à l’univers vivant.

En 3e secondaire, les élèves s’intéressent à des applications issues des sept champs technologiques à l’étude, ce qui leur permet d’établir des liens entre la technologie et l’univers vivant. En 4e secondaire, c’est encore par l’analyse et la conception d’une variété d'applications relevant de ces mêmes champs technologiques qu’ils poursuivent la construction et la concrétisation de leurs connaissances relatives à l’univers vivant. Ils acquièrent ainsi une meilleure compréhension de l’apport de la science et de la technologie au maintien de la santé, tant humaine qu’environnementale. Dans le cadre du programme optionnel Science et environnement, les élèves sont amenés à consolider leurs connaissances et à construire leur opinion au regard de deux problématiques environnementales qui leur sont soumises.

L’élève apprend à le faire avec l’intervention de l’enseignante ou de l’enseignant.
L’élève le fait par lui-même à la fin de l’année scolaire.
 
L’élève réutilise cette connaissance.
Le symbole désigne les énoncés associés à des connaissances propres au programme obligatoire Applications technologiques et scientifiques. Toutefois, la plupart de ces énoncés se retrouvent dans la progression des apprentissages du programme optionnel Science et technologie de l’environnement.		 Secondaire
ST
1er
cycle		 ATS
2e
cycle		 SE
2e
cycle
  1. Diversité de la vie
 1re 2e 3e 4e 4e
Primaire
L’élève regroupe des animaux selon leur règne ou, pour les vertébrés, leur classe (mammifères, reptiles, oiseaux, poissons, amphibiens). Il décrit des caractéristiques physiques et comportementales qui témoignent de l’adaptation d’un animal à son milieu (ex. : nageoire, griffe, couleur, enfouissement dans le fond marin, migration).
Secondaire
  1. Écologie
 ST ATS SE
    1. Habitat
      1. Nommer les caractéristiques qui définissent un habitat (ex. : situation géographique, climat, flore, faune, proximité de constructions humaines)
      
      1. Décrire l’habitat de certaines espèces
      
    1. Niche écologique
      1. Nommer des caractéristiques qui définissent une niche écologique (ex. : habitat, régime alimentaire, rythme journalier)
      
      1. Décrire la niche écologique d’une espèce animale
      
    1. Espèce
      1. Nommer les caractéristiques qui définissent une espèce (caractères physiques communs, reproduction naturelle, viable et féconde)
      
    1. Population
      1. Distinguer une population d’une espèce
      
      1. Calculer le nombre d'individus d'une espèce qui occupe un territoire donné
      
    1. Dynamique des écosystèmes
      1. Écosystèmes
        • Définir un écosystème comme étant l’ensemble des interactions des individus d’une communauté avec les facteurs abiotiques du milieu
        
      1. Perturbation
        • Définir une perturbation dans une communauté
       
        • Expliquer les effets de certains facteurs perturbants sur l’équilibre écologique (ex. : actions des humains et catastrophes naturelles)
        
      1. Relations trophiques
        • Décrire les niveaux trophiques (producteurs, consommateurs, décomposeurs)
        
        • Expliquer les interrelations entre les niveaux trophiques d’un réseau alimentaire
        
      1. Productivité primaire
        • Définir la productivité primaire comme étant la quantité de matière organique fabriquée par les végétaux d’un territoire donné
        
        • Expliquer les effets de certains facteurs sur la productivité primaire (ex. : les abeilles favorisent la pollinisation des arbres fruitiers; des micro-organismes pathogènes nuisent à la croissance des plantes)
        
      1. Flux de matière et d’énergie
        • Décrire la circulation de la matière et le flux d’énergie dans un écosystème
        
      1. Recyclage chimique
        • Décrire des processus à la base du recyclage chimique (ex. : action des microorganismes et des décomposeurs, érosion)
        
      1. Facteurs influençant la distribution des biomes
        • Décrire des facteurs géographiques et climatiques qui influencent la distribution des biomes (ex. : latitude, humidité, température, salinité)
        
    1. Écotoxicologie
      1. Contaminant1
        • Définir un contaminant comme étant un agent qui cause la modification des propriétés physiques, chimiques ou biologiques d’un milieu ou d’un organisme
        
      1. Bioaccumulation
        • Définir la bioaccumulation comme étant l’accumulation d’un contaminant dans un organisme à partir de son environnement ou de son alimentation
        
        • Expliquer la bioaccumulation dans des chaînes trophiques (bioamplification)
        
      1. Bioconcentration
        • Définir la bioconcentration comme étant un cas particulier de bioaccumulation où un organisme accumule un contaminant par contact direct avec son milieu de vie (sources autres qu’alimentaires)
        
      1. Seuil de toxicité
        • Définir le seuil de toxicité d’une substance comme étant la concentration minimale d’une substance qui produit un effet néfaste notable sur un organisme (ex. : mg/kg de masse de l’organisme)
        
        • Décrire des facteurs qui influencent la toxicité d’un contaminant (ex. : concentration, caractéristiques du milieu dans lequel il est rejeté, nature des organismes avec lesquels il est en contact, durée d’exposition)
        
  1. Diversité chez les vivants
 ST ATS SE
    1. Adaptations physiques et comportementales
      1. Décrire des adaptations physiques qui permettent à un animal ou à un végétal d’augmenter ses chances de survie (ex. : pelage de la même couleur que le milieu de vie, forme des feuilles)
      
      1. Décrire des adaptations comportementales qui permettent à un animal ou à un végétal d’augmenter ses chances de survie (ex. : déplacement en groupes, phototropisme)
      
    1. Évolution
      1. Décrire des étapes de l’évolution des êtres vivants
      
      1. Expliquer le processus de la sélection naturelle
      
    1. Taxonomie
      1. Définir la taxonomie comme étant un système de classification des vivants principalement basé sur leurs caractéristiques anatomiques et génétiques
      
      1. Identifier une espèce à l’aide d’une clé taxonomique
      
    1. Gènes et chromosomes2
      1. Situer les chromosomes dans la cellule
     
      1. Définir un gène comme étant une portion d’un chromosome
      
      1. Décrire le rôle des gènes (transmission des caractères héréditaires)
      
  1. Maintien de la vie
1re 2e 3e 4e 4e
Primaire
L’élève explique les besoins essentiels des êtres vivants (ex. : se nourrir, respirer) et décrit les activités qui sont liées au métabolisme (transformation de l’énergie, croissance, entretien des systèmes, maintien de la température corporelle). Il décrit la fonction de la photosynthèse, qu’il distingue de la respiration.
Secondaire
    1. Caractéristiques du vivant
      1. Décrire certaines caractéristiques communes à tous les êtres vivants (nutrition, relation, adaptation, reproduction)
      
    1. Cellules végétales et animales
      1. Définir la cellule comme étant l’unité structurale de la vie
      
      1. Nommer des fonctions vitales assurées par la cellule
      
      1. Distinguer une cellule animale d’une cellule végétale
      
    1. Constituants cellulaires visibles au microscope
      1. Identifier les principaux constituants cellulaires visibles au microscope (membrane cellulaire, cytoplasme, noyau, vacuoles)
      
      1. Décrire le rôle des principaux constituants cellulaires visibles au microscope
      
    1. Intrants et extrants (énergie, nutriments, déchets)
      1. Nommer des intrants cellulaires
      
      1. Nommer des extrants cellulaires
      
    1. Osmose et diffusion
      1. Distinguer l’osmose de la diffusion
      
    1. Photosynthèse et respiration3
      1. Nommer les intrants et les extrants impliqués dans le processus de la photosynthèse
      
      1. Représenter la réaction de photosynthèse sous forme d’équation équilibrée
        
      1. Nommer les intrants et les extrants impliqués dans le processus de la respiration
      
      1. Représenter la réaction de respiration sous forme d’équation équilibrée
        
  1. Systèmes
 1re 2e 3e 4e 4e
Primaire
L’élève décrit les fonctions de certaines parties de son anatomie (membres, tête). Il associe des parties et des systèmes de l’anatomie des animaux à leur fonction principale.
Secondaire
Fonction de nutrition
  1. Système digestif
 ST ATS SE
    1. Tube digestif
      1. Identifier les principales parties du tube digestif (bouche, œsophage, estomac, intestin grêle, gros intestin, anus)
        
      1. Expliquer le rôle du tube digestif (décomposition des aliments, absorption des nutriments et de l’eau, évacuation des déchets)
        
      1. Décrire les fonctions des principaux organes du tube digestif (bouche, estomac, intestin grêle, gros intestin)
        
    1. Glandes digestives
      1. Identifier les principales glandes digestives (glandes salivaires, glandes gastriques, pancréas, foie, glandes intestinales)
        
      1. Décrire la fonction des principales glandes de l’appareil digestif (ex. : sécrétion de salive, d’enzymes gastriques, de sucs digestifs, de bile)
        
    1. Types d’aliments
      1. Décrire les principales fonctions biologiques des différents constituants alimentaires qui se trouvent dans les aliments (eau, protides, glucides, lipides, vitamines, sels minéraux)
        
      1. Associer les constituants alimentaires à leurs sources principales (ex. : les protides dans les viandes et substituts)
        
    1. Valeur énergétique des aliments
      1. Évaluer la valeur énergétique et nutritionnelle de divers aliments
        
    1. Transformations des aliments
      1. Décrire les deux types de transformations subies par les aliments dans le système digestif (mécanique et chimique)
        
      1. Associer les organes du tube digestif au type de transformation qu’ils font subir aux aliments (ex. : action mécanique des dents, action chimique des glandes)
        
  1. Systèmes respiratoire et circulatoire
 ST ATS SE
    1. Système respiratoire
      1. Identifier les principales parties du système respiratoire (fosses nasales, pharynx, trachée, bronches et poumons)
        
      1. Expliquer le rôle du système respiratoire (échanges gazeux entre le sang et l’air ambiant)
        
      1. Décrire la fonction des fosses nasales et des poumons
        
    1. Fonctions des constituants du sang
      1. Décrire la fonction principale du plasma (transport des éléments solubles et figurés du sang)
        
      1. Nommer les éléments figurés du sang (globules rouges, globules blancs, plaquettes sanguines)
        
      1. Décrire la fonction principale des éléments figurés du sang
       
    1. Compatibilité des groupes sanguins
      1. Déterminer la compatibilité ou l’incompatibilité des groupes sanguins entre eux (ex. : un individu du groupe A- ne peut recevoir que du sang de type O- ou A-)
        
    1. Système circulatoire
      1. Identifier les principales parties du système circulatoire (cœur, types de vaisseaux, voies de circulation pulmonaire et systémique)
        
      1. Expliquer le rôle du système circulatoire (transport et échange des gaz, des nutriments et des déchets)
        
      1. Décrire la fonction des principales parties du système circulatoire (cœur, artères et veines, capillaires)
        
    1. Système lymphatique
      1. Nommer les principales parties du système lymphatique (lymphe, anticorps)
        
      1. Expliquer le rôle du système lymphatique (circulation des anticorps hors des vaisseaux sanguins)
        
      1. Décrire deux moyens qui permettent d’acquérir l’immunité active (production d’anticorps et vaccination)
        
  1. Système excréteur
 ST ATS SE
    1. Système urinaire
      1. Identifier les principales parties du système urinaire (reins, uretères, vessie, urètre)
        
      1. Expliquer le rôle du système excréteur (filtration du sang, évacuation des déchets cellulaires)
        
      1. Décrire la fonction des reins et de la vessie
        
    1. Composants de l’urine
      1. Nommer les principaux composants de l’urine (eau, sels minéraux, urée)
        
    1. Maintien de l’équilibre sanguin
      1. Expliquer le rôle des reins, des poumons et des glandes sudoripares dans le maintien de l’équilibre sanguin
        
Fonction de relation
  1. Système nerveux et musculosquelettique
 ST ATS SE
    1. Système nerveux central
      1. Identifier les parties du système nerveux central (encéphale, moelle épinière)
        
      1. Expliquer le rôle du système nerveux central (ex. : gestion des comportements complexes et traitement des informations sensorielles et des réponses associées)
        
      1. Décrire les fonctions de l’encéphale et de la moelle épinière
        
    1. Système nerveux périphérique
      1. Neurone
        • Identifier les principales parties d’un neurone (synapse, axone, dendrite)
        
        • Expliquer le rôle du système nerveux périphérique (transport de l’influx nerveux des sens vers l’encéphale et de l’encéphale vers les muscles)
        
      1. Influx nerveux
        • Associer les nerfs au transport de l’influx nerveux
        
        • Distinguer l’acte volontaire de l’arc réflexe
        
    1. Récepteurs sensoriels
      1. Œil
        • Identifier les principales parties de l’œil impliquées dans la vision (iris, cornée, cristallin, rétine)
        
        • Décrire la fonction des principales parties de l’œil
        
      1. Oreille
        • Identifier les principales parties de l’oreille impliquées dans l’audition ou l’équilibre (conduit auditif, tympan, osselets, cochlée, canaux semi-circulaires)
        
        • Décrire la fonction des principales parties de l’oreille impliquées dans l’audition
        
        • Décrire le rôle des canaux semi-circulaires dans le maintien de l’équilibre
        
      1. Langue
        • Décrire la fonction des papilles gustatives de la langue (transformation en influx nerveux des saveurs : sucré, salé, acide, amer et umami)
        
      1. Nez
        • Identifier les principales parties du nez impliquées dans l’odorat (fosses nasales, bulbe olfactif)
        
        • Décrire la fonction du bulbe olfactif
        
      1. Peau
        • Décrire la fonction des récepteurs sensoriels de la peau (transformation en influx nerveux des sensations de pression, de température et de douleur)
        
    1. Système musculosquelettique
      1. Fonction des os, des articulations et des muscles
        • Nommer les principales parties du squelette (tête, thorax, colonne vertébrale, membres inférieurs et supérieurs)
        
        • Décrire les fonctions des principales parties du squelette (ex. : la colonne vertébrale protège la moelle épinière et permet des mouvements du tronc)
        
        • Expliquer le rôle du système musculosquelettique
        
        • Décrire le fonctionnement des paires de muscles antagonistes (ex. : biceps et triceps)
        
        • Décrire les fonctions des articulations (liaison des os entre eux et mobilité)
        
      1. Types de muscles
        • Associer les types de muscles (lisses, squelettiques, cardiaque) aux tissus dans lesquels on les trouve
        
      1. Types de mouvements articulaires
        • Décrire des types de mouvements permis par les articulations (ex. : flexion, rotation)
       
  1. Perpétuation des espèces
 1re 2e 3e 4e 4e
Primaire
L’élève décrit la croissance d’une plante à fleurs et de différents animaux ainsi que leurs modes de reproduction sexuée.
Secondaire
  1. Reproduction
 ST ATS SE
    1. Reproduction asexuée ou sexuée
      1. Distinguer la reproduction asexuée de la reproduction sexuée (ex. : la reproduction sexuée requiert des gamètes)
      
    1. Modes de reproduction chez les végétaux
      1. Décrire des modes de reproduction asexuée chez les végétaux (ex. : bouturage, marcottage)
      
      1. Décrire le mode de reproduction sexuée des végétaux (plantes à fleurs)
      
    1. Modes de reproduction chez les animaux
      1. Décrire les rôles du mâle et de la femelle lors de la reproduction chez certains groupes d’animaux (ex. : oiseaux, poissons, mammifères)
      
    1. Organes reproducteurs
      1. Nommer les principaux organes reproducteurs masculins et féminins (pénis, testicules, vagin, ovaires, trompes de Fallope, utérus)
      
    1. Gamètes
      1. Nommer les gamètes mâles et femelles
      
      1. Décrire le rôle des gamètes dans la reproduction
      
    1. Fécondation
      1. Décrire le processus de la fécondation chez l’humain
      
    1. Grossesse
      1. Nommer les étapes du développement d’un humain lors de la grossesse (zygote, embryon, fœtus)
      
    1. Stades du développement humain
      1. Décrire les stades du développement humain (enfance, adolescence, âge adulte)
      
    1. Contraception
      1. Décrire des moyens de contraception (ex. : condom, anovulants)
      
      1. Décrire les avantages et inconvénients de certains moyens de contraception
      
    1. Moyens empêchant la fixation du zygote dans l’utérus
      1. Nommer les moyens empêchant la fixation du zygote dans l’utérus (stérilet, pilule du lendemain)
      
    1. Infections transmissibles sexuellement et par le sang (ITSS)4
      1. Nommer des ITSS
      
      1. Décrire des comportements permettant d’éviter de contracter une ITSS (ex. : port du condom)
      
      1. Décrire des comportements responsables à adopter à la suite du diagnostic d’une ITSS (ex. : informer son ou sa partenaire)
      
  1. Division cellulaire5
 ST ATS SE
    1. Mitose
      1. Décrire les fonctions de la mitose (reproduction, croissance, régénération)
        
    1. Méiose
      1. Décrire la fonction de la méiose (produire des gamètes)
        
    1. Diversité génétique
      1. Associer la diversité génétique à la reproduction sexuée
        
Fonction de reproduction
  1. Système reproducteur
 ST ATS SE
    1. Puberté (fille et garçon)
      1. Décrire des changements physiques et psychologiques se produisant à la puberté (ex. : apparition des poils, modification de la voix, capacité de procréer, besoin d’indépendance)
        
    1. Régulation hormonale chez l’homme
      1. Spermatogenèse
        • Nommer les hormones responsables de la formation des spermatozoïdes (hormone folliculostimulante (FSH), hormone lutéinisante (LH) et testostérone)
        
      1. Érection
        • Décrire le processus de l’érection
        
      1. Éjaculation
        • Expliquer la fonction de l’éjaculation dans la reproduction
        
    1. Régulation hormonale chez la femme
      1. Ovogenèse
        • Nommer les hormones responsables de la maturation du follicule ovarien (FSH, LH, œstrogènes et progestérone)
       
      1. Cycle ovarien
        • Décrire les changements hormonaux se produisant au cours d’un cycle menstruel
        
      1. Cycle menstruel
        • Décrire les principales étapes du cycle menstruel (ex. : menstruation, développement de l’endomètre, ovulation)
        
1. Voir Contamination, dans la section Caractéristiques de la Terre, sous Terre et espace. (TE, A, 2, h ; TE, A, 3, c ; TE, A, 4, f)
2.  Voir Division cellulaire, dans la section Perpétuation des espèces, ci-après. (UV, D, 2)
3.  On présente ici les concepts du 4e secondaire rattachés à Photosynthèse et respiration, dans la section Transformations chimiques, sous Univers matériel.
4.  Ce terme remplace celui de « maladies transmises sexuellement » utilisé dans le programme.
5.  Les concepts du 1er cycle associés aux Gènes et chromosomes se trouvent dans la section Diversité de la vie ci-dessus. (UV, A, 2, d)

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